本发明专利技术涉及一种铝合金芯风力发电用耐扭转软电缆及其制备方法。本发明专利技术包括导体，所述导体外依次设有绝缘层和护套层，所述导体包括多股相互复绞的铝合金复绞股线，所述导体为多层结构，所述铝合金复绞股线外和导体中每相邻两层之间均绕包有镀炭导电带，所述导体的中心层设有单根第一铝合金单线；所述铝合金复绞股线包括多股相互复绞的铝合金股线；所述铝合金股线包括多根相互束绞的第二铝合金单线。本发明专利技术通过合理的导体结构设计和制备方法，实现铝合金扭转电缆的高载流量、高导电和抗扭转。高导电和抗扭转。高导电和抗扭转。
【技术实现步骤摘要】
一种铝合金芯风力发电用耐扭转软电缆及其制备方法
[0001]本专利技术涉及电缆
，具体地涉及一种铝合金芯风力发电用耐扭转软电缆及其制备方法。
技术介绍
[0002]随着国家“碳达峰”、“碳中和”战略目标的提出，我国新能源将开启新一轮开发建设高峰。风力发电已经成为仅次于火电、水电的第三大电源，在我国国民经济发展中起到重要作用。全球风能产业将保持快速发展态势，预计到2025年全球风电装机容量再增长58％，届时全球风电累计装机容量有望突破1000GW。全球风电市场稳定发展，将有力的带动风力发电机组用塔筒电缆的发展。随着国内外铜价居高不下的形势，由于铜的优良电气性能、机械强度、柔软性，国内的塔筒电缆一般采用铜作为导体，但铜的价格比铝高很多，而且随着铜资源的紧缺，以铝代铜是电线电缆发展的趋势，铝合金芯风能电缆代替铜芯风能电缆势在必行。
[0003]现有铝合金芯存在如下问题：铝合金芯风能电缆载流量低，同等截面下，铝合金芯风能电缆载流量仅有铜芯风能电缆载流量的75％；
[0004]铝合金导体导电性差，铝合金导体的导电率是铜导体的60％；此外，铝合金导体的机械强度低以及伸长率低，常温扭转2000次或低温扭转500次即出现断丝现象。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种铝合金芯风力发电用耐扭转软电缆及其制备方法，通过选择高强度、高伸长率和高导电的铝合金单线以及特殊的导体结构设计，以实现铝合金扭转电缆的高载流量、高导电和抗扭转。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种铝合金芯风力发电用耐扭转软电缆，包括导体，所述导体外依次设有绝缘层和护套层，所述导体包括多股相互复绞的铝合金复绞股线，所述导体为多层结构，所述铝合金复绞股线外和导体中每相邻两层之间均绕包有镀炭导电带，所述导体的中心层设有单根第一铝合金单线；
[0007]所述铝合金复绞股线包括多股相互复绞的铝合金股线；
[0008]所述铝合金股线包括多根相互束绞的第二铝合金单线。
[0009]在本专利技术的一种实施方式中，所述铝合金复绞股线为7股铝合金股线采用1+6结构复绞而成的结构，其复绞股线节径比16
‑
20。
[0010]在本专利技术的一种实施方式中，所述导体为18股铝合金复绞股线采用0+6+12结构复绞而成的结构，其复绞股线节径比14
‑
16。
[0011]在本专利技术的一种实施方式中，所述第一铝合金单线直径与铝合金复绞股线直径相等。
[0012]本专利技术还提供一种铝合金芯风力发电用耐扭转软电缆的制备方法，包括如下步骤：
[0013]S1：准备如下重量百分比的组分：石墨烯：0.01％～0.05％；稀土：0.01％～0.1％；Ni：0.05％～0.1％；Si：0.2％～0.3％；Cu：0.1％～0.3％；Mg：0.005％～0.05％；B：0.1％～0.3％；Fe：0.05％～1.0％；Na：0.1％～0.3％；Si：0.03％～0.05％，余量为铝；将所述组分中除铝外的各组分混合均匀；
[0014]S2：将混合均匀后的各组分加入铝液中，经搅拌、静置、精炼、除渣、静置、除气和过滤后，采用连铸连轧设备轧制，15道轧辊轧制过程中保证乳化液的浓度为5.0％～8.0％，得到铝合金杆，所得铝合金杆抗张强度150MPa～170MPa，伸长率≥15％，导电率62％IACS；
[0015]S3：将所述铝合金杆采用13模连续滑动式拉丝机连续拉拔后，再进行10道拉拔，得到线径0.3mm的软铝合金单线，所述软铝合金单线的导电率65％IACS，伸长率≥5％，抗张强度190MPa～200MPa；
[0016]S4：将所述铝合金单线束绞成铝合金股线，束绞节径比20
‑
25倍；
[0017]S5：先对时效炉进行温度150℃，时长30min的加温除湿，随后将所述铝合金股线放入时效炉进行热处理，热处理温度240℃，时长7h；
[0018]S6：采用束线复绞工艺，将7股所述铝合金股线采用1+6结构复绞成铝合金复绞股线，复绞股线节径比16
‑
20；将18股所述铝合金复绞股线采用0+6+12结构进行复绞成导体，成品复绞节径比14
‑
16；导体的中心层设有单根与所述铝合金复绞股线直径相等的铝合金单线，在所述复绞股线外绕包一层镀炭导电带，导体中相邻层与层之间绕包镀炭导电带；
[0019]S7：采用乙丙橡胶或其他相当的合成弹性体绝缘、氯磺化聚乙烯橡胶混合物或其它相当的合成弹性体护套，并采用双层共挤，在导体外形成绝缘层和护套层。
[0020]在本专利技术的一种实施方式中，步骤S1中，将组分中除铝外的各组分混合搅拌0.5h，搅拌均匀后放置在45
‑
50℃的恒温容器内保温24h，使各组分混合均匀。
[0021]在本专利技术的一种实施方式中，步骤S2中，在铝液中通入N2并且通入时程长为0.5h～1h，对铝合金熔液进行搅拌使各金属成分混合均匀分布在铝液中。
[0022]在本专利技术的一种实施方式中，步骤S2中，静置后进行精炼，采用无毒精炼剂，精炼剂用量为1.2
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2.0kg/tAl，精炼后迅速将铝合金液的铝渣扒除，静置30min。
[0023]在本专利技术的一种实施方式中，步骤S2中，搅拌、静置、精炼、除渣、静置工序反复循环三次，后对铝合金液进行除气、过滤处理。
[0024]在本专利技术的一种实施方式中，步骤S5中，热处理后铝合金单线的导电率67％IACS，伸长率≥25％，抗张强度120MPa～140MPa。
[0025]本专利技术所述的一种铝合金芯风力发电用耐扭转软电缆及其制备方法，通过合理的导体结构设计和制备方法，实现铝合金扭转电缆的高载流量、高导电和抗扭转。
附图说明
[0026]为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中
[0027]图1是本专利技术的铝合金芯风力发电用耐扭转软电缆结构示意图。
[0028]说明书附图标记说明：1、第一铝合金单线；2、第二铝合金单线；3、铝合金股线；4、铝合金复绞股线；5、镀炭导电带；6、绝缘层；7、护套层。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。
[0030]实施例1
[0031]参照图1所示，本实施例提供一种铝合金芯风力发电用耐扭转软电缆，包括导体，所述导体外依次设有绝缘层6和护套层7，所述导体包括多股相互复绞的铝合金复绞股线4，所述导体为多层结构，所述铝合金复绞股线4外和导体中每相邻两层之间均绕包有镀炭导电带5，所述导体的中心层设有单根第一铝合金单线1；
[0032]所述铝合金复绞股线4包括多股相互复绞的铝合金股线3；
[0033]所述铝合金股线3包括多根相互束绞的第二铝合金单线本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铝合金芯风力发电用耐扭转软电缆，包括导体，其特征在于，所述导体外依次设有绝缘层（6）和护套层（7），所述导体包括多股相互复绞的铝合金复绞股线（4），所述导体为多层结构，所述铝合金复绞股线（4）外和导体中每相邻两层之间均绕包有镀炭导电带（5），所述导体的中心层设有单根第一铝合金单线（1）；所述铝合金复绞股线（4）包括多股相互复绞的铝合金股线（3）；所述铝合金股线（3）包括多根相互束绞的第二铝合金单线（2）。2.如权利要求1所述的一种铝合金芯风力发电用耐扭转软电缆，其特征在于，所述铝合金复绞股线（4）为7股铝合金股线（3）采用1+6结构复绞而成的结构，其复绞股线节径比16
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20。3.如权利要求1所述的一种铝合金芯风力发电用耐扭转软电缆，其特征在于，所述导体为18股铝合金复绞股线（4）采用0+6+12结构复绞而成的结构，其复绞股线节径比14
‑
16。4.如权利要求1所述的一种铝合金芯风力发电用耐扭转软电缆，其特征在于，所述第一铝合金单线（1）直径与铝合金复绞股线（4）直径相等。5.一种铝合金芯风力发电用耐扭转软电缆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：准备如下重量百分比的组分：石墨烯：0.01%～0.05%；稀土：0.01%～0.1%；Ni：0.05%～0.1%；Si：0.2%～0.3%；Cu：0.1%～0.3%；Mg：0.005%～0.05%；B：0.1%～0.3%；Fe：0.05%～1.0%；Na：0.1%～0.3%； Si：0.03%～0.05%，余量为铝；将所述组分中除铝外的各组分混合均匀；S2：将混合均匀后的各组分加入铝液中，经搅拌、静置、精炼、除渣、静置、除气和过滤后，采用连铸连轧设备进行15道轧辊轧制，15道轧辊轧制过程中保证乳化液的浓度为5.0%～8.0%，得到铝合金杆，所得铝合金杆抗张强度150MPa～170MPa，伸长率≥15%，导电率62%IACS；S3：将所述铝合金杆采用13模连续滑动式拉丝机连续拉拔后，再进行10道拉拔，得到线径为0.3mm的软铝合金单线，所述软铝合金单线的导电率65%IACS，伸长率≥5%，抗张强度190 MPa～20...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，徐庭元，刘洪云，蒋辉，苏艳文，程江，
申请(专利权)人：江苏中煤电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：
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