鋁合金預制分支電纜的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋁合金預制分支電纜，包括連接體和分別連接在所述連接體兩端的主干電纜和分支電纜，所述主干電纜和分支電纜均為鋁合金導體電纜，所述連接體為鋁合金預制分支電纜連接體，所述鋁合金預制分支電纜連接體的成分質量百分數配比為：0.3～0.8wt％的鐵，0.15～0.3wt％的銅，0.04～0.1wt％的硅，0.005～0.02wt％的硼，其余為鋁及不可避免的雜質。
【專利說明】
鋁合金預制分支電纜
技術領域
[0001]本發明涉及分支電纜領域，特別涉及一種鋁合金預制分支電纜。
【背景技術】
[0002]與傳統的施工現場處理電纜分支接頭或比較先進的母線槽技術相比，預制分支電纜具有以下優點:I)分支接頭的絕緣處理費用大幅度降低;2)現場施工周期短、費用大幅度降低、簡單;3)不受施工現場的空間、環境條件的限制;4)分支聯接體的絕緣性能和電纜主體一致，絕緣性能優越，可靠性高；5)具有更高的抗震、防水、耐火性能;6)供電安全、可靠；
7)適用范圍廣、品種規格多；8)用戶可以方便的選擇各種規格、型號、截面、長度的電纜，作為主、分支電纜任意搭配等多個特點。基于以上優點，預制分支電纜現被廣泛應用于住宅樓、辦公樓、寫字樓、商貿樓、教學樓、科研樓等各種中、高層建筑中。
[0003]目前預制分支電纜均采用銅作為導體，由于銅資源有限且銅價一直居高不下，用銅做導體不僅浪費有限資源而且成本高。鋁合金與銅相比較，具備價格低，重量輕等多個優點。隨著鋁合金材料以及其導體加工工藝的成熟，采用鋁合金芯預制分支電纜來替代銅芯分支電纜已成為一種必然趨勢。
[0004]銅芯分支電纜主線電纜和支線電纜導體連接通過”C”型銅管壓接實現。剝除主線電纜和支線電纜的護套和絕緣，露出導體后，用半面開口的“C"型銅管卡住主線電纜和支線電纜的導體，然后用配有合適模具的專用液壓設備對”C”型銅管進行加壓。“C”型銅管加壓后變形，卡緊主線電纜和支線電纜導體。接好后的分支連接部通過注塑的方法進行絕緣處理，注塑一層材料和厚度適當的絕緣體，確保分支電纜連接部有良好的絕緣性能。由于采用的是注塑方式，這就要求分支連接體的材料具備較好的流動性能。此外，分支電纜連接體需進行浸水耐壓以及浸水絕緣電阻試驗，這就對分支連接體的密封性能提出了較高要求。
[0005]由于鋁合金分支電纜的導體為鋁合金，其分支連接體材質必須與導體材質一致。否則導體與連接器之間發生不同金屬間直接接觸時，因金屬熱膨脹系數不同造成分支連接部在熱循環周期膨脹收縮時發生松動，而且不同金屬間存在電勢差。所以導體和連接體的材質必須保持一致。
【發明內容】
[0006]本發明旨在提供一種鋁合金預制分支電纜，以解決上述問題。
[0007]本發明所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現:
[0008]鋁合金預制分支電纜，包括連接體和分別連接在所述連接體兩端的主干電纜和分支電纜，其特征在于，所述主干電纜和分支電纜均為鋁合金導體電纜，所述連接體為鋁合金預制分支電纜連接體，所述鋁合金預制分支電纜連接體的成分質量百分數配比為:0.3?
0.8￥七％的鐵，0.15?0.3￥七％的銅，0.04?0.1￥七％的硅，0.005?0.02￥七％的硼，其余為鋁及不可避免的雜質。
[0009]在本發明的一個優選實施例中，所述鋁合金預制分支電纜連接體呈Y型結構。
[0010]在本發明的一個優選實施例中，所述鋁合金預制分支電纜連接體的制備方法，包括以下步驟:
[0011]I)將鋁錠熔化并進行保溫，首先升溫至700?740 °C將鋁錠熔化，之后將鋁液在740?760°C進行保溫，加入的鋁錠中鋁含量大于99.7%,硅含量在0.04?0.1wt%之間，錳、鈦、釩、鉻總含量不大于0.01%;
[0012]2)將鐵、銅、硼作為合金元素依次加入到鋁水中，而Si元素含量為鋁錠本身硅含量，鐵、銅、硼分別以鋁鐵中間合金、鋁銅中間合金、鋁硼中間合金的形式加入，并采用電磁攪拌方式進行充分攪拌，保證鋁合金液成分的均勻性；
[0013]3)待合金元素完全熔融并充分進行攪拌后，加入精煉劑、除渣劑進行精煉、除渣，并將廢渣扒出保溫爐，保溫20分鐘后，取部分鋁合金液，使用光譜儀進行爐前快速成分檢測，保證成分符合工藝要求；
[0014]4)將成分符合要求的鋁合金液出爐，經過連續澆鑄，冷卻成鋁合金板材；
[0015]5)將生產的鋁合金板材經過冷乳制成厚度符合要求的鋁合金薄板；
[0016]6)將鋁合金薄板在退火爐中經過280?320°C，5?6h的退火，得到符合性能要求的鋁合金薄板；
[0017]7)將鋁合金薄板進行分切，使尺寸符合工藝要求；
[0018]8)將分切后的板材經過加工成鋁合金預制分支電纜連接體。
[0019]由于采用了如上的技術方案，本發明的有益效果在于:
[0020]本發明在合金中加入的鐵，主要起到強化鋁合金強度的作用，加入一定含量的鐵，可以起到固溶強化效果。由于鐵對鋁的電導率的影響較小，所以為了防止電導率大幅下降，又進行強度的提高，我們考慮了鐵作為主要的合金元素。由于加入大量的鐵容易惡化合金的加工性能，所以加入鐵的含量控制在0.3?0.8wt %。
[0021]本發明在合金中加入少量的銅，主要是因為銅在鋁基體中起固溶強化作用，CuAl有明顯的時效強化效果，加入銅，可以減少鐵的加入量，從而改善合金的加工性能。但是由于銅對鋁合金的電導率有較明顯的惡化作用，所以加入銅的含量需控制在一定范圍。
[0022]為了提高鋁合金的加工性能，我們加入一定量的硼元素，硼主要在鋁基體中起到細化鑄造組織和焊縫組織的作用，減少合金的開裂傾向，提高鋁合金的力學性能。
[0023]將鋁合金材料在退火爐中進行280?320°C，5?6h的退火，選擇該溫度范圍與退火時間，可以有效消除合金組織內應力，進一步提高合金的加工性能。
[0024]經過設計的鋁合金材料，抗拉強度在IlOMPa以上，電導率在58% IACS以上，由于使用了與鋁合金導體相同的材料，保證預制分支連接金具熱循環溫升值滿足標準要求。
【附圖說明】
[0025]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1是本發明一種實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0027]為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面進一步闡述本發明。
[0028]實施例1
[0029]參見圖1所示的鋁合金預制分支電纜，包括連接體100和分別連接在連接體100兩端的主干電纜200和分支電纜300，主干電纜200和分支電纜300均為鋁合金導體電纜，連接體100為鋁合金預制分支電纜連接體。鋁合金預制分支電纜連接體的成分質量百分數配比為:0.3wt %的鐵，0.15wt %的銅，0.04wt %的娃，0.005wt %的硼，其余為招及不可避免的雜質，鋁合金預制分支電纜連接體呈Y型結構。
[0030]鋁合金預制分支電纜連接體的制備方法，包括以下步驟:
[0031]I)將鋁錠熔化并進行保溫，首先升溫至700 °C將鋁錠熔化，之后將鋁液在740 °C進行保溫，加入的招錠中招含量大于99.7% ,娃含量為0.04wt%，猛、鈦、f凡、絡總含量不大于0.01% ；
[0032]2)將鐵、銅、硼作為合金元素依次加入到鋁水中，而Si元素含量為鋁錠本身硅含量，鐵、銅、硼分別以鋁鐵中間合金、鋁銅中間合金、鋁硼中間合金的形式加入，并采用電磁攪拌方式進行充分攪拌，保證鋁合金液成分的均勻性；
[0033]3)待合金元素完全熔融并充分進行攪拌后，加入精煉劑、除渣劑進行精煉、除渣，并將廢渣扒出保溫爐，保溫20分鐘后，取部分鋁合金液，使用光譜儀進行爐前快速成分檢測，保證成分符合工藝要求；
[0034]4)將成分符合要求的鋁合金液出爐，經過連續澆鑄，冷卻成鋁合金板材；
[0035]5)將生產的鋁合金板材經過冷乳制成厚度符合要求的鋁合金薄板；
[0036]6)將鋁合金薄板在退火爐中經過280°C，5h的退火，得到符合性能要求的鋁合金薄板；
[0037]7)將鋁合金薄板進行分切，使尺寸符合工藝要求；
[0038]8)將分切后的板材經過加工成鋁合金預制分支電纜連接體。
[0039]實施例2
[0040]參見圖1所示的鋁合金預制分支電纜，包括連接體100和分別連接在連接體100兩端的主干電纜200和分支電纜300，主干電纜200和分支電纜300均為鋁合金導體電纜，連接體100為鋁合金預制分支電纜連接體。鋁合金預制分支電纜連接體的成分質量百分數配比為:0.5wt %的鐵，0.22wt %的銅，0.07wt %的硅，0.012wt %的硼，其余為鋁及不可避免的雜質，鋁合金預制分支電纜連接體呈Y型結構。
[0041 ]鋁合金預制分支電纜連接體的制備方法，包括以下步驟:
[0042]I)將鋁錠熔化并進行保溫，首先升溫至720 °C將鋁錠熔化，之后將鋁液在750 °C進行保溫，加入的招錠中招含量大于99.7%，娃含量為0.07wt%，猛、鈦、銀、絡總含量不大于
0.01% ；
[0043]2)將鐵、銅、硼作為合金元素依次加入到鋁水中，而Si元素含量為鋁錠本身硅含量，鐵、銅、硼分別以鋁鐵中間合金、鋁銅中間合金、鋁硼中間合金的形式加入，并采用電磁攪拌方式進行充分攪拌，保證鋁合金液成分的均勻性；
[0044]3)待合金元素完全熔融并充分進行攪拌后，加入精煉劑、除渣劑進行精煉、除渣，并將廢渣扒出保溫爐，保溫20分鐘后，取部分鋁合金液，使用光譜儀進行爐前快速成分檢測，保證成分符合工藝要求；
[0045]4)將成分符合要求的鋁合金液出爐，經過連續澆鑄，冷卻成鋁合金板材；
[0046]5)將生產的鋁合金板材經過冷乳制成厚度符合要求的鋁合金薄板；
[0047]6)將鋁合金薄板在退火爐中經過300°C，5.5h的退火，得到符合性能要求的鋁合金薄板；
[0048]7)將鋁合金薄板進行分切，使尺寸符合工藝要求；
[0049]8)將分切后的板材經過加工成鋁合金預制分支電纜連接體。
[0050]實施例3
[0051]參見圖1所示的鋁合金預制分支電纜，包括連接體100和分別連接在連接體100兩端的主干電纜200和分支電纜300，主干電纜200和分支電纜300均為鋁合金導體電纜，連接體100為鋁合金預制分支電纜連接體。鋁合金預制分支電纜連接體的成分質量百分數配比為:0.8wt %的鐵，0.3wt %的銅，0.Iwt %的娃，0.02wt %的硼，其余為招及不可避免的雜質，鋁合金預制分支電纜連接體呈Y型結構。
[0052]鋁合金預制分支電纜連接體的制備方法，包括以下步驟:
[0053]I)將鋁錠熔化并進行保溫，首先升溫至740 °C將鋁錠熔化，之后將鋁液在760 °C進行保溫，加入的招錠中招含量大于99.7%，娃含量為0.1wt %，猛、鈦、銀、絡總含量不大于
0.01% ；
[0054]2)將鐵、銅、硼作為合金元素依次加入到鋁水中，而Si元素含量為鋁錠本身硅含量，鐵、銅、硼分別以鋁鐵中間合金、鋁銅中間合金、鋁硼中間合金的形式加入，并采用電磁攪拌方式進行充分攪拌，保證鋁合金液成分的均勻性；
[0055]3)待合金元素完全熔融并充分進行攪拌后，加入精煉劑、除渣劑進行精煉、除渣，并將廢渣扒出保溫爐，保溫20分鐘后，取部分鋁合金液，使用光譜儀進行爐前快速成分檢測，保證成分符合工藝要求；
[0056]4)將成分符合要求的鋁合金液出爐，經過連續澆鑄，冷卻成鋁合金板材；
[0057]5)將生產的鋁合金板材經過冷乳制成厚度符合要求的鋁合金薄板；
[0058]6)將鋁合金薄板在退火爐中經過320°C，6h的退火，得到符合性能要求的鋁合金薄板；
[0059]7)將鋁合金薄板進行分切，使尺寸符合工藝要求；
[0060]8)將分切后的板材經過加工成鋁合金預制分支電纜連接體。
[0061]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.鋁合金預制分支電纜，包括連接體和分別連接在所述連接體兩端的主干電纜和分支電纜，其特征在于，所述主干電纜和分支電纜均為鋁合金導體電纜，所述連接體為鋁合金預制分支電纜連接體，所述鋁合金預制分支電纜連接體的成分質量百分數配比為:0.3?0.8￥七％的鐵，0.15?0.3￥七％的銅，0.04?0.1￥七％的硅，0.005?0.02￥七％的硼，其余為鋁及不可避免的雜質。2.如權利要求1所述的鋁合金預制分支電纜，其特征在于，所述鋁合金預制分支電纜連接體呈Y型結構。3.如權利要求1或2所述的鋁合金預制分支電纜，其特征在于，所述鋁合金預制分支電纜連接體的制備方法，包括以下步驟: 1)將鋁錠熔化并進行保溫，首先升溫至700?740°C將鋁錠熔化，之后將鋁液在740?760°C進行保溫，加入的鋁錠中鋁含量大于99.7%，硅含量在0.04?0.1wt%之間，錳、鈦、釩、鉻總含量不大于0.01%; 2)將鐵、銅、硼作為合金元素依次加入到鋁水中，而Si元素含量為鋁錠本身硅含量，鐵、銅、硼分別以鋁鐵中間合金、鋁銅中間合金、鋁硼中間合金的形式加入，并采用電磁攪拌方式進行充分攪拌，保證鋁合金液成分的均勻性； 3)待合金元素完全熔融并充分進行攪拌后，加入精煉劑、除渣劑進行精煉、除渣，并將廢渣扒出保溫爐，保溫20分鐘后，取部分鋁合金液，使用光譜儀進行爐前快速成分檢測，保證成分符合工藝要求； 4)將成分符合要求的鋁合金液出爐，經過連續澆鑄，冷卻成鋁合金板材； 5)將生產的鋁合金板材經過冷乳制成厚度符合要求的鋁合金薄板； 6)將鋁合金薄板在退火爐中經過280?320°C，5?6h的退火，得到符合性能要求的鋁合金薄板； 7)將鋁合金薄板進行分切，使尺寸符合工藝要求； 8)將分切后的板材經過加工成鋁合金預制分支電纜連接體。
【文檔編號】H01B7/00GK106098133SQ201610507747
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月30日
【發明人】曾婉, 陳善求, 王巖鵬
【申請人】金杯電工衡陽電纜有限公司