一種用于管狀母線槽中的銅鋁界面合金復合導體內波管的制作方法

本發明涉及一種管狀母線，尤其是一種用于管狀母線槽中的銅鋁界面合金復合導體內波管，屬于配電裝置技術領域。

背景技術：

目前母線導體采用的是高導電率的銅材、鋁材制成的矩形結構，在實際工作的情況下，該設計方式存在以下幾個問題：

1、常規的母線導體在實用時負載散熱性能低，溫升較高；

2、常規的母線導體在電能損耗上大，不利于電能的節約，并且不能夠充分利用電能。

因此，需要一種針對母線導體在投入使用中的散熱和電能損耗進行優化的設計，從而替代傳統的矩形母線。

技術實現要素：

本發明的發明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種強流量、大電流、負載散熱性能更佳，專用管狀母線槽中銅鋁界面合金復合導體內波管。

本發明采用的技術方案如下：

一種用于管狀母線槽中的銅鋁界面合金復合導體內波管，包括主導體鋁管材和套裝在鋁管材外壁的銅管材，所述鋁管材內壁設置有數根凸凹波狀。內波管母線內波展開面積導流量與外經表面導流量同步一致，高效的輔助截面大電流載流，負載散熱性能更佳。

本發明的一種用于管狀母線槽中的銅鋁界面合金復合導體內波管，所述銅管材是采用含量不少于99.7%的純銅制成。

進一步的，所述鋁管材是采用含量不少于99.7%的純鋁制成。采用高品質的鋁材保證母線導體的導電性能。

本發明的一種用于管狀母線槽中的銅鋁界面合金復合導體內波管，所述凸凹波狀均勻分布于鋁管材內壁上，并且形成波狀。

進一步的，所述凸凹波狀與鋁管材為一體，鋁管材通過拉延整形形成凸凹波狀。采用此設計方式有利于母線導體的載流性能。

本發明的一種用于管狀母線槽中的銅鋁界面合金復合導體內波管，所述銅管材內側壁和鋁管材外側壁通過冶金熱熔技術結合，并形成銅鋁界面合金層。通過冶金熱熔技術使銅管材與鋁管材結合為一體，有助于導體的機械強度，避免折彎時銅管材與鋁管材因變形而出現裂紋和褶皺。

本發明的一種用于管狀母線槽中的銅鋁界面合金復合導體內波管制作方法包括：

a、鋁管材預處理，選用含鋁量不少于99.7%的高品質鋁管材為主要導體材料，將鋁管材表面處氧化層后，校直螺旋式拉毛；

b、銅管材預處理，選用含銅量不少于99.9%的優質銅管材，清理銅管材內壁氧化物后拉毛刺，再清刷干凈，校直；

c、銅鋁套裝封頭，將校直的鋁管經過套裝設備穿入到銅管內，一端封頭；

d、拉延封氧，將套裝后的銅鋁雙金屬坯料拉延至無縫隙，防止后序工藝二次氧化；

e、界面合金結合，將拉延無氧化的銅鋁雙金屬坯料，根據冶金原理技術利用熱熔發生器至臨熔點時瞬間界面一次性合金，從而形成穩定的銅鋁合金結合體；

f、擠拉復合，將界面合金一次性結合的銅鋁雙金屬坯料、采用擠拉復合技術按照一定比例進行擠拉，充分利用外力擠壓向內，內部鋁管受熱向外澎脹的應力，塑性壓縮銅鋁，達到最大強度的結合，擠拉復合成型銅鋁管材；

g、導波拉延成型，將擠拉復合成型的銅鋁管材，內壁表面再進一步利用帶導波的標準模具拉延整形，制成內壁具有波狀的銅鋁界面合金復合導體內波管母線；

h、表面處理，將成型的內波管母線進行內外面拋光，鈍化烘干。

進一步的，所述步驟b銅管材內壁拉毛刺的長度為3-5微米。

綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是：

1、本發明的一種用于管狀母線槽中的銅鋁界面合金復合導體內波管通過內波紋的設計使內波管母線內波展開面積導流量與外經表面導流量同步一致，高效的輔助截面大電流載流；

2、本發明的一種用于管狀母線槽中的銅鋁界面合金復合導體內波管負載散熱性能更佳，載流負荷量時的溫升比矩形母線降低61%，電能損耗KWn/3米/年比矩形母線節約電能45%；

3、本發明的一種用于管狀母線槽中的銅鋁界面合金復合導體內波管大幅度增加了導體內表面的導電性能，降低了載流負荷量時的溫升，良好的散熱對流功能，確保了大電流管狀母線安全生產的長負荷運行。

附圖說明

本發明將通過例子并參照附圖的方式說明，其中：

圖1是本發明正面的結構示意圖；

圖2是本發明截面的結構示意圖。

圖中標記：1-銅管材、2-銅鋁界面合金層、3-鋁管材、4-凸條。

具體實施方式

本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。

本說明書中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。

實施例

一種用于管狀母線槽中的銅鋁界面合金復合導體內波管，如圖1及圖2所示，包括鋁管材3和套裝在鋁管材外的銅管材1，所述鋁管材3內徑所在側壁設置有數條凸凹波狀4。內波管母線內波展開面積導流量與外經表面導流量同步一致，高效的輔助截面大電流載流，負載散熱性能更佳。

在導體性能上作進一步要求，保證導體內波管的性能，在其中一具體實施方式中，所述銅管材1是選用GB/T5231國標銅材，含銅量不少于99.9%的銅材所制成的。進一步優選的，所述鋁管材3是選用GB/T1196國標鋁材，含鋁量不少于99.7%所制成的。該材質貼近理想純度，作為主導體自身電阻率小，導電性能更強。

管狀導體的中空的空間與管體同圓心，在結構上進行優化，在其中一具體實施方式中，所述數條凸凹波狀4均勻分布于鋁管材3內徑所在側壁壁上，并形成波狀。不僅僅保證了散熱的效果，同時增大內表面的表面積和主導體的橫截面積。為了進一步優化結構，避免連接處電阻率大，產生電損耗，優選的，所述凸凹波狀4與鋁管材3為一體，鋁管材3通過拉延整形形成數條凸凹波狀4。采用此工藝使結構更加整體化，同時不會增加電能損耗。

具體的，在本實施例中，銅管材1與鋁管材3采用冶金熱熔技術進行融合，通過銅管材1內側拉毛刺的方式可以使能夠融化鋁材的溫度融化毛刺，再瞬間融合，最后在拉延成型，使銅管材1與鋁管材3形成一體性結構，因此，所述銅管材1內側壁和鋁管材3外側壁通過冶金熱熔技術結合，并形成銅鋁界面合金層2 。

本實施例所述的一種用于管狀母線槽中的銅鋁界面合金復合導體內波管，其制造方法如下：

a、鋁管材預處理，選用含鋁量不少于99.7%的高品質鋁管材為主要導體材料，將鋁管材表面處氧化層后，校直螺旋式拉毛；

b、銅管材預處理，選用含銅量不少于99.9%的優質銅管材，清理銅管材內壁氧化物后拉毛刺，再清刷干凈，校直；

c、銅鋁套裝封頭，將校直的鋁管經過套裝設備穿入到銅管內，一端封頭；

d、拉延封氧，將套裝后的銅鋁雙金屬坯料拉延至無縫隙，防止后序工藝二次氧化；

e、界面合金結合，將拉延無氧化的銅鋁雙金屬坯料，根據冶金原理技術利用熱熔發生器至臨熔點時瞬間界面一次性合金，從而形成穩定的銅鋁合金結合體；

f、擠拉復合，將界面合金一次性結合的銅鋁雙金屬坯料、采用擠拉復合技術按照一定比例進行擠拉，充分利用外力擠壓向內，內部鋁管受熱向外澎脹的應力，塑性壓縮銅鋁，達到最大強度的結合，擠拉復合成型銅鋁管材；

g、導波拉延成型，將擠拉復合成型的銅鋁管材，內壁表面再進一步利用帶導波的標準模具拉延整形，制成內壁具有波紋的銅鋁界面合金復合導體內波管母線；

h、表面處理，將成型的內波管母線進行內外面拋光，鈍化烘干。

具體的，所述步驟b銅管材內壁拉毛刺的長度為3-5微米。

綜上所述，采用本發明的一種用于管狀母線槽中的銅鋁界面合金復合導體內波管具有以下優勢：

1、本發明的一種用于管狀母線槽中的銅鋁界面合金復合導體內波管通過內波紋的設計使內波管母線內波展開面積導流量與外經表面導流量同步一致，高效的輔助截面大電流載流；

2、本發明的一種用于管狀母線槽中的銅鋁界面合金復合導體內波管負載散熱性能更佳，載流負荷量時的溫升比矩形母線降低61%，電能損耗KWn/3米/年比矩形母線節約電能45%；

3、本發明的一種用于管狀母線槽中的銅鋁界面合金復合導體內波管大幅度增加了導體內表面的導電性能，降低了載流負荷量時的溫升，良好的散熱對流功能，確保了大電流管狀母線安全生產的長負荷運行

本發明并不局限于前述的具體實施方式。本發明擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組合。