[发明专利]一种铝丝拉丝绞合的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及碳纤维领域，尤其涉及一种碳纤维电缆的生产工艺。

背景技术

碳纤维导线产生于上世纪90年代国外，开始研究用碳纤维芯代替钢芯，开发出了一种新型复合材料合成芯导线，即碳纤维芯铝绞线。这种导线与普通的钢芯铝绞线相比，具有相同的外径和强度，架线施工中不需要特殊的机具和方法，普通钢芯铝绞线的钢芯被用复合材料的碳纤维芯代替，这是一种重量轻、线膨胀系数小、具有良好弛度特性的划时代的新型导线。该类碳纤维复合芯材料导线有几大特点：

强度大，复合材料的抗拉强度可达到2400MPa以上，一般钢丝的仅限于1240MPa,高强度钢丝可达1410MPa,复合材料制成的导线的破断力要比传统的钢芯铝绞线增加90%，比特高强度钢丝的抗拉强度还大。

导电率高，碳纤维复合芯的铝线采用回火的软铝，电导率比常规导线提高2%，降低电阻率，从而达到线损的目的。

线膨系数小，碳纤维复合芯材料的线膨系数约为0.6×10^-6/℃。

弛度小，在用电高峰期，碳纤维复合芯导线的弛度是普通钢芯铝绞线的9.6%（数据见图1）。2004年美国CTC公司委托北美著名的Kinectrics实验室对其开发的具有相同直径的美国ACCC碳纤维复合芯导线与ACSR导线弛度对比试验，试验导线档距均为65.5米，导线初始张力均为各自导线的25%RTS。试验结果表明，在相同的试验条件下，温度从26.1℃到183℃时普通钢芯铝绞线的弛度从236mm增加到1422mm提高了5倍；而碳纤维复合芯导线仅从198mm增加到312mm提高了0.57倍。碳纤维复合芯导线的弛度变化量仅为普通钢芯铝绞线的9.6%。

载流量大，由于复合材料不存在钢丝材料引起的磁损和热效应，而且在输送相同电负荷条件下，具有更低的运行温度，可以减少输电损失，另外碳纤维复合芯的铝材截面积为普通钢芯铝绞线的1.29倍，载流量可提高29%，在加上达到140℃的高温条件下的低弛度特性，综合载流量可提高一倍。

重量轻，复合材料的比重约为钢的四分之一，以DRAKE导线为例，这种规格的普通钢芯铝绞线单位长度重量约为1.623kg/m(其中铝材料部分为1.113kg/m,钢芯部分为0.51kg/m)，DRAKE导线单位长度重量约为普通钢芯铝绞线的75%，导线重量减轻了25%。对于DRAKE导线规格具有相同直径（28.14毫米）的碳纤维复合芯导线来说，复合材料芯仅需0.129kg/m,因此单位铝材截面积所对应的导线单位长度约为普通钢芯铝绞线的70%，显示了碳纤维复合芯导线的优点。计算表明由于导线自重的减轻，可使导线载荷减少约25%，因此承载能力也可增加约20%。导线重量减轻以及良好的低弛度特性，可使铁塔高度降低，同时可使铁塔结构更其紧凑，缩短施工工期，可以节省线路综合造价。尤其在我国东部沿海省份土地严重紧缺和由于经济发展供电负荷密度大增的情况下，在原有杆塔基础上只需更换导线而可增加一倍供电容量，既节约了资源又不需增加线路通道，节约了土地。

碳纤维作为线芯在电缆行业的应用已经普及，但是目前生产碳纤维导线的时候，拉丝、回火工艺将会导致铝丝变黑，外观受损等问题，严重影响铝丝的外观，受热不均匀性，控制麻烦。也有些企业采用热挤机进行拉丝，但是拉出来的干丝不成型，不顺畅，导致了铝丝出现毛刺，不均匀等现象。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种铝丝拉丝绞合的生产工艺，可以有效避免因回火工艺导致的铝丝变黑，外观受损的问题。

技术方案：为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

步骤1：根据导线的规格，选用相应规格拉丝模具和铝杆；

步骤2：将拉丝模具和铝杆放进电加热炉加热至300℃—400℃之间，保持1小时；

步骤3：打开热挤机，通过热挤机和拉丝模具对铝杆进行拉丝处理，控制拉丝模具的内循环冷却水温和外循环冷却水温小于30℃，使生产出的铝丝及时冷却；

步骤4：将铝丝先通过水槽橡胶和吹干机进行水分初步过滤之后，再使铝丝通过油槽和滤油装置在铝丝表面上油及滤油；

步骤5：将表面滤过油的铝丝安装在专用绞盘上，将铝丝通过绞盘穿线轮连接到绞盘压模上；

步骤6：调整绞盘穿线轮到绞盘压模上的铝丝距离，并使绞盘穿线轮与绞盘压模之间正好翻转360°后进线，使之转入正常绞线轨道；

步骤7：开始绞线，通过点动操作，测量调整每层绞线的节径距、直径和节径比，直至绞盘压模转入正常的绞线速度，完成绞线。