一种耐热铝合金10kV的架空绝缘导线及制作方法与流程

本发明涉及一种耐热铝合金10kv的架空绝缘导线及制作方法，属于架空导线制作。

背景技术：

1、在10kv架空配电线路、城镇配电网改造、老旧线路增容以及户外复杂环境下的中压输配电场景下，该类导线通常长期暴露于日照、风雨、温差变化、紫外线照射以及机械振动等环境条件下，并需在一定跨度条件下持续承担电能传输任务，因此对导体材料的耐热性能、抗蠕变性能、载流能力、绝缘可靠性以及长期运行稳定性均提出了较高要求。随着配电网负荷增长以及分布式电源接入需求增加，10kv架空绝缘导线不仅需要满足基本导电功能，还需要具备较好的高温运行能力和较长的使用寿命。

2、现有10kv架空绝缘导线普遍采用纯铝导体或常规铝合金导体，外层配合交联聚乙烯绝缘层形成绝缘输电结构。该类导线在实际生产和使用中具有工艺成熟、成本较低、应用广泛等优点，能够满足一般配电线路的基础使用需求。

3、但是，现有技术仍存在明显不足：常规纯铝或普通铝合金导体的耐热性能和抗蠕变性能有限，在高温重载工况下容易出现软化、弧垂增大和结构稳定性下降的问题，导致载流能力受限，难以适应线路增容和长时间高负荷运行需求。导体与绝缘层之间的结构匹配性不足，导体外周圆整度和表面均匀性较差时，容易在绝缘层挤包过程中产生偏心、气隙或局部缺陷，进而影响绝缘可靠性和长期运行安全性。常规绝缘层在户外长期运行中容易受到紫外线、温度波动和外部环境影响而老化，使用寿命和运行稳定性受到限制。对于老旧线路改造和增容应用场景，现有导线在满足容量提升要求的同时，往往难以兼顾结构稳定性、施工适配性和全生命周期经济性。

4、因此，需要设计一种耐热铝合金10kv的架空绝缘导线及制作方法，解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于：提供一种耐热铝合金10kv的架空绝缘导线及制作方法，它解决了不适应线路运行、导体与绝缘层易产生缺陷，受到环境影响较大的问题。

2、本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：一种耐热铝合金10kv的架空绝缘导线，

3、包括导体、屏蔽层、绝缘层，所述导体的外侧设置有所述屏蔽层，所述屏蔽层的外侧设置有绝缘层；

4、所述导体为由铝合金单线绞合形成的紧压圆形导体，所述导体由37根单线绞合构成，绞合结构为1+6+12+18；

5、所述屏蔽层由金属丝绕包形成，并通过绕包方式设置在所述导体的外侧；

6、所述绝缘层采用交联聚乙烯材料制作，并通过挤包方式设置在所述屏蔽层的外侧。

7、优选地，所述铝合金单线的组分重量百分比为：fe 0.60%～0.80%、zr 0.08%～0.12%、b 0.01%～0.03%、si≤0.10%，其余为al。

8、优选地，所述导体的单线直径为φ3.07mm，所述导体的紧压系数不低于0.92。

9、优选地，所述屏蔽层由铜丝绕包形成。

10、优选地，所述绝缘层为交联聚乙烯绝缘层，所述绝缘层的厚度不小于3.4mm。

11、一种耐热铝合金10kv的架空绝缘导线的制作方法，优选地，包括：

12、s1、铝合金熔炼与制杆：按预设成分熔炼铝合金并制作铝合金杆材；

13、s2、拉丝：将所述铝合金杆材拉制成单线；

14、s3、热处理：对所述单线进行稳定化热处理；

15、s4、绞合紧压：将37根所述单线按1+6+12+18结构绞合并紧压形成圆形导体；

16、s5、屏蔽层设置：在所述导体外侧通过绕包金属丝形成屏蔽层；

17、s6、绝缘层挤包：在所述屏蔽层外侧挤包交联聚乙烯绝缘层，并进行交联定型处理。

18、优选地，步骤s2中，采用多道次拉丝工艺，以形成表面平整的单线。

19、优选地，步骤s3中包括去应力处理。

20、优选地，步骤s6中，在挤包前导体进行100℃-120℃的预热处理。

21、本发明有益效果是：

22、通过本发明，设置由37根铝合金单线按照1+6+12+18结构绞合形成的紧压圆形导体，并采用含fe、zr、b元素的耐热铝合金单线作为导体材料，实现了导体在高温运行条件下具有较好的组织稳定性和抗蠕变性能。使导体在长期高温载流工况下不易发生软化变形和组织退化，从而降低线路运行过程中因导体蠕变导致的弧垂增大现象，提高导线的长期载流能力和结构稳定性，满足线路增容及高负荷连续运行需求。

23、通过本发明，设置紧压圆形导体结构，并将导体紧压系数控制为不低于0.92，实现了导体截面空隙减小和外周轮廓圆整度提高。紧压过程中各层单线相互贴合并形成规则圆形外轮廓，使导体外表面平整度得到提升，减少绞合导体表面的凹凸不平现象，从而为后续屏蔽层绕包和绝缘层挤包提供稳定基础，降低绝缘层偏心、局部过厚、局部过薄以及包覆不均匀的问题，提高导线整体结构一致性和产品质量稳定性。

24、通过本发明，在导体外侧设置由金属丝绕包形成的屏蔽层，并使屏蔽层位于导体与绝缘层之间，实现了导体与绝缘层之间的结构过渡。屏蔽层能够覆盖导体外周单线形成的局部起伏区域，使导体外周形成更加均匀连续的包覆界面，从而提高绝缘层挤包过程中的包覆均匀性，减少绝缘层内部产生气隙、空洞以及局部缺陷的概率，提高绝缘结构的可靠性和长期运行安全性。

25、通过本发明，设置屏蔽层采用铜丝连续绕包形成圆筒状包覆结构，实现了屏蔽层与导体外周的紧密贴合。铜丝具有较好的柔韧性和绕包适应能力，在连续生产过程中能够保持稳定的绕包状态，使屏蔽层沿导体轴向形成连续均匀的覆盖层，从而提高后续绝缘层成型质量，增强导线整体结构的稳定性和一致性。

26、通过本发明，设置导体预热、屏蔽层绕包以及交联聚乙烯挤包相配合的生产工艺，实现了导体、屏蔽层和绝缘层之间的稳定结合。导体经100℃～120℃预热后进入挤包工序，可减小导体与绝缘材料之间的温差，提高绝缘层与屏蔽层之间的贴合质量，降低气泡、脱层及局部缺陷的产生概率，从而提高成品导线的绝缘均匀性和整体结构稳定性。

1.一种耐热铝合金10kv的架空绝缘导线，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种耐热铝合金10kv的架空绝缘导线，其特征在于：所述铝合金单线的组分重量百分比为：fe 0.60%～0.80%、zr 0.08%～0.12%、b 0.01%～0.03%、si≤0.10%，其余为al。

3.根据权利要求1所述的一种耐热铝合金10kv的架空绝缘导线，其特征在于：所述导体的单线直径为φ3.07mm，所述导体的紧压系数不低于0.92。

4.根据权利要求1所述的一种耐热铝合金10kv的架空绝缘导线，其特征在于：所述屏蔽层由铜丝绕包形成。

5.根据权利要求1所述的一种耐热铝合金10kv的架空绝缘导线，其特征在于：所述绝缘层为交联聚乙烯绝缘层，所述绝缘层的厚度不小于3.4mm。

6.一种耐热铝合金10kv的架空绝缘导线的制作方法，其特征在于：用于制作如权利要求1-5任一项所述的一种耐热铝合金10kv的架空绝缘导线，包括：

7.根据权利要求6所述的一种耐热铝合金10kv的架空绝缘导线的制作方法，其特征在于：步骤s2中，采用多道次拉丝工艺，以形成表面平整的单线。

8.根据权利要求6所述的一种耐热铝合金10kv的架空绝缘导线的制作方法，其特征在于：步骤s3中包括去应力处理。

9.根据权利要求6所述的一种耐热铝合金10kv的架空绝缘导线的制作方法，其特征在于：步骤s6中，在挤包前导体进行100℃-120℃的预热处理。