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铝合金导体的性能研究

铝合金导体的性能研究

作者：苗欢华北电力大学(北京)

学位级别：硕士

铜具有良好的电学性能以及力学性能,被广泛应用在电力线缆等方面,但是随着铜资源的日益紧张,无法适应我国日益增长的资源需求,因此需要找到一种铜金属的良好替代品。铝因其良好的导电率(仅次于铜)、低成本、低密度、高比强度和比刚度的... 详细信息

铜具有良好的电学性能以及力学性能,被广泛应用在电力线缆等方面,但是随着铜资源的日益紧张,无法适应我国日益增长的资源需求,因此需要找到一种铜金属的良好替代品。铝因其良好的导电率(仅次于铜)、低成本、低密度、高比强度和比刚度的特点,被认为是铜导体的优良替代品。但是,铝导体在使用的安全性上却存在一定的问题,因此无法完全取代铜导体的地位。随着科学技术的发展,铝导体在连接问题等方面取得了重大成就,科学的“以铝代铜”已经成为一个趋势。针对我国情况,铝导体在电缆使用方面,因为导体的接头处于长期运行或频繁通断电的状态,容易发生蠕变以及应力松弛现象,存在安全隐患。此外,作为电力运输导体,铝导体的导电性能也是需要关注的。本文则在铝导体的压缩蠕变性能以及B对导电率、抗拉强度的影响两个方面进行讨论研究,首先试验对比8030与A6试样在不同温度以及应力条件下的抗蠕变性能,.将符合国家标准试样放在电子万能试验机环境箱内,相应温度下保温半小时,启动设置好的实验过程,进行24小时保持试验,比较最终的材料变形量,判断材料的抗蠕变性能。可以发现因为Fe元素含量增加,8030较A6有较好的抗蠕变性能。在此低温高应力条件下,8030依旧保持幂律蠕变规律,蠕变机制为位错的攀移机制,而A6在此情况下已经发生了幂律失效现象。已知B元素的加入可以除去铝导体中的大量有害杂质元素,通过试验测得不同成分的导线的电导率以及抗拉强度,对比发现在杂质元素含量较低时,B依旧可以起到除去杂质元素、改善导电性能、提高抗拉强度的作用。

关键词：铝合金导体压缩蠕变应力松弛 B元素

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特大型铝合金导体金属型低压铸造工艺的探讨

特种铸造及有色合金 2010年第9期30卷 833-835页

作者：孙起立沈阳发动机设计研究所工业公司

对特大型铝合金导体(气密性铸件)金属型低压铸造与砂型铸造进行了对比分析。通过制定合理加压工艺参数,增加铸造工艺补增量以及合理布置冷铁,获得了致密铸件。通过制定合理充型工艺参数,加强金属型排气和对冷铁处理,有效地控制了气孔的... 详细信息

对特大型铝合金导体(气密性铸件)金属型低压铸造与砂型铸造进行了对比分析。通过制定合理加压工艺参数,增加铸造工艺补增量以及合理布置冷铁,获得了致密铸件。通过制定合理充型工艺参数,加强金属型排气和对冷铁处理,有效地控制了气孔的产生。组装后试验完全合格。

关键词：铝合金导体气密性铸件金属型低压铸造

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铝合金导体性能评价方法

铝合金导体性能评价方法

作者：吴振江合肥工业大学

学位级别：硕士

近年来,铝合金导体以其优良的综合技术经济性能受到广泛的应用,其性能检测和评价方法一直是研究热点。本文通过对铝合金导体性能评价方法的研究,致力于为现有铝合金导体性能的评价方法提供参考。为了研究评价铝合金导体蠕变性能的方法,... 详细信息

近年来,铝合金导体以其优良的综合技术经济性能受到广泛的应用,其性能检测和评价方法一直是研究热点。本文通过对铝合金导体性能评价方法的研究,致力于为现有铝合金导体性能的评价方法提供参考。为了研究评价铝合金导体蠕变性能的方法,采用高温电子蠕变疲劳试验机在90℃、76MPa压应力的条件下对8030铝合金试样进行100小时的蠕变试验。为了进一步研究评价铝合金导体连接性能的方法,设计并进行了应力松弛试验,研究和总结了单线参数、压接装配程序和金具端子类型对铝合金导体应力松弛性能的影响。为了研究评价铝合金导体腐蚀性能的方法,对铝合金导体进行盐雾腐蚀试验,通过质量变化率、腐蚀宏观形貌和微观形貌表征和评价其耐腐蚀性能。结果表明：8030铝合金导体与电工用铜线坯T2(R)试样的蠕变性能相近,且比电工铝导体要好得多。该蠕变试验可量化表征和比较不同材料导体的蠕变特性,通过对稳态蠕变阶段数据进行拟合分析,可以外推出一定时间所对应的蠕变变形,但需建立更合理的蠕变分析模型。硬态导体比软态导体具有更好的应力松弛性能。圆形截面导体比异型截面导体具有更好的应力松弛性能。与六角围压相比,坑压可使铝合金导体获得更好的应力松弛性能。反压比正压更有利于导体获得好的应力松弛性能。与直通端子装配相比,铝合金导体与铜铝过渡端子进行装配后的应力松弛性能较好。本文提供了一种检测、评价和表征铝合金导体应力松弛性能的方法,可分析对其的主要影响因素,优化铝合金导体设计参数和装配工艺,改善其应力松弛性能。铝合金导体在盐雾腐蚀环境中,通常在含铁元素的区域内发生腐蚀,且Fe元素含量越高,腐蚀区域中0元素的含量越高,腐蚀情况越严重。本文提供了一种评价铝合金导体耐腐蚀性能的方法,将铝合金导体的质量变化、腐蚀宏观形貌和微观形貌作为表征和评价其耐腐蚀性能的主要参数和依据。

关键词：铝合金导体蠕变性能应力松弛性能腐蚀性能性能评价方法

不同压接工艺对铝合金导体电缆接头处接触电阻及温升的影响

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不同压接工艺对铝合金导体电缆接头处接触电阻及温升的影响

作者：陈少杰陕西理工大学

学位级别：硕士

由于我国铜的储量难以满足日益增长的用铜需求,因此在铜耗量巨大的电力电缆行业,寻找替代铜导体的材料需求日益迫切。铝具有仅次于铜的电导率,且储量大、价格低。同时在铝中添加Cu、Fe、Mg、B等元素得到的铝合金还解决了纯铝导体断裂伸... 详细信息

由于我国铜的储量难以满足日益增长的用铜需求,因此在铜耗量巨大的电力电缆行业,寻找替代铜导体的材料需求日益迫切。铝具有仅次于铜的电导率,且储量大、价格低。同时在铝中添加Cu、Fe、Mg、B等元素得到的铝合金还解决了纯铝导体断裂伸长率较低、刚性强、抗蠕变性能差等缺点,“以铝节铜”已经成为电力电缆行业的一种趋势。铝合金电缆接头处导体与连接金具之间的接触电阻是影响电缆接头温度分布及故障率的关键因素,接触电阻过大引起的温度集中会导致接头处绝缘加速劣化,电缆寿命缩短,还会加速铝合金材料的金属蠕变,降低接头处连接稳定性。首先,对电压等级35 k V,截面积400 mm,牌号为AA8030的不同线型铝合金导体进行金属导体蠕变试验,定量表征不同线型对铝合金导体蠕变量的影响。结果表明:相比圆线,型线的平均初始应力高出14.2%,平均结束应力高出21.4%,长时间蠕变之后应力保有值更高,具有更好的抗蠕变性能,更适合作为铝合金导体单线。接着,通过电缆热循环试验研究坑压、围压两种压接工艺下压接百分比对接触电阻的影响。结果表明:无论采用坑压还是围压,接触电阻均随压接百分比的增加而增加。同时,因不同电压等级电缆导体具有不同的截面积,因此本文定义了反映压接深度与导体截面积关系的参数“压接百分比”,并给出了两种压接工艺下接触电阻与压接百分比的定量关系。最后,使用Comsol有限元仿真软件研究接触电阻对电缆接头处温度分布的影响规律,得到了电缆接头处温升与压接百分比的定量关系。当采用坑压压接时,压接百分比不超过35.0%,最优压接百分比应控制在30.3%～33.0%之内;采用围压压接时,压接百分比不超过21.6%,最优压接百分比应控制在18.9%～20.5%之内。在最优压接比范围内,接头处接触电阻较低,且接触电阻在长时间运行过程中变化速率较低,在压接范围内可以优化电缆接头处温度分布特性,降低电缆接头故障率。

关键词：铝合金导体压接工艺接触电阻有限元仿真电缆接头

浅析铝合金导体在通信基站电源拉远电缆中应用

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浅析铝合金导体在通信基站电源拉远电缆中应用

2014年光缆电缆学术年会

作者：赵士悦郭志宏冯玲芳江苏俊知技术有限公司

本文主要针对通信行业标准《YD/T1173-2010通信电源用阻燃耐火软电缆》中通信基站电源用拉远电缆工艺设计进行优化,对铝合金电缆导体的优越性进行叙述,并对铝合金导体电缆的特点进行了细致分析,主要突出"以铝代铜"的观点,提升产品性能,... 详细信息

本文主要针对通信行业标准《YD/T1173-2010通信电源用阻燃耐火软电缆》中通信基站电源用拉远电缆工艺设计进行优化,对铝合金电缆导体的优越性进行叙述,并对铝合金导体电缆的特点进行了细致分析,主要突出"以铝代铜"的观点,提升产品性能,降低生产原材料成本,且更易于安装敷设。

关键词：通信基站拉远电缆提升产品性能铝合金导体以铝代铜

来源： cnki会议评论

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纯电动汽车中铝合金导体电缆的应用

新疆职业大学学报 2020年第3期28卷 74-77页

作者：张思为武汉交通职业学院湖北武汉430065

通过分析铝合金导体电缆的综合性能,以某款纯电动汽车为例比较铝合金导体电缆相对铜合金导体电缆应用时的性能优势和经济效益,阐述铝合金导体电缆在纯电动汽车中应用的可能性,达到降低纯电动汽车整车制造成本和减少百公里能耗的目的。

关键词：纯电动汽车铝合金导体铝合金导体电缆

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实心分割铝合金导体高压电缆的设计与研究

电线电缆 2023年第5期 23-26,53页

作者：方永刘洪军黄静沈智飞庞超群王娟江巍尚纬股份有限公司乐山614012 江苏中天科技股份有限公司南通226463

为实现以铝代铜在高压交联电缆领域中的应用,并解决多股绞合的铝分割导体在接头处发生蠕变变形的现象,研究了一种实心分割铝合金导体的高压电缆。通过对实心分割铝合金导体的结构设计、产品工艺技术研究、工艺装备研究、产品性能研究及... 详细信息

为实现以铝代铜在高压交联电缆领域中的应用,并解决多股绞合的铝分割导体在接头处发生蠕变变形的现象,研究了一种实心分割铝合金导体的高压电缆。通过对实心分割铝合金导体的结构设计、产品工艺技术研究、工艺装备研究、产品性能研究及试验分析,结果表明,实心分割铝合金导体高压电缆的导体电阻相对偏差均在±0.5%以内。

关键词：高压电缆铝合金导体实心分割

加入少量钛和硼对铝合金导体的电气和机械性能的影响

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电线电缆 1989年第4期 29-32页

作者： Mohan S.Devgun 朱蓉君

加入少量的钛和硼对铝合金导体的电阻率和机械性能的影响已有报导。钛含量在0.001%～0.005%,硼含量在0.002%～0.042%范围内变动,无论哪个元素的含量确定之后,增加另一个元素的含量都会使铝合金导线的电阻和机械强度呈线性增加,伸长率降... 详细信息

加入少量的钛和硼对铝合金导体的电阻率和机械性能的影响已有报导。钛含量在0.001%～0.005%,硼含量在0.002%～0.042%范围内变动,无论哪个元素的含量确定之后,增加另一个元素的含量都会使铝合金导线的电阻和机械强度呈线性增加,伸长率降低。适当地增加这两个元素含量可以生产出较好的晶粒细化的材料。

关键词：钛硼铝合金导体性能

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生产工艺对铝合金导体直流电阻测量值的影响

光纤与电缆及其应用技术 2019年第1期 31-33,40页

作者：李兵安徽凌宇电缆科技有限公司安徽无为238371

铝合金导体是铝合金电缆的重要部分,导体直流电阻是衡量电缆电气性能的重要指标,已成为电缆例行试验项目。影响铝合金导体直流电阻测量值的因素有很多,以铝合金导体生产工艺的影响最为根本。基于对铝合金导体绞合工艺和退火工艺的试验研... 详细信息

铝合金导体是铝合金电缆的重要部分,导体直流电阻是衡量电缆电气性能的重要指标,已成为电缆例行试验项目。影响铝合金导体直流电阻测量值的因素有很多,以铝合金导体生产工艺的影响最为根本。基于对铝合金导体绞合工艺和退火工艺的试验研究,指出了传统工艺存在的问题,给出调整后更为合理的工艺方案。通过对铝合金导体生产过程严格把关,使铝合金导体直流电阻测量值符合规定,保证了电缆产品使用性能。

关键词：铝合金导体直流电阻生产工艺测量