铝合金导线产品生产技术应用现状分析

第一节 铝合金导线产品构成

一、铝合金导线 行业 产品分类标准

目前世界大部分国家的输电线路上已广泛使用铝合金导线，主要有以下三种：钢芯铝合金绞线（简称ACSR），其线芯为高强度钢线，外层绞制铝合金线；铝合金芯铝绞线（简称ACAR），其线芯为铝合金，外层绞制电工圆铝线；全铝合金绞线（简称AAAC），全部线段均由同质的铝合金所构成。

二、铝合金导线产品主要市场需求份额

由于我国铝合金导线生产工艺与国外相比还存在较大差距，生产出的产品性能并不理想，加上大跨距架空导线应用技术较弱的限制，国内运用自产全铝合金导线比例一直很少，到目前为止全铝合金导线应用比例不足全部架空导线的5%。我国架空输电线路所使用的导线基本上仍旧是传统的钢芯铝绞线。

铝合金导线需求区域分布图

第二节 国内铝合金导线产品 技术工艺 应用 分析

我国从六十年代中期就开始有系统地研制铝合金导线，从 研究 工艺配方、流程、专用设备、测试技术、架设运行等，历时30多年，积累了大量的经验。并形成了若干具有中国特色的技术。我国生产的铝合金导线已全面达到IEC标准中所规定的性能。然而，在中国高强度铝合金导线并没有得到广泛的应用，而只是局限于某些场合少量使用。

第三节 国外铝合金导线产品 技术工艺 应用 分析

一、美国

高强度耐热铝合金是具有较高的抗拉强度又有很好耐热性能的铝合金导体材料，做成导线后使用温度高、耐热性好、载流量大、抗拉力大等突出优点，在国外已普遍使用，效果良好。自从美国1921年开始采用铝合金材料作为导体以来，全铝合金架空导线的 研究 和应用已有数十年的历史，铝合金导线被作为重要品种来使用。

二、日本

在日本，不但为了要输送大容量的电能，而且由于土地限制，将在原有线路上架设新型导线输送更多的容量，因此耐热铝合金导线被广泛应用。

日本已大量使用60%导电率耐热铝合金导线代替普通钢芯铝绞线，使用量已占全国输电线路总长的70%以上。目前日本的高强度耐热铝合金线技术指标中，其抗拉强度为225Mpa（直径4.0mm），比58%IACS、60%IACS耐热铝合金线高41.5～46.7%，以接近高强度铝-镁-硅合金（A2型）线。可在150℃下长期使用，载流量比钢芯铝绞线提高80～100%，显著地增大线路容量，载流量高于铝-镁-硅合金线，达93.2%，在150℃使用温度下，高达127%，即载流量可提高1.27倍，是高压及超高压大跨越线路不可缺少的新线种。

三、欧盟

在国际上，铝镁硅型的高强度铝合金导线已被使用七十余年的历史，由于它具有的优点和对其生产工艺的不断改进，使它更具有实际使用价值。在欧洲，以法国为例，其输电线路的导线绝大多数采用高强度铝合金导线，它不仅改善线路质量，延长导线使用寿命，同时还降低了线路造价。

第四节 我国铝合金导线产品技术应用成熟度解析

铝合金导线与现有的各种架空导线相比，具有耐高温、高导电率等优点，特别适用于城网电网增容改造的线路。目前，我国220KV以上电网的大跨越工程由于其强度的特殊要求，都采用钢芯铝合金导线系列的产品，除少数几条跨越采用国产的钢芯铝合金导线以外，大部分都采用进口的钢芯铝合金导线，例如哈尔滨的松花江大跨越、广东的珠江大跨越和上海黄浦江大跨越等。我国国产铝合金导线产品技术应用成熟度还有待提高。

第五节 铝合金导线产品 技术工艺 与市场应用关系 分析

国内对铝合金导线的 研究 起步较晚，初期耐热导线在不少变电所母线上得到采用，但在高压输电线路上使用的例子较少。随着电力工业的不断发展，城网改造的逐步推进，以及上海中天铝线有限公司成功研发出60%高导电率耐热铝合金导线，可使导线的载流量提高1.4～1.6倍，技术达到了国际先进水平，耐热导线将在新建改建扩容线路上得到更广泛的应用。

第六节 不同类型生产工艺优缺点比较

铝合金导线生产过程中部分工艺对比：

1、炉外连续精炼工艺与炉内分批精炼工艺

有色金属尤其是铝合金生产其产品质量的优劣合格率的高低与熔炼关系极大，缺陷大都来自熔炼，而熔炼的主要关键在于合金的精炼。因为在熔炼合金对合金处于熔融状态时具有易氧化和严重吸气现象，因此在浇铸前必须进行除氧化夹杂和气体，为此目的而精炼。

国内一般对铝合金的精炼是多采用炉内加熔剂分批精练的方法，这种工艺方法不仅劳动强度大，工艺繁琐，除夹杂和除气效果有限，仅能满足一般要求，易再次产生吸气，无法达到制造高质量铝合金的要求。由连铸铸出的锭坯通常含有夹杂、气孔，在进行拉丝减径时，经常造成拉制断裂，严重影响生产的正常进行。虽然有时未被拉断，缺陷没暴露，但总是隐患，严重影响产品性能和合格率。尤其在进行高速拉丝时，断裂现象特别严重．经常造成无法进行连续生产。

连续炉外精炼工艺．在炉外的精炼装置内连续对铝合金熔体吹入处理气泡，连续进行除夹杂和气体，精炼完毕的铝熔体，随即进行连铸，此法不仅可以提高精炼效果，在整个过程中能精确地控制温度、显著地改善操作条件，且能连续进行，使生产周期缩短，提高生产率。

2、批时效与连续时效工艺

通过时效处理以达到增强合金强度、提高导电率和韧性的作用，是铝合金导线生产的关键工序。时效处理，对温度有严格控制，湿度务必均匀，要求时效处理全过程温差控制在极小范围内．国产设备很难达到这个要求。时效处理根据线材在时效炉内情况可分为分批时效和连续时效。

目前国内外铝合金时效多采取间断分批时效工艺，此种工艺是将具有室温的线材分批放人固定式电炉进行时效，此种方法存在着时间长，每批批量少而无法充分利用高速拉丝时线材本身的热量，而连续时效是充分利用高速拉丝时线材本身的热量。

具有高温的线材．按一定时间连续进入时效炉内加热时效，时效好的线材按一定的时间由出料端出来，与分批时效相比减少一定时间，提高了线材质量，降低了能源。上下料应采用机械手，炉温自动显示并能随意调整．提高系统的先进性和稳定性。


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