DB21 T 2076-2013 镍钼钢芯耐热铝合金导线.doc

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1、 ICS DB21 辽 宁 省 地 方 标 准 DB 21/ Txxxx 2011 镍钼钢芯耐热铝合金导线 Thermal-resistant Aluminum-alloy Conductor Ni-Mo Steel Reinforced （报批稿） （本稿完成日期： 2011-06-15） 2011 - XX - XX 发布 2011 - XX - XX 实施 辽宁省质量技术监督局 发布 DB21/ Txxxx 2011 I 目 次 前言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 绞合导线要求 . 2 5 试验 . 4 6 包装和标志 . 7 附录

2、A（资料性附录） 镍钼钢芯耐热铝合金导线技术参数 . 9 附录 B（规范性附录） 镍钼钢线的机械性能要求 . 10 附录 C（规范性附录） 镍钼钢芯耐热铝 合金导线过渡点温度和张力的计算方法 . 11 DB21/ Txxxx 2011 II 前 言 本 标准 编写符合 GB/T 1.1-2009。 本标准由 辽宁省电力有限公司 提出。 本标准由 辽宁省 电线电缆 标准化技术委员会 （ LN/TC1102） 归口。 本标准负责起草单位：辽宁省产品质量监督检验院。 本标准 参加 起草单位：沈阳电业局电缆厂 、辽宁省电力有限公司 。 本标准 主要 起草人：杨长龙、鲍星辉、刘伟、陈宁、张玉燕、高北星

3、、肖杨 、赵琳琳 。 本标准为首次制定。DB21/ Txxxx 2011 1 镍钼钢芯耐热铝合金导线 1 范围 本标准规定了 镍钼钢芯耐热铝合金导线的电气和机械性能。 本标准适用于架空电力线路用镍钼钢芯耐热铝合金导线。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T 1179 圆线同心绞架空导线 GB/T 3048.2 电线电缆电性能试验方法 金属材料电阻率试验 GB/T 3428 架空绞线用镀锌钢线 GB/T 4909.2 裸电线试验方 法 尺寸测量

4、JB/T 8137 电线电缆交货盘 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 同心绞导线 concentric lay stranded conductor 在一根中心线芯周围螺旋绞上一层或多层单线组成的导线，其相邻层绞向相反。 3.2 镍钼钢芯耐热铝合金导线 Thermal-resistant Aluminum-alloy Conductor Ni-Mo Steel reinforced 一种用于传输电流的材料，由多根耐热铝合金单线和镍钼钢线绞合在一起制成。 3.3 绞向 direction of lay 一层单线的扭转方向，即从离开观察者的运动方向。右向为顺时针方向，左向为逆时

5、针方向。另一种定义：右向即当绞线垂直放置时，单线符合英文字母 Z中间部分的方向；左向即当绞线垂直放置时，单线符合英文字母 S中间部分的方向。 DB21/ Txxxx 2011 2 3.4 节距 lay length 绞线中的一根单线形成一个完整螺旋的轴向长度。 3.5 节径比 lay ratio 绞线中单线的节距与该层的外径之比。 3.6 标称值 nominal 一个可测量性能的名义值或标志值，用以标示导线或其组成单线并给定公差。标称值为其目标值。 3.7 单线 wire 具有规定圆截面的拉制金属线。 4 绞合导线要求 4.1 材料 4.1.1 耐热铝合金单线 由添加锆元素的铝合金材料制成，性

6、能应符合下列规定： a) 20时的电导率 （ IACS%） ： 60 b) 20时 密度（ g/cm3）： 2.7 c) 线膨胀系数（ 1/） ： 23 10-6 d) 20时的电阻温度系数（ 1/）： 0.0039 e) 20时电阻率（ mm2/m） ： 0.028735 f) 抗拉强度（ MPa）： 150 160 g) 直径公差 （ mm） ： d 3.00， 0.03； d 3.00， 1%d h) 允许长期温度 （） ： 150 4.1.2 镍钼钢线 由添加镍、钼元素的金属材料制成，性能应符合下列规定： a) 20时 密度（ g/cm3）： 8.3 b) 线膨胀系数（ 1/） ： 3

7、.6 10-6 c) 弹性模量（ MPa）： 169000 d) 机械性能要求：符合附录 A e) 防腐性能要求：符合 GB/T 3428 要求 4.2 导线的技术参数 DB21/ Txxxx 2011 3 4.2.1 导 线的型号和名称 表 1 镍钼钢芯耐热铝合金导线的型号和名称 型 号 名 称 JLH/NG-SAL/Sst 镍钼钢芯耐热铝合金导线 注： J 绞合； LH 耐热铝合金； NG 镍钼钢线； SAL为铝标称截面， SSt为钢标称截面。 4.2.2 导线技术参数 本标准中列出了镍钼钢芯耐热铝合金导线的各种结构、截面、外径及性能指标，详见附录 A。 4.3 导线表面要求 导线表面不应

8、有目力可见的缺陷，例如：明显的划痕、压痕等，并不得有与良好的商品不相称的任何缺陷。 4.4 绞制 4.4.1 导线的所有单线应采用同心绞合。 4.4.2 相邻层的绞向应相反，除非需方在订货时有特别说明，最外层绞向应为“右向”。 4.4.3 每层单线应均匀紧密地绞合在下层中心线芯或内层绞层上。 4.4.4 导线的绞合节径比应符合表 2 规定。 表 2 导线绞合节径比 结构元件 绞层 节径比 镍钼钢线 6根层 16 26 耐热铝合金线 内层 10 16 外层 10 14 4.4.5 对于有多层的绞线，任何层的节径比应不大于紧邻内层的节径比。 4.4.6 绞合后所有钢线应自然地处于各自位置，当切断时

9、，各线端应保持在原位或容易用手复位，此要求也同样适用于导线的外层铝绞层。 4.4.7 绞合前，构成导线的所有单线的温度应基本一致。 4.5 接头 a) 在绞制过程中，镍钼钢线均不应有任何接头。 b) 每根制造长度的导线不应使用多于 1 根有接头耐热铝合金单线。 c) 绞制过程中不应有为了达到要求的导线长度而制作的耐热铝合金线接头。 d) 在绞 制过程中，耐热铝合金单线若意外断裂，只要这种断裂既不是由单线内在缺陷，也不是因为使用短长度耐热铝合金单线所致，则允许有接头。接头应与原单线的几何形状一致，耐热铝合金单线的接头不超过表 3 规定值。在同一根单线上或整根导线中，任何两个接头间的距离应不小于

10、15m。 e) 接头方式：电阻对焊、电阻冷镦焊或冷压焊。其中电阻对焊的接头应进行退火，接头两侧退火距离约为 250mm。 DB21/ Txxxx 2011 4 f) 当 e)规定的接头不要求符合未焊接单线的规定时，退火后的电阻对焊接头的抗拉强度应不小于75MPa，冷压焊接头和电阻冷镦焊接头的抗拉强度应 不小于 130MPa。 表 3 耐热铝合金单线允许的接头数 铝绞层数目 制造长度允许的接头数 铝绞层数目 制造长度允许的接头数 1 2 3 4 2 3 4 5 4.6 线密度 a) 导线单位质量：导线单位长度质量应符合附录 A。 b) 质量增量：以 4.4.4 条规定的平均节径比绞制而引起的质量

11、增量应 符合 表 4 的规定 c) 质量：等于一根与绞线等长的单线的质量乘以表 4中相应的绞合质量常数，按镍钼钢线与耐热铝合金部分的质量分别计算后相加所得。 表 4 导线的绞合常数 绞制结构 绞合常数 耐热铝合金 镍钼钢线 质量 电阻 单线根 数 绞层数 单线根数 绞层数 耐热铝合金 镍钼钢线 12 1 7 1 12.26 7.032 0.08514 24 2 7 1 24.50 7.032 0.04253 26 2 7 1 26.56 7.032 0.03928 30 2 7 1 30.67 7.032 0.03408 45 3 7 1 45.98 7.032 0.02271 48 3 7

12、1 49.06 7.032 0.02129 54 3 7 1 55.23 7.032 0.01894 84 4 7 1 86.02 7.032 0.01219 注： 这些增量应采用每个相应铝绞层或钢绞层的平均节径比计算。每种型式的同心绞单线绞层数不包括中心线。 4.7 导线额定拉断力 额定拉断力为供货产品的最低保证值。 4.8 直流电阻 a) 电阻增量：以 4.4.3 条规定的平均节径比绞制而引起的电阻增量应 符合 表 4 的规定。 b) 电阻：等于一根与绞线等长的耐热铝合金单线乘以表 4中相应的绞合电阻常数。 导线的直流电阻见附录 A。 5 试验 5.1 试验分类 5.1.1 型式试验 DB

13、21/ Txxxx 2011 5 型式试验用于检验导线的主要性能，其性能主要取决于导线的设计。对于新设计的导线或用新的生产工艺生产的导线，试验只做 一次，并且仅当其设计或生产工艺改变之后试验才重做。 型式试验只在符合所有有关抽样试验要求的导线上进行。 5.1.2 抽样试验 抽样试验用于保证导线质量及符合本标准的要求。 5.2 试验要求 5.2.1 型式试验 型式试验项目见表 5。 表 5 镍钼钢芯耐热铝合金导线型式试验项目表 序 号 试 验 项 目 1 导线结构检查（包括导线表面质量、导线尺寸检查、单位长度质量检查、节径比、绞向、 耐热铝合金单线尺寸、镍钼钢线尺寸等项检查） 2 导线性能检测（

14、包括耐热铝合金单线性能测试、镍钼钢线性能测试，绞线性能测试） 3 导线载流量及温升测试 4 导线 应力 应变测试 5 导线常温和高温蠕变特性测试 6 线膨胀系数及弧垂特性 7 导线高温拉断力 8 导线振动疲劳性能 9 耐热铝合金线耐热性能 5.2.2 抽样试验 a) 绞制前的单线：应符合本标准条款 4.1.1 条规定 ； b) 导线：截面积；外径；线密度；表面情况；节径比及绞向 。 5.3 试样数量 抽样试验用试样应从 10%成盘导线的外端随机选取，而且在包装之前应检查每成盘导线的表面情况。 5.4 试样长度 5.4.1 试验用的所有单线试样，应在绞制前选取。 5.4.2 当要求进行绞制后单线

15、的试验时，应从成盘或成圈绞线的外端切取 1.5m。 5.4.3 导线抗 拉力试验和应力 -应变试验要求的试样长度应为导线直径的 400 倍，且不少于 10m。 5.5 型式试验 a) 当需方有要求时，应提供型式试验的应力 -应变曲线，该 曲 线代表所购导线在负荷条件下有最完整的性能资料。 DB21/ Txxxx 2011 6 如果供需双方在订货时达成协议，应力 -应变试验应按 GB/T 1179 附录 B 规定的方法在导线上进行，若适用，也可以镍钼钢芯上进行。 b) 导线的拉断力试验 当要求进行导线的拉断力试验时，应能承受不小于按 4.7规定的计算的额定拉断力的 95%，而且任一单线均不应断裂

16、。 导线的拉断力应通过拉力试验机（ 精确度至少为 1%）进行测量， 负荷的增加速度推荐按照 GB/T 1179附录 B.6.7的规定。为便于试验，导线试样的两端应制作适当的端头。试验期间，导线的拉断力按当绞线的一根或多根单线发生断裂时的负荷来确定。如果单线的断裂发 生 在距离端头1cm以内，并且拉断力小于规定的拉断力要法度时，则可重新试验，最多可试验 3次。 c) 耐热铝合金单线的焊接 制造厂应通过向需方提供最近的试验结果或进行必要的试验，来证明用于焊接耐热铝合金单线的方法能使耐热铝合金单线达到 4.5规定的抗拉强度要求。 5.6 抽样试验 5.6.1 截面积 a) 导线的铝部分截面积应为导线

17、的所有耐热铝合金单线截面积的总和。 b) 钢芯的截面积应是导线所有镍钼钢线的截面积的总和。 c) 单线的直径测量应使用分度为微米的千分尺测量。直径 d应为三次直径测量值的平均值，测量方法按 GB/T 4909.2的规定测量，测量到小数第三位，修约到二位小数。 5.6.2 导线直径 a) 导线直径应在绞线的并线模和牵引轮之间测量。 b) 测量应使用可读到 0.01mm 的量具。直径应在同一圆周上互成直角的位置上的两个读数的平均值，修约到二位小数（单位 mm ） 。 c) 导线直径的偏差：直径 10mm及以上， 1%d；直径 10mm及以下， 0.1mm。 5.6.3 线密度 单位长度质量 a)

18、导线的单位长度质量应使用精度为 0.1%的仪器测量。 b) 导线单位长度质量应符合附 录 A，公差为 2%。 5.6.4 单线的拉断强度 a) 单线拉断强度试验应从绞线上选取的单线上进行，试验应校直，操作时不得拉伸或碰伤试样。 b) 单线截面积应按第 5.4.1 条规定的测量方法测定，然后将校直的单线装在合适的拉力试验机上，逐渐施加负荷。夹头移动速度应不小于 25mm/min，也不大于 100mm/min。 c) 拉断负荷除以单线的截 面积应不小于相应的绞前抗拉强度的 95%（ 5%的损失量是由于绞制过程中单线的加工扭绞造成的）。 5.6.5 单线的电阻率 电阻率应从绞线上选取的单线上测量，试

19、样应用手工校直，且按 GB/T 3048.2规定的方法进行测量，试验结果 应符合相应单线标准要求，除镍钼钢绞线外，镍钼钢线一般不要求测量电阻率 。 5.6.6 表面情况 DB21/ Txxxx 2011 7 绞线表面应符合本标准第 4.3条的要求。 5.6.7 节径比和绞向 a) 绞线每一层的节径比应为测得的绞合节距与该层外径的比值。 b) 实测值应符合本标准第 4.4.3 条规定。绞向应符合第 4.4.2 条的要求。 5.6.8 镍钼钢线的线膨胀系 数测试 采用接触式干涉法测量 ，其膨胀系数应符合 4.1.2条要求。 5.6.9 镍钼钢线的卷绕试验 从每个 镍钼 钢线试样上截取一个试件，以不

20、超过 15 r/min的速度在芯轴上紧密卷绕 8圈， 镍钼 钢线应不断裂。 5.6.10 镍钼钢线的扭转试验 该试验可作为伸长率试验的替代试验。从每个试样上截取一个试件进行扭转试验。试件应夹在两 个钳口中，其中一个在试验时应能纵向自由移动。试验时应在试件上施加一个很低的张力，其数值不超过钢线拉断力的 2%,然后使其中一个钳口旋转，直至试件轴向扭断为止。同时用计数器或其他合适的装置指示扭转次数。扭转速度应不超过 60 r/min，长度为镀锌钢线直径 10倍的试件，其扭转次数应不小于附录 B相应栏的规定值。 5.7 检验 除非供需双方在订货时达成协议，所 有 试验和检验均应在装运前在制造厂里进行，

21、而且不应干扰制造厂的工作。制造厂应向代表需方的检验人员，提供所有必要的和足够的试验条件和方便，表明交付的产品符合本标准要求。 装运前，当需方要进行检查的时候，制造厂应在收到需方通知后的十天内完成所有试验，并在制造厂里接受或拒收产品，如果当时制造厂里没有需方代表在为期十天的时间内进行试验，则制造厂自已完成本标准规定的试验，将试验结果提交需方， 若要求，应提供试验结果的正式文本。然后需方根据这些试验结果接受或拒收产品。或者，如果这些试验已在生产过程中完成，制造厂应提供有 关的试验结果。 6 包装和标志 6.1 标志 每盘导线在盘具的显著部位设置持久明晰的标志或铭牌，标志内容： a) 制造厂全称及商

22、标； b) 产品名称和型号； c) 装运、旋转方向或放线标记； d) 运输时线盘不能平放的标记； e) 由外至内每根导线的长度， m； f) 毛重及净重， kg； g) 制造日期：年 月 日； h) 本标准编号： 6.2 包装 DB21/ Txxxx 2011 8 在正常的装卸运输和储存中，导 线应适当包装以防损伤。 导线应成盘交货，最外一层与电缆盘侧板边缘的距离应不小于 30mm，并妥善包装。连在一起的两根导线，其连接处应至少剪断一半，并将连接处的两边扎牢。 电缆交货盘应符合 JB/T 8137的规定。 DB21/ Txxxx 2011 9 A 附 录 A （资料性附录） 镍钼钢芯耐热铝合金

23、导线技术参数 标称截面铝合金 / 镍钼钢线 mm2 结构，根数 /直径mm 计算截面 mm2 外径mm 20时直流电阻 不大于 / km 过渡点前后 弹性模量 MPa 过渡点温度前后线膨胀系数 10-6 1/ 过渡点前后 额定拉断力 kN 单位长度质量kg/km 交货 长度 不小于 m 耐热 铝合金 镍钼 钢线 耐热 铝合金 镍钼 钢线 总计 综合 镍钼 钢芯 综合 镍钼 钢芯 综合 镍钼 钢芯 95/55 12/3.20 7/3.20 96.51 56.30 152.81 16.00 0.3027 97000 169000 10.6 3.6 62.5 57.7 735 2000 185/30

24、 26/2.98 7/2.32 181.34 29.59 210.93 18.88 0.1619 71000 169000 16.6 3.6 53.0 30.8 747 2000 240/30 24/3.60 7/2.40 244.29 31.67 275.96 21.60 0.1211 68000 169000 17.5 3.6 63.0. 33.1 938 2000 240/40 26/3.42 7/2.66 238.85 38.90 277.75 21.66 0.1229 71500 169000 16.6 3.6 68.5. 40.5 984 2000 240/55 30/3.20 7

25、/3.20 241.27 56.30 297.57 22.40 0.01217 77400 169000 15.0 3.6 83.5 57.7 1136 2000 300/25 48/2.85 7/2.22 306.21 27.10 333.31 23.76 0.0959 64600 169000 18.9 3.6 67.6. 28.7 1072 2000 300/40 24/3.99 7/2.66 300.09 38.90 338.99 23.94 0.09780 69000 169000 17.5 3.6 77.2. 40.5 1152 2000 300/50 26/3.83 7/2.98

26、 299.54 48.82 348.36 24.26 0.09790 71800 169000 16.6 3.6 85.9. 50.9 1234 2000 400/35 48/3.22 7/2.50 390.88 34.36 425.24 26.82 0.07516 67000 169000 18.9 3.6 85.0. 35.8 1366 1500 400/50 54/3.07 7/3.07 399.73 51.82 451.55 27.63 0.07355 69000 169000 17.5 3.6 102.0. 53.1 1643 1500 400/65 26/4.42 7/3.44 3

27、98.94 65.06 464.00 28.00 0.07360 71800 169000 16.6 3.6 113.6. 66.7 1644 1500 500/35 45/3.75 7/2.75 497.01 34.36 531.37 31.00 0.05911 63000 169000 19.7 3.6 107.0. 43.4 1658 1500 500/65 54/3.44 7/3.44 501.88 65.06 566.94 30.96 0.05859 69000 169000 17.5 3.6 128.0. 66.7 1929 1500 630/45 45/4.22 7/2.81 6

28、29.08 43.39 672.47 33.80 0.04670 63000 169000 19.7 3.6 127.3 45.3 2099 1000 720/50 45/4.53 7/3.02 725.27 50.14 775.41 36.23 0.04052 63000 169000 19.7 3.6 146.3 51.3 2420 1000 800/65 84/3.48 7/3.48 798.56 66.55 865.11 38.30 0.03685 64000 169000 19.2 3.6 171.9 68.2 2765 1000 DB21/ Txxxx 2011 10 A B 附

29、录 B （规范性附录） 镍钼钢线的机械性能要求 标准直径 d m 直径公差 mm 1%伸长时的 应力最小值 MPa 抗拉强度 最小值 MPa 伸长率 最小值 % 扭转试验 扭转次数 最小值 大于 小于 或等于 1.24 2.25 0.03 970 1120 1.5 18 2.25 2.75 0.04 935 1100 1.5 15 2.75 3.00 0.05 935 1100 2.0 15 3.00 3.50 0.06 920 1080 2.0 14 3.50 4.25 0.06 920 1080 2.2 12 4.25 4.75 0.06 920 1080 2.2 12 4.75 5.50

30、 0.07 920 1080 2.2 12 DB21/ Txxxx 2011 11 B C 附 录 C （规范性附录） 镍钼 钢芯耐热铝合金导线过渡点温度和张力的计算方法 由于镍钼钢芯铝合金导线弧垂在过渡点温度附近不是连续曲线，所以，最高气温时导线弧垂的计算与普通钢芯铝绞线有所不同，为了便于这种导线在工程中的实际应用，列出过渡点温度和张力的计算方法如下： 当在过渡点温度时，铝线完全松弛，全部张力由钢线承担，此时铝线所承受的张力 Ta 0，过渡点张力 Tc(N)为 )( 0ttAET csassc (1) 式中 tc：过渡点的温度 ( ) As：钢 的计算截面积 (mm2) Es：钢的弹性系数

31、(N/mm2) a ：铝的线膨胀系数 (1/ ) s ： 钢 的线膨胀系数 (1/ ) t0: 导线的初始温度，一般取 15 024)(24222m a x2223 EAlpTEAttTTEAlpTcckkkc (2) 式中 kp ：控制条件下导线自重 (N/m) kT ：控制条件下导线张力 (N) kt ：控制条件下导线温度 ( ) maxt ：导线的最高温度 ( ) l：架线后导线长度 (m) A： 导线的计算截面积 (mm2) E: 导线的综合弹性系数 (N/mm2) : 导线的综合线膨胀系数 (1/ ) 通过联立 (1)和 (2)式，即可以求出过渡点的张力 Tc和温度 tc。 过渡点的张力和温度求出后，其它各点的张力计算与普通钢芯铝绞线没有二样。只是应注意，在小于过渡点温度时，公式中截面积、弹性系数和线膨胀系数均应 代入导线的综合值，已知张力应代入控制张力kT；而在高于过渡点温度之后，截面积、弹性系数和线膨胀系数仅应代入钢线本身值，已知张力应代入过渡点的张力 Tc。 DB21/ Txxxx 2011 12 从以上的计算式中可以看出，过渡点温度随着控制张力和档距的改变而变化，没有固定值。所以，在计算导线的张力和弧垂时应注意这一点。 _