在电力行业当中,往往需要使用到非常多的材质,其中钢芯铝绞线就是其中的一种非常重要的材质,很多人其实对于这种材质也还不是很清楚或者是很认识,首先我们应该要知道,这种材质,主要可以在哪些方面可以使用,这一点其实也是十分重要的了,大家都不能够忽视了。
目前城市中,有非常多的高压电,这些高压电当中的一些输电线路,其实就是有很多条的线路的,而在这些电路当中,往往就需要使用到这种钢芯铝绞线。
同时现在我们还会发现,这种钢芯铝绞线的型号也是有很多种类的,比如说JL/G1A JL/G1B JL/G2A JL/G2B JL/G3A,这些都是钢芯铝绞线的型号,在不同的情况下,如果需要使用到钢芯铝绞线的话,那么自然也是需要使用到这些型号的产品的了。特别是在一些电力行业当中更加需要使用到这种材质,当然大家在选择这种材质的时候,也是应该要选择质量更加好的,这样的话才可以使用更加长的时间了。
钢芯铝绞线已经得到了广范的使用,正是因为它的优点很多才被人们认可,今天我们要说的就是钢芯铝绞线具备很好的耐腐蚀性能。
架空导线在大气中受到电化学腐蚀。在钢芯铝绞线中,钢芯表面的镀层与铝线接触形成电化学腐蚀,因为镀的电位比铝低,结果镀层很快被腐蚀,使钢芯暴露在大气中而被腐蚀。
另外,镀层被腐蚀殆尽后,钢芯与铝线接触又形成电化学腐蚀,铝的电位比铁低,结果铝线又遭到腐蚀。对于铝包钢芯铝绞线而言,由于铝包钢线中铝钢之间存在着良好的冶金结合,绞线中各单丝之间都是铝接触,它们不存在不同金属之间的电化学腐蚀,这样可以有效地减缓导线的腐蚀速度,从而延长其使用寿命。可以说,耐腐蚀性是铝包钢芯铝绞线的优点。
钢芯铝绞线是单层或多层铝单丝线绞合在镀锌钢芯线外的加强型导线,广泛应用于电网输变电工程。在河北某输电施工现场发现,未架空的新钢芯铝绞线出现了严重腐蚀。该钢芯铝绞线运抵输电工程材料站后露天存放,存放时间为7个月。为此,笔者针对钢芯铝绞线进行了理化检验,以分析腐蚀机理和原因,提出改进建议。
图1和图2 为钢芯铝绞线不同位置的宏观形貌。通过观察发现,钢芯铝绞线的腐蚀点断续存在,腐蚀严重处在铝线单丝横截面上已经形成过半腐蚀,腐蚀产物初期呈白色胶状,经自然风干后呈现灰白色,并附着在导线单丝表面,显著区别于未发生腐蚀的银白色铝线。
从样品中截取一段表面光滑未腐蚀的铝绞线作为化学成分测试的试样,测试前需将铝绞线表面的氧化膜用细砂纸(800目)磨去,然后用酒精清洗,进行铝线中杂质含量的测定。
采用化学滴定法 测试了试样 中 各种元素的含量,经过计算得到铝的含量大于99.73%(质量分数),化学成分满足GB/T3190-2008中对1060纯铝的要求。
通过扫描电镜观察发现,铝基体中弥散分布着_相粒子,通过能谱分析表明其为FeAl3_相粒子。FeAl3与铝的电极电位不同,FeAl3的电极电位为-0.39~-0.58V,而铝的电极电位为-0.80V,两者的电极电位差为0.4V。当在一定含量的硫酸盐电解质溶液中,两者即形成了原电池,基体铝将作为阳极较易失去电子。在氧化物破损后,铝金属就会发生电化学腐蚀。
(1)环境中存在的含硫化合物溶解在雨水中形成硫酸盐或者亚硫酸盐,在相对封闭的环境中,水蒸气在铝绞线表面形成水膜,破坏了其表面氧化膜。
(2)铝金属中存在_相粒子FeAl3与铝金属形成腐蚀原电池,在含硫酸盐水膜的作用下,铝绞线发生快速腐蚀失效。
建议与措施
(1)铝杆在轧制时,应尽量降低其中铁元素的含量,提高自身的耐腐蚀性能。
(2)铝导线在运输时应保持干燥,并用塑料薄膜包裹,避免淋雨或受潮。
(3)铝导线应在干燥通风处贮存,一旦发现淋雨或受潮,应立即采取通风晾晒等措施促进水气蒸发。
(4)对于在工业大气环境中使用的导线,可涂抹防腐蚀涂料,避免酸雨腐蚀
钢芯铝绞线在酸洗过程中,无论使用的是什么酸,都会与金属反应生产氢气,因此钢芯铝绞线就会发生氢脆的现象,而且钢芯铝绞线在吸取了氢气后,由于组织的不均匀性而形成气孔,会造成断裂或组织破坏,因此在电力行业应用的时候,使用效果就会大大的降低,为了控制这种情况的发生,我们可以采用以下几种方式来处理:
1、可以缩短钢芯铝绞线进行的酸洗时间,可通过提高酸洗液温度实现。
2、在酸洗液中加入缓蚀剂,例如丁炔二醇,硫脲,六次甲基四氨等。
3、在钢芯铝绞线中加入表面活性剂,降低酸液界面张力,使氢气*从表面脱离。
4、进行加工处理的时候,尽量的防止金属杂质污染酸洗液。.
铝线用作架空钢芯铝绞线时需要硬态,强度占重要地位。用作电线的导电芯线和绕组线时,则需用软态或半硬态,线的强度要求退居*2位。
软态铝线用_终退火的方法生产。而半硬态铝线可用:
1. 由全硬铝线低温退火法生产。
2. 由软态铝线再冷拉某个变形量的方法生产。
过去退火是在箱式电炉中成批进行。这方法处理时间长,能耗大,性能易于不均。工件需在500℃以下,炉温不宜太高,但热交换缓慢,故炉内气体需强制流动来加强对流换热,并使温度分布均匀。从工件表面挥发出的润滑油气过浓时,遇空气会燃烧,以及在线表生成油斑,故需从炉腔中引出,排**还须处理。
现今退火采用电感应或电接触加热,退火的工件边通过边退火,退货装置与拉线机和收线机串联布置,所谓“在线”退火。这样不但生产率高,不需要辅助的场地,而且减少了搬运、擦伤和粘结,也提高了性能的均一性。然而也有一些要求:
1. 铝线运行的牵引力要能灵敏而精密地调控,这因为软化后的铝线强度很小,易于抻细和抻断。
2. 铝线与馈电轮的接触要紧密而稳定,铝的膨胀系数比铜和钢大,加热后的铝线在退货装置中可能伸长几毫米,造成与导轮接触不良,发生火花,损伤线表。
3.应配以双盘式收线机,采用不停车下线,以减少因停车、开车造成工件性能的不均。
4.滑动式拉线机的出现速度常因线径而不同,故其通过连续退火装置的时间也不相同。需要在此短时间结束时正好达到规定的性能。不同牌号的合金或纯铝线材,在规定的时间段末尾,达到规定的性能,需要不同的温度,也就是电接触加热时导入工件的电流。这些因素间的关系要在试生产时作好标定,以便生式生产时随时采用。
5.用作绕组的铝线,要柔软,就是绕成线卷,并卸去外力后,线卷的反弹变形要小。将铝线绕成线卷,这是一种变形量不大的塑性变形,其中包含弹性变形与塑性变形两部分,所以卸去外力,发生反弹是必然的。金属弹性变形的大小与弹性模量有关,抗拉强度、屈服强度和伸长率与线的柔软性虽有一定关系,但作为柔软性的考核指标是值得商榷的。对于线材的柔软性,至今有多种考核指标,其中低应力伸长值作为考核指标是合适的,也*测读。然而抗拉强度,屈服强度、伸长率和低应力伸长4项指标,对于感受恢复再结晶的敏感性不同,低应力伸长_为迟钝,所以这在确定退火参数时应加考虑。