在飛速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)時(shí)代,鐵路是及其重要的一部分,我國(guó)的鐵路項(xiàng)目高速發(fā)展中。銅絞線作為鐵路接觸網(wǎng),擔(dān)負(fù)著吧從牽引變電所獲得的電能直接輸送給電力機(jī)車使用的重要任務(wù)在電氣化鐵路所有的重要設(shè)備中,為絞線的狀態(tài)好壞直接影響了鐵路的運(yùn)輸正常狀態(tài)。同時(shí)也有著非常嚴(yán)格的要求:

 


1、在高速運(yùn)行和惡劣的氣候條件下,必需保證電力機(jī)車正常取流,要求接觸網(wǎng)在機(jī)械結(jié)構(gòu)上具有穩(wěn)定性和足夠的彈性。

2、接觸網(wǎng)設(shè)備及零件要有互換性,應(yīng)具有足夠的耐磨性和抗腐蝕能力并盡量延長(zhǎng)設(shè)備的使用年限。

3、要求接觸網(wǎng)對(duì)地絕緣好,可靠。

4、施工設(shè)備結(jié)構(gòu)盡量,便于施工,有利于運(yùn)營(yíng)及維修;

5、特別注意節(jié)約有色金屬及材料,包裝良好地提供給電力機(jī)車電能,保證機(jī)車在線路上,運(yùn)行,并在符合上述要求的情況下,盡可能選擇更好的施工機(jī)具,減少勞動(dòng)力。


主接地網(wǎng)水平接地體用鍍錫銅絞線150mm2

由于接地材料價(jià)格受市場(chǎng)影響較大,結(jié)合近期工程預(yù)算編制資料,預(yù)算銅價(jià)格每噸按4.5萬元,鍍鋅鋼價(jià)格每噸按0.6萬元,ACR價(jià)格每噸按3.6萬元。

4.2 綜合評(píng)價(jià)

施工成本計(jì)算在內(nèi),在保證220KV變電所的接地網(wǎng)40年免維護(hù)的條件下,銅接地網(wǎng)的造價(jià)成本約為299.18萬元,采用鍍鋅鋼接地網(wǎng)的造價(jià)成本約為198.33萬元,而采用ACR接地網(wǎng)的造價(jià)成本約為170.0萬元。

從上面3種不同材料的接地網(wǎng)造價(jià)可以看出,采用ACR接地合金做的接地網(wǎng),其造價(jià)成本 ,只有鍍鋅鋼接地網(wǎng)造價(jià)的85%、銅接地網(wǎng)造價(jià)的56%。


壓力加工性能
α單相鍍錫銅絞線(從H96至H65)具有良好的塑性,能承受冷熱加工,但α單相鍍錫銅絞線在鍛造等熱加工時(shí)易出現(xiàn)中溫脆性,其具體溫度范圍隨含Zn量不同而有所變化,一般在200~700℃之間。因此,熱加工時(shí)溫度應(yīng)高于700℃。單相α鍍錫銅絞線中溫脆性區(qū)產(chǎn)生的原因主要是在Cu-Zn合金系α相區(qū)內(nèi)存在著Cu3Zn和Cu9Zn兩個(gè)有序化合物,在中低溫加熱時(shí)發(fā)生有序轉(zhuǎn)變,使合金變脆;另外,合金中存在量的鉛、鉍有害雜質(zhì)與銅形成低熔點(diǎn)共晶薄膜分布在晶界上,熱加工時(shí)產(chǎn)生晶間破裂。實(shí)踐表明,加入量的鈰可以有效地中溫脆性。
兩相鍍錫銅絞線(從H63至H59),合金組織中除了具有塑性良好的α相外,還出現(xiàn)了由電子化合物CuZn為基的β固溶體。β相在高溫下具有很高的塑性,而低溫下的β′相(有序固溶體)性質(zhì)硬脆。故(α+β)鍍錫銅絞線應(yīng)在熱態(tài)下進(jìn)行鍛造。含鋅量大于46%~50%的β鍍錫銅絞線因性能硬脆,不能進(jìn)行壓力加工。
(3)力學(xué)性能 鍍錫銅絞線中由于含鋅量不同,機(jī)械性能也不一樣,圖7是鍍錫銅絞線的機(jī)械性能隨含鋅量不同而變化的曲線。對(duì)于α鍍錫銅絞線,隨著含鋅量的增多,σb和δ均不斷增高。對(duì)于(α+β)鍍錫銅絞線,當(dāng)含鋅量增加到約為45%之前,室溫強(qiáng)度不斷提高。若再進(jìn)一步增加含鋅量,則由于合金組織中出現(xiàn)了脆性更大的r相(以Cu5Zn8化合物為基的固溶體),強(qiáng)度急劇降低。(α+β)鍍錫銅絞線的室溫塑性則始終隨含鋅量的增加而降低。所以含鋅量超過45%的銅鋅合金無實(shí)用價(jià)值。
普通鍍錫銅絞線的用途極為廣泛如水箱帶、供排水管、獎(jiǎng)?wù)隆⒉y管、蛇形管、冷凝管、彈殼及各種形狀復(fù)雜的沖制品、小五金件等。隨著鋅含量的增加從H63到H59,它們均能很好地承受熱態(tài)加工,多用于機(jī)械及電器的各種零件、沖壓件及樂器等處。


軟銅絞線(ACSR)是國(guó)內(nèi)外高壓輸電線路中廣泛應(yīng)用的架空導(dǎo)體材料,構(gòu)成輸電線路的主體,導(dǎo)線質(zhì)量和性能的穩(wěn)定對(duì)電力線路的建設(shè)質(zhì)量,維護(hù)保養(yǎng),輸配電穩(wěn)定性及線路壽命等各個(gè)方面起到軟銅絞線至關(guān)重要的決定作用,在輸電線路的質(zhì)量特性和經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)中占有舉足輕重的地位。

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ACSR是無絕緣防護(hù)的裸露導(dǎo)體,在戶外施工和日常運(yùn)行中經(jīng)常遭遇各種極端不利環(huán)境條件,在存放和使用過程中國(guó),周圍大氣和水土環(huán)境的溫度、水分、濕度、酸堿性和鹽分等多個(gè)物化因素都可能構(gòu)成腐蝕條件對(duì)其造成腐蝕,或生產(chǎn)表面發(fā)黑現(xiàn)象。通過軟銅絞線ACSR中鋁(AI)、鋼(St)物化性質(zhì)及金屬腐蝕學(xué)機(jī)理的簡(jiǎn)要分析,淺析ACSR存放的環(huán)境要求,供電力運(yùn)行和導(dǎo)線敷設(shè)施工部門參考,避免戶外施工中因存放不當(dāng)而引起導(dǎo)線腐蝕或表面不均勻黑斑的出現(xiàn)。保持導(dǎo)線的優(yōu)良電氣性能,提高輸電線路建設(shè)的質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。
用鋁(AI)和鋼(St)作為導(dǎo)體的性質(zhì):
鋁(AI)是自然界儲(chǔ)量第三豐富的金屬元素,已其輕便、耐腐蝕、延展性好喝優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能而被廣泛應(yīng)用于電線電纜制造。戶外高壓架空導(dǎo)線多用鋁做導(dǎo)體,避免了銅材緊張的資源限制,降低了建設(shè)成本。用ACSR生產(chǎn)的鋁為工業(yè)純鋁,為保證良好的導(dǎo)電性能,要求其純度在99.7%以上,鋁的化學(xué)性質(zhì)是:鋁屬活潑的金屬,子啊干燥空氣中鋁的表面立即形成一層致密氧化膜,使鋁不會(huì)進(jìn)一步氧化并能耐水;鋁和水反應(yīng):水是極弱的電解質(zhì),但在水中能電解出氫氧根離子與鋁反應(yīng),反應(yīng)條件可加熱也可在常溫下進(jìn)行,在常溫下其現(xiàn)象很難觀察;純凈的金屬鋁極易與空氣中的氧氣反應(yīng),生成一層致密的氧化鋁薄膜覆蓋在暴露于空氣中鋁的表面。這層氧化薄膜能防止鋁被繼續(xù)氧化,是金屬鋁在空氣中不易被腐蝕的原因。但能與強(qiáng)酸和強(qiáng)堿性物質(zhì)反應(yīng),是典型的兩性氧化物;
軟銅絞線(ACSR)用鋼線為鍍鋅(Zn)鋼線,是為了保證軟銅絞線有足夠的抗拉強(qiáng)度,且鍍鋅層具耐腐蝕性能,以滿足于在高空長(zhǎng)距離、大跨越架設(shè)要求。鋅是活性金屬,易溶于鹽酸、稀硫酸和堿性溶液中,也易從溶液中置換某些金屬,如金、銀、銅、鎘等。
鋅在常溫下不會(huì)被干燥空氣、不含二氧化碳的空氣或干燥的氧所氧化。但在與濕空氣接觸時(shí),其表面會(huì)逐漸被氧化,生成一層灰白色致密的堿性碳酸鋅鹽薄膜包覆其表面,它可阻止鋅的繼續(xù)氧化,因此具有優(yōu)良的抗腐蝕性能。堿性碳酸鋅鹽能溶于烯酸和氫氧化鈉等強(qiáng)酸和強(qiáng)堿性物質(zhì)。


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