《电线电缆拉制工艺学》——特殊用途的拉直线材产品
第一章
第四节：特殊用途的拉直线材产品
一、双金属线材
(一）铝包钢线
铝包钢线特别适合于作大跨越导线、架空地线、避雷通讯线、输电线路的光纤复合架空地线等。
铝包钢线应按照GB/T 17937—2009国家标准制造。铝包钢线可分为“LB14”、“LB20”、"LB23”"、“LB27"'、"LB30”、“LB35和“LB40”等级，其相应的导电率为14%、20.3%、23%、27%、30%、35%和40%IACS。
1.铝包钢线的标称密度见表1-33。
表1-33铝包钢线标称密度
2.标称直径的偏差见表1-34。
表1-34铝包钢线直径偏差
3.最小铝层厚度
铝包钢线在任一处的最小铝层厚度见表1-35规定。
表1-35 最小铝层厚度
4.抗拉强度及电阻率
铝包钢线的抗拉强度及电阻率见表1-36规定。根据抗拉强度计算单根铝包钢线拉断力时,应使用成品线的实测直径。
表1-36铝包钢线的抗拉强度和电阻率(绞合前)
(二）铜包钢线
铜包钢线的主要用途是：可用作为电力传输和电话线路的架空线，用于载波线路时与铜线具有相同的传输效果。在寒冷地带及农村用作架空电话线时，能承受冰冻负荷和大风冲击、架设跨距比铜线大一倍，小直径铜包钢线可在电子工业中用作各种电子器件的引线、天线，用作同轴电缆、射频线圈、地球物理线等。在电气化铁道中用作讯号和通信线、讯号连接线、埋伏线、补偿线、屏蔽线、接地线、载流承力索、滑接线等。
铜包钢线按照SJ/T 11411-2010标准制造,按相对导电率的大小以及软态（A)、硬态（H)和特硬态（TH)的不同分为以下8个类别:
21A—相对导电率为21%IACS的软态铜包钢线;
21H—相对导电率为21%IACS的硬态铜包钢线;
30A—相对导电率为30%IACS的软态铜包钢线;
30H—相对导电率为30%IACS的硬态铜包钢线;
30TH—相对导电率为30%IACS的特硬态铜包钢线;
40A—相对导电率为40%IACS的软态铜包钢线;
40H—相对导电率为40%IACS的硬态铜包钢线;
40TH—相对导电率为40%IACS的特硬态铜包钢线。
铜包钢线的型号由产品代号CCS (Copper-Clad Steel的第一个字母)，类别代号(21A、21H、30A、30H、30TH、40A、40H 和40TH)及其标称直径组成。
表1-37 铜包钢线的主要性能
二、铜合金线材
我国的国民经济在快速发展，铁路要先行，铁路要提速再提速；为了减轻城市交通的塞车压力，我国的城巾轨道父通也在迅速发展，矿山和电气化运输都需要接触线，由此带动了接触线的发展，也使接触线的研究开发成了关注的热点。随着电气化运输向高速、重载方向发展，对接触线在技术性能上提出了更高的要求，采用高性能铜合金接触线是主流方向。高性能接触线要求高强度、高导电、高耐热、高耐磨、高耐振和易于回收。
铜合金线材主要包括铜合金接触线和铜合金绞线。铜合金接触线主要有铜银合金接触线、铜镁合金接触线、铜锡合金接触线。铜合金绞线主要是铜镁合金。
铜合金因强度高及耐磨好等优异性能，大量用于准高速及高速铁路电气化牵引机车和城市轨道交通电气化牵引机车输电架空线路。
铜合金接触线与纯铜接触线相比耐磨性好、耐腐蚀性好、高温强度好。
(一)铜合金接触线
铜合金接触线按照 TB/T 2809—2005标准制造，其截面图与铜接触线截面图相同，尺寸、允许偏差见表1-19，型号和名称见表1-38。
表1-38 铜合金接触线型号及名称
标准 TB/T 2809—2005中铜及铜合金的化学主要成分见表1-39。
表1-39铜合金接触线化学主要成分
各种代号的铜合金接触线在20℃时的电阻率应不大于：
CTA、CTHA 0.01777Ω·mm2/m
CTM 0.02240 Ω·mm2/m
CTMH 0.0277Ω·mm2/m
CTS 0.02395Ω·mm2/m
(二）铜合金绞线
铜合金线材主要有铜镁合金线及高强度铜镁合金线，主要用于绞制承力索、吊弦线等电所化铁道中专用高强度绞线。
名称 型号
铜镁合金绞线 TM
高强度铜镁合金绞线 TMH
三、铝合金线材
高强度铝合金线按照 GB/T 23308—2009(等同于EC60104:1987)国家标准制造,主要是铝镁硅合金线。
铝镁硅合金线的标准值在计算时，应使用符合GB/T 23308—2009标准的铝-镁-硅系合金圆线的数值如下列所示：
20℃时的电阻率，最大值（nΩ ·m)： 32.840 032.530
20℃时的密度（g/cm3)： 2.703 2.703
线膨胀系数（1/℃) ：23×10-6 23×10-6
20℃时的电阻温度系数（1/℃) ：0.036 0.036
四、碳纤维线材
碳纤维线材是近年来发展起来的新材料，主要用于制造碳纤维复合芯软铝导线。从2004年开始美国已有多条230kV线路应用碳纤维复合芯导线，我国是继美国之后第2个在输电线路上应用碳纤维复合芯导线的国家。我国碳纤维复合芯导线主要集中在220kV线路上。
架空导线用纤维增强树脂基复合材料芯棒按照 GB/T 29324—2012国家标准制，复合芯棒表面应圆整、光洁、平滑、色泽一致，不得有与良好的工业产品不相称的任何缺陷，如凹凸、竹节、银纹、裂纹、夹杂、树脂积瘤、孔洞、纤维裸露、划伤及磨损等。
复合芯棒的直径偏差、f值符合表1-43的规定。
线膨胀系数：复合芯棒在40℃到长期允许使用温度区间内的平均线膨胀系数应不大于2.0×10 (1/℃)，理论计算复合芯棒平均线膨胀系数取值2.0×106(1/c)。
密度：复合芯棒的密度应不大于2.0kg/dm3，单位长度质量理论计算复合芯棒密度取值2.0kg/dm3。
卷绕：复合芯棒应在55D直径的筒体上以不大于3r/min的卷绕速度卷绕1圈，芯棒应不开裂、不断裂。
扭转：完成卷绕试验后的复合芯棒应以170D的长度试险以不大于2r/min的扭转速度扭转360°试验,其表面应不开裂。
径向耐压：复合芯棒应承受不小于30kN的压力,其端年应不开裂和脱皮。
高温抗拉强度：复合芯棒高温抗拉强度应不于规定值的95%。
耐荧光紫外老化：复合芯棒曝露1008h后，其表面应不粘黏，无纤维裸露、裂纹和龟裂现象。
盐雾试验：复合芯棒在温度为35℃+2℃，pH值6.5～9之间的盐雾环境中保持240h,其表面不应出现腐蚀产物和缺陷。