Разработка проводов и кабелей токопроводящей жилой из сплавов алюминия
ВВЕДЕНИЕ
В 2003 году на территории Российской Федерации был введён запрет на использование электропроводки в жилых помещениях и сооружениях кабелей и проводов с токопроводящей жилой из алюминия. Причиной этого стали частые пожары и возгорания из-за плохих контактных соединений.
Поэтому на замену алюминиевых проводов пришли провода из медных жил. Но и с этим поднялись цены на электропроводку. Также это давало возможность продавать «грязную» медь. Из-за чего падало качество проводов и кабелей, ухудшались свойства токопроводящей жилы. Исследовав зарубежный опыт пришли к выводу, что хорошей альтернативой меди могла бы стать жила из алюминиевых сплавов.
С 2017 года было разрешено использовать электропроводку с токопроводящей жилой из сплавов алюминия. Для этой цели подходят лишь две марки сплава алюминия – 8030 и 8176. Катанки из сплавов 8030 и 8176 изготавливают всего на двух заводах России – это Иркутский и Кандалакшский алюминиевые заводы.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР ПО КАБЕЛЯМ И ПРОВОДАМ С ТОКОПРОВОДЯЩИМИ ЖИЛАМИ ИЗ СПЛАВОВ АЛЮМИНИЯ 8
1.1 Виды проводов и кабелей с токопроводящей жилой из сплавов алюминия 8
1.2 Материалы, применяемые при производстве кабелей и проводов 9
1.3 Конструкция проводов и кабелей с токопроводящими жилами из сплавов алюминия 14
2 ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ 18
2.1 Входной контроль материалов 18
2.2 Транспортирование катанки 19
2.3 Грубовое волочение проволоки из алюминиевого сплава 21
2.4 Отжиг проволоки из алюминиевого сплава 23
2.5 Скрутка токопроводящей жилы 26
2.6 Изолирование жилы 28
2.7 Скрутка изолированной жилы 31
2.8 Ошлангование 34
3 ТОКОПРОВОДЯЩИЕ ЖИЛЫ ИЗ СПЛАВОВ АЛЮМИНИЯ 36
3.1 Алюминий как материал для монтажа 36
3.2 Сравнение токопроводящих жил из меди, алюминия и сплавов алюминия 43
3.3 "Американские" алюминиевые сплавы 45
3.4 Конструктивный расчет кабеля АсВВгнг(А)-LS 5х2,5 49
4 ОХРАНА ТРУДА 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Лебедев В.Н., Матвеев Ю.А. Перспективы улучшения характеристик проводниковых материалов для создания облегченных теплостойких монтажных и бортовых проводов и кабелей // Наука и техника. – 2019. – С. 18-23.
Breck Booker. Evaluation of Aluminium Cable presentation for IEEE OCS // Southwire. – 2011. – С. 31.
European aluminum. Design of aluminium structures. Introduction to Eurocode 9 with worked examples. – 2020. – С. 102.
Лопарев В.В. Об особенностях современных неизолированных проводов для воздушных линий электропередачи // Наука и техника. – 2014. – С. 9-15.
Мангутов К.Ш., Пигарев Д.П. Новые алюмниевые сплавы для токопроводящих жил проводов и кабелей // Наука и техника. – 2014. – С. 17-23.
Каменский М.К., Недайхлиб Т.А., Фрик А.А. Кабели силовые с токопроводящими жилами из сплавов алюминия для электропроводок в жилых зданиях // Наука и техника. – 2018. – С. 3-8.
Gitter R. Design of Aluminium Structures: Selection of Structural Alloys. – 2008. – С. 32.
Алюминиевая ассоциация. Кабели и провода с применением инновационного алюминиевого сплава 8ххх серии». – 2022. – С. 43.
Харламенков А.С. Кабельная продукция из алюминиевых сплавов как альтернатива меди // Пожаровзрывобезопасность. – 2018. – Т. 27. - № 6. – С. 70-72.
Алюминиевая ассоциация. Новые сплавы 8 серии для кабельной промышленности. – 2018. – С. 17.
Харламенков А.С. Электропроводка из алюминиевых сплавов в жилых и общественных зданиях // Пожаровзрывобезопасность. – 2019. – Т.28. - № 2. – С. 90-92.
Пешков И.Б. Состояние и перспективы применения алюмния в кабельной промышленности // Кабели и провода. – 2009. – С. 7-9.
Цимек Г. Применение биметаллической проволоки медь-алюминий // Наука и техника. – 2010. – С. 12-15.
Белый Д.И. Алюмниевые сплавы для токопроводящих жил кабельных изделий // Наука и техника. – 2012. – С. 8-15.
Воронцова Л.А. и др. Алюминий и алюминиевые сплавы в электротехнических изделиях. – М.: Энергия, 1971. – С.
Давление сжатого воздуха, бар - минимальное 4,5
- максимальное 6,0
Аварийный останов, с 5
2.4. Отжиг проволоки из алюминиевого сплава
Отжиг – термический процесс, заключающийся в управляемом нагреве и охлаждении с целью восстановления кристаллической структуры металла, измененной предыдущими операциями обработки. Например, отжиг становится абсолютно необходимым при проведении вальцевания и волочения проволоки, вальцевании пластины, а так же для снятия остаточных напряжений возникших в цепочке во время сколотки.
Суть отжига состоит в том, чтобы нагреть металл до определенной температуры и выдерживать его определенное время при этой же температуре и последующем охлаждении. Отжиг необходим, чтобы изменять кристаллическую структуру металла, происходит рекристаллизация и образуются новые зерна в структуре металла, высокая температура разрушает внутренние напряжения.
Температура отжига сплавов выше температуры отжига самого металла.