DL∕T 247-2012 输变电设备用铜包铝母线

备案号：36425-2012用于铜铝复合排应用选型技术服务热线：400-688--0808国家能源局发布输变电设备用铜包铝母线本标准规定了铜包铝母线的分类、型号、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和储本标准适用于在输变电设备中作为载流导体的铜包铝母线。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，仅注固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/T3048.2电线电缆电性能试验方法第2部分：金属材料电阻率试验GB/T4909.2裸电线试验方法第2部分：尺寸测量GB/T5121.1铜及铜合金化学分析方法第1部分：铜含量的测定GB/T5231加工铜及铜合金化学成分和产品形状GB/T20975铝及铝合金化学分析方法铜包铝母线copper-cladaluminiumbusbars根据铜和铝的特性，采用特定的工艺使铜、铝两种金属的界面之间相互融合或扩散，形成紧密的冶金结合，成为双金属的复合导体，作为输变电设备中的载流导体。也称为铜包铝排或铜铝复合排。冶金结合metallurgicalbond指两种金属的界面间原子相互融合或扩散而形成的结合平直度straightness本标准白华钥公司赠送 铜包铝母线任意平面静置于一基准面上，母线平面上a)按铜包铝母线的截面形状分为圆角形和全圆边形两种，见图1。b)按铜包铝母线的硬度状态分为软态(R)和硬态(Y)两种。2a)铜包铝母线型式代号用TBLM表示，也可用TLM表示。b)类别代号：1)截面形状：全圆边形用Q表示，圆角形用Y表示。2)。硬度状态：软态用R表示，硬态用Y表示。5.1铜包铝母线结构及尺寸5.1.1截面形状铜包铝母线的截面形状分为圆角形和全圆边形，见图1。图1铜包铝母线截面形状铜包铝母线的截面形状如图1所示，内芯为铝、外层为铜。母线的窄边为a,宽边为b,圆角形的圆角半径为r,全圆边形的圆边半径为R。铜层紧密、均匀、连续地包覆在铝芯上，并与铝芯形成冶金结合，铜铝之间无缝隙，其表面应光滑、平整，不得有凹陷、裂纹、漏铝及锈斑等缺陷。5.1.3材质铜层的材质应符合GB/T5231的规定，含铜量不小于99.90%。铝芯的材质应符合GB/T1196的规定，含铝量不小于99.70%。5.1.4尺寸及偏差a)标称尺寸：铜包铝母线的标称尺寸a和b见表1。宽边(b)窄边(a)34568OOO3表1(续)宽边(b)窄边(a)34568OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO注：“O”为常用规格。窄边(a)宽边(b)士0.15圆角半径铜包铝母线的铜层体积比为铜层的截面积与铜包铝母线的总截面积之比4为20%,允许范围为18%～22%。铜包铝母线的铜层厚度应均匀，允许偏差为铜层平均厚度的±10%。a)圆角形的截面积按式(1)计算：b)全圆边形的截面积按式(2)计算：铜包铝母线在1m长度内窄边(a)的平直度应不超过2mm,宽边(b)的平直度应不超过5mm。5.2机械性能铜包铝母线在-40℃~+110℃的温度变化范围内，铜铝之间界面结合的剪切强度应符合5.2.4铜包铝母线的抗拉强度与伸长率应符合表4的规定。%把铜包铝母线的宽边弯曲90°,表面不应出现褶皱或裂纹。弯曲圆柱的直径根据窄边尺寸选定，应符合表5的规定。34568弯曲直径铜包铝母线的铜层与铝芯应紧密地形成冶金结合，铜铝之间无缝隙。铜铝界面结合的剪切强度应不小于35MPa。铜包铝母线在20℃时的直流电阻率和导电率应符合表6的规定。导电率5表6(续)导电率a)密度：3.94g/cm³。b)电阻温度系数：4.0×10-3/℃。c)线膨胀系数：2.25×10-5/℃。单片铜包铝母线的载流量选择参考附录A。6.1外观质量检查铜包铝母线外观检查采用目测方法，铜层紧密、均匀、连续地包覆在铝芯上，表面应光滑、平使用千分尺测量铜包铝母线的截面尺寸，取长度为1m的试样，均匀取5点检测，其平均偏差值应符合表2的规定。铜包铝母线的圆角半径或圆边半径采用R规测量，测量结果应符合表3或5.1.5c)的规定。采用“断面抛光测量法”,将母线横截面研磨抛光后，使用足够精度的读数显微镜在图2所示的相互垂直的四个位置上测定铜层厚度。铜层厚度用四个位置测量值的平均值计算，并按式(3)或式 (4)计算铜层体积比或V=(S-SL)×100%L——铜层平均周长(铜层中心线周长);t——铜层平均厚度；铜层体积比也可采用密度测定法计算：取铜包铝母线1m,称出其质量，并根据规格测量窄边和宽边尺寸，计算其截面积，测算密度，计算出铜6将长度为1m的铜包铝母线的被测面放在基准平板上，用塞尺直接测量被测面和基准平板面间的最铜包铝母线的材质按照GB/T5121.1和GB/T20975的规定，对铜、铝的化学成分进行检测，应符采用长度为100mm的平直试样，按GB/T4909.2的规定测量其标称尺寸和长度，计算其体积，用精度为1mg的天平测量其质量。按式(5)计算密度：取试样长度为200mm的试品3只，在温度范围为-40℃~+110℃的环境中进行循环试验。具体试验步骤为：将铜包铝母线试样放置于温度为-40℃的冰柜中，保温15min后取出，在空气中放置10min,再放入+110℃的烘箱中，保温15min,取出自然冷却10min后，再放入-40℃的冰柜中。如此循环100次。取经过冷热试验后的试品3只，按6.3的试验方法进行试验，铝芯和铜包覆层之间的剪切强度不小于35MPa为合格。取窄边为3、6、12mm的铜包铝母线各3只(长度为0.5m),用其宽边进行试验，按表5规定的对规定长度(300mm～500mm)的铜包铝母线试品(Y类及R类各3只)进行拉力和伸长率的试验，其平均值应符合表4的规定。铜包铝母线的剪切强度测量采用铜层厚度为0.6mm以上的样品，沿铜包铝母线长度方向取样，取样数为5只，试样尺寸为100mm×20mm,试样剪切面尺寸为20mm×5mm,槽宽不超过3mm,试样的夹持面尺寸为20mm×20mm,如图3所示。在试样的A处，采用机械加工或者电火花切割将一侧的铜层和铝芯切除，在A处切割时需将铝芯去除而不损伤另外一侧铜层；在试样的B处将铜层切除，切a)用量具测量试样搭接面的长度和宽度，精确到0.05mm。b)把试样对称地夹在上、下夹持器中，夹持处至剪切面的距离为12.5mm。c)·开动试验机，以(5±1)m/min的速度匀速加载，记录试样剪切破坏的最大负荷。对界面的拉伸剪切强度按式(6)计算：P——试样剪切破坏的最大负荷；7表7试验项目型式试验出厂试验1√√√2√3√√√4√5√√√8表7(续)型式试验出厂试验6√7√8√9弯曲特性试验√界面结合的剪切强度试验√√注2:“√*”表示抽样试验，抽样数量的选择参见附a)产品识别标志(型号、规格)。9圆角表A.1(续)圆角注1:载流量依据为上海电缆研究所实测数据，以及JB/T10181—2000计算出的不同环境温注3:母线平放，宽度小于或等于63mm时，表中数据乘以0.95;宽度大于63mm时，数据乘以0.92.注4:宽度小于或等于50mm时，直流载流量与交流载流量相同；宽度大于50mm时，直流载注6:数据为室内测试，没有考虑风速等室外批量(N)根样本数(n)接收数(Ac)拒收数(Re)0101010112122350001及以上34a)检验的样品数量应等于该方案给出的样本数，如果样本数等于或超过批量，则执行100%