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铝及铝合金管型导体

GB/TXXXXX—20XX《铝及铝合金管型导体》

（征求意见稿）编制说明

1、任务来源

铝及铝合金管型导体是电力行业不可缺少的基础材料，其中铝合金管型导体主要用于高压、超高压及特高压输变电的配电装置，对电网安全运行起着十分重要的作用。

由于管型导体具有强度高抗腐蚀、对流散热好载流量大、集肤效应系数小而不易产生电晕、安装方便及运行安全等一系列优点，近20年来在输变电工程中已大量得到应用，替代了原有钢芯铝绞线。

1990年以前，国内只能生产外径Φ130mm以下的无缝管导体，而且合金为LF21（3A21），大口径的薄壁管型导体全部依赖进口。

1990年以后，开始研制生产了与110～330KV配电装置配套的管型导体，并且合金品种也从原来的LF21发展到与国外接轨的6063、6101合金牌号，从此也结束了管型导体依靠进口的历史。

九十年代末期，国内500KV变电站在全国各地相继拔地而起，为适应电压等级的提高，我公司短期内研制成功了6063、6101合金、大规格Ф250×10×13000mm的管型导体，并应用于长江三峡等重点输变电工程。

随着我国国民经济的快速发展，生产、生活对电的需求量逐年增长，我国电力正以史无前例的速度发展，“十一五”规划期间内，电网总投资将达到1.43万亿元，主要对31个直辖市、省会城市和计划单列城市的电网建设和改造，同时加强西电东送、全国联网。

到2010年底，除西藏、新疆、台湾等地区外，初步实现全国联网；“十二五”、“十三五”期间，特高压（±1000KV交流、±800KV直流）电网全面发展，到2020年特高压交流加直流输电线路的总投资约为4060亿人民币，建成特高压交流变电站53座，变电容量3.36亿千伏安，线路长度4.45万公里。

根据电力规划粗略统计，今后3年铝合金管母线需求量约为23500吨/年。

市场前景十分广阔。

随着电压等级的提高，管型导体规格范围也在扩大；据对电力部门调查：

适用于750KV配电装置的管导体规格为Ф（200～280）×（10～15）mm，而适用于1000KV特高压交流及±800特高压直流配电装置的管型导体规格达到Ф（280～320）×（12～18）mm，长度13米或更长。

另外，近年来我国输变电行业在国外大量招标建设，铝合金管型导体产品也大量配套出口，中国与边界邻国间共建超高压和特高压输变电工程，（例如到2010年建设中俄联网750KV换流站）管导体也将面临大量出口到国际市场。

目前生产和需用量较大的铝合金管型导体国内尚没有专门的订货标准。

为适应国内电力发展的需要和顺利开展国际间的贸易往来，减少产品在生产、销售、异议处理等方面的不必要争执，制定《铝及铝合金管型导体》国家标准是铝合金管型导体生产企业及电力行业的共同呼声。

鉴于上述原因，“中色协综字[2009]165号《关于下达2009年第一批有色金属国家、行业标准制（修）订项目计划的通知》”文件确定了《铝及铝合金管型导体》国标编制计划，并由湖北兴和电力新材料股份有限公司负责起草。

2、工作过程（包括起草单位情况简略介绍）

湖北兴和电力新材料股份有限公司坐落于湖北省黄冈市,是以生产铝及铝合金管型导体、复合屏蔽绝缘铜（铝）管型母线及电力金具为主要产品的股份制公司，公司生产电力管型导体已有20余年历史，其企业规模、产品销量、生产设备、工艺技术和企业管理等各方面都居国内同行业之首，是国内最大的铝及铝合金管型导体生产企业。

公司生产的管型导体产品销往国内20余省市和地区，并配套出口东南亚一些国家和地区，为国内三峡工程、全国联网和西电东送做出很大贡献。

为适应当前750KV超高压、1000KV特高压交流及±800KV特高压直流输变电工程的需求，2007年起企业陆续投入了大量资金进行较大规模的技术改造，现生产管型导体规格已达到Ф（280～320）×（12～18）×13000mm。

公司接到全国有色金属标准化技术委员会“中色协综字[2009]165号”文件下达了《铝及铝合金管型导体》国标编制计划后，先后调查了西北、华中、华东等电力设计院；北京、云南、广东和上海等输变电工程公司，收集了大量用户意见和电力发展信息。

通过与电力设计院及输变电的工程技术人员的交流，了解到管型导体在安装、使用及运行过程中技术参数的特点和要求，为标准制定提供可靠依据。

例如管母线尺寸（外径、壁厚）是确定导体载流量的主要计算依据，尺寸偏差过大或过小都会直接带来材料的浪费或不安全因素。

在国家某些重点输变电工程设计中，500KV变电站6063T6Φ250×10mm管母线外径偏差要求±0.70mm;壁厚偏差要求±0.5mm，偏差精度要求十分严格。

同时尺寸又决定了管型导体的自重，从而又影响了架空安装后管型导体的挠度规定等等。

为了使标准既能满足用户要求又能结合生产实际，本公司成立了由总经理为领导、以技术副总经理为直接指导的、由技术、质检、销售、生产及车间等部门参加的《铝及铝合金管型导体》国标编制组。

编制组对外（主要由销售负责）采集用户大量的设计和使用特别是主要技术指标的要求，收取近年来大量的招标标书及合同（部分标书主要技术要求列于表1～表2）。

企业内对2年来生产的常用规格管型导体的各项技术要求（包括尺寸偏差、力学性能、电性能等）进行大量测试、检验（实测数据见附表3～7）；并查看了大量以往的检查、检验测试记录，以此作为标准制定的主要依据。

在听取了大量用户意见的基础上，结合本公司及国内同行业的生产和装备的实际状况，并收集和采用了大量国外先进国家标准，在有色轻标委的指导下，按照国标GB/T1.1和有色标委会标准模板的编写示例及编写方法，形成本标准的征求意见稿。

3标准的制定原则、标准的主要内容说明

3.1标准制定原则

⑴本着实事求是的原则。

本标准中主要技术要求是结合了国内管型导体同行业生产工艺和设备精度的实际状况规定的，并能满足我国输变、配电行业的实际需要，因此标准具有实用性。

⑵本标准中的技术指标是参照JIS、ANSI标准等先进国家标准制定的，标准具有先进性。

⑶本标准是通过生产中大量的技术指标的实际测试结果制定的，体现标准的经济合理性。

⑷本标准的编制充分考虑了我国电力工业的近、中期发展规划，标准具有科学性。

3.2标准的主要内容说明

3.2.1术语

本标准中涉及到的术语为“管型导体”，因为是作为载流导电体而不同于其他管材，因此本标准给予了定义。

3.2.2产品分类

⑴产品的牌号及状态参照了JISH4180：

1990标准表3中的规定。

依据生产工艺及实际应用，为达到用户对强度和尺寸精度的要求，本标准把6063、6101管型导体规定为T6、T6511和T10状态，1060、3003及3A21管型导体规定为H14状态。

⑵典型规格范围说明

管型导体的典型规格范围是根据国内输变电工程的实际需要并参照JISH4180标准做了规定。

管型导体外径最大规定为Φ350mm。

我国目前500KV及以下电压等级的输变电工程一般采用管型导体外径为Φ（70～250）mm，而“十一五”及以后计划建设的输变电最高电压等级为1000KV，使用导体最大外径为Φ（280～300）mm，考虑未来电力行业发展电压等级升高，故对外径规定最大为Φ350mm。

用管型导体制造配电装置，在安装时是将几根管导体焊接在一起（焊接处加衬管并与主管铆接在一起），然后架在空间，根据电压等级不同，一般垮度为8～28m，在垮距间的导体上还要悬挂约50～150Kg以上重量的静电触头，根据电气安装规范要求，垮距间管型导体所产生的最大挠度不能大于一个管径，而挠度又与自重和垮距成正比，因此在满足载流量要求的前提下，壁厚愈小愈满足，根据电力设计要求及配电装置运行的实际需要，以及考虑未来电压等级的升高，规定管型导体最大壁厚为20mm，最小壁厚为3mm。

⑶产品的标记示例

按标准模板编写示例要求规定的标记方法编写。

3.2.3化学成分

合金的化学成分引用GB/T3190标准的规定。

3.2.4尺寸偏差

管型导体的尺寸偏差的规定主要是根据国内输变电配电装置的实际要求制定的。

某些国家重点工程，对管型导体的尺寸精度要求较高，而一般工程相对宽松。

另外，考虑国内企业的工艺装备状况、工艺件的损耗、特别是最终成品率等因素，故本标准的外径和壁厚的尺寸偏差规定了高精级和普通级2个精度等级。

1管型导体外径尺寸偏差：

高精级等同采用ANSIH35.2（M）—2006标准中的12.20规定（该标准外径规定最大为Φ300mm），外径大于Φ300mm部分的高精级其偏差根据实际生产及用户要求做出规定；普通级严于JISH4180外径允许偏差规定的高精级。

以200～250档、T6状态为例，JISH4180高精级要求任一外径与公称外径允许偏差为±2.54,平均外径为±1.14，本标准普通级任一外径及平均外径分别为±1.20及±0.70。

⑵壁厚尺寸偏差：

其高精级等同采用ANSIH35.2（M）—2006标准中的12.24规定（该标准规定最大壁厚为12.5mm），分档（12∼20）高精级根据实际需要作了规定；普通级严于JISH4180壁厚允许偏差规定的普通级,与高精级接近。

以壁厚为10～12档、T6状态为例，JISH4180标准的普通级平均壁厚与公称壁厚的偏差规定为±1.30mm，任一壁厚与公称壁厚的允许偏差规定为壁厚的±15%，最大值±2.30，高精级分别为±0.89、±10%及±1.52。

本标准普通级平均壁厚与公称壁厚的偏差规定为±0.80，任一壁厚与公称壁厚的允许偏差规定为壁厚的±12%,最大值±1.90。

⑶弯曲度规定：

管型导体的弯曲度允许偏差等同采用ANSIH35.2

（M）—2006标准中的12.25规定。

⑷剪切端面规定：

管型导体剪切端面垂直度等同采用ANSIH35.2（M）—2006标准中的12.29规定。

⑸长度规定：

管型导体的长度根据实际需要规定300～13000mm，也可双方协议交货，定尺长度允许偏差为+150mm，倍尺供货的管型导体每段应留有5mm的锯切余量。

3.2.5拉伸性能

6063、6101合金T10状态及1060、3003、3A21合金H14状态的管型导体的拉伸性能根据实测下限值及实际需要做出规定。

6063、6101合金管型导体T6状态拉伸性能等同用JISH4180标准的规定，T6511和T6的力学性能差异不大，因此T6、T6511在同一栏中做了规定。

3.2.6关于导电性能

6063、6101合金管型导体的T6状态的导电率等同采用JISH4180标准的规定；1060、3003、3A21合金导电率取实测值下限。

根据实际测试，同一合金的T6、T6511及T10状态的导电率没有太大差异，故并列在同一栏中做了规定。

导电率的测试方法执行GB/T12966标准的规定

3.2.7导体的外观质量

管形导体的外观质量要求参照了GB/T6893标准的规定。

根据用户实际应用,增加以下要求：

⑴管型导体具有局部划伤、碰伤、压坑等缺陷，在运行中有时会产生火花，根据实际需要，规定允许采用0#纱布或400目以上的水磨砂纸进行修磨抛光，使缺陷圆滑过度，其修磨深度不能超过负偏差并保证最小壁厚。

⑵T10、T6511热处理后需拉伸，因此规定表面允许有润滑油斑。

3.2.8显微组织

淬火管型导体按常规规定进行显微组织检验,规定不允许过烧。

3.2.9试验方法分别采用相应的国家标准。

3.2.10检验规则、标志、包装、运输和贮存。

按产品标准惯例,根据相应标准,检验规则、标志、包装、运输和贮存都做了相应的规定。

针对管型导体的生产和使用,增加以下规定

根据用户要求，管型导体采用塑料编织袋包装。

3.2.11质量证明书

按标准模板规定和实际要求做出相应规定。

3.2.12合同（或订货单）

按标准模板规定和实际要求做出相应规定

3.2.13关于附录A

管型导体在使用时需要焊接，焊接时热影响区强度降低幅度较大，焊接剩余强度直接影响垮距间的挠度,是配电装置一项重要指标,根据输、配电使用要求,制定了剩余强度系数并列于表A.2。

为便于用户选择焊接填加金属,将焊料合金牌号列于表A.1中。

4.标准水平评价

本标准中主要指标是等同采用和参照了JISH4180：

1990及ANSIH35.2（M）—2006等先进国家标准制定的，同时又参照了国内GB/T6893等近期发布的达到国际水平的标准，因此本标准指标水平达到国际一般水平，建议推荐国家标准发布实施。

附表

表1国内部分输变电工程标书合同管型导体尺寸偏差要求

序号

单位名称

合金牌号、状态

订货规格

mm

外径偏差

mm

壁厚偏差mm

1

三峡乐万500KV

变电所

6063T6

Φ250×10

Φ170×7

Φ130×7

-0.70

-0.70

-0.60

±0.70

2

三峡咸宁500KV变电所

6063T6511

Φ200×8

Φ150×7

±0.70

±0.50

3

重庆500KV石器坪变电所

6063T6

Φ200×10

Φ150×8

±0.57

±0.30

±0.60

±0.50

4

华北电力工程巴基斯坦500KV变电所

6101T6511

Φ100×10

Φ160×10

±0.25

±0.57

±1.00

5

东路220KV变电所

3A21H14

Φ130×7

Φ80×4

±0.38

±0.50

6

山西漳山220KV变电站

3003

Φ130×7

±0.60

±0.80

7

福建莆田500KV变电所220KV荔城仙游间隔工程

6063T10

Φ130×7

±1.00

+1.00

-0.50

8

福建电力公司宁德500KV变电工程

6063T10

Φ250×10

±1.00

+1.00

-0.50

9

鞍钢新区220KV变电所

6063T6

Φ150×7

±1.00

+1.00

-0.50

10

北京输变电公司

1060H14

Φ150×6

±0.50

+0.50

11

内蒙古东部电力有限公司赤峰电业局220kv变

6063T6

Φ250×10

Φ130×7

±1.00

+1.00

-0.50

表2国内部分输变电工程标书合同管型导体性能要求

序号

单位名称

合金牌号、状态

订货规格mm

拉伸性能

导电率

%IACS

Rm/（N/mm2

Rp/（N/mm2

A50mm

1

三峡乐万500KV

变电所

6063T6

Φ250×10

Φ170×7

Φ130×7

215

170

10

51

2

三峡咸宁500KV

变电所

6063T6511

Φ200×8

Φ150×7

205

175

8

51

3

重庆500KV石器坪变电所

6063T6

Φ200×10

Φ150×8

205

175

8

51

表2（续）国内部分输变电工程标书合同管型导体性能要求

序号

单位名称

合金牌号、状态

订货规格mm

力学性能

导电率

%IACS

Rm/（N/mm2

Rp/（N/mm2

A50mm

4

华北电力工程巴基斯坦500KV变电所

6101

T6511

Φ100×10

Φ160×10

200

170

8

55

5

东路220KV变电所

3A21H14

Φ130×7

Φ80×4

140

110

—

32

6

山西漳山220KV变电站

3003

Φ130×7

137

—

—

32

7

福建莆田500KV变电所220KV荔城仙游间隔工程

6063T10

Φ130×7

190

170

—

51

8

福建电力公司宁德500KV变电工程

6063T10

Φ250×10

190

170

—

51

9

鞍钢新区220KV变电所

6063T6

Φ150×7

205

175

8

51

10

北京输变电公司

1060H14

Φ150×6

80

60

10

60

11

内蒙古东部电力有限公司赤峰电业局220kv变

6063

T6

Φ250×10

Φ130×7

205

175

8

51

表36063、6101（T10、T6、T6511）合金管型导体外径偏差实测值

序号

外径范围

mm

抽查

支数

平均外径偏差

mm

任一外径偏差

mm

备注

抽查产品规格

mm

2008年产品

1

≥50.00～80.00

40

±0.14

±0.29

Φ70×4

Φ80×4

2

＞80.00～120.00

40

±0.20

±0.40

Φ100×5

Φ120×7

3

＞120.00～150.00

40

±0.25

±0.49

Φ130×7

Φ150×8

4

＞150.00～200.00

40

±0.38

±0.76

Φ170×8

Φ200×10

5

＞200.00～250.00

20

±0.50

±0.98

Φ250×10

表3（续）6063、6101（T10、T6、T6511）合金管型导体外径偏差实测值

序号

外径范围

mm

抽查

支数

平均外径偏差

mm

任一外径偏差

mm

备注

抽查产品规格

mm

6

＞250.00～300.00

20

±0.64

±1.25

Φ280×15

2009年产品

7

≥50.00～80.00

60

±0.14

±0.29

Φ50×3

Φ70×4

Φ80×4

8

＞80.00～120.00

60

±0.19

±0.41

Φ100×5

Φ110×5

Φ120×7

9

＞120.00～150.00

60

±0.25

±0.50

Φ130×7

Φ130×10

Φ150×8

10

＞150.00～200.00

80

±0.37

±0.75

Φ170×8

Φ170×10

Φ200×8

Φ200×10

11

＞200.00～250.00

40

±0.49

±0.99

Φ210×10

Φ250×10

12

＞250.00～300.00

20

±0.64

±1.25

Φ280×15

表4纯铝、3003、3A21H14合金管型导体外径偏差实测值

序号

外径范围

mm

抽查

支数

平均外径偏差

mm

任一外径偏差

mm

备注

抽查产品规格

mm

2008年产品

1

≥50.00～80.00

40

±0.14

±0.28

Φ70×4

Φ80×4

2

＞80.00～120.00

40

±0.19

±0.36

Φ100×5

Φ120×7

3

＞120.00～150.00

40

±0.25

±0.46

Φ130×7

Φ150×8

4

＞150.00～200.00

40

±0.37

±0.68

Φ170×8

Φ200×10

5

＞200.00～250.00

20

±0.49

±0.82

Φ250×10

2009年产品

6

≥50.00～80.00

60

±0.14

±0.26

Φ50×3

Φ70×4

Φ80×4

表4（续）纯铝、3003、3A21H14合金管型导体外径偏差实测值

序号

外径范围

mm

抽查

支数

平均外径偏差

mm

任一外径偏差

mm

备注

抽查产品规格

mm

7

＞80.00～120.00

60

±0.19

±0.34

Φ100×5

Φ110×5

Φ120×7

8

＞120.00～150.00

40

±0.25

±0.44

Φ130×7

Φ150×8

9

＞150.00～200.00

40

±0.38

±0.66

Φ170×8

Φ200×10

10

＞200.00～250.00

20

±0.50

±0.80

Φ250×10

表56063、6101（T10、T6、T6511）合金管型导体壁厚偏差实测值

序号

壁厚范围

mm

抽查

支数

平均壁厚偏差

mm

任一壁厚偏差

mm

备注

抽查常用规格

mm

2008年产品

1

≥3～5

40

±0.15

规定壁厚

±9.8%

Φ80×4

Φ100×5

2

＞5～8

40

±0.19

规定壁厚

±9.9%

Φ120×7

Φ150×8

3

＞8～10

40

±0.37

规定壁厚

±10%

Φ150×10

Φ250×10

4

＞10～12

40

±0.50

规定壁厚

±10%

Φ200×12

Φ250×12

5

＞12～15

20

±0.69

规定壁厚

±10%

Φ280×15

2009年产品

6

≥3～5

40

±0.15

规定壁厚

±9.8%

Φ80×4

Φ100×5

7

＞5～8

40

±0.20

规定壁厚

±9.9%

Φ130×7

Φ150×8

8

＞8～10

40

±0.38

规定壁厚

±10%

Φ150×10

Φ250×10

9

＞10～12

40

±0.50

规定壁厚

±10%

Φ200×12

Φ250×12

10

＞12～15

20

±0.70

规定壁厚

±10%

Φ280×15

表6纯铝、3003、3A21H14合金管型导体壁厚偏差实测值

序号

壁厚范围

mm

抽查

支数

平均壁厚偏差

mm

任一壁厚偏差

mm

备注

抽查产品规格

mm

2008年产品

1

≥3～5

40

±0.14

±0.30

Φ80×4

Φ100×5

2

＞5～8

40

±0.20

±0.50

Φ130×7

Φ150×8

3

＞8～10

40

±0.38

±0.78

Φ200×10

Φ250×10

2009年产品

6

≥3～5

40

±0.15

±0.28

Φ80×4

Φ100×5

7

＞5～8

40

±0.19

±0.46

Φ130×7

Φ150×8

8

＞8～10

40

±0.38

±0.80

Φ200×10

Φ250×10

表7各种合金管型导体力学性能、导电率实测值

合金

牌号

状态

抽查批次

抽查规格

mm

抗拉强度

Rm/（N/mm2）

规定非比例延伸强度

Rp0.2/（N/mm2）

断面伸长率/%

A50mm

导电率/

%IACS

1060

H14

10

外径Φ100～250

壁厚5～10

最大：

100

最小：

85

最大：

90

最小：

65

最大；14

最小：

12

最大；62

最小：

61

3A21

10

最大：

145

最小：

135

最大：

125

最小：

110

—

最大：

33

最小：

32

3003

10

最大：

150

最小：

140

最大：

145

最小：

115

—

最大：

33

最小：

32

6101

T6

T6511

10