TB∕T3111-2005（废）电气化铁道用铜及铜合金绞线.doc

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TB/T2075—2001TB中华人民共和国铁道部发布2005-07-01实施2005-03-29发布电气化铁道用铜及铜合金绞线StrandedCopperandCopper-AlloyConductorsforElectricRailwayTB/T3111-2005中华人民共和国铁道行业标准ICS29.280S821 TB/T3111-2005前言本标准对应于德国DIN48201Teil1：1981《输电绞线用单线　铜绞线》、DIN48201Teil2：1981《输电绞线　铜合金（Bz）绞线》。本标准与上述参照标准的主要差异如下：——将一些适用于国外标准的表述改为适用于我国标准的表述；——文本结构、名词术语和型号命名等参照采用了GB／T1179－1999《圆线同心绞架空导线》的有关内容和规定；——参照了DIN48200Teil1：1981《输电绞线用单线　铜线》、DIN48200Teil2：1981《输电绞线用单线　铜合金（Bz）线》、DIN48203Teil1：1984《输电用铜单线和绞线　供货技术条件》、DIN48203Teil2：1984《输电用铜合金（Bz）单线和绞线　供货技术条件》和DIN43138：1980《接触网和回馈线用柔性绞线》的相关内容，将铜、铜合金单线和绞线的内容归纳在本标准中；——增加了铜及铜合金绞线的振动试验、疲劳试验；——制订了铜及铜合金绞线的检验规则。本标准编订过程中还参考了英国标准BS2755：1977《用于架空电气牵引系统铜和铜镉绞线》、美国材料与试验协会标准ASTMB-99《同心层绞硬、半硬、软铜绞线》、法国标准NF　C34－110：1980《架空线路用裸导线　铜绞线及单线和青铜绞线及单线》、前苏联标准ΓΟСТ839－74《输电线路用裸绞线》、日本标准JISC3105－1994《硬铜绞线》。本标准的附录A为资料性附录。本标准由中铁电气化局集团有限公司提出并归口。本标准起草单位：铁道部产品质量监督检验中心、河北邢台电缆有限责任公司、江阴市电工合金有限公司、上海康成铜材有限公司。本标准主要起草人：任兴堂、杨广英、张强、贾志洋、孟广济、冯岳军、宋卫星。本标准为首次发布。I TB/T3111-2005引　　言本标准涉及的铜及铜合金绞线仅限于在电气化铁道中使用的电线电缆行业绞线产品中的部分产品。它们有多种规格和绞合型式。根据在电气化铁道接触网使用的部位和功能的不同，它们又都有对应的铁道专业名词，如承力索、辅助承力索、横向承力索、上部定位绳、下部定位绳、中心锚结绳、弹性吊索、吊弦等。本标准侧重于对其技术参数和技术性能的要求，为表述方便并与电线电缆行业产品名称一致，一律使用“绞线”而不使用上述的铁道专业名词。接触网中作电连接线用的软铜绞线在电线电缆行业为通用产品，不列入本标准的范围之内。I TB/T3111-2005电气化铁道用铜及铜合金绞线1　范围本标准规定了电气化铁道用圆线同心层绞、复绞铜及铜合金绞线的术语和定义、产品分类、技术要求、检验规则、试验方法及验收、包装及标志、储运等。本标准适用于电气化铁道接触网悬挂结构用的各种型号和规格的铜及铜合金绞线。城市轨道交通架空接触网用的铜及铜合金绞线也可参照采用本标准。2　规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T2829－2002　周期检验计数抽样程序及表（适用于生产过程稳定性的检验）GB/T3048.2－1994电线电缆电性能试验方法　金属导体材料电阻率试验GB/T3953－1983　电工圆铜线GB/T4909.1－1985　裸电线试验方法　总则GB/T4909.2－1985　裸电线试验方法　尺寸测量GB/T4909.3－1985　裸电线试验方法　拉力试验GB/T4909.4－1985　裸电线试验方法　扭转试验GB/T4909.5－1985　裸电线试验方法　反复弯曲GB/T4909.7－1985　裸电线试验方法　卷绕试验GB/T8170－1987　数值修约规则JB/T8137－1999　电线电缆交货盘3　术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1　绞线　strandedconductor　　一种用于传输电流并（或）承受一定张力的材料，由多根非绝缘单线或股线绞合在一起制成。　　3.2　同心层绞绞线concentric-lay-strandedconductor　　在一根中心线周围螺旋绞上一层或多层单线组成的导线，又称同心层绞导线，其相邻层绞向相反。3.3　复绞绞线multiplestrandedconductor若干个线组以一层或多个螺旋层绞合在一起形成的导体，每个线组中的单线可以束合，也可以绞合。3.4　绞向directionoflay　　一层单线或股线的扭绞方向，即从离开观察者的运动方向。右向为顺时针方向，左向为逆时针方向。另一种定义：右向即当绞线垂直放置时，单线或股线符合英文字母Z中间部分的方向；左向即当绞线垂直放置时，单线符合英文字母S中间部分的方向。　　3.5　节距lengthoflay　　绞线中的一根单线或股线形成一个完整螺旋的轴向长度。3.6　节径比layratio　　绞线中单线或股线的节距与该层的外径之比。3.7　单线singleconductingwire9 TB/T3111-2005　　具有规定圆截面的拉制金属线。3.8　同心股线concentricstrand复绞绞线中的一个元件，每个元件由一组同心绞合的单线构成。3.9束合股线bunchedstrand复绞绞线中的一个元件　每个元件的单线以螺旋形同向同节距绞合在一起,但不分层。1　产品分类4.1　型号铜及铜合金绞线按铜及其合金元素不同含量分类，各类中按截面积分又有不同规格。产品型号用下列形式表示。J　□□－□／□│││　│　│单线直径（毫米）。│││　│绞合结构。　│││规格：标称截面积数值（平方毫米）。││材料：铜－T；铜镁合金（0.2%Mg）－TM；高强度铜镁合金（0.5%Mg）－TMH。│绞线。绞线的绞合结构对于——同心层绞，用“1×构成绞线的单线根数”表示；——复绞，用构成绞线的股线数和构成股线的单线根数表示，中间用“×”分开；复绞的股层间用“＋”分开，并用圆括号括起（本标准中股线结构相同），前者为内层，后者为外层。示例1：150mm2、单线37根、单线直径2.25mm的铜镁合金（0.2%Mg）绞线（同心层绞）为　JTM150－1×37／2.25TB/T3111－2005；示例2：120mm2、单线19根、单线直径2.8mm的铜绞线（同心层绞）为　JT120－1×19／2.8TB/T3111－2005；示例3：50mm2、单线7根、单线直径3.0mm的高强度铜镁合金（0.5%Mg）绞线（同心层绞）为　JTMH50－1×7／3.0TB/T3111－2005；示例4：10mm2、股线7股、每股单线7根、单线直径0.5mm的高强度铜镁合金（0.5%Mg）绞线（复绞）为JTMH10－7×7／0.5TB/T3111－2005；示例5：16mm2、股线7股、每股单线7根、单线直径0.65mm的高强度铜镁合金（0.5%Mg）绞线（复绞）为　JTMH16－7×7／0.65TB/T3111－2005；示例6：16mm2、股线12（即3＋9）股、每股单线7根、单线直径0.5mm的高强度铜镁合金（0.5%Mg）绞线（复绞）为　JTMH16－（3＋9）×7／0.5TB/T3111－2005。4.2　标记产品以规格(可略)、绞合结构、材料名称、“绞线”、型号及标准号组成。示例：　（120平方毫米）单线19根、单线直径2.80mm、同心层绞高强度铜镁合金绞线　JTMH120－1×19／2.80TB/T3111－2005。2　技术要求5.1　材料　　铜绞线用单线应采用GB/T3953-1983中的TYT型特硬圆铜线制造。铜合金绞线所用铜合金化学主成分范围如表1所示。表1　铜合金化学主成分　　　　　　　　　　　　　　　％材料代号CuMg其他杂质总和，不大于TM余量0.1-0.30.30TMH余量0.3-0.50.309 TB/T3111-20055.2　规格、尺寸及性能5.2.1　铜及铜合金绞线的规格尺寸及性能列于表2中。表2　规格、结构、尺寸及性能型号截面积mm2计算外径mm结构单线直径mm单线绞线（计算值）抗拉强度MPa　不小于伸长率％不小于拉断力　　　　kN不小于直流电阻20℃Ω／km不大于单位质量kg/km标称计算绞前绞后JT7065.8110.51×192.104394170.727.450.275599JT9593.2712.51×192.504354130.838.540.194849JT120116.9914.01×192.804324100.948.010.1551065JT150148.0715.81×193.154284071.060.210.1221347JT150147.1115.81×372.254384160.861.210.1231342JTM109.624.57×70.50520494－4.752.43790JTM1616.265.97×70.65520494－8.031.442152JTM1616.496.2(3+9)×70.50520494－8.151.433156JTM2524.256.31×72.10520494－11.980.936220JTM3534.367.51×72.50520494―16.970.660311JTM5049.489.01×73.00520494－24.440.459448JTM5048.359.01×191.80520494－23.880.472440JTM7065.8110.51×192.10520494－32.510.346599JTM9593.2712.51×192.50520494－46.080.244849JTM120116.9914.01×192.80520494－57.790.1951065JTM150147.1115.81×372.25520494－72.670.1551342JTMH109.624.57×70.50620589－5.673.02390JTMH1616.265.97×70.65620589－9.581.788152JTMH1616.496.2(3+9)×70.50620589－9.711.778156JTMH2524.256.31×72.10618587－14.241.161220JTMH3534.367.51×72.50618587―20.170.819311JTMH5049.489.01×73.00608578－28.580.569448JTMH5048.359.01×191.80618587－28.390.585440JTMH7065.8110.51×192.10618587－38.640.430599JTMH9593.2712.51×192.50618587－54.760.303849JTMH120116.9914.01×192.80608578－67.570.2421065JTMH150147.1115.81×372.25618587－86.370.1931342　注1：单线直径偏差对于JT型为±1％单线直径，JTM10、JTMH10、JTM16、JTMH16型为±0.03mm，JTM25－JTM150型、JTMH25-JTMH150型为±0.05mm；注2：拉伸试验试样标距：单线为250mm，绞线为不小于5m。试验时，夹具移动速度20－30mm/min。5.2.2　振动试验　长度为6m的试样，在本条规定张力条件下，经受振幅35mm、频率2－4Hz、2×106次的振动试验（波形为正弦波）后，应无断股。试验额定张力（试验时应考虑接触网张力增量系数：对于10kN、15kN为1.10，20kN为1.05）：—1.5kN适用的绞线型号为：JTM10、JTM16、JTMH10、JTMH16；—2.8kN适用的绞线型号为：JTM25、JTMH25；9 TB/T3111-2005—3.5kN适用的绞线型号为：JTM35、JTMH35；　　—10kN适用的绞线型号为：JT70、JTM50、JTMH50；　　—15kN适用的绞线型号为：JT95、JT120、JTM70、JTM95、JTM120、JTMH70、JTMH95；　　—20kN适用的绞线型号为：JT150、JTM150、JTMH120、JTMH150。5.2.3　轴向疲劳试验经受振动试验后长度为6m的试样，在5.2.2条规定额定张力条件下，经受张力幅为30％规定张力、频率1－3Hz、5×105次的轴向疲劳试验（波形为正弦波）后，测其拉断力，其值应不小于表2中规定值的90％。5.2.4　用整体拉伸试验方法得到的绞线（各型同心层绞）的拉断力不得小于表2规定值。5.2.5　绞线（各型同心层绞）的拉断力，按测试从绞线上取下矫直后的单线的强度，然后按下式计算出绞线的拉断力P，其结果不得小于表2规定值的95％：P＝n（Rm×S）　kN(1)式中：S－实测的单线平均截面积，mm2；　　Rm-实测的单线平均抗拉强度，MPa；n－单线根数。5.2.6绞线拉断力可用5.2.4条或5.2.5条方法测得。其中任一结果不合格,该产品即为不合格。5.2.7　JTM10、JTM16、JTMH10、JTMH16型绞线拉断力值不要求检验。如用户与制造厂协商同意，可进行绞线的整体拉断力试验，试验结果应不小于表2值的90％。5.2.8　扭转试验：绞线的单线应能经受标距为自身直径100倍长度的单向扭转20次不断裂。5.2.9　反复弯曲试验：绞线的直径大于1.0mm的单线应能经受12次反复弯曲不产生裂纹（单线直径为1.8mm时，弯曲半径为5.0±0.1mm；单线直径为大于2.0mm至3.0mm时，弯曲半径为7.5±0.1mm；单线直径为3.15mm时，弯曲半径为10.0±0.1mm）。5.2.10　缠绕试验：绞线的单线在与其直径相同的芯轴上紧密卷绕8圈，应无裂纹、起皮和开裂。5.2.11　铜及铜合金单线20℃时的电阻率：――铜：不大于0.01777Ωmm2/m，――铜镁合金（0.2%Mg）：不大于0.02240Ωmm2/m，――高强度铜镁合金（0.5%Mg）：不大于0.02778Ωmm2/m。5.3　表面及卷取5.3.1　单线及绞线表面应光洁，不应有肉眼（正常视力或矫正视力）可见的缺陷，例如明显的划痕、压痕等，并不得有与良好工业产品不相称的任何缺陷。5.3.2　成品绞线应整齐紧密地卷绕在线盘上，不得有交叉、跳线和匝间空隙，绞线两端头应牢固固定在线盘侧板上。5.4　绞制5.4.1　各种型号绞线的典型结构如表3所示。5.4.2　绞线各相邻层的绞向应相反，最外层绞向为右向。5.4.3　绞线的绞合节径比应符合表4的规定。任一绞层的节径比应不大于相邻内层的节径比。　5.4.4　每层单线或股线应均匀紧密地绞合在下层中心线芯或内绞层上，不得有断股、缺股和跳线。绞合后所有单线或股线应自然地处于各自位置，当切断时，各单线或股线端部应保持在原位或容易用手复位。5.5　接头5.5.1　绞制过程中，单线根数为7根的绞线，单线不允许有接头。5.5.2　绞制过程中，单线根数大于或等于19根的绞线，单线允许有接头。在同一单线或整根绞线中，任何两个接头间的距离，各内层不小于15m，最外层不小于200m，但接头总数不应超过3个。5.5.39 TB/T3111-2005绞制过程中，单线的接头应采用冷压焊。焊后接头处应修磨圆整，使其直径等于原单线直径，而且不应弯折。表3　各种绞线的典型结构序号断面图结构11×721×1931×3747×75（3＋9）×7表4　绞合节径比类　　　　　　型节　径　比复绞股线的单线根数7　6根层8-10股线数76　股　层8－14股线数123　股　层9　股　层10－1610－14同心层绞单线根数76　根　层10－14单线根数196　根　层12　根　层10－1610－14单线根数376　根　层12根　层18　根　层10－1710－1610－145.6　制造长度　5.6.1　绞线制造长度应符合合同要求,其偏差范围为0m~＋30m。5.6.2　按质量交货时，实际交货质量按表2中计算截面积计算，不得超过订货长度与允许制造长度上偏差之和折算质量的103%。　1　检验规则、试验方法及验收6.1　产品需经制造工厂检验部门检验合格后方可出厂。6.2　检验规则及试验方法如表5所示。9 TB/T3111-20056.3　试验类型分为——型式试验：规定为每3至5年进行一次。有下列情况之一时，一般应进行型式试验：　a)产品定型；b)正式生产后，如结构、材料、工艺等有较大改变可能影响产品性能时；c)停产一年以上，恢复生产时；d)出厂检验结果与上次型式试验有较大差异时。——出厂试验：对全部产品进行的试验。　6.4　每批产品交货时，应按检验规则规定的出厂试验项目提供全面、完整的检验报告。6.4.1同一生产条件下交货的同一型号、同一规格的产品为一批。抽样方案按GB/T2829-2002规定进行。采用判别水平为Ⅱ的一次抽样方案：——A类不合格质量水平RQL＝40，样本大小为4，判定数组为[0，1]；——A类中，振动疲劳试验和轴向疲劳试验，不合格质量水平RQL＝80，样本大小为1，判定数组为[0，1]；——B类不合格质量水平RQL＝65，样本大小为5，判定数组为[1，2]。表5　检验规则及试验方法序号检验项目不合格类别技术要求试验类型试验方法型式试验出厂试验1234567891011121314151617外观、卷取绞合结构绞合绞向绞合节径比绞合质量单线直径绞线拉断力单线绞后抗拉强度单线电阻率绞线直流电阻振动试验轴向疲劳扭转试验反复弯曲试验缠绕试验制造长度载流量BBBBBBAAAAAAAABB-本标准5.3本标准5.4.1本标准5.4.2本标准5.4.3本标准5.4.4本标准表3本标准表3本标准表3本标准5.2.11本标准表3本标准5.2.2本标准5.2.3本标准5.2.8本标准5.2.9本标准5.2.10本标准5.6√√√√√√√√√√√√√√√√√√　√√√√√√√√√√√正常目力正常目力正常目力划印法正常目力GB/T4909.2-1985整体拉伸或按本标准5.2.5GB/T4909.3-1985GB/T3048.2-1994GB/T3048.2-1994或按表A．2中绞合常数计算本标准5.2.2本标准5.2.3GB/T4909.4-1985GB/T4909.5-1985GB/T4909.7-1985计米器测量室内试验6.4.2不合格分类按表5规定。抽样试验合格，整批验收；抽样试验不合格，整批拒收。若有特殊要求，不合格质量水平RQL值由供需双方协商确定。6.5试验检测数值修约应符合GB/T8170-1987的规定，各项技术要求数值的修约间隔规定列入表6中。表6　数值修约间隔9 TB/T3111-2005项　　目单　　位数值修约间隔直　径：单线　　　　绞线截面积：单线　　　　绞线抗拉强度拉断力延伸率电阻率直流电阻制造长度交货质量　　　　　　mmmmmm2mm2MPakN%Ωmm2/mΩ／kmmkg10－210－110－210－2110－210－110－510－3111　包装及标志7.1　线盘用于交货的线盘可以是木盘或钢木盘，其技术性能应符合JB/T8137－1999的要求，并应保证绞线装盘后在正常的吊装、运输及张力架线过程中不发生变形。对于截面积50mm2及以上规格的绞线线盘的外径d1≤1800mm，外宽L1≤1400mm，轴孔直径d3＝80mm。筒体直径d2不得小于900mm(例如Φ1400／Φ900×950)。对于截面积35mm2及以下规格的绞线应使用木线盘，可以使用较小的规格（例如Φ710／Φ400×560），但应符合JB/T8137－1999的规定。7.2包装7.2.1　绞线应卷绕在符合7.1条规定的线盘上交货。7.2.2　绞线的里端应伸出线盘侧板，并固定在外侧；绞线的外端应固定在线盘内侧。最外层绞线距线盘侧板外缘的径向距离不应小于50mm。成盘的绞线外面应包覆防潮、防腐、防水材料，然后用硬质材料包装牢固，应能承受正常吊装、运输中可能出现的碰撞。7.2.3　对于标称截面积50mm2及以上规格的绞线，一个线盘只允许卷绕一根绞线；除非合同中注明，对于35mm2及以下规格的绞线，一个线盘只允许卷绕一根绞线，超过一根时，根数及每根长度应在该线盘外侧有明显标记，并在交货文件中作详细说明。7.2.4　每盘绞线线盘上应有便于查找的牢固的标志，标明以下内容：　　——制造厂名；——产品名称；——产品型号；——制造标准代号；——长度（如有一根以上绞线时应按7.2.3条要求）；——毛重及净重（kg）；——出厂编号及生产日期（年、月、日）；——绞线放线方向的箭头。7.3　每盘绞线应附有随带文件：——产品合格证、——出厂检验报告；——该盘产品的出厂编号、生产日期、型号、本标准号、长度（如有一根以上绞线时应按7.2.3条要求说明）、净重。2　储运9 TB/T3111-20058.1运输中严禁从高处抛下装有绞线的线盘，严禁机械损伤产品表面。8.2线盘不允许平放及以平放方式吊装及运输，以防线盘损坏及绞线排序混乱。8.3线盘滚动方向应与放线箭头方向相反。9 TB/T3111-2005附　录　A（资料性附录）载流量计算值、计算参数及物理参数A.1绞线载流量计算值绞线的载流量计算值如表A.1所示。表A.1　绞线载流量计算值　　　　　　单位为安型号结构允许最高工作温度℃95150JT7019／2.10350－JT9519／2.50435－JT12019／2.80505－JT15019／3.15585－JT15037／2.25580－JTM107×7／0.5095130JTM167×7／0.65130180JTM16(3＋9)×7／0.50135180JTM257／2.10165225JTM357／2.50205280JTM507／3.00260350JTM5019／1.80255350JTM7019／2.10310420JTM9519／2.50385525JTM12019／2.80445610JTM15037／2.25515705JTMH107×7／0.5085115JTMH167×7／0.65120160JTMH16(3＋9)×7／0.50120160JTMH257／2.10150200JTMH357／2.50185250JTMH507／3.00235315JTMH5019／1.80230310JTMH7019／2.10280380JTMH9519／2.50345475JTMH12019／2.80400545JTMH15037／2.25465635　注1：JTM型和JTMH型绞线在95℃栏内的载流量值为该给定工作温度下的计算值；注2：载流量计算条件为环境温度40℃、风速0.5m/s、日照强度1000W/m2。　　　　　A.2　单线的物理参数9 TB/T3111-2005计算时，铜及铜合金单线的物理参数应取表A.2所列值。表A.2　铜及铜合金单线的物理参数物理参数取值　密度20℃　　　g/cm38.94杨氏模量　　GPa　120线膨胀系数　1／K17×10－6电阻温度系数1／K　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　铜单线　　　　　0.00381铜镁合金单线　0.00400A.3　绞线的物理参数和计算参数　表A.3　铜及铜合金绞线（同心层绞）的物理参数和计算参数单线根数绞合常数弹性模量GPa线膨胀系数1／K质量电阻77.0910.144711317×10－61919.3400.0535710517×10－63737.7400.0275710517×10－67×751.2920.02136－17×10－6（3＋9）×788.6480.01256－17×10－6　注：绞合常数为单位长度绞线中螺旋单线与等长于绞线长度的同截面积直单线相比的质量或直流电阻的增量计算系数。用一根单线的质量或直流电阻值乘以相应的绞合常数即可得出该绞线整体的质量或直流电阻值。9