一種超大截面中空瓦楞形分割導(dǎo)體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種超大截面中空瓦楞形分割導(dǎo)體，該導(dǎo)體為組合式中空分割導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；該導(dǎo)體中心由若干層導(dǎo)體單線層組合而成；在導(dǎo)體單線層外設(shè)有由多個(gè)瓦楞形導(dǎo)體股塊集合而成的導(dǎo)體股塊層；所述的導(dǎo)體股塊層與自支撐的中空的外導(dǎo)體單線層之間設(shè)置有隔離的絕緣皺紋紙?！癦”型或瓦型導(dǎo)體單線是一種自支撐結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，導(dǎo)體單線之間沒(méi)有間隙，無(wú)需緊壓，即可滿足導(dǎo)體單線之間連接更緊密的要求。中空的自支撐結(jié)構(gòu)保證了強(qiáng)度，可以替代金屬螺旋管、拉拔的銅管或塑料等材質(zhì)的支撐管，與分割導(dǎo)體股塊之間間隙小，而且不會(huì)降低整個(gè)導(dǎo)體的柔軟度。中空結(jié)構(gòu)也最大程度利用了導(dǎo)體截面，更大幅度的降低了“集膚效應(yīng)”的不利影響。
【專利說(shuō)明】—種超大截面中空瓦楞形分割導(dǎo)體
[0001]

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及電纜導(dǎo)體領(lǐng)域，具體是一種超大截面中空瓦楞形分割導(dǎo)體。

【背景技術(shù)】
[0003]伴隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)以及工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的進(jìn)一步加快，對(duì)城市電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)要求日益提高，發(fā)達(dá)地區(qū)城市與省會(huì)城市紛紛要求城市中心區(qū)域使用地下電力電纜傳輸電能。同時(shí)，電力是是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提和基礎(chǔ)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求劇增，電網(wǎng)容量驟增，電機(jī)功率增加，電力設(shè)施朝著大容量(高電壓、大電流、高頻)傳輸方向發(fā)展。為了提高電纜的載流量，通常采用增大導(dǎo)體截面的辦法。
[0004]導(dǎo)體的直流電阻是考核電纜電性能的一個(gè)重要參數(shù)。但是對(duì)于交流傳輸?shù)拇蠼孛骐娎|，由于集膚效應(yīng)的存在，導(dǎo)體中的電流密度并不是均勻分布，而是沿電纜導(dǎo)體徑向自表面到中心逐漸減小，導(dǎo)致導(dǎo)體中的載流量并不是隨電纜導(dǎo)體截面的增大而成正比例增加，而是當(dāng)導(dǎo)體直徑增大到一定程度時(shí)，集膚效應(yīng)嚴(yán)重，導(dǎo)致交流電力線路中導(dǎo)體產(chǎn)生損耗而發(fā)熱的有效電阻即交流電阻會(huì)明顯大于其直流電阻，外徑越大，集膚效應(yīng)就越明顯，導(dǎo)致交流電阻增加的比例也就越大，單靠增大截面也就失去了其實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。
[0005]為了最大限度地減輕因集膚效應(yīng)引起的導(dǎo)體交流電阻增大，有效地減小導(dǎo)體的損耗發(fā)熱，增加導(dǎo)體的載流量，人們不得不將大截面導(dǎo)體以不同的方式進(jìn)行分割加工成為由幾個(gè)相互絕緣的獨(dú)立部分構(gòu)成的導(dǎo)體，每個(gè)部分的外形尺寸明顯減小，以達(dá)到減小交流電阻的目的。電力電纜行業(yè)內(nèi)常把交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜銅芯導(dǎo)體做成分割導(dǎo)體，一般有四分割、五分割、六分割和七分割等幾種結(jié)構(gòu)，分割股塊也有扇形和瓦楞形等形狀，以五分割扇形股塊居多。由于單個(gè)扇形股塊的截面積只有導(dǎo)體總截面積的若干分之一，所以單個(gè)股塊的“集膚效應(yīng)”和“鄰近效應(yīng)”大大減小，從而達(dá)到了減小導(dǎo)體交流電阻的目的。如在GB/T11017和GB/Z 18890中，以800mm2作為分水嶺:800mm2以下的電纜導(dǎo)體采用常規(guī)緊壓絞合排列結(jié)構(gòu)形式；800mm2及以上的電纜導(dǎo)體采用五分割導(dǎo)體成纜絞合排列的結(jié)構(gòu)形式。這種形式包括五個(gè)大小和截面形狀均相同的銅芯股塊，由該五個(gè)銅芯股塊按一定方向扭合成纜，所述的大截面銅芯五分割導(dǎo)體還包括設(shè)置在該銅芯股塊之間、將各股塊隔離開(kāi)來(lái)的絕緣皺紋紙，以及包裹在該銅芯股塊外圍的半導(dǎo)電尼龍帶。通過(guò)將大截面銅芯導(dǎo)線化整為零，將原來(lái)的銅芯截面均勻分割成五個(gè)相互隔離的股塊，從而將“集膚效應(yīng)”和“臨近效應(yīng)”的不利影響降到最低限度，大大提高了導(dǎo)線的傳輸容量。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)這種扇形股塊分割導(dǎo)體的方式，主要適用于中等截面800-1800mm2，具有良好的分割效果。但是對(duì)于更大截面，由于扇形高和扇形寬已大于2倍的透入深度(集膚效應(yīng)是由于場(chǎng)量在導(dǎo)體內(nèi)部的衰減形成的，場(chǎng)量在導(dǎo)體內(nèi)的衰減快慢可以用透人深度表示)，因而分割效果就不再明顯。同時(shí)，這種分割導(dǎo)體的方式在生產(chǎn)過(guò)程中也存在很多難題和弊端:一是扇形導(dǎo)體股塊截面過(guò)大時(shí)，生產(chǎn)工藝難度增大，工裝模具、設(shè)備的特性要求，及導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和彎曲特性等均無(wú)法滿足要求；二是電力電纜常要求導(dǎo)體必須采用緊壓導(dǎo)體，以提高導(dǎo)線的填充系數(shù)，縮小外徑，減少導(dǎo)體間間隙，防止水分滲入；使導(dǎo)體之間連接更緊密，避免了松動(dòng)所引起的一些問(wèn)題.接觸面增大導(dǎo)電性能增強(qiáng)避免接觸不良引起的發(fā)熱電阻大等；而扇形導(dǎo)體股塊是扇形緊壓，每層的形狀不同，股塊截面過(guò)大時(shí)，緊壓的難度增加。
[0007]為了增加導(dǎo)體截面，現(xiàn)有技術(shù)一種改進(jìn)是采用中空的分割導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，包括支撐的螺旋管，在支撐的螺旋管外絞合四分割、五分割、六分割和七分割的瓦楞型導(dǎo)體股塊，這種結(jié)構(gòu)的中空分割導(dǎo)體支撐的螺旋管為了保證一定的強(qiáng)度往往采用金屬螺旋管(如不銹鋼螺旋管、青銅螺旋管等)，不同的金屬材質(zhì)，會(huì)增加線路損耗，造成電場(chǎng)不均勻。即使采用相同材質(zhì)，螺旋管與分割導(dǎo)體股塊之間會(huì)也產(chǎn)生間隙，接觸不良引起發(fā)熱電阻大。而采用拉拔管或塑料等材質(zhì)的銅管等，柔軟度低，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)導(dǎo)體的柔軟度降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供了一種生產(chǎn)工藝難度降低，工裝模具、設(shè)備的特性要求低，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，集膚效應(yīng)低，載流量大的超大截面中空瓦楞形分割導(dǎo)體。
[0009]本發(fā)明所述的一種超大截面中空瓦楞形分割導(dǎo)體，該導(dǎo)體為組合式中空分割導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；該導(dǎo)體中心由若干層導(dǎo)體單線層組合而成；在導(dǎo)體單線層外設(shè)有由多個(gè)瓦楞形導(dǎo)體股塊集合而成的導(dǎo)體股塊層；所述的導(dǎo)體股塊層與自支撐的中空的外導(dǎo)體單線層之間設(shè)置有隔離的絕緣皺紋紙。
[0010]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的導(dǎo)體單線層為單層或者雙層。
[0011]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的導(dǎo)體單線層為單層時(shí)，由多個(gè)“Z”型或瓦型導(dǎo)體單線組成。
[0012]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的導(dǎo)體單線層為雙層時(shí)，一層由多個(gè)“Z”型導(dǎo)體單線組成，另一層由多個(gè)瓦型導(dǎo)體單線組成。
[0013]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的導(dǎo)體單線層為雙層時(shí)，雙層可均由多個(gè)“Z”型導(dǎo)體單線組成。
[0014]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的導(dǎo)體單線層為雙層時(shí)，雙層可均由多個(gè)瓦型導(dǎo)體單線組成。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明內(nèi)部自支撐的中空的“Z”型或瓦型導(dǎo)體單線絞合層使導(dǎo)體整個(gè)截面增加，滿足了超大截面的要求；瓦楞型導(dǎo)體股塊扇形高和扇形寬小于2倍的透入深度，集合的瓦楞型導(dǎo)體股塊與絞合的“Z”型或瓦型導(dǎo)體單線之間設(shè)置有隔離的絕緣皺紋紙，各瓦楞型股塊之間及與絞合的“Z”型或瓦型導(dǎo)體間單線均互相隔離，雖然大幅度增加了導(dǎo)體截面，分割效果仍然明顯，“集膚效應(yīng)”和“臨近效應(yīng)”的不利影響降到最低限度，大大提高了導(dǎo)線的傳輸容量?！癦”型或瓦型導(dǎo)體單線是一種自支撐結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，導(dǎo)體單線之間沒(méi)有間隙，無(wú)需緊壓，即可滿足導(dǎo)體單線之間連接更緊密的要求。中空的自支撐結(jié)構(gòu)保證了強(qiáng)度，可以替代金屬螺旋管(如不銹鋼螺旋管、青銅螺旋管等)、拉拔的銅管或塑料等材質(zhì)的支撐管，與分割導(dǎo)體股塊之間間隙小，而且不會(huì)降低整個(gè)導(dǎo)體的柔軟度。中空結(jié)構(gòu)也最大程度利用了導(dǎo)體截面，更大幅度的降低了“集膚效應(yīng)”的不利影響。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明導(dǎo)體單線層為單層Z型單線的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明導(dǎo)體單線層為單層瓦型單線的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明導(dǎo)體單線層的內(nèi)層為Z型單線，外層為瓦型單線的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明導(dǎo)體單線層的內(nèi)層為瓦型單線，外層為Z型單線的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明導(dǎo)體單線層為雙層Z型單線的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6為本發(fā)明導(dǎo)體單線層為單層瓦型單線的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]如圖1所示的一種超大截面中空分割導(dǎo)體，該導(dǎo)體為組合式中空分割導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；該導(dǎo)體中心設(shè)有一層Z型導(dǎo)體單線層I ;在Z型導(dǎo)體單線層I外設(shè)有由四塊瓦楞形導(dǎo)體股塊2集合而成的導(dǎo)體股塊層3 ;所述的導(dǎo)體股塊層3與自支撐的中空的外Z型導(dǎo)體單線層I之間設(shè)置有隔離的絕緣皺紋紙4。
[0019]如圖2所示，與圖1不同之處在于:該導(dǎo)體中心設(shè)有一層瓦型導(dǎo)體單線層I ;在瓦型導(dǎo)體單線層I外設(shè)有由六塊瓦楞形導(dǎo)體股塊2集合而成的導(dǎo)體股塊層3。
[0020]如圖3所示，與圖1、2不同之處在于:該導(dǎo)體中心的導(dǎo)體單線層I內(nèi)外設(shè)有一層Z型導(dǎo)體單線層和一層瓦型導(dǎo)體單線層；在瓦型導(dǎo)體單線層外設(shè)有由五塊瓦楞形導(dǎo)體股塊2集合而成的導(dǎo)體股塊層3。
[0021]如圖4所示，與圖1、2、3不同之處在于:該導(dǎo)體中心的導(dǎo)體單線層I內(nèi)外設(shè)有一層瓦型導(dǎo)體單線層和一層Z型導(dǎo)體單線層；在Z型導(dǎo)體單線層外設(shè)有由六塊瓦楞形導(dǎo)體股塊2集合而成的導(dǎo)體股塊層3。
[0022]如圖5所示，與圖1、2、3、4不同之處在于:該導(dǎo)體中心的導(dǎo)體單線層I內(nèi)外均設(shè)有一層Z型導(dǎo)體單線層；在Z型導(dǎo)體單線層外設(shè)有由五塊瓦楞形導(dǎo)體股塊2集合而成的導(dǎo)體股塊層3。
[0023]如圖6所示，與圖1、2、3、4、5不同之處在于:該導(dǎo)體中心的導(dǎo)體單線層I內(nèi)外均設(shè)有一層瓦型導(dǎo)體單線層；在Z型導(dǎo)體單線層外設(shè)有由四塊瓦楞形導(dǎo)體股塊2集合而成的導(dǎo)體股塊層3。
[0024]本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種超大截面中空瓦楞形分割導(dǎo)體，其特征在于:該導(dǎo)體為組合式中空分割導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；該導(dǎo)體中心由若干層導(dǎo)體單線層(I)組合而成；在導(dǎo)體單線層外設(shè)有由多個(gè)瓦楞形導(dǎo)體股塊(2)集合而成的導(dǎo)體股塊層(3);所述的導(dǎo)體股塊層(3)與自支撐的中空的外導(dǎo)體單線層(I)之間設(shè)置有隔離的絕緣皺紋紙(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超大截面中空瓦楞形分割導(dǎo)體，其特征在于:所述的導(dǎo)體單線層(I)為單層或者雙層。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超大截面中空瓦楞形分割導(dǎo)體，其特征在于:所述的導(dǎo)體單線層(2)為單層時(shí)，由多個(gè)“Z”型或瓦型導(dǎo)體單線組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超大截面中空瓦楞形分割導(dǎo)體，其特征在于:所述的導(dǎo)體單線層(2)為雙層時(shí)，一層由多個(gè)“Z”型導(dǎo)體單線組成，另一層由多個(gè)瓦型導(dǎo)體單線組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超大截面中空瓦楞形分割導(dǎo)體，其特征在于:所述的導(dǎo)體單線層(2)為雙層時(shí)，雙層可均由多個(gè)“Z”型導(dǎo)體單線組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超大截面中空瓦楞形分割導(dǎo)體，其特征在于:所述的導(dǎo)體單線層(2)為雙層時(shí)，雙層可均由多個(gè)瓦型導(dǎo)體單線組成。
【文檔編號(hào)】H01B5/00GK104347152SQ201410679035
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】劉軍, 韓俊杰, 夏亞芳, 張文敏, 劉天宇 申請(qǐng)人:無(wú)錫江南電纜有限公司