一種多層特大型截面分割導(dǎo)體的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種多層特大型截面分割導(dǎo)體，該導(dǎo)體為組合式分割導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；該結(jié)構(gòu)由中心的塑料填充條、分別設(shè)置在塑料填充條外的內(nèi)、外單線層以及設(shè)置在外單線層外的至少為兩層的導(dǎo)體股塊層組成；在每層之間還設(shè)有隔離的絕緣皺紋紙。本實(shí)用新型采用一種自支撐結(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；“Z”型或瓦型導(dǎo)體單線自支撐結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)部的集合的分割瓦楞型導(dǎo)體股塊有扎緊作用，也無(wú)需采用其他帶材扎緊，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不會(huì)松散、變位、移位，整個(gè)分割導(dǎo)體外周的圓整度高。
【專利說(shuō)明】 —種多層特大型截面分割導(dǎo)體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電纜導(dǎo)體領(lǐng)域，具體是一種多層特大型截面分割導(dǎo)體。

【背景技術(shù)】
[0002]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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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800-1800mm’，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d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。三是扇形導(dǎo)體股塊之間的絕緣紙不能承受變形，加工時(shí)導(dǎo)體一定要先預(yù)扭成型再包紙成為有預(yù)扭的絕緣線，再去進(jìn)行集合。各扇形導(dǎo)體股塊要保持原型，不能承受集合扭轉(zhuǎn)的影響，也要采用預(yù)扭導(dǎo)體。預(yù)扭導(dǎo)體在集合成形上因?yàn)橐延蓄A(yù)扭絞距，故很容易合成，但相對(duì)的也會(huì)造成緊密度欠佳。在絞線預(yù)扭時(shí)必須絞距適當(dāng)而且精確及均勻，否則在集合成形一定會(huì)有不良情況出現(xiàn)，而松散、變位、移位也是常有的問(wèn)題。因?yàn)樯鲜鲈?，扇形?dǎo)體股塊集合成形后常常需要采用金屬帶(如鋼帶、青銅帶等)或其他帶材進(jìn)行扎緊，但這種扎緊的方式，增加了生產(chǎn)成本，表面也不平整，還使導(dǎo)體的柔軟度降低，在導(dǎo)體彎曲時(shí)導(dǎo)體和屏蔽層之間容易產(chǎn)生間隙，降低了絕緣性能，金屬帶材還會(huì)造成電場(chǎng)不均勻、增加線路損耗。
[0006]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。同時(shí)這種技術(shù)雖然最大程度利用了導(dǎo)體截面，更大幅度的降低了 “集膚效應(yīng)”的不利影響，但是減小交流電阻的作用仍然有限。中空過(guò)大，人為增加電纜外徑，成本增加；中空過(guò)小，無(wú)法支撐絞合的瓦楞型導(dǎo)體股塊，絞合時(shí)容易壓扁中空結(jié)構(gòu)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型為了解決現(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，緊壓系數(shù)大，緊密度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，充分利用導(dǎo)體面積，最大程度降低集膚效應(yīng)、提高載流量的特大型截面分割導(dǎo)體。
[0008]本實(shí)用新型所述的一種多層特大型截面分割導(dǎo)體，該導(dǎo)體為組合式分割導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；該結(jié)構(gòu)由中心的塑料填充條、分別設(shè)置在塑料填充條外的內(nèi)、外單線層以及設(shè)置在外單線層外的至少為兩層的導(dǎo)體股塊層組成；在每層之間還設(shè)有隔離的絕緣皺紋紙。
[0009]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的內(nèi)單線層可為圓形單線層、瓦型單線層或Z型單線層。
[0010]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的外單線層可為圓形單線層、瓦型單線層或Z型單線層。
[0011]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的導(dǎo)體股塊層為兩層，包括第一導(dǎo)體股塊層與設(shè)置在第一導(dǎo)體股塊層外的第二導(dǎo)體股塊層。
[0012]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的第一導(dǎo)體股塊層可為瓦型導(dǎo)體股塊層或Z型導(dǎo)體股塊層。
[0013]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的第二導(dǎo)體股塊層可為由瓦型導(dǎo)體股塊層或Z型導(dǎo)體股塊層。
[0014]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的導(dǎo)體股塊層為三層，包括第一導(dǎo)體股塊層與依次設(shè)置在第一導(dǎo)體股塊層外的第二導(dǎo)體股塊層、第三導(dǎo)體股塊層。
[0015]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的第三導(dǎo)體股塊層可為由瓦型導(dǎo)體股塊層或Z型導(dǎo)體股塊層。
[0016]上述所述的圓形單線層由多根圓形單線集合而成；瓦型單線層由多根瓦型單線集合而成2型單線層由多根Z型單線集合而成。
[0017]上述所述的瓦型導(dǎo)體股塊層由多塊瓦型導(dǎo)體股塊集合而成；Z型導(dǎo)體股塊層由多塊Z型導(dǎo)體股塊集合而成。
[0018]本實(shí)用新型的有益效果在于:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的結(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；“z”型或瓦型導(dǎo)體單線自支撐結(jié)構(gòu)對(duì)內(nèi)部的集合的分割瓦楞型導(dǎo)體股塊有扎緊作用，也無(wú)需采用其他帶材扎緊，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不會(huì)松散、變位、移位，整個(gè)分割導(dǎo)體外周的圓整度高。瓦型導(dǎo)體高和寬仍然小于2倍的透入深度，圓形導(dǎo)體股塊、分割的的瓦楞型導(dǎo)體股塊、外層絞合的“Z”型或瓦型導(dǎo)體單線之間均設(shè)置有隔離的絕緣皺紋紙，均互相隔離，雖然最大幅度的增加了導(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，最大幅度的提高了導(dǎo)線的傳輸容量，最大截面可達(dá)2000-4000 mm2。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型內(nèi)、外單線層為圓形單線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型內(nèi)、外單線層為Z型單線的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型導(dǎo)體股塊層為3層的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023]如圖1所示的一種多層特大型截面分割導(dǎo)體，該導(dǎo)體為組合式分割導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；該結(jié)構(gòu)由中心的塑料填充條1、分別設(shè)置在塑料填充條I外的內(nèi)、外單線層2、3以及設(shè)置在外單線層3外的兩層的導(dǎo)體股塊層組成；在每層之間還設(shè)有隔離的絕緣皺紋紙7 ;所述的內(nèi)、外單線層2、3均為圓形單線層，第一導(dǎo)體股塊層4為瓦型導(dǎo)體股塊層，第二導(dǎo)體股塊層5為Z型導(dǎo)體股塊層。
[0024]如圖2所示，與圖1不同之處在于:所述的內(nèi)、外單線層2、3均為Z型單線層，第一導(dǎo)體股塊層4、第二導(dǎo)體股塊層5均為瓦型導(dǎo)體股塊層。
[0025]如圖3所示，與圖1、2不同之處在于:整體結(jié)構(gòu)多了一層第三導(dǎo)體股塊層6，第三導(dǎo)體股塊層6為瓦型導(dǎo)體股塊層；內(nèi)單線層2為瓦型單線層，外單線層3為Z型單線層；第一導(dǎo)體股塊層4為瓦型導(dǎo)體股塊層，第二導(dǎo)體股塊層5為Z型導(dǎo)體股塊層。
[0026]本實(shí)用新型具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本實(shí)用新型的優(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)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多層特大型截面分割導(dǎo)體，其特征在于:該導(dǎo)體為組合式分割導(dǎo)體結(jié)構(gòu)；該結(jié)構(gòu)由中心的塑料填充條(I)、分別設(shè)置在塑料填充條(I)外的內(nèi)、外單線層(2、3)以及設(shè)置在外單線層(2、3)外的至少為兩層的導(dǎo)體股塊層組成；在每層之間還設(shè)有隔離的絕緣皺紋紙(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層特大型截面分割導(dǎo)體，其特征在于:所述的內(nèi)單線層(2)可為圓形單線層、瓦型單線層或Z型單線層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層特大型截面分割導(dǎo)體，其特征在于:所述的外單線層(3)可為圓形單線層、瓦型單線層或Z型單線層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層特大型截面分割導(dǎo)體，其特征在于:所述的導(dǎo)體股塊層為兩層，包括第一導(dǎo)體股塊層(4)與設(shè)置在第一導(dǎo)體股塊層(4)外的第二導(dǎo)體股塊層(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層特大型截面分割導(dǎo)體，其特征在于:所述的第一導(dǎo)體股塊層(4)可為瓦型導(dǎo)體股塊層或Z型導(dǎo)體股塊層。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多層特大型截面分割導(dǎo)體，其特征在于:所述的第二導(dǎo)體股塊層(5)可為由瓦型導(dǎo)體股塊層或Z型導(dǎo)體股塊層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多層特大型截面分割導(dǎo)體，其特征在于:所述的導(dǎo)體股塊層為三層，包括第一導(dǎo)體股塊層(4)與依次設(shè)置在第一導(dǎo)體股塊層(4)外的第二導(dǎo)體股塊層(5)、第三導(dǎo)體股塊層(6)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多層特大型截面分割導(dǎo)體，其特征在于:所述的第三導(dǎo)體股塊層(6)可為由瓦型導(dǎo)體股塊層或Z型導(dǎo)體股塊層。
【文檔編號(hào)】H01B7/02GK204215742SQ201420710353
【公開(kāi)日】2015年3月18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】夏亞芳, 韓俊杰, 張文敏, 高天磊, 柳欣 申請(qǐng)人:無(wú)錫江南電纜有限公司