高強度低電阻率高壓輸電電力電纜的製作方法
2024-04-10 11:11:05
高強度低電阻率高壓輸電電力電纜的製作方法
【專利摘要】本發明公開了高強度低電阻率高壓輸電電力電纜，包括3根導體、導體屏蔽層、絕緣層、保護層；導體屏蔽層設置在導體的外部，絕緣層設置在導體屏蔽層的外部，3根導體設置於保護層內；還包括圓柱形固定裝置，圓柱形固定裝置位於保護層內；所述的圓柱形固定裝置的側面等間距設置有3個圓弧形凹槽；所述的3根導體分別位於圓弧形凹槽；所述的導體、圓柱形固定裝置、保護層之間形成的空腔填充絕緣填充物；還包括遠端斷點檢測單元、N個終端斷點檢測單元；所述的N個終端斷點檢測單元等間距設置於高強度低電阻率高壓輸電電力電纜線路上。本發明的電力電纜不會出現摩擦導致的短路問題；電力電纜一旦出現斷路問題，可以很快判斷出斷路點，並且線芯硬度高，電阻率低。
【專利說明】高強度低電阻率高壓輸電電力電纜
【技術領域】
[0001] 本發明涉及高壓輸電【技術領域】，具體涉及到高強度低電阻率高壓輸電電力電纜。
【背景技術】
[0002] 隨著國民經濟的快速發展，作為國民經濟主動脈的電力電纜的用量和使用範圍越 來越大。電力電纜是用於傳輸和分配電能的電纜。常用於城市地下電網、發電站的引出線 路、工礦企業的內部供電及過江、過海的水下輸電線。在電力線路中，電力電纜所佔的比重 正逐漸增加。電力電纜是在電力系統的主幹線路中用以傳輸和分配大功率電能的電纜產 品，其中包括1-500KV以及以上各種電壓等級，各種絕緣的電力電纜。
[0003] 電力電纜的基本結構由線芯（導體）、絕緣層、屏蔽層和保護層四部分組成。線芯 是電力電纜的導電部分，用來輸送電能，是電力電纜的主要部分。絕緣層是將線芯與大地以 及不同相的線芯間在電氣上彼此隔離，保證電能輸送，是電力電纜結構中不可缺少的組成 部分。屏蔽層，因為電力線纜通過的電流比較大，電流周圍會產生磁場，為了不影響別的元 件，所以加屏蔽層可以把這種電磁場屏蔽在電纜內。保護層的作用是保護電力電纜免受外 界雜質和水分的侵入，以及防止外力直接損壞電力電纜。
[0004] 現有的三相電力電纜存在一個很大的缺陷就是A相、B相、C相導線都是圓柱形，這 樣各相之間容易滑動摩擦，時間久了，容易出現各相之間短路。
[0005] 三相電力電纜還有一個問題就是，一旦出現斷路問題，非常難以查找斷路點，從而 會導致長時間大面積停電現象。
[0006] 現有的電力電纜的線芯一般採用鋁合金材料製備，而鋁合金材料的硬度不夠高， 於是就向鋁合金材料中加入其它成分，使得硬度提高，但是會導致電阻率大幅度上升。
【發明內容】
[0007] 本發明要解決的技術問題：
[0008] 第一，現有的三相電力電纜的A相、B相、C相之間容易出現滑動摩擦的現象，時間 久了一旦絕緣層磨壞了就會出現短路；
[0009] 第二，電力電纜一旦出現斷路問題，非常難以查找斷路點，從而會導致長時間大面 積停電現象。
[0010] 第三，現有的電力電纜的線芯一般採用鋁合金材料製備，而鋁合金材料的硬度不 夠高，於是就向鋁合金材料中加入其它成分，使得硬度提高，但是會導致電阻率大幅度上 升。
[0011] 為了解決以上技術問題，本發明的技術方案如下：
[0012] 高強度低電阻率高壓輸電電力電纜，包括3根導體、導體屏蔽層、絕緣層、保護層； 導體屏蔽層設置在導體的外部，絕緣層設置在導體屏蔽層的外部，3根導體設置於保護層 內；還包括圓柱形固定裝置，圓柱形固定裝置位於保護層內；所述的圓柱形固定裝置的側 面等間距設置有3個圓弧形凹槽；所述的3根導體分別位於圓弧形凹槽；所述的導體、圓柱 形固定裝置、保護層之間形成的空腔填充絕緣填充物；
[0013] 還包括遠端斷點檢測單元、N個終端斷點檢測單元；所述的N個終端斷點檢測單元 等間距設置於高強度低電阻率高壓輸電電力電纜線路上；N彡2 ;
[0014] 其中，N個終端斷點檢測單元從左端向右端依次命名為：第1終端斷點檢測單元、 第i終端斷點檢測單元、第N終端斷點檢測單元；1 < i < N ;
[0015] 所述的遠端斷點檢測單元包括總控制器單元、總無線通信單元、鍵盤單元、顯示單 元；總無線通信單元、鍵盤單元、顯示單元分別與總控制器單元的10 口相連；
[0016] 所述的終端斷點檢測單元包括3根導電金屬條、第一開關、第二開關、第三開關、 控制器單元、無線通信單元；
[0017] 其中，3根導體命名為：第一導體，第二導體，第三導體；3根導電金屬條命名為：第 一導電金屬條，第二導電金屬條，第三導電金屬條；
[0018] 第一導電金屬條穿過導體屏蔽層、絕緣層、保護層，第一導電金屬條的一端電連接 第一導體，另一端位於保護層的外部並且同時電連接第一開關的一端和第二開關的一端；
[0019] 第二導電金屬條穿過導體屏蔽層、絕緣層、保護層，第二導電金屬條的一端電連接 第二導體，另一端位於保護層的外部並且同時電連接第一開關的另一端和第三開關的一 端；
[0020] 第三導電金屬條穿過導體屏蔽層、絕緣層、保護層，第三導電金屬條的一端電連接 第三導體，另一端位於保護層的外部並且同時電連接第二開關的另一端和第三開關的另一 端；
[0021] 所述的第一導電金屬條、第二導電金屬條、第三導電金屬條的外表面均設置有絕 緣層；
[0022] 第一開關、第二開關、第三開關均含有控制端，第一開關、第二開關、第三開關的控 制端分別與控制器單元的10 口連接；
[0023] 控制器單元通過無線通信單元與總控制器單元通信；
[0024] 其中，所述的導體採用鋁合金材料製備而成，該鋁合金材料的重量配比如下：鋁： 1000份；釹：〇· 5-0. 8份；硼：3-6份；鐵：1份；銅：1· 5份；娃：1· 5份；鎂：2· 5份；鋅：0· 5 份；鑭：〇. 01份；
[0025] 第一步：按照上述重量份配製鋁合金原料後，首先，熔煉溫度為730°C，經過攪拌、 精煉、除渣後，使用連鑄機連續澆鑄，連續澆鑄成Φ 120_的鋁合金鑄錠，然後經過6-8秒迅 速降到430°C ;
[0026] 第二步：採用擠壓機在430°C熱擠壓製成Φ30mm的鋁合金杆；
[0027] 第三步：在惰性氣體中保溫1個小時，再降溫到300°C ;
[0028] 第四步：採用拉線機通過6-8次的拉制，製備成Φ4πιπι的鋁合金導線，將所述的鋁 合金導線絞製成所述的導體。
[0029] 更加優選的技術方案，所述的總無線通信單元、無線通信單元均採用gprs通信模 塊。
[0030] 更加優選的技術方案，所述的顯示單元採用數碼管顯示。
[0031] 更加優選的技術方案，所述的總控制器單元與控制器單元均採用MSP430單片機。
[0032] 更加優選的技術方案，所述的第一開關、第二開關、第三開關均採用繼電器。
[0033] 更加優選的技術方案，所述的第一開關、第二開關、第三開關均採用可控晶閘管。
[0034] 與現有技術方案相比，本發明的有益效果：第一，本發明的電力電纜A相、B相、C 相固定穩固，相互之間不接觸，不會出現滑動摩擦的現象，因此不會出現摩擦導致的短路問 題；第二，電力電纜一旦出現斷路問題，可以很快判斷出斷路點，解決了因為電力電纜斷路 導致的長時間大面積停電問題。
[0035] 第三，本發明的電力電纜的線芯導體採用鋁合金材料製備，在硬度提高的同時，電 阻率反而降低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0036] 圖1是本發明電力電纜的結構示意圖。
[0037] 其中，1是導體，2是導體屏蔽層，3是絕緣層，4是圓柱形固定裝置，5保護層。
[0038] 圖2是本發明電力電纜開關部分的連接示意圖。
[0039] 圖3是本發明遠端斷點檢測單元與終端斷點檢測單元原理方框示意圖。
【具體實施方式】
[0040] 下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0041] 實施例1 :高強度低電阻率高壓輸電電力電纜，包括3根導體、導體屏蔽層、絕緣 層、保護層；導體屏蔽層設置在導體的外部，絕緣層設置在導體屏蔽層的外部，3根導體設 置於保護層內；還包括圓柱形固定裝置，圓柱形固定裝置位於保護層內；所述的圓柱形固 定裝置的側面等間距設置有3個圓弧形凹槽；所述的3根導體分別位於圓弧形凹槽；所述 的導體、圓柱形固定裝置、保護層之間形成的空腔填充絕緣填充物；還包括遠端斷點檢測單 元、6個終端斷點檢測單元；所述的6個終端斷點檢測單元等間距設置於高強度低電阻率高 壓輸電電力電纜線路上；
[0042] 其中，6個終端斷點檢測單元從左端向右端依次命名為：第1終端斷點檢測單元、 第2終端斷點檢測單元、第3終端斷點檢測單元、第4終端斷點檢測單元、第5終端斷點檢 測單元、第6終端斷點檢測單元；
[0043] 所述的遠端斷點檢測單元包括總控制器單元、總無線通信單元、鍵盤單元、顯示單 元；總無線通信單元、鍵盤單元、顯示單元分別與總控制器單元的10 口相連；
[0044] 所述的終端斷點檢測單元包括3根導電金屬條、第一開關、第二開關、第三開關、 控制器單元、無線通信單元；
[0045] 其中，3根導體命名為：第一導體，第二導體，第三導體；3根導電金屬條命名為：第 一導電金屬條，第二導電金屬條，第三導電金屬條；
[0046] 第一導電金屬條穿過導體屏蔽層、絕緣層、保護層，第一導電金屬條的一端電連接 第一導體，另一端位於保護層的外部並且同時電連接第一開關的一端和第二開關的一端；
[0047] 第二導電金屬條穿過導體屏蔽層、絕緣層、保護層，第二導電金屬條的一端電連接 第二導體，另一端位於保護層的外部並且同時電連接第一開關的另一端和第三開關的一 端；
[0048] 第三導電金屬條穿過導體屏蔽層、絕緣層、保護層，第三導電金屬條的一端電連接 第三導體，另一端位於保護層的外部並且同時電連接第二開關的另一端和第三開關的另一 端；
[0049] 所述的第一導電金屬條、第二導電金屬條、第三導電金屬條的外表面均設置有絕 緣層；
[0050] 第一開關、第二開關、第三開關均含有控制端，第一開關、第二開關、第三開關的控 制端分別與控制器單元的10 口連接；
[0051] 控制器單元與總控制器單元通信。
[0052] 其中，所述的總無線通信單元、無線通信單元均採用gprs通信模塊；顯示單元採 用數碼管顯示；總控制器單元與控制器單元均採用MSP430單片機。第一開關、第二開關、第 三開關均採用繼電器。
[0053] 其中，所述的導體採用鋁合金材料製備而成，該鋁合金材料的重量配比如下：鋁： 1000份；釹：〇. 5份；硼：3份；鐵：1份；銅：1. 5份；娃：1. 5份；鎂：2. 5份；鋅：0. 5份；鑭： 〇· 01 份；
[0054] 第一步：按照上述重量份配製鋁合金原料後，首先，熔煉溫度為730°C，經過攪拌、 精煉、除渣後，使用連鑄機連續澆鑄，連續澆鑄成Φ 120_的鋁合金鑄錠，然後經過6-8秒迅 速降到430°C ;
[0055] 第二步：採用擠壓機在430°C熱擠壓製成Φ30mm的鋁合金杆；
[0056] 第三步：在惰性氣體中保溫1個小時，再降溫到300°C ;
[0057] 第四步：採用拉線機通過6-8次的拉制，製備成Φ4πιπι的鋁合金導線，將所述的鋁 合金導線絞製成所述的導體。
[0058] 實施例2 :
[0059] 在實施例1的基礎上，第一開關、第二開關、第三開關均採用可控晶閘管。
[0060] 其中，所述的導體採用鋁合金材料製備而成，該鋁合金材料的重量配比如下：鋁： 1000份；釹：〇. 6份；硼：4份；鐵：1份；銅：1. 5份；娃：1. 5份；鎂：2. 5份；鋅：0. 5份；鑭： 〇· 01 份；
[0061] 第一步：按照上述重量份配製鋁合金原料後，首先，熔煉溫度為730°C，經過攪拌、 精煉、除渣後，使用連鑄機連續澆鑄，連續澆鑄成Φ 120_的鋁合金鑄錠，然後經過6-8秒迅 速降到430°C ;
[0062] 第二步：採用擠壓機在430°C熱擠壓製成Φ30mm的鋁合金杆；
[0063] 第三步：在惰性氣體中保溫1個小時，再降溫到300°C ;
[0064] 第四步：採用拉線機通過6-8次的拉制，製備成Φ4πιπι的鋁合金導線，將所述的鋁 合金導線絞製成所述的導體。
[0065] 實施例3 :
[0066] 其它與實施例1完全一樣，其中，所述的導體採用鋁合金材料製備而成，該鋁合金 材料的重量配比如下：
[0067] 鋁：1000份；釹：0. 7份；硼：5份；鐵：1份；銅：1. 5份；娃：1. 5份；鎂：2. 5份；鋅： 0.5 份；鑭：0.01 份；
[0068] 第一步：按照上述重量份配製鋁合金原料後，首先，熔煉溫度為730°C，經過攪拌、 精煉、除渣後，使用連鑄機連續澆鑄，連續澆鑄成Φ 120_的鋁合金鑄錠，然後經過6-8秒迅 速降到430°C ;
[0069] 第二步：採用擠壓機在430°C熱擠壓製成Φ30mm的鋁合金杆；
[0070] 第三步：在惰性氣體中保溫1個小時，再降溫到300°C ;
[0071] 第四步：採用拉線機通過6-8次的拉制，製備成Φ4πιπι的鋁合金導線，將所述的鋁 合金導線絞製成所述的導體。
[0072] 實施例4 :
[0073] 其它與實施例1完全一樣，其中，所述的導體採用鋁合金材料製備而成，該鋁合金 材料的重量配比如下：鋁：1〇〇〇份；釹：〇. 8份；硼：6份；鐵：1份；銅：1. 5份；矽：1. 5份； 鎂：2· 5份；鋅：0· 5份；鑭：0· 01份；
[0074] 第一步：按照上述重量份配製鋁合金原料後，首先，熔煉溫度為730°C，經過攪拌、 精煉、除渣後，使用連鑄機連續澆鑄，連續澆鑄成Φ 120_的鋁合金鑄錠，然後經過6-8秒迅 速降到430°C ;
[0075] 第二步：採用擠壓機在430°C熱擠壓製成Φ30mm的鋁合金杆；
[0076] 第三步：在惰性氣體中保溫1個小時，再降溫到300°C ;
[0077] 第四步：採用拉線機通過6-8次的拉制，製備成Φ4πιπι的鋁合金導線，將所述的鋁 合金導線絞製成所述的導體。
[0078] 以上4個實施例中電阻率以及硬度的變化值如表1所示：
[0079] 表 1 :
[0080]
【權利要求】
1. 高強度低電阻率高壓輸電電力電纜，包括3根導體、導體屏蔽層、絕緣層、保護層；導 體屏蔽層設置在導體的外部，絕緣層設置在導體屏蔽層的外部，3根導體設置於保護層內； 其特徵在於，還包括圓柱形固定裝置，圓柱形固定裝置位於保護層內；所述的圓柱形固定裝 置的側面等間距設置有3個圓弧形凹槽；所述的3根導體分別位於圓弧形凹槽；所述的導 體、圓柱形固定裝置、保護層之間形成的空腔填充絕緣填充物； 還包括遠端斷點檢測單元、N個終端斷點檢測單元；所述的N個終端斷點檢測單元等間 距設置於高強度低電阻率高壓輸電電力電纜線路上；N彡2 ; 所述的遠端斷點檢測單元包括總控制器單元、總無線通信單元、鍵盤單元、顯示單元； 總無線通信單元、鍵盤單元、顯示單元分別與總控制器單元的10 口相連； 所述的終端斷點檢測單元包括3根導電金屬條、第一開關、第二開關、第三開關、控制 器單元、無線通信單元； 其中，3根導體命名為：第一導體，第二導體，第三導體；3根導電金屬條命名為：第一導 電金屬條，第二導電金屬條，第三導電金屬條； 第一導電金屬條穿過導體屏蔽層、絕緣層、保護層，第一導電金屬條的一端電連接第一 導體，另一端位於保護層的外部並且同時電連接第一開關的一端和第二開關的一端； 第二導電金屬條穿過導體屏蔽層、絕緣層、保護層，第二導電金屬條的一端電連接第二 導體，另一端位於保護層的外部並且同時電連接第一開關的另一端和第三開關的一端； 第三導電金屬條穿過導體屏蔽層、絕緣層、保護層，第三導電金屬條的一端電連接第三 導體，另一端位於保護層的外部並且同時電連接第二開關的另一端和第三開關的另一端； 所述的第一導電金屬條、第二導電金屬條、第三導電金屬條的外表面均設置有絕緣 層； 第一開關、第二開關、第三開關均含有控制端，第一開關、第二開關、第三開關的控制端 分別與控制器單元的10 口連接； 控制器單元通過無線通信單元與總控制器單元通信； 其中，所述的導體採用鋁合金材料製備而成，該鋁合金材料的重量配比如下：鋁：1〇〇〇 份；釹：0· 5-0. 8份；硼：3-6份；鐵：1份；銅：1· 5份；娃：1· 5份；鎂：2· 5份；鋅：0· 5份；鑭： 〇· 01 份； 第一步：按照上述重量份配製鋁合金原料後，首先，熔煉溫度為730°C，經過攪拌、精 煉、除渣後，使用連鑄機連續澆鑄，連續澆鑄成Φ 120_的鋁合金鑄錠，然後經過6-8秒迅速 降到430°C ; 第二步：採用擠壓機在430°C熱擠壓製成Φ30mm的鋁合金杆； 第三步：在惰性氣體中保溫1個小時，再降溫到300°C ; 第四步：採用拉線機通過6-8次的拉制，製備成Φ4_的鋁合金導線，將所述的鋁合金 導線絞製成所述的導體。
2. 根據權利要求1所述的高強度低電阻率高壓輸電電力電纜，其特徵在於，所述的總 無線通信單元、無線通信單元均採用gprs通信模塊。
3. 根據權利要求1所述的高強度低電阻率高壓輸電電力電纜，其特徵在於，所述的顯 示單元採用數碼管顯示。
4. 根據權利要求1所述的高強度低電阻率高壓輸電電力電纜，其特徵在於，所述的總 控制器單元與控制器單元均採用MSP430單片機。
5. 根據權利要求1所述的高強度低電阻率高壓輸電電力電纜，其特徵在於，所述的第 一開關、第二開關、第三開關均採用繼電器。
6. 根據權利要求1所述的高強度低電阻率高壓輸電電力電纜，其特徵在於，所述的第 一開關、第二開關、第三開關均採用可控晶閘管。
【文檔編號】H01B9/02GK104299715SQ201410544511
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月15日 優先權日:2014年10月15日
【發明者】謝春梅 申請人:謝春梅