一種超大截面扇形分割導體的製作方法

2023-10-09 15:59:29

一種超大截面扇形分割導體的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種超大截面分割導體，該導體中心由多個分割扇形導體股塊集合而成；所述的整個集合分割扇形導體股塊外絞合有導體單線層；所述的集合的分割扇形導體股塊與絞合的導體單線層之間設置有隔離的絕緣皺紋紙。本發明具有生產工藝難度降低，緊壓係數大，緊密度大，結構穩定，集膚效應低，載流量大等優點。
【專利說明】 —種超大截面扇形分割導體

【技術領域】
[0001]本發明涉及電纜導體領域，具體是一種超大截面扇形分割導體。

【背景技術】
[0002]伴隨著中國經濟的快速增長以及工業化、城鎮化進程的進一步加快，對城市電網等基礎設施的建設要求日益提高，發達地區城市與省會城市紛紛要求城市中心區域使用地下電力電纜傳輸電能。同時，電力是是國民經濟發展的前提和基礎，隨著國民經濟的快速發展，電力需求劇增，電網容量驟增，電機功率增加，電力設施朝著大容量(高電壓、大電流、高頻)傳輸方向發展。為了提高電纜的載流量，通常採用增大導體截面的辦法。
[0003]導體的直流電阻是考核電纜電性能的一個重要參數。但是對於交流傳輸的大截面電纜，由於集膚效應的存在，導體中的電流密度並不是均勻分布，而是沿電纜導體徑向自表面到中心逐漸減小，導致導體中的載流量並不是隨電纜導體截面的增大而成正比例增加，而是當導體直徑增大到一定程度時，集膚效應嚴重，導致交流電力線路中導體產生損耗而發熱的有效電阻即交流電阻會明顯大於其直流電阻，外徑越大，集膚效應就越明顯，導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用性和經濟性。
[0004]為了最大限度地減輕因集膚效應引起的導體交流電阻增大，有效地減小導體的損耗發熱，增加導體的載流量，人們不得不將大截面導體以不同的方式進行分割加工成為由幾個相互絕緣的獨立部分構成的導體，每個部分的外形尺寸明顯減小，以達到減小交流電阻的目的。電力電纜行業內常把交聯聚乙烯絕緣電力電纜銅芯導體做成分割導體，一般有四分割、五分割、六分割和七分割等幾種結構，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。由於單個扇形股塊的截面積只有導體總截面積的若干分之一，所以單個股塊的「集膚效應」和「鄰近效應」大大減小，從而達到了減小導體交流電阻的目的。如在GB/T11017和GB/Z 18890中，以800mm2作為分水嶺:800mm2以下的電纜導體採用常規緊壓絞合排列結構形式；800mm2及以上的電纜導體採用五分割導體成纜絞合排列的結構形式。這種形式包括五個大小和截面形狀均相同的銅芯股塊，由該五個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體還包括設置在該銅芯股塊之間、將各股塊隔離開來的絕緣皺紋紙，以及包裹在該銅芯股塊外圍的半導電尼龍帶。通過將大截面銅芯導線化整為零，將原來的銅芯截面均勻分割成五個相互隔離的股塊，從而將「集膚效應」和「臨近效應」的不利影響降到最低限度，大大提高了導線的傳輸容量。
[0005]現有技術這種扇形股塊分割導體的方式，主要適用於中等截面800-1800mm』，具有良好的分割效果。但是對於更大截面，由於扇形高和扇形寬已大於2倍的透入深度(集膚效應是由於場量在導體內部的衰減形成的，場量在導體內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，這種分割導體的方式在生產過程中也存在很多難題和弊端:一是扇形導體股塊截面過大時，生產工藝難度增大，工裝模具、設備的特性要求，及導體結構的穩定性和彎曲特性等均無法滿足要求；二是電力電纜常要求導體必須採用緊壓導體，以提高導線的填充係數，縮小外徑，減少導體間間隙，防止水分滲入；使導體之間連接更緊密，避免了鬆動所引起的一些問題.接觸面增大導電性能增強避免接觸不良引起的發熱電阻大等；而扇形導體股塊是扇形緊壓，每層的形狀不同，股塊截面過大時，緊壓的難度增加。三是扇形導體股塊之間的絕緣紙不能承受變形，加工時導體一定要先預扭成型再包紙成為有預扭的絕緣線，再去進行集合。各扇形導體股塊要保持原型，不能承受集合扭轉的影響，也要採用預扭導體。預扭導體在集合成形上因為已有預扭絞距，故很容易合成，但相對的也會造成緊密度欠佳。在絞線預扭時必須絞距適當而且精確及均勻，否則在集合成形一定會有不良情況出現，而鬆散、變位、移位也是常有的問題。因為上述原因，扇形導體股塊集合成形後常常需要採用金屬帶(如鋼帶、青銅帶等)或其他帶材進行紮緊，但這種紮緊的方式，增加了生產成本，表面也不平整，還使導體的柔軟度降低，在導體彎曲時導體和屏蔽層之間容易產生間隙，降低了絕緣性能，金屬帶材還會造成電場不均勻、增加線路損耗。


【發明內容】

[0006]本發明為了解決現有技術中存在的問題，提供了一種生產工藝難度降低，緊壓係數大，緊密度大，結構穩定，集膚效應低，載流量大的超大截面分割導體。
[0007]本發明所述的一種超大截面扇形分割導體，該導體中心由多個分割扇形導體股塊集合而成；所述的整個集合分割扇形導體股塊外絞合有導體單線層；所述的集合的分割扇形導體股塊與絞合的導體單線層之間設置有隔離的絕緣皺紋紙。
[0008]進一步改進，所述的整個集合分割扇形導體股塊由四分割、五分割、六分割或七分割的單個截面形狀均相同的扇形導體股塊構成。
[0009]進一步改進，所述的導體單線層為Z型單線層或瓦型單線層。
[0010]進一步改進,所述的集合的分割扇形導體股塊的截面達800-1800mm2。
[0011]本發明的有益效果在於:與現有技術相比，本發明集合的分割扇形導體股塊外周絞合「Z」型或瓦型導體單線，集合的分割扇形導體股塊截面達800-1800_2，增加的「Z」型或瓦型導體單線使導體整個截面增加，滿足了超大截面的要求。原有的扇形高和扇形寬仍然小於2倍的透入深度，集合的分割扇形導體股塊與絞合的「Z」型或瓦型導體單線之間設置有隔離的絕緣皺紋紙，各扇形導體股塊之間及與絞合的「Z」型或瓦型導體單線均互相隔離，雖然大幅度增加了導體截面，分割效果仍然明顯，「集膚效應」和「臨近效應」的不利影響降到最低限度，大大提高了導線的傳輸容量；「Z」型或瓦型導體單線是一種自支撐結構，結構穩定，導體單線之間沒有間隙，無需緊壓，即可滿足導體單線之間連接更緊密的要求。自支撐結構對內部的集合的分割扇形導體股塊有紮緊作用，也無需採用其他帶材紮緊，結構穩定，不會鬆散、變位、移位，整個分割導體外周的圓整度高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發明導體單線層為Z型單線的結構示意圖；
圖2為本發明導體單線層為瓦型單線的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0014]如圖1所示的一種超大截面扇形分割導體，該導體中心由六塊分割扇形導體股塊I集合而成；所述的整個集合分割扇形導體股塊I外絞合有導體單線層3 ;所述的集合的分割扇形導體股塊I與絞合的導體單線層3之間設置有隔離的絕緣皺紋紙2 ;所述的導體單線層3為Z型單線層。
[0015]如圖2所示，與圖1不同之處在於:所述的導體單線層3為瓦型單線層。
[0016]本發明具體應用途徑很多，以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種超大截面扇形分割導體，其特徵在於:該導體中心由多個分割扇形導體股塊(I)集合而成；所述的整個集合分割扇形導體股塊(I)外絞合有導體單線層(3);所述的集合的分割扇形導體股塊(I)與絞合的導體單線層(3)之間設置有隔離的絕緣皺紋紙(2)。
2.根據權利要求1所述的超大截面扇形分割導體，其特徵在於:所述的導體單線層(3)為Z型單線層或瓦型單線層。
3.根據權利要求1所述的超大截面扇形分割導體，其特徵在於:所述的集合的分割扇形導體股塊(I)的截面達800-1800mm2。
【文檔編號】H01B9/00GK104361941SQ201410678922
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月24日 優先權日:2014年11月24日
【發明者】劉軍, 韓俊傑, 夏亞芳, 張文敏, 劉天宇 申請人:無錫江南電纜有限公司