[發明專利]一種超大截面中空瓦楞形分割導體

無效

• 申請號: 201410679035.2
• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN104347152A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 劉軍;韓俊杰;夏亞芳;張文敏;劉天宇
• 申請（專利權）人: 無錫江南電纜有限公司
• 主分類號: H01B5/00
• 分類號: H01B5/00;H01B5/10;H01B7/02;H01B7/30;H01B7/18;H01B7/04;H01B9/00
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

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技術領域

????本發明涉及電纜導體領域，具體是一種超大截面中空瓦楞形分割導體。

背景技術

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，通常采用增大導體截面的辦法。

導體的直流電阻是考核電纜電性能的一個重要參數。但是對于交流傳輸的大截面電纜，由于集膚效應的存在，導體中的電流密度并不是均勻分布，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并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于其直流電阻，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。

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。由于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以下的電纜導體采用常規緊壓絞合排列結構形式；800mm²及以上的電纜導體采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。

現有技術這種扇形股塊分割導體的方式，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（集膚效應是由于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采用緊壓導體，以提高導線的填充系數，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，避免了松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。

為了增加導體截面，現有技術一種改進是采用中空的分割導體結構，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體股塊，這種結構的中空分割導體支撐的螺旋管為了保證一定的強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，會增加線路損耗，造成電場不均勻。即使采用相同材質，螺旋管與分割導體股塊之間會也產生間隙，接觸不良引起發熱電阻大。而采用拉拔管或塑料等材質的銅管等，柔軟度低，會導致整個導體的柔軟度降低。

發明內容

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，工裝模具、設備的特性要求低，結構穩定，集膚效應低，載流量大的超大截面中空瓦楞形分割導體。

本發明所述的一種超大截面中空瓦楞形分割導體，該導體為組合式中空分割導體結構；該導體中心由若干層導體單線層組合而成；在導體單線層外設有由多個瓦楞形導體股塊集合而成的導體股塊層；所述的導體股塊層與自支撐的中空的外導體單線層之間設置有隔離的絕緣皺紋紙。

進一步改進，所述的導體單線層為單層或者雙層。