[實(shí)用新型]一種智慧能源用石墨烯改性緊壓圓形大截面電纜導(dǎo)體

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520429004.1
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN204760064U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳東;周峰;陸正榮;路文賢;黃敏健;王秀琳;袁巍;蘭陽燦
• 申請（專利權(quán)）人: 遠(yuǎn)東電纜有限公司;新遠(yuǎn)東電纜有限公司;遠(yuǎn)東復(fù)合技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01B5/10
• 分類號: H01B5/10;H01B9/00
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 徐琳淞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種智慧能源用石墨烯改性緊壓圓形大截面電纜導(dǎo)體。

背景技術(shù)

當(dāng)前，為了提高電力傳輸容量，電纜通常采用大截面導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，但是由于交流輸電過程存在趨膚效應(yīng)，電流密度多分布在導(dǎo)體外層，內(nèi)層分布少，相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的交流電阻，因而在實(shí)際生產(chǎn)中會(huì)對大截面導(dǎo)體采用分割的方式進(jìn)行處理。但是，大截面分割導(dǎo)體工藝復(fù)雜，并且絞合后導(dǎo)體線芯股塊間會(huì)存在縫隙，影響導(dǎo)體屏蔽的電氣性能。因此，采取措施降低趨膚效應(yīng)的影響，替代分割導(dǎo)體具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和實(shí)際意義。根據(jù)電磁場理論，導(dǎo)體外徑越大，趨膚效應(yīng)越明顯，可見減小導(dǎo)體外徑是降低趨膚效應(yīng)影響的有效措施；另外導(dǎo)體中的電流密度公式為：

δ＝γE；

其中：δ為電流密度，γ導(dǎo)體電導(dǎo)率，E為導(dǎo)體內(nèi)電場強(qiáng)度。可見，增大導(dǎo)體電導(dǎo)率能夠增加導(dǎo)體傳輸電流密度，可有效縮減導(dǎo)體截面減小導(dǎo)體外徑。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服因趨膚效應(yīng)導(dǎo)致的導(dǎo)體內(nèi)層電阻增加的狀況，提供一種替代分割導(dǎo)體的智慧能源用電力電纜用大截面緊壓圓形絞合導(dǎo)體。

實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的的技術(shù)方案是一種智慧能源用石墨烯改性緊壓圓形大截面電纜導(dǎo)體，包括多層絞合的石墨烯銅/鋁混合絲導(dǎo)體和最外層的銅/鋁絲導(dǎo)體；所述多層石墨烯銅/鋁混合絲導(dǎo)體最內(nèi)部一層為一根，由內(nèi)之外每層遞增六根，且相鄰層絞向相反；所述銅/鋁絲導(dǎo)體的絞向?yàn)樽笙颍鶖?shù)比最外層石墨烯銅/鋁混合絲導(dǎo)體多六根。

所述智慧能源用電力電纜用大截面緊壓圓形絞合導(dǎo)體的截面≥800mm²。

采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有以下的有益效果：(1)本實(shí)用新型采用內(nèi)層為石墨烯銅/鋁混合絲導(dǎo)體，外層為常規(guī)的銅/鋁絲導(dǎo)體，可有效控制趨膚效應(yīng)，降低內(nèi)層導(dǎo)體的交流電阻，使電流密度在整個(gè)導(dǎo)體內(nèi)外層分布相對均勻，從而可不采取分割導(dǎo)體的加工方式，提高生產(chǎn)效率。

(2)本實(shí)用新型對導(dǎo)體內(nèi)層進(jìn)行石墨烯改性，提高內(nèi)層電導(dǎo)率，這樣可以提升導(dǎo)導(dǎo)體傳輸電流的利用率，減小導(dǎo)體的生產(chǎn)外徑且成本增加少，節(jié)省電纜后序工藝的材料消耗，降低電纜的制造成本。

(3)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用導(dǎo)體單絲根數(shù)由內(nèi)至外逐層增加6根，在絞合過程中單絲導(dǎo)體之間具有較高的契合度，能夠減少導(dǎo)體中的縫隙面積，使導(dǎo)體具有更高的填充系數(shù)，并且排除了單絲導(dǎo)體間因過于緊密而出現(xiàn)的跳浜現(xiàn)象；同時(shí)相鄰絞向相反能夠使整根導(dǎo)體結(jié)構(gòu)更加緊致，提高導(dǎo)體的機(jī)械性能，避免導(dǎo)體在反復(fù)彎曲過程中出現(xiàn)松散的狀況。

附圖說明

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖中標(biāo)號為：

石墨烯銅/鋁混合絲導(dǎo)體1、銅/鋁絲導(dǎo)體2。

具體實(shí)施方式

(實(shí)施例1)

見圖1，本實(shí)施例的一種智慧能源用石墨烯改性緊壓圓形大截面電纜導(dǎo)體，包括三層絞合的石墨烯銅/鋁混合絲導(dǎo)體1和最外層的銅/鋁絲導(dǎo)體2；智慧能源用電力電纜用大截面緊壓圓形絞合導(dǎo)體的截面≥800mm²。如圖1所示，中心為一根石墨烯銅/鋁混合絲導(dǎo)體1直拖，往外分別為6根石墨烯銅/鋁混合絲導(dǎo)體1左向緊壓絞合、12根石墨烯銅/鋁混合絲導(dǎo)體1右向緊壓絞合，最外層為銅/鋁絲導(dǎo)體2左向緊壓絞合而成。導(dǎo)體采取1+6+12+18的絞合結(jié)構(gòu)，每層導(dǎo)體絞合的節(jié)徑比由內(nèi)至外逐漸減小，每層導(dǎo)體均使用緊壓模具進(jìn)行緊壓生產(chǎn)。其中石墨烯銅/鋁混合絲導(dǎo)體1中的石墨烯含量為3％。

本實(shí)施例采用法國Pourtier生產(chǎn)的框絞機(jī)對本實(shí)施例進(jìn)行圓形緊壓絞制，其20℃直流電阻小于相同截面的分割導(dǎo)體，且本實(shí)施例的內(nèi)外層電流密度分布均勻，并沒有受到趨膚效應(yīng)的明顯影響，故在電力傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)電纜時(shí)，通過本實(shí)施例可減小對導(dǎo)體截面的制定并排除導(dǎo)體分割生產(chǎn)的方式，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

以上所述的具體實(shí)施例，對本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。