[發明專利]一種高壓直流海纜Z型密封電纜導體的設計方法

有效

• 申請號: 201911142912.1
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN110797136B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發明（設計）人: 梅文杰;朱建風;潘文林;王皓煜;百夢弟;潘文
• 申請（專利權）人: 江蘇亨通高壓海纜有限公司
• 主分類號: H01B5/08
• 分類號: H01B5/08;H01B7/00;H01B7/14;H01B9/00;G06F30/10
• 代理公司: 蘇州誠逸知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32313
• 代理人: 徐超群

本發明公開了一種高壓直流海纜Z型密封電纜導體的設計方法，所述電纜導體包括中心線和若干單線，若干所述單線以層層疊加的方式絞合在所述中心線外壁上；所述單線為Z型單線，相鄰的兩所述Z型單線之間首尾相互堆疊配合，若干所述Z型單線通過絞線工藝呈螺旋狀緊密纏繞在一起；所述Z型單線上的轉角處均設有倒角。通過上述方式，本發明高壓直流海纜Z型密封電纜導體，該電纜導體采用Z型單線圓形緊壓結構，有效地解決了框絞機緊壓難度大的問題，并且導體緊壓系數相對于圓形單絲圓形緊壓結構高，可以滿足高壓直流海纜在遠海敷設時導體阻水性能要求。

技術領域

本發明屬于電力電纜領域，具體涉及一種高壓直流海纜Z型密封電纜導體的設計方法。

背景技術

在近海風電資源日益枯竭、遠海風電快速發展以及全球能源互聯互通背景下，高壓直流海纜以其傳輸功率大、損耗小、輸電距離遠及不需要考慮交流輸電過程中存在于導體上的集膚效應及鄰位效應等優點引起國內外大型海底電纜生產廠家廣泛的研究。

高壓直流海纜導體設計通常采用圓形單絲圓形緊壓結構，但如果設計導體截面太大，由于框絞機設備的限制，每根圓形單絲直徑就會太大，導致框絞機導體緊壓效果差或牽引難度大。

目前圓形單絲圓形緊壓海纜導體有工程業績的最大截面為1800mm²，如果設計導體截面更大，采用圓形單絲圓形緊壓結構依靠目前的設備就會達不到設計要求，且此結構也很難滿足更深敷設海域對導體阻水性能的要求。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種高壓直流海纜Z型密封電纜導體的設計方法，能夠有效地解決框絞機緊壓難度大的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：一種高壓直流海纜Z型密封電纜導體，包括中心線和若干單線，若干所述單線以層層疊加的方式絞合在所述中心線外壁上；

所述單線為Z型單線，相鄰的兩所述Z型單線之間首尾相互堆疊配合，若干所述Z型單線通過絞線工藝呈螺旋狀緊密纏繞在一起；

所述Z型單線上的轉角處均設有倒角。

在本發明一個較佳實施例中，所述中心線的種類包括圓形緊壓結構和實心銅棒。

一種高壓直流海纜Z型密封電纜導體的設計方法，具體步驟包括：

1)計算導體的外徑D_A；

2)計算修正角度δ；

3)計算Z型單線兩邊延長線對應的圓心角θ₀；

4)計算Z型單線的填充系數t；

5)Z型單線拉絲設計；

6)優化Z型單線結構。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟1)中通過公式(1)計算導體外徑D_A,

其中S為導體截面面積，η為導體填充系數，根據以往生產制造經驗，設計η取值。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟2)中通過公式(2)計算修正角度δ，

其中Dn為對應的各層的外徑，L為此層的節距。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟3)中將步驟2)計算得到的修正角度δ代入公式(3)中計算出修正后的所述Z型單線兩邊延長線對應的圓心角θ₀，

其中n為對應的各層實際所述Z型單線的根數，θ₁為所述Z型單線一側的搭邊角，搭邊角為相鄰所述Z型單線重疊部分所對應的角度。