CN104036858A - 一种内置多个内芯并可减少交流电阻的矩形截面导体 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内置多个内芯并可减少交流电阻的矩形截面导体，它包括一用于传输交流电、横截面为矩形的外导体，在该外导体内并排均匀嵌设有多个用于通入正直流电、使其自身带有正电荷的内芯，每个该内芯的外表面包覆一层内绝缘层，其中：该内芯、该外导体为良导体材料制作而成，防止该内芯中的正电荷进入该外导体的该内绝缘层为绝缘材料制作而成。本发明导体在交流电力传输中，能使外导体内流动的自由导电电子趋向均匀分布，以减少外导体上的外表层的交流电阻，降低因交流电阻给导体带来的电能损耗，使外导体充分发挥导体作用，大大提高本发明的导电性能和在电力传输中的利用率。

Description

一种内置多个内芯并可减少交流电阻的矩形截面导体

技术领域

本发明涉及一种可减少其自身交流电阻、提高自身在交流电传输中利用率的、内置有多个内芯的矩形截面导体，属于交流电力传输领域。

背景技术

目前，交流电力传输领域在进行交流电的传输过程中，存在着“趋肤效应”。趋肤效应是指当导体中有交流电流过时，导体内部流动的交流电流分布不均匀，都集中在导体的外表层(视为“皮肤”)流动的一种现象。从实际使用中可以看到，趋肤效应使得导体内部的实际电流变小，电流都集中在了导体的外表层，结果增加了导体外表层中自由导电电子流动的交流电阻，使导体的电能损耗增加，使导体没有被充分利用。

由此可见，设计出一种可减少其自身交流电阻、提高自身在交流电传输中利用率的导体是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种内置多个内芯并可减少交流电阻的矩形截面导体，该导体在交流电力传输中，能使外导体内流动的自由导电电子趋向均匀分布，以减少外导体外表层的交流电阻，降低因交流电阻带来的电能损耗，使外导体充分发挥导体作用，大大提高本发明的导电性能和在电力传输中的利用率。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种内置多个内芯并可减少交流电阻的矩形截面导体，其特征在于：它包括一用于传输交流电、横截面为矩形的外导体，在该外导体内并排均匀嵌设有多个用于通入正直流电、使其自身带有正电荷的内芯，每个该内芯的外表面包覆一层内绝缘层，其中：该内芯、该外导体为良导体材料制作而成，防止该内芯中的正电荷进入该外导体的该内绝缘层为绝缘材料制作而成。

较佳地，所述内芯、所述外导体为易于弯曲的良导体材料制作而成。

较佳地，所述内芯为铜或铝材质制成，所述外导体为铜材质制成。

在实际设计时，所述内芯可为高强度内芯。较佳地，所述内芯为钢材质制成。

在实际设计时，所述内芯的横截面为圆形，或者，所述内芯的横截面为矩形，且所述内芯的宽边、长边分别与所述外导体的宽边、长边平行。

较佳地，所述外导体的外表面包覆一层外绝缘层。

优选地，各个所述内芯的中心在所述外导体横截面宽边的中心线上均匀分布。

本发明的优点是：

1、在本发明导体进行交流电力传输中，内芯中的正电荷可将外导体的外表层中的部分自由导电电子吸引到该外导体的内部或该外导体中靠近内绝缘层的区域流动，远离外导体的外表层，从而使外导体内流动的自由导电电子趋向均匀分布，以降低外导体外表层的交流电阻，降低交流电阻对自由导电电子的流动影响，降低因交流电阻给导体带来的电能损耗，使外导体充分发挥导体作用，大大提高本发明的导电性能和在电力传输中的利用率。

2、本发明导体中高强度内芯的设计，可以使内芯的端部固定在坚固的绝缘物体上，以提高本发明导体的抗拉强度。

3、外绝缘层的设计使得本发明导体与其它物体的直接接触成为可能，这给本发明在电力传输线路中的敷设带来极大的便利，同时也缩小了电力传输线路所占用的空间。

附图说明

图1是本发明导体的第一实施例示意图。

图2是图1的透视示意图。

图3是本发明导体的第二实施例示意图。

图4是图3的剖面图。

具体实施方式

如图1至图4所示，本发明一种内置多个内芯并可减少交流电阻的矩形截面导体包括一用于传输交流电、横截面为矩形的外导体13，在该外导体13内，沿矩形横截面长度方向上的轴线M，以轴平面P为基准，并排均匀嵌设有多个用于通入正直流电、使其自身带有正电荷的内芯11，每个该内芯11的外表面包覆一层内绝缘层12，该内绝缘层12与该内芯11之间紧密结合，该外导体13与该内绝缘层12之间紧密结合，也就是说，内绝缘层12外表面紧紧包覆着外导体13，其中：该内芯11、该外导体13均为良导体材料制作而成，防止该内芯11中的正电荷进入该外导体13的该内绝缘层12为绝缘材料制作而成。

如图4，较佳地，各个内芯11的中心在外导体13横截面宽边的中心线M上均匀分布。

在实际设计中，内芯11的横截面可为圆形，各个内芯11的横截面形状与尺寸相同，如图1和图2所示，相应地，内绝缘层12的横截面也可为圆形，各个内芯11的中心轴L均处于沿矩形横截面长度方向上的轴平面P上，或者，如图3所示，内芯11的横截面可为矩形，一般为长方形，各个内芯11的横截面形状与尺寸相同，且各个内芯11的宽边、长边分别与外导体13的宽边、长边平行，相应地，内绝缘层12的横截面形状可与内芯11的横截面形状相同，各个内芯11的中心轴L均处于沿矩形横截面长度方向上的轴平面P上。

在实际设计中，本发明导体中的内芯11为一呈长条状的实心体，而内绝缘层12为膜层。

在实际设计中，内芯11、外导体13可为易于弯曲的良导体材料制作而成，以使本发明导体适用于易于弯曲的场所应用，使其能适应更多不规则的布线环境。

在实际制作中，内芯11可为铜或铝材质制成，外导体13可为铜材质制成。

根据实际需求，内芯11可为高强度内芯，以增强本发明导体的抗拉强度。例如，内芯11采用钢材质制成。

而在本发明导体中，内绝缘层12为绝缘材料(如有机材料)制作而成。

在本发明中，外导体13的外表面还可包覆一层外绝缘层(图中未示出)。该外绝缘层由绝缘材料制成，该外绝缘层使外导体13与外部绝缘，从而对外导体13及其内部起到保护作用。

在实际设计中，外导体13的尺寸应根据外导体13内预通过的电流强度来合理计算得出。各内芯11所带的正电荷量应根据外导体13内预通过的电流强度以及内芯11的横截面形状与尺寸(横截面为圆形时涉及内芯11的直径，横截面为矩形时涉及内芯11的宽边与长边的长度)来合理计算得出。而内绝缘层12的厚度也应根据外导体13内预通过的电流强度及电压来合理设计。外绝缘层的耐压等级根据国家相应标准执行即可。

使用时，将外导体13与其它导体(或称接线端子)或输出交流电的交流电源连接，使外导体13用来传输交流电，同时，将各内芯11与可调直流电源的正极输出端连接，使其带有正电荷，且可根据实际需要来调节内芯11所带的正电荷量的多少。

于是，在外导体13进行交流电力传输过程中，各内芯11内的正电荷可将外导体13的相应外表层中的部分自由导电电子吸引到该外导体13的内部或该外导体13中靠近内绝缘层12的区域流动，远离外导体13的外表层，从而与现有导体所存在的“趋肤效应”相比，本发明使外导体13内流动的自由导电电子趋向均匀分布，以降低外导体13的外表层的交流电阻，降低交流电阻对自由导电电子的流动影响，降低因交流电阻带来的电能损耗，使外导体13充分发挥导体作用，大大提高本发明导体的导电性能和在电力传输中的利用率。

在本发明导体中，高强度内芯的设计可以使内芯11的端部固定在坚固的绝缘物体上，以提高本发明导体的抗拉强度。

在本发明中，外绝缘层的设计可使得本发明导体与其它物体的直接接触成为可能，这给本发明在电力传输线路中的敷设带来极大的便利，同时也缩小了电力传输线路所占用的空间。

以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种内置多个内芯并可减少交流电阻的矩形截面导体，其特征在于：它包括一用于传输交流电、横截面为矩形的外导体，在该外导体内并排均匀嵌设有多个用于通入正直流电、使其自身带有正电荷的内芯，每个该内芯的外表面包覆一层内绝缘层，其中：该内芯、该外导体为良导体材料制作而成，防止该内芯中的正电荷进入该外导体的该内绝缘层为绝缘材料制作而成。

2.如权利要求1所述的矩形截面导体，其特征在于：

所述内芯、所述外导体为易于弯曲的良导体材料制作而成。

3.如权利要求1或2所述的矩形截面导体，其特征在于：

所述内芯为铜或铝材质制成，所述外导体为铜材质制成。

4.如权利要求1所述的矩形截面导体，其特征在于：

所述内芯为高强度内芯。

5.如权利要求4所述的矩形截面导体，其特征在于：

所述内芯为钢材质制成。

6.如权利要求1至5中任一项所述的矩形截面导体，其特征在于：

所述内芯的横截面为圆形，或者，所述内芯的横截面为矩形，且所述内芯的宽边、长边分别与所述外导体的宽边、长边平行。

7.如权利要求1至5中任一项所述的矩形截面导体，其特征在于：

所述外导体的外表面包覆一层外绝缘层。

8.如权利要求1所述的矩形截面导体，其特征在于：

各个所述内芯的中心在所述外导体横截面宽边的中心线上均匀分布。