CN104361935A - 超大截面组合分割导体 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超大截面组合分割导体，包括由若干大小和截面形状均相同的分割扇形导体股块绞合而成的集合导体，集合导体外集合有若干分割瓦楞型导体股块，所述的分割扇形导体股块和分割瓦楞型导体股块的各股块之间设有将各股块隔离的绝缘皱纹纸。本发明在不增加单个导体股块工艺难度的基础上使导体整个截面增加，满足了超大截面的要求。单个导体股块的高度、宽度均小于2倍的透入深度，各导体股块之间均互相隔离，虽然大幅度增加了导体截面，分割效果仍然明显，“集肤效应”和“临近效应”的不利影响降到最低限度，大大提高了导线的传输容量。

Description

超大截面组合分割导体

技术领域

    本发明涉及电缆导体领域，具体是一种超大截面组合分割导体。

背景技术

伴随着中国经济的快速增长以及工业化、城镇化进程的进一步加快，对城市电网等基础设施的建设要求日益提高，发达地区城市与省会城市纷纷要求城市中心区域使用地下电力电缆传输电能。同时，电力是是国民经济发展的前提和基础，随着国民经济的快速发展，电力需求剧增，电网容量骤增，电机功率增加，电力设施朝着大容量（高电压、大电流、高频）传输方向发展。为了提高电缆的载流量，通常采用增大导体截面的办法。

导体的直流电阻是考核电缆电性能的一个重要参数。但是对于交流传输的大截面电缆，由于集肤效应的存在，导体中的电流密度并不是均匀分布，而是沿电缆导体径向自表面到中心逐渐减小，导致导体中的载流量并不是随电缆导体截面的增大而成正比例增加，而是当导体直径增大到一定程度时，集肤效应严重，导致交流电力线路中导体产生损耗而发热的有效电阻即交流电阻会明显大于其直流电阻，外径越大，集肤效应就越明显，导致交流电阻增加的比例也就越大，单靠增大截面也就失去了其实用性和经济性。

为了最大限度地减轻因集肤效应引起的导体交流电阻增大，有效地减小导体的损耗发热，增加导体的载流量，人们不得不将大截面导体以不同的方式进行分割加工成为由几个相互绝缘的独立部分构成的导体，每个部分的外形尺寸明显减小，以达到减小交流电阻的目的。电力电缆行业内常把交联聚乙烯绝缘电力电缆铜芯导体做成分割导体，一般有四分割、五分割、六分割和七分割等几种结构，分割股块也有扇形和瓦楞形等形状，以五分割扇形股块居多。由于单个扇形股块的截面积只有导体总截面积的若干分之一，所以单个股块的“集肤效应”和“邻近效应”大大减小，从而达到了减小导体交流电阻的目的。如在GB/T11017和GB/Z 18890中，以800mm²作为分水岭：800mm²以下的电缆导体采用常规紧压绞合排列结构形式；800mm²及以上的电缆导体采用五分割导体成缆绞合排列的结构形式。这种形式包括五个大小和截面形状均相同的铜芯股块，由该五个铜芯股块按一定方向扭合成缆，所述的大截面铜芯五分割导体还包括设置在该铜芯股块之间、将各股块隔离开来的绝缘皱纹纸，以及包裹在该铜芯股块外围的半导电尼龙带。通过将大截面铜芯导线化整为零，将原来的铜芯截面均匀分割成五个相互隔离的股块，从而将“集肤效应”和“临近效应”的不利影响降到最低限度，大大提高了导线的传输容量。

现有技术这种扇形股块分割导体的方式，主要适用于中等截面800-1800mm'，具有良好的分割效果。但是对于更大截面，由于扇形高和扇形宽已大于2倍的透入深度（集肤效应是由于场量在导体内部的衰减形成的，场量在导体内的衰减快慢可以用透人深度d表示），因而分割效果就不再明显。同时，这种分割导体的方式在生产过程中也存在很多难题和弊端：一是扇形导体股块截面过大时，生产工艺难度增大，工装模具、设备的特性要求，及导体结构的稳定性和弯曲特性等均无法满足要求；增加分裂数目来减少扇形导体股块截面，扇角过小，加工难度也增加；二是电力电缆常要求导体必须采用紧压导体，以提高导线的填充系数，缩小外径，减少导体间间隙，防止水分渗入；使导体之间连接更紧密，避免了松动所引起的一些问题．接触面增大导电性能增强避免接触不良引起的发热电阻大等；而扇形导体股块是扇形紧压，每层的形状不同，股块截面过大时，紧压的难度增加。三是扇形导体股块之间的绝缘纸不能承受变形，加工时导体一定要先预扭成型再包纸成为有预扭的绝缘线，再去进行集合。各扇形导体股块要保持原型，不能承受集合扭转的影响，也要采用预扭导体。预扭导体在集合成形上因为已有预扭绞距，故很容易合成，但相对的也会造成紧密度欠佳。在绞线预扭时必须绞距适当而且精确及均匀，否则在集合成形一定会有不良情况出现，而松散、变位、移位也是常有的问题。因为上述原因，扇形导体股块集合成形后常常需要采用金属带（如钢带、青铜带等）或其他带材进行扎紧，但这种扎紧的方式，增加了生产成本，表面也不平整，还使导体的柔软度降低，在导体弯曲时导体和屏蔽层之间容易产生间隙，降低了绝缘性能，金属带材还会造成电场不均匀、增加线路损耗。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种生产工艺难度降低，紧压系数大，紧密度大，结构稳定，集肤效应低，载流量大的超大截面组合分割导体。

本发明包括由若干大小和截面形状均相同的分割扇形导体股块绞合而成的集合导体，集合导体外集合有若干分割瓦楞型导体股块，所述的分割扇形导体股块和分割瓦楞型导体股块的各股块之间设有将各股块隔离的绝缘皱纹纸。

分割扇形导体股块和分割瓦楞型导体股块数目可以相同，也可以不同，一种较好是分割扇形导体股块和分割瓦楞型导体股块数目相同。

分割扇形导体股块和分割瓦楞型导体股块数目相同时，分割扇形导体股块和分割瓦楞型导体股块可以对齐也可以不对齐，一种较好是分割扇形导体股块和分割瓦楞型导体股块对齐。

分割扇形导体股块和分割瓦楞型导体股块截面可以相同，也可以不同，一种较好是分割瓦楞型导体股块的截面比分割扇形导体股块的截面大5%-10%。

    本发明有益效果在于：在不增加单个导体股块工艺难度的基础上使导体整个截面增加，满足了超大截面的要求。单个导体股块的高度、宽度均小于2倍的透入深度，各导体股块之间均互相隔离，虽然大幅度增加了导体截面，分割效果仍然明显，“集肤效应”和“临近效应”的不利影响降到最低限度，大大提高了导线的传输容量。

附图说明

图1为实施例1导体结构示意图。

图2为实施例2导体结构示意图。

图3为实施例3导体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本发明包括由若干大小和截面形状均相同的分割扇形导体股块绞合而成的集合导体，集合导体外集合有若干分割瓦楞型导体股块，所述的分割扇形导体股块和分割瓦楞型导体股块的各股块之间设有将各股块隔离的绝缘皱纹纸。

实施例1

如图1所示，分割扇形导体股块和分割瓦楞型导体股块的各股块分割数量为四分割，分割扇形导体股块和分割瓦楞型导体股块数目相同，并且对齐。

实施例2

如图2所示，分割扇形导体股块分割数量为五分割，分割瓦楞型导体股块的各股块分割数量为六分割，分割扇形导体股块和分割瓦楞型导体股块不对齐。

实施例3

如图3所示，分割扇形导体股块和分割瓦楞型导体股块的各股块分割数量为六分割，不对齐。

单个股块最大截面可达200-400 mm²，集合的分割扇形导体股块截面可达800-1800mm²，整个导体的截面最大可达1600-4000 mm²，在不增加单个导体股块工艺难度的基础上使导体整个截面增加，满足了超大截面的要求。单个导体股块的高度、宽度均小于2倍的透入深度，各导体股块之间均互相隔离，虽然大幅度增加了导体截面，分割效果仍然明显，“集肤效应”和“临近效应”的不利影响降到最低限度，大大提高了导线的传输容量。

本发明主要适用于交流交联乙烯绝缘中压、高压、超高压电力电缆，也可用于其他电缆中。使用时，在导体外分包有绕包的半导电尼龙带，挤包的半导电屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层，绕包的铜带屏蔽层，护层等，这些均与现有技术相同。

本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种超大截面组合分割导体，其特征在于：包括由若干大小和截面形状均相同的分割扇形导体股块绞合而成的集合导体，集合导体外集合有若干分割瓦楞型导体股块，所述的分割扇形导体股块和分割瓦楞型导体股块的各股块之间设有将各股块隔离的绝缘皱纹纸。

2.根据权利要求1所述的超大截面组合分割导体，其特征在于：所述的分割扇形导体股块和分割瓦楞型导体股块数目相同。

3.根据权利要求1所述的超大截面组合分割导体，其特征在于：所述的分割扇形导体股块和分割瓦楞型导体股块对齐。

4.根据权利要求1所述的超大截面组合分割导体，其特征在于：所述的分割瓦楞型导体股块的截面比分割扇形导体股块的截面大5%-10%。