CN105280297A - 高频电力电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高频电力电缆，它包括内置的导体和由里向外依次套合的绝缘层及护套。所述导体由一束单丝分股排列而成，每根单丝外涂绝缘漆。组成导体的单丝线径与配套频率成反比关系，即频率越高，配置导体的单丝直径越小。本发明的主要技术措施是将导体截面积化整为零，其结果极大地降低了导体传输高频电流时产生的集肤效应和邻近效应。制成的电缆产品在高频条件下载流能力大大提高，载流能力与50Hz低频条件下基本相同。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力电缆，具体地讲，本发明涉及一种高频电力电缆。
背景技术
高频逆变电源、高频逆变焊机等高频设备属于工业常用设备，这些设备均通过高频电力电缆输出高频电流。因高频电流通过导体时具有集肤效应和邻近效应，使得导体传输电流能力下降，而且频率越高下降越严重。因此，常规电力电缆不能用于传输高频电源，必须配备专用的高频电力电缆。中国专利申请号：201210071574.9公开了一种高频电缆，它通过结构改进，能够有效抑制高频电源通过导体时产生的集肤效应和邻近效应。该技术方案能够安全传输400Hz的高频电流。根据我国频率分类，至少5000Hz以上的频率才能称之为高频，400Hz只能属于中低频率范筹。所以上述技术方案表述不准确，称之为高频电缆不合适，它用于传输高频电流时并不能大幅度减小产生集肤效应和邻近效应问题。另外，中国专利申请号：201310204090.1公开了一种高频电缆及高频磁场线性穿透垫加工装置及电能输送装置，该发明的主要技术措施是采用编织结构的导体来弱化高频电流输出时产生的集肤效应和邻近效应。该技术方案因导体结构有重大改进，效果明显，能够应用于特殊场合作高频电流传输。但是，该技术方案实施工艺十分复杂，不适合工业化使用。
发明内容
本发明主要针对现有技术产品在传输高频电流时仅能部分减弱集肤效应和邻近效应，不适合传输5000Hz以上高频电流的问题，提出一种导体用一束单丝束绞而成，其中每根单丝外涂绝缘漆的高频电力电缆，该技术方案结构合理、制作工艺简便，产品消除了集肤效应和邻近效应对导体电阻的影响，在5000Hz-2MHz高频系统中使用等同于50Hz频率条件相同的载流能力。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
高频电力电缆，它包括内置的导体和由里向外依次套合的绝缘层及护套。其改进之处在于：所述导体由一束单丝束绞而成，每根单丝外壁都作绝缘处理，导体中的每根单丝线径与配套频率成反比关系，单丝直径在频率5000、10000、50000、100000、500000、1000000、2000000（Hz）范围内，按不大于1.854、1.311、0.586、0.415、0.185、0.131、0.093（mm）顺序对应选取。
作为进一步改进方案，所述导体中的每根单丝外壁均涂覆厚0.010mm～0.060mm的绝缘漆。
作为进一步改进方案，所述导体中的每根单丝均为紫铜质。
作为进一步改进方案，绝缘层的材质采用乙丙橡皮、交联聚烯烃、硅橡胶中的一种；护套的材质采用聚氯乙烯、聚乙烯、无卤低烟阻燃聚烯烃中的一种。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、导体用一束外涂绝缘漆的单丝分股排列而成，结构简单、制作容易、生产成本低；
2、小线径的单丝截面积小，极大地弱化高频电流传输时产生的集肤效应和邻近效应，在5000Hz-200MHz高频系统中使用等同50Hz频率条件相同的载流能力。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式
下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例是在50000Hz条件下应用的1×50mm2高频电力电缆，它包括内置的导体1和由里向外依次套合的绝缘层2及护套3。所述导体1配用378根单丝束绞而成，所用单丝质量指标符合GB/T3953标准，紫铜质的单丝标称线径0.40mm，公差mm。每根单丝外壁都涂覆绝缘漆，固化后的绝缘漆膜最小厚度0.028mm，最大厚度0.040mm，并且要求单丝外壁上附着的绝缘漆膜表面光滑、连续、无斑纹、无气泡和杂质，在2400V的条件下质量检测做到不击穿。由378根单丝束绞而成的导体1外包裹一层用乙丙橡皮制成的绝缘层2，为了进一步强化绝缘性能，在绝缘层2外壁上再套装一层用聚乙烯制成的护套3。
实施例2
本实施例是在50000Hz条件下应用的1×150mm2高频电力电缆，其结构同实施例1相同，所用的单丝规格也相同。因导体1截面积比实施例大，故采用1147根单丝束绞而成。导体1外包裹一层用硅橡胶制成的绝缘层2，在绝缘层2外壁上套装的护套3采用无卤低烟阻燃聚烯烃材料制作。
实施例1和2的产品质量经检验，符合标准要求，其主要性能指标如下：
1、额定电压：0.6/1KV及以下；
2、电缆长期最高允许工作温度：150℃、90℃两种；
3、最小弯曲半径：不小于电缆外径的6倍；
4、导体1电阻在20℃时符合GB/T3956的规定；
5、试验电压：3500V/5min不击穿；
6、电缆使用频率2MHz及以下。
本发明中的导体1由一束外涂绝缘漆的单丝分股而成，此种将导体1截面积化整为零的技术措施，极大地降低了导体1传输高频电流时产生的集肤效应和邻近效应，制成的电缆产品在高频条件下载流能力大大提高，其载流能力与50Hz低频条件下基本相似。本发明产业化后使得高频设备高效输出成为现实。
Claims (5)
1.一种高频电力电缆，它包括内置的导体（1）和由里向外依次套合的绝缘层（2）及护套（3）；其特征在于：所述导体（1）由一束单丝束绞而成，每根单丝外壁都作绝缘处理，导体（1）中的每根单丝线径与配套频率成反比关系，单丝线径在频率5000、10000、50000、100000、500000、1000000、2000000（Hz）范围内，按不大于1.854、1.311、0.586、0.415、0.185、0.131、0.093（mm）顺序对应选取。
2.根据权利要求1所述的高频电力电缆，其特征在于：所述导体（1）中的每根单丝外壁均涂覆厚0.010mm～0.060mm的绝缘漆。
3.根据权利要求1所述的高频电力电缆，其特征在于：所述导体（1）中的每根单丝均为紫铜质。
4.根据权利要求1所述的高频电力电缆，其特征在于：所述绝缘层（2）的材质采用乙丙橡皮、交联聚烯烃、硅橡胶中的一种。
5.根据权利要求1所述的高频电力电缆，其特征在于：所述护套（3）的材质采用聚氯乙烯、聚乙烯、无卤低烟阻燃聚烯烃中的一种。
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