CN106876031A - 一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线 - Google Patents

一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线，其在不改变原有导线外径不增加导线风荷载情况下，有效降低了导线单位长度重量，降低其自重比载。其包括内芯线芯和外部绞合层，其特征在于：所述外部绞合层具体包括内层导体、外层导体，所述内芯线具体为铝包钢线同心绞合而成的承力加强芯，在所述承力加强芯外同心紧密绞合一层由若干根抽股式圆形截面铝线股组成的所述内导体层，在所述内导体层上同心绞合至少一层由若干梯形截面铝线股组成的外导体层。

Description

一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线
技术领域
本发明涉及导线结构的技术领域，具体为一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线。
背景技术
随着我国国民经济的持续高速发展，对电力需求也急剧增加。送电线路要求向大电流、超高压方向发展，这就要求增大导线的输电容量。随着我国对输电网建设不断加强，三峡输电工程线路的不断延伸，西电东送，南北互供，全国联网，以及对已经运行几十年的老旧线路在新形势下的改造。基于此发展趋势，要求新型导线需具有增容功能，如能在无须加强现有铁塔情况下直接完成线路的更换将具有巨大经济与社会效益。
微风引起架空导线的震动是十分普遍的，而频繁的微风震动很容易引起的导线疲劳断股，严重时甚至会导线整根断线，因此新型导线又需具有较强的抗震性能。
在交流输电工程中，电荷总是集中到导体的表面流动,导体表面的电流密度比中心大，也就是通常讲的“集肤效应”，因此导线实际的交流电阻要高于导线计算的直流电阻，那么常规绞合结构导线在交流输电时电能损耗持续走高，因此急需一种导线，其在满足增容、防震的同时，还需具有一定降低能耗的功能。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线，其在不改变原有导线外径不增加导线风荷载情况下，有效降低了导线单位长度重量，降低其自重比载。
一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线，其技术方案是这样的：其包括内芯线芯和外部绞合层，其特征在于：所述外部绞合层具体包括内层导体、外层导体，所述内芯线具体为铝包钢线同心绞合而成的承力加强芯，在所述承力加强芯外同心紧密绞合一层由若干根抽股式圆形截面铝线股组成的所述内导体层，在所述内导体层上同心绞合至少一层由若干梯形截面铝线股组成的外导体层。
其进一步特征在于：若干根所述抽股式圆形截面铝线股间的间隙通过等分式分线板设置形成，即N根所述抽股式圆形截面铝线股需要布置2N个孔的等间距式开孔板，其中N为自然数；
当所述外层导体的层数大于等于2时，最外层的导体的绞向为右向，相邻的导体和其外层的导体的绞向相反布置，外层的导体的节径比不大于相邻的内层，且保证一定梯度差；
优选地，所述承力加强芯具体为1+6根的铝包钢线同心绞合而成的承力加强芯；
所述N根所述抽股式圆形截面铝线股间的间隙通过等分式分线板设置形成,其中N≥6；
在所述内导体层上同心绞合一层由若干梯形截面铝线股组成的外导体层；
单一一层的所述外层导体的绞向为右向，相邻的内层导体的绞向为左向；
所述铝包钢线具体为20.3％IACS导电率、强度接近于G3A的高强度铝包钢线；
所述内层导体、外层导体中铝线股采用超耐热铝合金材料，其导电率≥60％IACS，抗拉强度不低于同等效截面电工圆铝线，长期使用温度达到210℃，瞬时最高使用温度可达240℃以上。
采用上述新型结构后，整个结构在不增加外径尺寸情况下，将外导体层中铝线股制作成梯形线结构，而内导体层采用特殊生产工艺达到抽股式绞合结构，减小了内导体层与承力加强芯之间的接触面积，因外层的型线结构以及内层抽股式结构，使得外层导体和内层导体的固有频率不同，增加抗震性能，减小微风震动引起的断线、断股等事故频率，增加导线使用寿命；在导电截面不变情况下，内层采用抽股式结构，减小内导体层截面，而外层采用型线结构，有效增加了外导体层导电截面，降低交流输电时引起的交流电阻；将G1A强度镀锌钢芯更换为等截面的接近G3A强度、20.3％IACS导电率的高强度铝包钢芯，铝包钢芯与外层60％IACS的超耐热铝合金共同作为导电单元时，计算直流电阻将低于图2所示等截面钢芯铝绞线；基于以上两点达到了降耗的目的。采用加强型高强度铝包钢芯外绞合抗拉强度不低于电工圆铝线的超耐铝合金线，不但提高了导线的防腐性能，同时导线综合拉断力得以提高10％以上。
附图说明
图1为本发明的剖视图结构示意图；
图2为现有技术的等截面钢芯铝绞线；
图中序号所对应的名称如下：
内层导体1、外层导体2、铝包钢线3、承力加强芯4、圆形截面铝线股5、梯形截面铝线股6、间隙7。
具体实施方式
一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线，见图1：其包括内芯线芯和外部绞合层，外部绞合层具体包括内层导体1、外层导体2，内芯线具体为铝包钢线3同心绞合而成的承力加强芯4，在承力加强芯4外同心紧密绞合一层由若干根抽股式圆形截面铝线股5组成的内导体层1，在内导体层1上同心绞合至少一层由若干梯形截面铝线股6组成的外导体层2。
若干根抽股式圆形截面铝线股5间的间隙7通过等分式分线板设置形成，即N根抽股式圆形截面铝线股需要布置2N个孔的等间距式开孔板，其中N为自然数，为保证绞线的顺利生产，控制线股的间隙7值在1.00mm～4.00mm为宜；
当外层导体2的层数大于等于2时，最外层的导体的绞向为右向，相邻的导体和其外层的导体的绞向相反布置，外层的导体的节径比不大于相邻的内层，且保证一定梯度差，确保绞合的顺利方便进行；
承力加强芯4具体为1+6根的铝包钢线3同心绞合而成的承力加强芯；
N根抽股式圆形截面铝线股5间的间隙7通过等分式分线板设置形成,其中N≥6；
在内导体层1上同心绞合一层由若干梯形截面铝线股6组成的外导体层2；
单一一层的外层导体2的绞向为右向，相邻的内层导体1的绞向为左向；
铝包钢线3具体为20.3％IACS导电率、强度接近于G3A的高强度铝包钢线；
内层导体1、外层导体2中铝线股采用超耐热铝合金材料，其导电率≥60％IACS，抗拉强度不低于同等效截面电工圆铝线，长期使用温度达到210℃，瞬时最高使用温度可达240℃以上。
具体实施例：承力加强芯4具体为1+6根的铝包钢线3同心绞合而成的承力加强芯；承力加强芯4外同心紧密绞合一层由6根抽股式圆形截面铝线股组成的内导体层1，在内导体层1上同心绞合一层由十二个梯形截面铝线股6组成的外导体层2。
在导电截面不变情况下，内层采用抽股式结构，减小内导体层截面，而外层采用型线结构，有效增加了外导体层导电截面，降低交流输电时引起的交流电阻；将G1A强度镀锌钢芯更换为等截面的接近G3A强度、20.3％IACS导电率的高强度铝包钢芯，铝包钢芯与外层60％IACS的超耐热铝合金共同作为导电单元时，计算直流电阻将低于图2所示等截面钢芯铝绞线；基于以上两点达到了降耗的目的。采用加强型高强度铝包钢芯外绞合抗拉强度不低于电工圆铝线的超耐铝合金线，不但提高了导线的防腐性能，同时导线综合拉断力得以提高10％以上。
以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线，其包括内芯线芯和外部绞合层，其特征在于：所述外部绞合层具体包括内层导体、外层导体，所述内芯线具体为铝包钢线同心绞合而成的承力加强芯，在所述承力加强芯外同心紧密绞合一层由若干根抽股式圆形截面铝线股组成的所述内导体层，在所述内导体层上同心绞合至少一层由若干梯形截面铝线股组成的外导体层。
2.如权利要求1所述的一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线，其特征在于：若干根所述抽股式圆形截面铝线股间的间隙通过等分式分线板设置形成，即N根所述抽股式圆形截面铝线股需要布置2N个孔的等间距式开孔板，其中N为自然数。
3.如权利要求1所述的一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线，其特征在于：当所述外层导体的层数大于等于2时，最外层的导体的绞向为右向，相邻的导体和其外层的导体的绞向相反布置，外层的导体的节径比不大于相邻的内层，且保证一定梯度差。
4.如权利要求1所述的一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线，其特征在于：所述承力加强芯具体为1+6根的铝包钢线同心绞合而成的承力加强芯。
5.如权利要求2或4所述的一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线，其特征在于：所述N根所述抽股式圆形截面铝线股间的间隙通过等分式分线板设置形成,其中N≥6。
6.如权利要求1所述的一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线，其特征在于：在所述内导体层上同心绞合一层由若干梯形截面铝线股组成的外导体层。
7.如权利要求6所述的一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线，其特征在于：单一一层的所述外层导体的绞向为右向，相邻的内层导体的绞向为左向。
8.如权利要求1所述的一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线，其特征在于：所述铝包钢线具体为20.3％IACS导电率、强度接近于G3A的高强度铝包钢线。
9.如权利要求1所述的一种自阻尼低损耗高强度铝包钢芯耐热铝合金绞线，其特征在于：所述内层导体、外层导体中铝线股采用超耐热铝合金材料，其导电率≥60％IACS，抗拉强度不低于同等效截面电工圆铝线，长期使用温度达到210℃，瞬时最高使用温度可达240℃以上。
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