CN106981337A - 一种高效散热的承压电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高效散热的承压电缆，包括电缆本体和套设在电缆本体外的形状记忆导热片；所述形状记忆导热片沿电缆长度方向延伸且静力状态下径向截面为螺旋形；所述形状记忆导热片由第一导热层、第二导热层以及由第一导热层和第二导热层围合成的密封空腔构成；所述第一导热层形成形状记忆导热片螺旋形的外层，所述第二导热层形成形状记忆导热片螺旋形的内层；该高效散热的承压电缆可以根据电缆的发热情况自发自动的变化相应的散热面积，从而有效保障电缆温度的稳定性，防止电缆温度过高引发各种损害和危险，减少电能的浪费，并且能够捕获外界风，更高效的利用外界风对电缆进行散热；此外，该电缆还有良好的抗压性能。

Description

一种高效散热的承压电缆
技术领域
本发明涉及一种高效散热的承压电缆，属于电力传输领域。
背景技术
电缆在生产生活中具有广泛的应用，电缆通常是由几根或几组导线绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。多架设在空中或装在地下、水底，用于电讯或电力输送；现有的电缆，特别是电流通量大，电压高的电缆长时间发热量较大，容易使电缆结构和包材疲劳，影响材料性质，损坏电缆结构，而且容易引发危险，产生不可预料的后果，而且电缆的电阻率随温度升高而加大，会浪费电能，并且电缆的导热部分采用铜芯，铜较软，在挤压、运输等过程中容易产生微小的变形，影响输电效率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种高效散热的承压电缆。该高效散热的承压电缆可以根据电缆的发热情况自发自动的变化相应的散热面积，从而有效保障电缆温度的稳定性，防止电缆温度过高引发各种损害和危险，减少电能的浪费，并且能够捕获外界风，更高效的利用外界风对电缆进行散热；此外，该电缆还有良好的抗压性能。
本发明的技术方案如下：
一种高效散热的承压电缆，包括电缆本体和套设在电缆本体外的形状记忆导热片；所述形状记忆导热片沿电缆长度方向延伸且静力状态下径向截面为螺旋形；所述形状记忆导热片由第一导热层、第二导热层以及由第一导热层和第二导热层围合成的密封空腔构成；所述第一导热层形成形状记忆导热片螺旋形的外层，所述第二导热层形成形状记忆导热片螺旋形的内层；所述第二导热层的热膨胀率大于第一导热层的热膨胀率，使形状记忆导热片受热展开；所述电缆本体包括多根电线、套设在多根电线外的第一绝缘层以及套设在第一绝缘层外的导热层；所述形状记忆导热片一侧连接在导热层上，另一侧螺旋状卷曲在导热层外；所述形状记忆导热片在靠近与导热层连接处的位置沿电缆长度方向设置有多个连通外界的通风管；所述电线包括线芯和包裹在线芯外的第二绝缘层；所述第一绝缘层与多根电线之间的间隙以及多根电线相互之间的间隙填充有导热材料。
其中，所述通风管由内到外沿形状记忆导热片的螺旋方向倾斜弯曲。
其中，多根电线成环形分布。
其中，所述电缆中心位置设置有多角形空腔；所述多角形空腔的角数与电线的根数相同；多角形空腔的每个角均朝向两相邻的电线之间的位置。
本发明具有如下有益效果：
1、本发明一种高效散热的承压电缆可以根据电缆的发热情况自发自动的变化相应的散热面积，从而有效保障电缆温度的稳定性，防止电缆温度过高引发各种损害和危险，减少电能的浪费，绕导热层螺旋形的设计能够捕获外界风，更高效的利用外界风对电缆进行散热；此外，该电缆还有良好的抗压性能。
2、本发明一种高效散热的承压电缆设置有形状记忆导热片，通过第一导热层和第二导热层不同的热膨胀率实现形状记忆导热片的受热展开，从而增大散热面积，提高空气的流通性，提高散热效率。
3、本发明一种高效散热的承压电缆的形状记忆导热片内设置有密封空腔，能够利用空气受热膨胀的特性提高形状记忆导热片展开的能力。
4、本发明的形状记忆导热片设置有通风管，该通风管由内到外沿形状记忆导热片的螺旋方向倾斜弯曲，不仅利于捕获的风通到外界，利于空气循环，并且使空气沿着形状记忆导热片的螺旋方向进出风，减少风力损耗，进一步利用在螺旋内被加热的空气受热膨胀和空气流动产生的压强差提高整体进出风速，进一步提高散热效率。
5、本发明一种高效散热的承压电缆设置有多角形空腔，首先，多角形空腔内的空气可吸收热量；其次，多角形空腔的角数与电线的根数相同，且多角形空腔的角朝向两相邻电线间的位置，如此设置可以优化缓冲电缆的热膨胀，在电缆热膨胀过程中，多角形空腔结构将导热材料分割，由于多角形空腔的根部在这一过程中主要受径向作用力，而角部两边在这一过程中主要受相对的切线方向的横力，因此该结构可以有效的抵消和化解电缆内部热膨胀产生的应力。
附图说明
图1为本发明形状记忆导热片未展开时的一种高效散热的承压电缆的结构示意图；
图2为本发明形状记忆导热片展开后的一种高效散热的承压电缆的结构示意图；
图3为本发明多角形空腔其中一组平衡力示意图。
图中附图标记表示为：
1-电缆本体、11-电线、111-线芯、112-第二绝缘层、12-第一绝缘层、13-导热层、14-导热材料、2-形状记忆导热片、21-第一导热层、22-第二导热层、23-密封空腔、24-通风管、4-多角形空腔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
如图1至3所示，一种高效散热的承压电缆，包括电缆本体1和套设在电缆本体1外的形状记忆导热片2；所述形状记忆导热片2沿电缆长度方向延伸且静力状态下径向截面为螺旋形；所述形状记忆导热片2由第一导热层21、第二导热层22以及由第一导热层21和第二导热层22围合成的密封空腔23构成；所述第一导热层21形成形状记忆导热片2螺旋形的外层，所述第二导热层22形成形状记忆导热片2螺旋形的内层；所述第二导热层22的热膨胀率大于第一导热层21的热膨胀率，通过第一导热层21和第二导热层22不同的热膨胀率实现形状记忆导热片2的受热展开，从而增大散热面积，提高空气的流通性，提高散热效率，而密封空腔23的设置能够利用空气受热膨胀的特性提高形状记忆导热片2展开的能力。
所述电缆本体1包括多根电线11、套设在多根电线11外的第一绝缘层12以及套设在第一绝缘层12外的导热层13；所述形状记忆导热片2一侧连接在导热层13上，另一侧螺旋状卷曲在导热层13外；所述形状记忆导热片2在靠近与导热层13连接处的位置沿电缆长度方向设置有多个连通外界的通风管24；所述电线11包括线芯111和包裹在线芯111外的第二绝缘层112；所述第一绝缘层12与多根电线11之间的间隙以及多根电线11相互之间的间隙填充有导热材料14。
进一步的，如图1、2所示，所述通风管24由内到外沿形状记忆导热片2的螺旋方向倾斜弯曲，不仅利于捕获的风通到外界，利于空气循环，并且使空气沿着形状记忆导热片2的螺旋方向进出风，减少风力损耗，进一步利用在螺旋内被加热的空气受热膨胀和空气流动产生的压强差提高整体进出风速，进一步提高散热效率。
进一步的，多根电线11成环形分布。
进一步的，如图1至3所示，所述电缆中心位置设置有多角形空腔4；所述多角形空腔4的角数与电线11的根数相同；多角形空腔4的每个角均朝向两相邻的电线11之间的位置；首先，多角形空腔4内的空气可吸收热量；其次，多角形空腔4的角数与电线11的根数相同，且多角形空腔4的角朝向两相邻电线11间的位置，如此设置可以优化缓冲电缆的热膨胀，在电缆热膨胀过程中，多角形空腔4结构将导热材料14分割，由于多角形空腔4的根部在这一过程中主要受径向作用力，而角部两边在这一过程中主要受相对的切线方向的横力，因此该结构可以有效的抵消和化解电缆内部热膨胀产生的应力。
本发明的工作原理：
电缆在通电过程中产生热量，通过导热材料14和导热层13传导至形状记忆导热片2，第二导热层22的热膨胀率大于第一导热层21的热膨胀率，第二导热层22膨胀较第一导热层21多，因此，形状记忆导热片2展开，增大了与空气的接触面积和空气容腔，提高空气的流通性，因此提高了散热效率，在这一过程中，密封空腔23内的空气受热膨胀，进一步促使形状记忆导热片2展开；当有风的时候，由于形状记忆导热片2的螺旋结构，会使风沿螺旋结构流动，在这一过程中不断与形状记忆导热片2产生换热，并通过通风管24实现循环。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种高效散热的承压电缆，其特征在于：包括电缆本体(1)和套设在电缆本体(1)外的形状记忆导热片(2)；所述形状记忆导热片(2)沿电缆长度方向延伸且静力状态下径向截面为螺旋形；所述形状记忆导热片(2)由第一导热层(21)、第二导热层(22)以及由第一导热层(21)和第二导热层(22)围合成的密封空腔(23)构成；所述第一导热层(21)形成形状记忆导热片(2)螺旋形的外层，所述第二导热层(22)形成形状记忆导热片(2)螺旋形的内层；所述第二导热层(22)的热膨胀率大于第一导热层(21)的热膨胀率，使形状记忆导热片(2)受热展开；所述电缆本体(1)包括多根电线(11)、套设在多根电线(11)外的第一绝缘层(12)以及套设在第一绝缘层(12)外的导热层(13)；所述形状记忆导热片(2)一侧连接在导热层(13)上，另一侧螺旋状卷曲在导热层(13)外；所述形状记忆导热片(2)在靠近与导热层(13)连接处的位置沿电缆长度方向设置有多个连通外界的通风管(24)；所述电线(11)包括线芯(111)和包裹在线芯(111)外的第二绝缘层(112)；所述第一绝缘层(12)与多根电线(11)之间的间隙以及多根电线(11)相互之间的间隙填充有导热材料(14)。
2.如权利要求1所述的一种高效散热的承压电缆，其特征在于：所述通风管(24)由内到外沿形状记忆导热片(2)的螺旋方向倾斜弯曲。
3.如权利要求2所述的一种高效散热的承压电缆，其特征在于：多根电线(11)成环形分布。
4.如权利要求3所述的一种高效散热的承压电缆，其特征在于：所述电缆中心位置设置有多角形空腔(4)；所述多角形空腔(4)的角数与电线(11)的根数相同；多角形空腔(4)的每个角均朝向两相邻的电线(11)之间的位置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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