CN118231042A - 一种高保真电源线 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高保真电源线，其包括至少两根电芯，所述电芯包括单股的导线体，所述导线体外设有绝缘套。本发明高保真电源线，结能有效降低电容，传输效果好，更加轻便及美观，成本低，适用范围广。

Description

一种高保真电源线

技术领域

本发明涉及一种电源线，特别涉及一种高保真电源线。

背景技术

现有的高保真电源线结构复杂且产品整体的重量重且精，不够轻便，如CN113809599A涉及到的一种高保真电源线，虽然这种产品可以达到高保真的效果，但是产品偏精偏重，且整体的用料多，成本相对偏高，使用局限性较大。

发明内容

【1】要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、重量轻、强度高、成本低且使用效果好的高保真电源线。

【2】解决问题的技术方案

本发明提供一种高保真电源线，其包括至少两根电芯，所述电芯包括单股的导线体，所述导线体为扁状，所述导线体外设有绝缘套。

进一步的，所述电芯通过螺旋缠绕连接。

进一步的，所述导线体的外径小于所述绝缘套的内径，且在所述导线体与所述绝缘套之间产生间隙并形成空气绝缘层。

进一步的，所述电芯包括中心电芯1及螺旋缠绕在所述中心电芯1外的多根外圈电芯2，所述中心电芯1作为地线及缠绕载体，所述外圈电芯2分别作为零线电芯和火线电芯、且零线电芯和火线电芯呈不间隔设置。

进一步的，所述中心电芯1与所述外圈电芯2的总数为2-11根。

进一步的，所述导线体由导电金属制成，所述绝缘套由铁氟龙材料制成。

进一步的，所述导线体的宽度与厚度的比值大于等于2。

进一步的，所述导线体11为螺旋形。

进一步的，所述绝缘套包括同轴设置的外管体22和内管体21，所述内管体21的外壁与所述外管体22的内壁之间设有间隙并形成第一空气绝缘缓冲腔，所述第一空气绝缘缓冲腔内设有用于连接所述外管体22及所述内管体21并实现支撑的支撑部23，所述支撑部23为多个且周向均布；所述内管体的内壁周向均布有多个条形凸起134，所述条形凸起为螺旋形、且其旋向与导线体的旋向相反。

进一步的，包括以下生产步骤：

S1、将金属锭进行加热软化；

S2、将金属锭压制成直径为8mm的金属杆；

S3拉丝，将金属杆以5m-8m/s的速率进行拉丝，且每道拉丝工序的变形量为3％-5％，并最终形成直径为0.8mm-2mm圆形的金属丝；

S4对圆形的金属丝进行压扁处理并形成扁状的导线体，该导线体的横截面的厚度大于等于0.1mm且小于等于1mm，宽度大于等于1mm且小于等于5mm，且宽度与厚度的比值大于2；

S5、通过绞线机对导线体进行绞线，使其以自身的中心为轴线形成螺旋形，该螺旋形的导程L1为其宽度的3-8倍；

S6、将导线体进行表面电镀或涂覆绝缘层；

S7、在导线体外包覆绝缘层并形成电芯，包覆时，绝缘套的挤出口与导线体之间具有相对转动、且相对转动方向与导线体的自身扭转方向相反；

S8、预铰，将电芯绕一刚性的主轴进行螺旋缠绕并形成外圈电芯，其缠绕方向与导线体的螺旋方向相同，且缠绕的导程L2为导线体的导程L1的3-6倍，该主轴的直径为电芯的外径的70％-90％；

S9、将一直线电芯作为中心电芯，在其外侧周向均布六个外圈电芯，将六个外圈电芯朝同一方向以导程L2进行缠绕，且在中线电芯与外圈电芯之间和/或在相邻两外圈电芯之间设置粘结剂。

【3】有益效果

本发明高保真电源线，电芯采用单股导体结构，能降低集肤效应，提高导体的有效截面积，降低电容，传导效果好；采用扁状结构，进一步提高有效截面积，减小导体深度，减小或避免内部涡流，大大提高了传导效果，实现高保真传输，同时降低了导线整体硬度；导线体采用螺旋结构，能大大提高整体的抗拧和抗拉强度，提高整体结构的可靠性和稳定性，防止断裂，同时，其能使导线体从整体上为圆形，便于缠绕操作；采用中心电芯及外圈电芯结构，外形美观，抗拉强度高；对绝缘套结构进行重新设计，绝缘效果好，同时能提高抗压强度，延长使用寿命；在绝缘套内设置与导线体旋向相反的条形凸起，能产生与导线体相反的抗扭力，同时能提高电芯的整体抗拉和抗扭强度；本发明高保真电源线，结能有效降低电容，传输效果好，更加轻便及美观，成本低，适用范围广。

附图说明

图1为本发明高保真电源线的结构示意图；

图2为本发明高保真电源线的剖视图；

图3为本发明高保真电源线的电芯的剖视图；

图4为本发明高保真电源线的绝缘套的纵向剖视图；

图5为本发明高保真电源线导线体的缠绕示意图；

图6为本发明高保真电源线的中心电芯的导线体的结构示意图；

图7为本发明高保真电源线的外圈电芯的导线体的结构示意图；

图8为本发明高保真电源线的中心电芯的导线体的主视图；

图9为本发明高保真电源线的中心电芯的导线体的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图，详细介绍本发明实施例。

参阅图1-图9，本发明提供一种高保真电源线，其包括至少两根电芯，电芯包括单股的导线体，单股，即单根导线体，其并非通过多股细导线集股(缠绕)而成，在成型时，其由金属杆(本申请中为银)在成型孔中挤压成型，且本实施例，该导线体11为扁状，即横截面为长方体结构，导体的电传导过程中会有一个很大的效应叫做集肤效应，集肤效应是指交流电(AC)在导体内分布的一种趋势，其中电流主要集中在导体的表面附近，并且随着导体深度的增加，电流密度呈现指数下降，这种效应由于交流电产生的磁场在导体内部引起涡流(eddy currents)，这些涡流的方向与原电流相反，因此在导体内部产生了与表面电流密度相等的反向电流，本申请中，采用单根的导线体形式(非多股缠绕)，同时，采用扁状结构，减小了深度比，增大了导体的有效面积，大大降低了工作过程中的有效电阻，减小了集肤效应，减小电容，电流传导效果好。

本申请中，导线体为扁状形式，其能在减小集肤效应、增大有效面积的前提下减小整体的硬度(刚度)，确保导线具有足够的柔性，本实施例中，该导线体的横截面的厚度大于等于0.2mm且小于等于0.6mm，横截面的宽度大于等于1mm且小于等于2mm，且宽度与厚度的比值大于2，优选的为10，其能实现最优的有效面积占比，提高传输效果的同时，降低整体尺寸，减小制作成本。

导线体为螺旋形，具体的，参阅图1、图5和图6，导线体以自身中线为轴线扭转成螺旋形，采用螺旋形，能大大提高整体的抗拧和抗拉强度，提高整体结构的可靠性和稳定性，防止断裂，同时，其能使导线体从整体上为圆形，便于缠绕操作，本实施例中，该导线体由银制成。

在导线体外设有绝缘套，该导线体的外径小于绝缘套的内径，因此，在导线体与绝缘套之间具有间隙，进而形成一个空气绝缘层，该空气绝缘层具有绝缘效果，同时使整体具有弹性，抗压抗拉效果好。

具体的，参阅图2和图3，该绝缘套包括外管体22和内管体21，该外管体22和内管体21整体为管状结构，内套管位于外套管内，两者同轴设置，在内管体21的外壁与外管体22的内壁之间设有间隙，该间隙形成一个空气绝缘缓冲腔，该空气绝缘缓冲腔整体为圆环形结构，即形成一个圆环形的空气绝缘层，其同时具有弹性变形能力，抗压、抗变形能力好；该空气绝缘缓冲层的厚度大于或等于1mm；在第一空气绝缘缓冲腔内设有多个支撑部23，该支撑部23为多个且周向均布，其用于连接外管体22及内管体21，进而实现两者的相互支撑，该支撑部23为条形，其为直线型或螺旋形，当为直线型时，其长度方向平行于电芯的长度方向，当为螺旋形时，其旋向与导线体的旋向相反；同时，在内管体的内壁周向均布有多个条形凸起134，该条形凸起的横截面为圆弧形，其为螺旋形，且其旋向与导线体的旋向相反，其能提高整体的结构强度的同时，能产生与内部导向体相反的抗扭方向，提高抗扭强度和抗拉强度，本实施例中，该绝缘套采用铁氟龙材料制成。

本申请中，电芯包括中心电芯1及螺旋缠绕在中心电芯1外的外圈电芯2，外圈电芯2为多根，中心电芯1为直线形，其作为地线及外圈电芯的缠绕载体，多根外圈电芯2分别作为零线电芯和火线电芯，同时，且零线电芯和火线电芯呈不间隔设置；该电芯的总数为2-11根，即中心电芯及外圈电芯的总数为2-11根，优选的，中心电芯1的外径与外圈电芯2的外径相同，同时，中线电芯1为1根，而外圈电芯2为6根，六根外圈电芯的其中三根为火线，三根火线相邻设置，另外三根作为零线，且相邻设置，六根外圈电芯呈相同方向、相同螺距缠绕在中心电芯外，两两电芯之间均刚好接触，参阅图2。

参阅图5-图7，中线电芯内的导线体3整体为直线形，其以自身的中线为轴线扭转成螺旋形，外圈电芯的导线体先自身扭转成螺旋线，其旋向与中心电芯的导线体3的旋向相同，再以中芯电芯为轴线呈缠绕的方式扭转成螺旋形，其与自身的旋向相同。

同时，本发明还提供一种高保真电连接线，其在上述高保真电源线的两端设置插头，同时，在两端设置有连接卡套，该连接卡套与插头连接，形成保护。

本申请中，上述导线体由银制成。

本申请中，高保真电源线包括以下生产步骤：

S1、将银锭进行加热软化；

S2、通过压机将银锭压制成直径为8mm的金属杆；

S3拉丝，将金属杆以5m-8m/s的速率进行拉丝，且每道拉丝工序的变形量为3％-5％，最终形成直径为0.8mm-2mm的圆形的金属丝；

S4对圆形的金属丝进行压扁处理并形成扁状的导线体，该导线体的横截面的厚度大于等于0.1mm且小于等于1mm，宽度大于等于1mm且小于等于5mm，且宽度与厚度的比值大于2，优选的为10；

S5、通过绞线机对导线体进行绞线，使其以自身的中心为轴线形成螺旋形，该螺旋形的导程L1为其宽度的3-8倍；

S6、将导线体进行表面电镀或涂覆绝缘层；

S7、在导线体外包覆绝缘层并形成电芯，该绝缘套采用铁氟龙材料制成，包覆时，在绝缘套的挤出口与导线体之间具有相对转动，相对转动，即以一个物体为参照物，另一物体运动，其可以为一个物体运动，也可以为两个物体同时运动，该相对转动方向与导线体的自身扭转方向相反，为了便于生产，本实施例中，绝缘套的出口为固定，导线体朝背向其旋向的方向转动，形成相互转动；

S8、预铰，将电芯绕一刚性的主轴进行螺旋缠绕并形成外圈电芯，其缠绕方向与导线体的螺旋方向相同，且缠绕的导程L2为导线体的导程L1的3-6倍，该主轴的直径为电芯的外径的70％-90％；

S9、将一直线电芯作为中心电芯，在其外侧周向均布六个外圈电芯，将六个外圈电芯朝同一方向以导程L2进行缠绕，且在中线电芯与外圈电芯之间和/或在相邻两外圈电芯之间设置粘结剂。

本发明高保真电源线，电芯采用单股导体结构，能降低集肤效应，提高导体的有效截面积，降低电容，传导效果好；采用扁状结构，进一步提高有效截面积，减小导体深度，减小或避免内部涡流，大大提高了传导效果，实现高保真传输，同时降低了导线整体硬度；导线体采用螺旋结构，能大大提高整体的抗拧和抗拉强度，提高整体结构的可靠性和稳定性，防止断裂，同时，其能使导线体从整体上为圆形，便于缠绕操作；采用中心电芯及外圈电芯结构，外形美观，抗拉强度高；对绝缘套结构进行重新设计，绝缘效果好，同时能提高抗压强度，延长使用寿命；在绝缘套内设置与导线体旋向相反的条形凸起，能产生与导线体相反的抗扭力，同时能提高电芯的整体抗拉和抗扭强度；本发明高保真电源线，结能有效降低电容，传输效果好，更加轻便及美观，成本低，适用范围广。

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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种高保真电源线，其特征在于：包括至少两根电芯，所述电芯包括单股的导线体，所述导线体为扁状，所述导线体外设有绝缘套。

2.如权利要求1所述的高保真电源线，其特征在于：所述电芯通过螺旋缠绕连接。

3.如权利要求1所述的高保真电源线，其特征在于：所述导线体的外径小于所述绝缘套的内径，且在所述导线体与所述绝缘套之间产生间隙并形成空气绝缘层。

4.如权利要求1所述的高保真电源线，其特征在于：所述电芯包括中心电芯1及螺旋缠绕在所述中心电芯1外的多根外圈电芯2，所述中心电芯1作为地线及缠绕载体，所述外圈电芯2分别作为零线电芯和火线电芯、且零线电芯和火线电芯呈不间隔设置。

5.如权利要求1所述的高保真电源线，其特征在于：所述中心电芯1与所述外圈电芯2的总数为2-11根。

6.如权利要求1所述的高保真电源线，其特征在于：所述导线体由导电金属制成，所述绝缘套由铁氟龙材料制成。

7.如权利要求1所述的高保真电源线，其特征在于：所述导线体的宽度与厚度的比值大于等于2。

8.如权利要求1所述的高保真电源线，其特征在于：所述导线体11为螺旋形。

9.如权利要求1所述的高保真电源线，其特征在于：所述绝缘套包括同轴设置的外管体22和内管体21，所述内管体21的外壁与所述外管体22的内壁之间设有间隙并形成第一空气绝缘缓冲腔，所述第一空气绝缘缓冲腔内设有用于连接所述外管体22及所述内管体21并实现支撑的支撑部23，所述支撑部23为多个且周向均布；所述内管体的内壁周向均布有多个条形凸起134，所述条形凸起为螺旋形、且其旋向与导线体的旋向相反。

10.如权利要求1所述的高保真电源线，其特征在于，包括以下生产步骤：

S1、将金属锭进行加热软化；

S2、将金属锭压制成直径为8mm的金属杆；

S3、拉丝，将金属杆以5m-8m/s的速率进行拉丝，且每道拉丝工序的变形量为3％-5％，并最终形成直径为0.8mm-2mm圆形的金属丝；

S4、对圆形的金属丝进行压扁处理并形成扁状的导线体，该导线体的横截面的厚度大于等于0.1mm且小于等于1mm，宽度大于等于1mm且小于等于5mm，且宽度与厚度的比值大于2；

S5、通过绞线机对导线体进行绞线，使其以自身的中心为轴线形成螺旋形，该螺旋形的导程L1为其宽度的3-8倍；

S6、将导线体进行表面电镀或涂覆绝缘层；

S7、在导线体外包覆绝缘层并形成电芯，包覆时，绝缘套的挤出口与导线体之间具有相对转动、且相对转动方向与导线体的自身扭转方向相反；

S8、预铰，将电芯绕一刚性的主轴进行螺旋缠绕并形成外圈电芯，其缠绕方向与导线体的螺旋方向相同，且缠绕的导程L2为导线体的导程L1的3-6倍，该主轴的直径为电芯的外径的70％-90％；

S9、将一直线电芯作为中心电芯，在其外侧周向均布六个外圈电芯，将六个外圈电芯朝同一方向以导程L2进行缠绕，且在中线电芯与外圈电芯之间和/或在相邻两外圈电芯之间设置粘结剂。