CN202487246U - 一种高强度大容量架空绝缘电缆 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种高强度大容量架空绝缘电缆，包括由内至外依次设置的加强芯、绞合导体、半导电内屏蔽和耐气候绝缘材料；所述加强芯为圆形或非圆形的复合芯，可以选自高强度碳纤维复合芯、玄武岩复合芯、芳纶纤维复合芯的任意一种或者任意组合。本实用新型的加强芯采用纤维复合芯，其抗拉强度高达2399MPa，使得整根绝缘电缆的抗拉强度远远高于现行铝合金导体绝缘架空电缆和钢芯铝绞线导电线芯架空绝缘电缆，架空档距约为普通架空绝缘导线大10～50倍，不仅节省大量杆塔，而且缩短工期，极大地节约了占地费、人力成本、设备成本等，同时由于加强芯为非磁性材料，运行时不产生磁损耗，每年还可为国家节省许多煤、水等能源。

Description

一种高强度大容量架空绝缘电缆
技术领域
本实用新型涉及一种架空绝缘电缆，特别涉及一种高强度大容量架空绝缘电缆。
背景技术
现行应用的架空绝缘电缆，通常采用圆线紧压而成的圆形硬铝导体或铝合金导体，半导电内屏蔽(6KV及以上)和70℃或90℃耐气候绝缘材料。尽管其大量应用，但在实际使用过程中暴露出许多突出问题：抗拉强度低、传输容量小、线路损耗大、架设时档距小，运行故障率高、使用寿命短等。例如其中硬铝单线的导电率仅为61％IACS，铝合金单线的导电率最高为53％，硬铝单线的抗拉强度仅为159～180N/mm2，高强度铝镁硅铝合金单线的最高抗拉强度为340N/mm2，架设档距仅为50～80m。同时由于导体的紧压系数仅为85～90％，铝导体表面粗糙不平，毛刺多，在电场作用下产生尖端放电，最终导致绝缘击穿。另外导体一旦进水，易在绝缘中产生水树，在电场作用下加速绝缘老化，影响架空绝缘电缆的使用寿命，同时使输电线路的故障率高、电气安全性能降低、线路维护费用增加，严重时会造成断线等重大安全事故。
中国专利ZL95250017.5公开了《一种新型架空电缆》，其采用钢芯铝绞线导电线芯、屏蔽层和绝缘层。虽然导电线芯采用单股或多股钢丝增加了抗拉强度，但抗拉强度仍然不高，线路档距仅可增加到80～100m。同时，由于导电线芯中采用了钢丝，产生磁滞损耗和涡流损耗，比普通架空绝缘电缆的载流量更低，线损更大。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服前述现有架空绝缘电缆的缺陷和不足，提供一种高强度、传输容量大、使用寿命长的新型架空绝缘电缆。
实现本实用新型目的的技术方案是一种高强度大容量架空绝缘电缆，包括由内至外依次设置的加强芯、绞合导体、半导电内屏蔽和耐气候绝缘材料；所述加强芯为圆形或非圆形的复合芯，可以选自高强度碳纤维复合芯、玄武岩复合芯、芳纶纤维复合芯的任意一种或者任意组合。
所述加强芯的复合芯可以为单根，也可为多根绞合。
所述绞合导体由多根单线同心绞合而成，单线为导电率为不低于63％IACS的退火铝线。
所述构成绞合导体的单线为非圆形。
所述绞合导体的填充系数不小于93％。
所述耐气候绝缘材料为150℃黑色耐候性辐照交联聚乙烯架空绝缘料。
采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：(1)本实用新型的加强芯采用纤维复合芯，其抗拉强度高达2399MPa，使得整根绝缘电缆的抗拉强度远远高于现行铝合金导体绝缘架空电缆和钢芯铝绞线导电线芯架空绝缘电缆，架空档距约为普通架空绝缘导线大10～50倍，不仅节省大量杆塔，而且缩短工期，极大地节约了占地费、人力成本、设备成本等，同时由于加强芯为非磁性材料，运行时不产生磁损耗，每年还可为国家节省许多煤、水等能源。
(2)本实用新型的绞合导采用导电率不低于63％IACS的退火铝型线同心绞合，填充系数高达93％以上，单线退火铝型线截面大于普通圆铝线，在直径相同情况下，退火铝型线绞合导体铝截面比普通圆线紧压导体多28％左右，在面积相同时，退火铝型线绞合导体铝截面比普通圆线紧压导体小得多，根数远少于圆铝线，不仅可以节省大量内屏蔽及绝缘料、模具费用、拉丝、接头、存储、搬运、上机时间，而且对设备绞笼数和盘数要求不如圆线要求那么严格，而且退火铝型线的导电率较硬圆铝线的导电率高2％以上。绞合导体高的填充系数，使导体结构更密实，尺寸均匀，表成光滑，不仅能有效地阻止水沿绝缘电缆的纵向渗透，而且使电缆电场更均匀，减少传统铝紧压导体表面油污多、毛刺多、缝隙大等缺点，提高绝缘电缆的电气安全性能。
(3)普通架空绝缘电缆由于受铝芯或钢芯铝绞线导电线芯抗拉强度损失的限制，其长期运行温度仅为70～90℃，本实用新型的耐气候绝缘材料为150℃耐候辐照交联聚烯烃绝缘，因此电缆的长期运行温度可达150℃，电缆传输容量约为普通铝芯或钢芯铝绞线导电线芯架空绝缘电缆传输容量的1.8～22倍，由于传输容量大，可减少1倍的电缆线路回路数，可节省1倍的空中走廊。
(4)本实用新型电缆重量轻，弧垂小，档距内线长短，整个工程所用长度比比普通铝芯或钢芯铝绞线导电线芯架空绝缘电缆长度约少1％，效益更高，值得大力推广。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1为本实用新型的一种结构示意图。
图2为本实用新型的另一种结构示意图。
附图中标号为：
加强芯1、绞合导体2、半导电内屏蔽3、耐气候绝缘材料4。
具体实施方式
(实施例1)
见图1，本实施例的一种高强度大容量架空绝缘电缆，包括由内至外依次设置的加强芯1、绞合导体2、半导电内屏蔽3和耐气候绝缘材料4。
其中加强芯1为圆形或非圆形的复合芯，可以选自高强度碳纤维复合芯、玄武岩复合芯、芳纶纤维复合芯的任意一种或者任意组合。本实施例中的加强芯1的复合芯为单根。
绞合导体2由多根单线同心绞合而成，单线为导电率为不低于63％IACS的退火铝线。构成绞合导体2的单线为非圆形，本实施例中的单线形状为梯形。绞合导体2的填充系数不小于93％。
半导电内屏蔽3与普通架空绝缘电缆材料一样，可为交联型也可为非交联型，挤出厚度可比普通架空绝缘电缆要求更薄，材料消耗更少。
耐气候绝缘材料4为150℃黑色耐候性辐照交联聚乙烯架空绝缘料。
(实施例2)
见图2，本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：本实施例中的加强芯1的复合芯为多根绞合而成，构成绞合导体2的单线为Z形。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高强度大容量架空绝缘电缆，其特征在于：包括由内至外依次设置的加强芯(1)、绞合导体(2)、半导电内屏蔽(3)和耐气候绝缘材料(4)；所述加强芯(1)为圆形或非圆形的复合芯，可以选自高强度碳纤维复合芯、玄武岩复合芯、芳纶纤维复合芯的任意一种或者任意组合。
2.根据权利要求1所述的一种高强度大容量架空绝缘电缆，其特征在于：所述加强芯(1)的复合芯可以为单根，也可为多根绞合。
3.根据权利要求1所述的一种高强度大容量架空绝缘电缆，其特征在于：所述绞合导体(2)由多根单线同心绞合而成，单线为导电率为不低于63％IACS的退火铝线。
4.根据权利要求3所述的一种高强度大容量架空绝缘电缆，其特征在于：所述构成绞合导体(2)的单线为非圆形。
5.根据权利要求3或4所述的一种高强度大容量架空绝缘电缆，其特征在于：所述绞合导体(2)的填充系数不小于93％。
6.根据权利要求1所述的一种高强度大容量架空绝缘电缆，其特征在于：所述耐气候绝缘材料(4)为150℃黑色耐候性辐照交联聚乙烯架空绝缘料。
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