CN217506997U

CN217506997U - 一种动力电缆

Info

Publication number: CN217506997U
Application number: CN202221455085.9U
Authority: CN
Inventors: 周建生
Original assignee: Xu Electric Technology Suzhou Co ltd
Current assignee: Xu Electric Technology Suzhou Co ltd
Priority date: 2022-06-09
Filing date: 2022-06-09
Publication date: 2022-09-27
Anticipated expiration: 2032-06-09

Abstract

本实用新型实施例公开了一种动力电缆。包括，至少一条缆芯、绝缘层、屏蔽层和空心结构，绝缘层包覆在缆芯外层，屏蔽层包覆在至少一条缆芯的外围；空心结构设置于屏蔽层内部空间中，相邻的两个缆芯和/或相邻的缆芯与屏蔽层之间的空间内设置有空心结构；空心结构内设置有支撑骨架。本实用新型中，空心结构的存在使缆芯与缆芯之间、缆芯与屏蔽层之间的介质变为介电常数很小的空气，极大减小了动力电缆内部介质的介电常数，使得动力电缆的整体电容降低，从而减少电能在动力电缆内传输时的能量损耗。另外，空心结构内支撑骨架的存在能够起到稳固动力电缆结构的效果，防止动力电缆在外力作用下发生变形，提高了动力电缆的抗弯曲性能和抗拉强度。

Description

一种动力电缆

技术领域

本实用新型实施例涉及电缆技术领域，尤其涉及一种动力电缆。

背景技术

动力电缆主要用于电力系统作为三相工业用电或单相民用电源的主干线，在电力系统主干线中用以传输和分配大功能的电能。电能从逆变器或转换器传输到电机的功率与动力电缆的电容密切相关。在工频下，线路衰减与动力电缆的电容成正相关性，动力电缆的电容越小，电能从逆变器或转换器传输到电机的功率就越大。因此，如何降低动力电缆的电容成为业界关注的重点。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种动力电缆，以降低动力电缆的电容，减少电能损耗。

本实用新型实施例提供了一种动力电缆，包括至少一条缆芯、绝缘层、屏蔽层和空心结构，所述绝缘层包覆在所述缆芯外层，所述屏蔽层包覆在所述至少一条缆芯的外围；

所述空心结构设置于所述屏蔽层内部空间中，相邻的两个所述缆芯和/或相邻的所述缆芯与所述屏蔽层之间的空间内设置有所述空心结构；所述空心结构内设置有支撑骨架。

本实用新型提供的动力电缆，包括，至少一条缆芯、绝缘层、屏蔽层和空心结构，绝缘层包覆在缆芯外层，屏蔽层包覆在至少一条缆芯的外围；空心结构设置于屏蔽层内部空间中，相邻的两个缆芯和/或相邻的缆芯与屏蔽层之间的空间内设置有空心结构；空心结构内设置有支撑骨架。空心结构的存在使缆芯与缆芯之间、缆芯与屏蔽层之间的介质变为介电常数很小的空气，由此极大减小了缆芯与缆芯之间、缆芯与屏蔽层之间介质的介电常数，使得动力电缆的整体电容降低，从而减少电能在动力电缆内传输时的能量损耗。另外，空心结构内支撑骨架的存在能够起到稳固动力电缆结构的效果，防止动力电缆在外力作用下发生变形，提高了动力电缆的抗弯曲性能和抗拉强度。

附图说明

图1为现有技术中的动力电缆的截面结构示意图；

图2为实用新型实施例提供的一种动力电缆的截面结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为现有技术中的动力电缆的截面结构示意图，参考图1，动力电缆包括多条内芯1’，内芯1’为导体，用于传输电能，内芯1’外层包覆有聚氯乙烯(Polyvinyl chloride，PVC)绝缘结构层2’。每条内芯1’外的PVC绝缘结构层2’相互接触，所有PVC绝缘结构层2’的外层设置有屏蔽结构层3’，屏蔽结构层3’的外层设置外护结构层7’。动力电缆的电容可包括内芯1’与内芯1’之间的电容，也即导体与导体之间的电容，以及内芯1’与屏蔽结构层3’之间的电容，也即导体与屏蔽结构层3’之间的电容。为了减小电能传输过程中的电能损耗，需降低动力电缆的电容。根据公式C＝εS/d，可知，电容C的大小与电容两极板间介质的介电常数ε和两极板间的距离d有关，介电常数ε越小，电容越小，极板间距离d越大，电容越小。因此，可通过减小内芯1’与内芯1’、内芯1’与屏蔽结构层3’之间介质的介电常数，和/或，增加内芯1’与内芯1’、内芯1’与屏蔽结构层3’之间的距离，来降低动力电缆的电容。但因为动力电缆受接线连接器、安装布线的限制，屏蔽结构层3’的厚度及整体外径可增加的限度很小，对电容的减小作用不大。图1所示现有技术中，绝缘结构层采用PVC材料，PVC材料的介电常数一般较大，可达3～8，因此，动力电缆的电容较大，电能损耗较大。

基于以上现有技术的缺陷，本实用新型实施例提供了一种动力电缆，包括至少一条缆芯、绝缘层、屏蔽层和空心结构，所述绝缘层包覆在所述缆芯外层，所述屏蔽层包覆在所述至少一条缆芯的外围；

本实用新型中，通过在屏蔽层内部设置空心结构，空心结构的存在使缆芯与缆芯之间、缆芯与屏蔽层之间的介质变为介电常数很小的空气，由此极大减小了缆芯与缆芯之间、缆芯与屏蔽层之间介质的介电常数，使得动力电缆的整体电容降低，从而减少电能在动力电缆内传输时的能量损耗。另外，空心结构内支撑骨架的存在能够起到稳固动力电缆结构的效果，防止动力电缆在外力作用下发生变形，提高了动力电缆的抗弯曲性能和抗拉强度。

以上是本实用新型的核心思想，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图2为实用新型实施例提供的一种动力电缆的截面结构示意图，如图2中所示，本实用新型提供的动力电缆包括至少一条缆芯1、绝缘层2、屏蔽层3和空心结构4，绝缘层2包覆在缆芯1外层，屏蔽层3包覆在至少一条缆芯1的外围；空心结构4设置于屏蔽层3内部空间中，相邻的两个缆芯1和/或相邻的缆芯1与屏蔽层3之间的空间内设置有空心结构4；空心结构4内设置有支撑骨架5。

具体地，如图2中所示，动力电缆包括至少一条缆芯1，缆芯1用于传输电能。一般动力电缆内包括四条缆芯1，本实施例以四条缆芯1为例，对本实用新型动力电缆的结构进行介绍，实际应用中缆芯1的数量不限于此。每条缆芯1的外层设置有绝缘层2，绝缘层2包覆在各条缆芯1的外层。屏蔽层3包覆在至少一条缆芯1的外围，也即，所有缆芯1的外围包覆一层屏蔽层3。

值得提出的是，本实用新型中，屏蔽层3的内部空间中设置有空心结构4，屏蔽层3的内部空间指的是，屏蔽层3靠近各缆芯1一侧的表面与屏蔽层3截面的圆心之间的空间。如图2中所示，屏蔽层3的内部空间可指相邻的两个缆芯1之间的空间，和/或，相邻的缆芯1与屏蔽层3之间的空间。此种设置方式下，缆芯1与缆芯1之间、缆芯1与屏蔽层3之间的介质为空气，而空气的介电常数很小，一般为1左右，由此能够极大地减小缆芯1与缆芯1之间、缆芯1与屏蔽层3之间介质的介电常数，使得动力电缆的整体电容较低，在很大程度上减少电能在动力电缆内传输时的能量损耗。

另外，为了保证空心结构4对各缆芯1以及屏蔽层3的支撑效果，本实施例还在空心结构4内设置了支撑骨架5。当动力电缆受到外力需要弯曲或扭动时，支撑骨架5能够起到稳固动力电缆结构的效果，提高了动力电缆的抗弯曲性能和抗拉强度。

可选的，可仍参考图2，在一可能的实施例中，屏蔽层3内部还可填充有泡棉6。泡棉6填充于屏蔽层3内部空间中未设置缆芯1、缆芯1外的绝缘层2以及空心结构4的空间。泡棉6的蓬松度高，具有很好的填充效果，能够提高动力电缆外部的圆整度；并且泡棉6内部空气含量很高，也能进一步降低动力电缆内部介质的介电常数；另外，泡棉6的柔性和弹性较高，进一步提高了动力电缆的弯曲柔韧性，使动力电缆在使用过程中易于安装。

可选的，对于屏蔽层3内部的空心结构4的具体设置方式，本实用新型实施例不做限制，本领域技术人员可根据实际需求进行设置。例如可设置为空心球结构和空心管结构等，但不限于此。

示例性的，在一可能的实施例中，空心结构4可为尼龙空心管，尼龙空心管螺旋缠绕缆芯1设置。

可仍参考图2，空心结构4可以为尼龙空心管41，当空心结构4为尼龙空心管41时，尼龙空心管41可螺旋缠绕缆芯1设置，也即，尼龙空心管41螺旋缠绕在缆芯1的绝缘层2外层。此种设置方式下，尼龙空心管41能够在动力电缆的整体延伸方向上均包覆在缆芯1的绝缘层2外层，进而使得动力电缆整个外部结构较为平整圆滑。并且尼龙材质的硬度和抗拉强度都比较高，也能提高动力电缆的抗拉强度，提升动力电缆使用寿命。

可选的，本实用新型实施例中，还可对支撑骨架5的结构进行设计。示例性的，可仍参考图2，支撑骨架5至少可以包括“十”字型支撑骨架和“米”字型支撑骨架。

如图2中所示，空心结构4内的支撑骨架5可为“十”字型支撑骨架和“米”字型支撑骨架。“十”字型支撑骨架和“米”字型支撑骨架设计方式比较简单，在保证支撑效果的同时，能够降低支撑骨架5的设置难度，进而降低动力电缆的制作难度，提高动力电缆的制作效率。

另外，值得提出的一点是，当动力电缆内包括多条缆芯1时，空心结构4的数量也应该设置多个，本实施例中，还可根据各空心结构4在屏蔽层3内部所处的位置设置各空心结构4内的支撑骨架5的具体结构。

示例性的，在一可能的实施例中，缆芯1包括n根，n根缆芯1均匀分布在屏蔽层3内部；空心结构4包括1个第一空心结构42和n个第二空心结构43，第一空心结构42位于屏蔽层3截面的圆心，n个第二空心结构43和n根缆芯1围绕第一空心结构42交替排列；其中，n为大于或等于3的整数。

可仍参考图2，当动力电缆内包括n根缆芯1时，n为大于或等于3的整数，也即，动力电缆内包括3根或3根以上缆芯1时，可设置n根缆芯1均匀分布在屏蔽层3内部。此时，空心结构4可分为第一空心结构42和第二空心结构43，第一空心结构42包括一个，设置在屏蔽层3截面的圆心处；第二空心结构43包括n个，n个第二空心结构43和n根缆芯1围绕第一空心结构42交替排列。例如图2中所示动力电缆内包括4根缆芯1，4根缆芯1在屏蔽层3内部均匀分布，1个第一空心结构42设置在4根缆芯1的对称中心处，4个第二空心结构43与4根缆芯1交替围绕第一空心结构42设置。此种设置方式下，能够保证各缆芯1之间、各缆芯1与屏蔽层3之间通过空心结构4相互间隔，进而保证缆芯1与缆芯1之间、缆芯1与屏蔽层3之间的介质为空气，从而降低动力电缆的介电常数。

另外，在一可能的实施例中，可设置第一空心结构42内的支撑骨架为“米”字型支撑骨架；第二空心结构43内的支撑骨架5为“十”字型支撑骨架。

可仍参考图2，由于第一空心结构42对n根缆芯1均起到支撑作用，第一空心结构42会受到n根缆芯1对其的作用力，此时可设置第一空心结构42内的支撑骨架5为“米”字型支撑骨架，以保证第一空心结构42不发生变形；同样的，由于第二空心结构43受到的作用力较少，此时可设置第二空心结构43内的支撑骨架5为“十”字型支撑骨架。

当然，第一空心结构42和第二空心结构43中的支撑骨架5的具体设置方式不限于此，本领域技术人员可根据实际需求进行设计，任意能够对空心结构4进行支撑的支撑结构均在本实用新型实施例保护的技术方案范围内。

可选的，在一可能的实施例中，绝缘层2为柔性交联聚乙烯绝缘层。与现有技术中的PVC绝缘结构层相比，柔性交联聚乙烯绝缘层的介电常数更小，仅为2.3左右，能够进一步降低动力电缆的电容。另外，柔性交联聚乙烯绝缘层的韧性较好，能够保证动力电缆在弯折时不发生开裂，提升了动力电缆的耐弯曲疲劳性。

可选的，在一可能的实施例中，屏蔽层3至少包括铜丝编织网。铜丝编织网的屏蔽性能较好，并且也具有较好的力学性能。

可选的，可仍参考图2，在一可能的实施例中，动力电缆还包括包覆在屏蔽层3外层的外护层7。外护层7设置在动力电缆的最外层，对动力电缆内部结构起到保护作用。

可选的，在一可能的实施例中，外护层7至少包括聚氯乙烯(PVC)外护层。PVC外护层的硬度较高，设置在动力电缆的最外层，能够对动力电缆起到较好的保护作用，降低外界环境对动力电缆的损害，提高动力电缆的使用寿命。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种动力电缆，其特征在于，包括至少一条缆芯、绝缘层、屏蔽层和空心结构，所述绝缘层包覆在所述缆芯外层，所述屏蔽层包覆在所述至少一条缆芯的外围；

2.根据权利要求1所述的动力电缆，其特征在于，所述屏蔽层内部填充有泡棉。

3.根据权利要求2所述的动力电缆，其特征在于，所述空心结构为尼龙空心管，所述尼龙空心管螺旋缠绕所述缆芯设置。

4.根据权利要求1所述的动力电缆，其特征在于，所述支撑骨架至少包括“十”字型支撑骨架和“米”字型支撑骨架。

5.根据权利要求4所述的动力电缆，其特征在于，所述缆芯包括n根，n根所述缆芯均匀分布在屏蔽层内部；

所述空心结构包括1个第一空心结构和n个第二空心结构，第一空心结构位于屏蔽层截面的圆心，n个第二空心结构和n根所述缆芯围绕所述第一空心结构交替排列；

其中，n为大于或等于3的整数。

6.根据权利要求5所述的动力电缆，其特征在于，第一空心结构内的所述支撑骨架为“米”字型支撑骨架；第二空心结构内的所述支撑骨架为“十”字型支撑骨架。

7.根据权利要求1所述的动力电缆，其特征在于，所述绝缘层为柔性交联聚乙烯绝缘层。

8.根据权利要求1所述的动力电缆，其特征在于，所述屏蔽层至少包括铜丝编织网。

9.根据权利要求1所述的动力电缆，其特征在于，还包括包覆在所述屏蔽层外层的外护层。

10.根据权利要求9所述的动力电缆，其特征在于，所述外护层至少包括聚氯乙烯外护层。