铜铝混合电力电缆的紧压导体结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种铜铝混合电力电缆的紧压导体结构，导电线芯包括多股铜包铝导体、铝或铝合金导体以及少量的全铜导体；多股等圆导体先用单绞机通过绞线压模约束其排列位置，使线芯各导体截面圆周全部相切，绞合后的线芯由拉模挤压成六边型，线芯外加填充材料和外护层，使得成缆的结构更加紧凑；导体在竖直方向交错排列三排以上,中间采用铜包铝导体，整个电缆线芯外层各圆导体相切直线连接得到六边形，其六边形顶点设置铜包铝或全铜导体。在满足同等电气性能的前提下，使用铝合金导体的重量是铜导体的一半，其截面是传统铜导体的1.1～1.25倍，价格比传统的铜导体低20～30%，铜包铝又具铜导体一样的可焊性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种铜铝混合电力电缆的紧压导体结构，具体地说，涉及电力电缆中不同材料导体排列位置的限定，以及绞合挤压后导电线芯截面成中心对称六边形。
技术介绍
在电力运行中电缆线路的敷设应用是不可缺少的，传统铜材线芯为主的电力电缆成本居高不下，对于城乡电网建设和改造的经济利益和长期发展都十分不利。因此，电缆导体使用材料的改进就显得十分必要，铜包铝电缆就是在这种情况下迅速开发并应用开来。同时，随着铝合金电缆国家标准GB/31840-2015的正式发布，铝及铝合金电缆行业的乱象将得到规范和认可。铜包铝导体可满足电线电缆在产品选型、设计、使用、安装等方面的习惯，还对电缆的接线端子紧压、锡焊接有利。可以预计，铜包铝与铝或铝合金的混合结构必将走向规范化和工程应用，带动整个行业的发展。中国技术专利CN2906841Y公开了一种铜铝复合导体电缆，导体中心区域由铝导体绞合而成，外围绞合有铜导体或由铜、铝导体混合绞制。在中国技术专利CN203746443U也公开一种紧密铜铝混合结构电缆导体，铜套导体的内表面与铝柱导体的外表面之间紧密结合，铜套导体可由多根铜导体紧密绞合，铝柱导体由至少一根铝导体组成。在上述两项电缆现有技术中，由于铜、铝导体在绞合过程前后无约束，无论实心导体或绞合导体，内层和次层之间会形成空隙，增大接触电阻；而权项中没有采用已经完全冶金化的铜包铝材料，使其在同规格导体的外径尺寸上限内无法满足直流电阻的要求。此外，基于集肤效应原理和铜铝的电蚀问题，铜、铝导体排列位置不能设定，如中心位置及外周表面，节铜降成本的经济指标受到限制。当然，如果采用反传统的多边形导电线芯，需要在电缆绞合工艺流程中改进工装，适于紧压接线端子或焊接的接驳方式，在多芯绞线电缆中，效果更佳。
技术实现思路
本技术针对上述现有技术存在的问题作出改进，即本技术要解决的技术问题是提供一种铜铝混合电力电缆的紧压导体结构，这种导电线芯以铝或铝合金导体为主体，把铜包铝或少量的铜导体按不同的组合方式分布在铝或铝合金导体之间，用工装保证绞合紧压后导体的排列位置，从而得到最合理、最经济的电力电缆。 为解决上述技术问题，本技术铜铝混合电力电缆的紧压导体结构包括铜包铝导体、铝或铝合金导体以及少量的铜导体，多股等圆导体先用单绞机通过绞线压模约束导体的排列位置，使线芯导体彼此贴紧外切，由中心向四周构成中心对称的多层六边形组合体，即构成“ni星交”，其中：ni= ni-1+ix6（n1=7，i为层数，i值为不小于2的整数）。绞合后的线芯由拉模挤压成中心对称的六边型。六边形线芯导体过其中一顶点的一排中心列,采用铜包铝导体，其余四顶点导体设置铜包铝或全铜导体，中心列相邻两侧平行排列铝或铝合金导体，导体数量减少一根，相邻导体排列以此类推。六边型线芯采用型腔为六边形的拉模成形，使得每根导体按既定位置均匀受压，彼此沿径向挤压达到最紧密结实效果。作为本技术的进一步改进，导体结构中六边型线芯导体中心列两端顶点,采用全铜导体。作为本技术的另一种改进，导体结构中心一根或密排七根铜包铝导体，相邻圆周外层排列铝或铝合金导体，沿径向向外每相隔一圈排列需要有一根以上铜包铝导体，最外层每角点设置铜包铝导体。对于多芯电缆的保护地线或中性线，导体结构排列全部采用铝或铝合金导体。当对本技术再作进一步改进时，绞合后的导电线芯由拉模挤压后，全部铜包铝导体、铝或铝合金导体以及铜导体的圆形截面变为不规则的多边形截面。单从体积电导率考虑，铝或铝合金不及铜，采用超常规的紧压技术，使紧压系数达到0.92，而异形线的紧压系数能达到0.94，通过最大极限的紧压，可以使铜、铝表面相互嵌紧，减小接触电阻，提高体积电导率，这种结构方式和制造工艺明显的降低线芯外径，在同等载流量情况下导体外径只比铜缆大10%。下面结合附图对本技术作进一步详细说明。附图说明图1示出了铜铝混合电力电缆其导电线芯为本技术第一种实施方式非紧压绞合圆形导体的结构示意图。图2为本技术第二种实施方式非紧压绞合圆形导体的结构示意图。图3为本技术第三种实施方式非紧压绞合圆形导体的结构示意图。图4为表示本技术第一种实施方式紧压绞合六边形导体的结构示意图。具体实施方式图1是第一种实施方式非紧压绞合圆形导体结构示意图，为叙述方便，图示竖直中间一排有铜包铝导体1，两侧为铝或铝合金导体2，外层六边形顶角有铜导体3或铜包铝导体1；导电线芯采用三十七根同截面导线非规则绞合，需要绞线压模定位约束，导线间相切减少了导线占用面积，缩小电缆的几何尺寸，外层所覆导线使导电线芯截面成正六边形。导体在竖直方向交错排列三排以上，导体互为平行，或者说所述六边形各边排列导体与相同斜率排列导体平行，交错平移距离为圆导体半径。图2中示出了第二种实施方式非紧压绞合圆形导体的结构示意图，其与图1区别在于少了外层导线，成为十九根铜包铝导体1和铝或铝合金导体2组成的导电线芯。图3中示出了第三种实施方式非紧压绞合圆形导体的结构示意图，中心散热条件最差，采用导电率高的七根铜包铝导体1，相邻圆周外层排列铝或铝合金导体，外层六边形顶角同样有铜包铝导体1，保证了成缆后接线端子压接或焊接时的接驳可靠性。图4所示的是第一种实施方式紧压绞合六边形导体的结构示意图，因为在绞合导体的同时向外层六边形紧密挤压成六方柱体，使普通圆导体变异为紧压的六边形，六边形顶角有挤压工艺圆弧，其它还包括填充材料4以及外护套5，此种导体主要应用在电力电缆。以上所述仅为本技术的优选实施例，而非对本技术做任何形式上的限制，本领域的技术人员可在上述实施例的基础上施以各种等同的更改和改进，凡在权利要求范围内所做的等同变化或修饰，均应落入本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铜铝混合电力电缆的紧压导体结构，导电线芯包括铜包铝导体、铝或铝合金导体以及铜导体，先用单绞机通过绞线压模约束多股等圆导体的排列位置，其特征在于：所述导体彼此贴紧外切，由中心向四周构成中心对称的多层六边形线芯导体，六边形线芯导体过其中一顶点的一排中心列,采用铜包铝导体，其余四顶点导体设置铜包铝或全铜导体；中心列相邻两侧平行排列铝或铝合金导体，其导体数量减少一根，相邻导体排列以此类推；绞合后的导电线芯由拉模挤压成六边型。

【技术特征摘要】
1.一种铜铝混合电力电缆的紧压导体结构，导电线芯包括铜包铝导体、铝或铝合金导体以及铜导体，先用单绞机通过绞线压模约束多股等圆导体的排列位置，其特征在于：所述导体彼此贴紧外切，由中心向四周构成中心对称的多层六边形线芯导体，六边形线芯导体过其中一顶点的一排中心列,采用铜包铝导体，其余四顶点导体设置铜包铝或全铜导体；中心列相邻两侧平行排列铝或铝合金导体，其导体数量减少一根，相邻导体排列以此类推；绞合后的导电线芯由拉模挤压成六边型。2.按照权利要求1所述的铜铝混合电力电缆的紧...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永言，张倩，
申请(专利权)人：成都深蓝高新技术发展有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51