一种适用于交流高压电缆和海缆的漆包型线绞合导体制造技术

一种适用于交流高压电缆和海缆的漆包型线绞合导体，所述漆包型线绞合导体由3~6层导体层绞合形成，导体层由漆包导体层与裸导体层交替形成，最外层导体层为裸导体层。与现有技术相比，本发明专利技术具有以下有益效果：提供了一种适用于交流高压电缆和海缆的漆包型线绞合导体，可用于大截面的导体结构设计，显著减少了集肤效应，节省原材料，阻水效果好，稳定性高，具有良好的发展前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电缆领域，具体涉及一种适用于交流高压电缆和海缆的漆包型线绞合导体。
技术介绍
当电力电缆导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀，电流集中在导体的“皮肤”部分，也就是说电流集中在导体外表的薄层，越靠近导体表面，电流密度越大，导线内部实际上电流较小，这种结果使导体的电阻增加，使它的损耗功率也增加。这一现象称为趋肤效应，也称集肤效应。趋肤效应会使导体的有效电阻增加，在低频电流流过细导线时，集肤效应可不加考虑，但是电流频率越高、导体截面越大集肤效应就越不可忽略。特别是在大截面电缆导体中的集肤效应是造成交流电阻大幅高于直流电阻的主要原因，引起大量的电能量消耗，尤其在大长度海底电缆输电工程中。目前，海底电缆输电工程是跨海域联网工程建设的重要组成部分，交联聚乙烯绝缘交流海底电缆具有传输容量高、安装方便、无敷设落差限制、运行维护简单等优点，因而己基本取代第一代充油海底电缆。交流海底电缆因要采取导体阻水措施，在电缆导体截面较大时，无法采取有效措施降低集肤效应，交流电阻最大可达到直流电阻的160%，造成大截面海底电缆的运行损耗较大。现有的交流电力电缆导体为了减小集肤效应，如截面大于800mm2时多采取分割导体技术，将导体分成等面积的若干个扇形导体块，每一块之间采用电缆绝缘纸进行隔离，主要是增加了导体的等效表面积，降低集肤效应作用，但效果有限，另外海底电缆导体对纵向阻水有相当要求，分割导体难以用于海底电缆导体中。大截面大长度高压交流电力电缆以及海缆是未来输电发展的趋势，合理有效的控制电缆的外径，减少材料的用量是未来研究的方向。本专利技术在此方向上进行了研究。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术提供了一种适用于交流高压电缆和海缆的漆包型线绞合导体，提高了导体的填充系数，满足电阻的前提下，减小导体外径。为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决。一种适用于交流高压电缆和海缆的漆包型线绞合导体，所述漆包型线绞合导体由3~6层导体层绞合形成，导体层由漆包导体层与裸导体层交替形成，最外层导体层为裸导体层。相比于现有技术中将导体分成等面积的若干个扇形导体块的方式，本专利技术中设计了一种适用于交流高压电缆和海缆的漆包型线分层绞合导体，通过漆包线绝缘层将大截面电缆导体分割成若干块同心圆环，此时通过选用不同规格尺寸的型线可实现大截面的电缆导体的设计。通过非紧压的方式对梯形型线进行绞合，提高填充系数。本设计与普通交流高压电缆和海缆的导体相比，在结构上具有填充系数高，外径小，降低原材料用量，节约成本；在传输性能上具有集肤效应小，导体交直流电阻比小的特点，能大幅度减少大截面交流高压电缆及海缆的运行损耗，提高输电效率，具有良好的发展前景。作为优选，所述导体层为六层梯形型线绞合导体，由内到外依次为漆包中心导体、第一梯形型线层、第一漆包梯形型线隔离层、第二梯形型线层、第二漆包梯形型线隔离层、第三梯形型线层；相邻的两层之间采用聚酯亚胺薄膜实现电隔离。作为优选，所述第一梯形型线层包括围成一圈的8根梯形型线导体，所述第一漆包梯形型线隔离层包括围成一圈的12根漆包梯形型线导体，所述第二梯形型线层包括围成一圈的16根梯形型线导体，所述第二漆包梯形型线隔离层包括围成一圈的22根漆包梯形型线导体，所述第三梯形型线层包括围成一圈的24根梯形型线导体；梯形型线导体、漆包梯形型线导体之间的空隙中填充有阻水材料。本专利技术中通过用梯形型线绞合导体来代替紧压圆形导体，通过选用不同规格尺寸的梯形型线、漆包梯形型线可实现最高可达3500mm2截面的电缆导体的设计，这点在圆形导体上难以实现。这种技术可以大幅度减少外径、节约原材料，同时结构更加稳定，便于高压直流的远距离输送，对于海底电缆来说，更加节约阻水材料，增加阻水效果。作为优选，所述阻水材料为阻水膏，阻水膏的填充系数≥96%，减少外径、节约材料。作为优选，所述中心导体为直径11.5mm的TR软铜杆，梯形型线导体、漆包梯形型线导体为电工铜制成的导体，使用寿命长，导电系数高，符合国家标准。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：提供了一种适用于交流高压电缆和海缆的漆包型线绞合导体，可用于大截面的导体结构设计，显著减少了集肤效应，节省原材料，阻水效果好，稳定性高，具有良好的发展前景。附图说明图1为本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。参照图1，一种适用于交流高压电缆和海缆的漆包型线绞合导体，所述漆包型线绞合导体由3~6层导体层绞合形成，导体层由漆包导体层与裸导体层交替形成，最外层导体层为裸导体层，用于导电需要。本实施方式中，导体层为六层梯形型线绞合导体，由内到外依次为漆包中心导体1、第一梯形型线层2、第一漆包梯形型线隔离层3、第二梯形型线层4、第二漆包梯形型线隔离层5、第三梯形型线层6，相邻的两层之间采用聚酯亚胺薄膜实现电隔离（相邻的两层之间的隔离方式还可以采用漆包线、电缆用纤维绝缘纸、阻水带进行隔离，也可以采用聚酰亚胺薄膜、聚丙烯薄膜复合木纤维纸PPLP等材料实现相邻的两层之间的电隔离）；所述第一梯形型线层2包括围成一圈的8根梯形型线导体，所述第一漆包梯形型线隔离层3包括围成一圈的12根漆包梯形型线导体，所述第二梯形型线层4包括围成一圈的16根梯形型线导体，所述第二漆包梯形型线隔离层5包括围成一圈的22根漆包梯形型线导体，所述第三梯形型线层6包括围成一圈的24根梯形型线导体；梯形型线导体、漆包梯形型线导体之间的空隙中填充有阻水材料，该阻水材料为阻水膏。本专利技术的一种具体实施例中，导体截面为3000mm2，其中的漆包中心导体1为漆包实心软铜杆，具体为直径11.5mm的TR软铜杆，所述梯形型线导体、漆包梯形型线隔离层为电工铜制成的导体，梯形型线导体为符合标准GB/T3953-2009的等效直径的TR牌号电工圆铜线，换算直径介于标准所列的紧邻两个数值之间时，采用较大的标称直径值的相应性能。所述漆包实心软铜杆1、第一梯形型线层2、第一漆包梯形型线隔离层3、第二梯形型线层4、第二漆包梯形型线隔离层5、第三梯形型线层6均采用非紧压技术，层与层、型线与型线之间添加阻水膏，填充系数达到96%以上，以进一步提高该导体的阻水性能。综上所述，本专利技术提供了一种适用于交流高压电缆和海缆漆包梯形型线分层绞合导体，通过漆包线和电缆用纤维绝缘纸、阻水膏等将大截面电缆导体分割若干块面积相似的同心圆环及选用不同规格尺寸的梯形型线导体可以实现最高可达3500mm2截面的电缆导体的设计，本结构的导体与普通交流电缆导体相比，具有集肤效应小，导体交直流电阻比明显减小的特点，减少集肤效应，减少电阻的增加，能大幅度减少大截面交流海底电缆的运行损耗，降低线损，提高输电效率，同时电缆的整体外径减小，导体结构稳定，减少原材料的用量，节约成本，具有良好的应用前景。本专利技术的保护范围包括但不限于以上实施方式，本专利技术的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于交流高压电缆和海缆的漆包型线绞合导体，其特征在于，所述漆包型线绞合导体由3~6层导体层绞合形成，导体层由漆包导体层与裸导体层交替形成，最外层导体层为裸导体层。

【技术特征摘要】
1.一种适用于交流高压电缆和海缆的漆包型线绞合导体，其特征在于，所述漆包型线绞合导体由3~6层导体层绞合形成，导体层由漆包导体层与裸导体层交替形成，最外层导体层为裸导体层。2.根据权利要求1所述的一种适用于交流高压电缆和海缆的漆包型线绞合导体，其特征在于，所述导体层为六层梯形型线绞合导体，由内到外依次为漆包中心导体（1）、第一梯形型线层（2）、第一漆包梯形型线隔离层（3）、第二梯形型线层（4）、第二漆包梯形型线隔离层（5）、第三梯形型线层（6），相邻的两层之间采用聚酯亚胺薄膜实现电隔离。3.根据权利要求2所述的一种适用于交流高压电缆和海缆的漆包型线绞合导体，其特征在于，所述第一梯形型线层（2）包括围成一圈的8根梯形型线导体，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶信红，杨帆，郑琳，陈磊，
申请(专利权)人：宁波东方电缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33