一种具有均流作用的压接式电缆导体接头及制备方法技术

本发明专利技术属于输电线路、电力电缆领域，特别涉及一种具有均流作用的压接式电缆导体接头及制备方法，每个分层绝缘导体由位于导体中央的第一圆柱体以及套设于第一圆柱体之外的中心镂空的第二圆柱体和第三圆柱体，分层绝缘导体从导体连接管的两端插入中空的导体连接管内；压接时，压接模具包围导体连接管的压接段的上下两侧，通过压接模具合模挤压电缆导体接头，导体连接管和分层绝缘导体发生微量形变。本发明专利技术降低具有分层绝缘式结构的大截面电缆导体在导体接头部位的交流电阻，克服大截面分层绝缘导体在应用时出现的导体与接头部位温度升高的问题。

A joint and preparation method of cable conductor with uniform flow

The invention belongs to the field of power transmission lines, power cables, in particular to an equalizing role crimp cable conductor connector and a preparation method thereof, each layer of insulating hollow conductor from the first cylinder is located in the central conductor and is sheathed on the outside of the first cylinder second cylinder and third cylinder, two layered insulated conductor from conductor connection the tube is inserted into the hollow conductor connecting pipe; pressure welding, pressure welding mold connecting section connecting pipe conductor surrounded on both sides, by crimping mold mold squeeze cable conductor connector, conductor connecting tube and layered insulated conductor trace deformation. The invention reduces the AC resistance of the large section cable conductor with the layered insulation structure at the conductor joint part, and overcomes the problem of the temperature rising of the conductor and the joint part when the large section insulated conductor is applied.

【技术实现步骤摘要】
一种具有均流作用的压接式电缆导体接头及制备方法
本专利技术属于输电线路、电力电缆领域，特别涉及一种具有均流作用的压接式电缆导体接头及制备方法。
技术介绍
集肤效应亦称趋肤效应，是指当交变电流通过导体时，由于感应作用引起导体截面上电流分布不均匀，愈近导体表面电流密度越大的一种现象。这种现象称“集肤效应”。集肤效应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，但频率越高、导体截面越大集肤效应就越不可忽略。特别是在800mm2以上的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。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，因而已基本取代第一代充油海底电缆。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和邻近效应，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。现有的电缆导体如截面高于800mm2需要采取分割导体技术，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绝缘，主要是减少导体外层到中心的距离，实际效果是增加了导体的等效表面积。现有的压接式导体接头在压接部位的电缆导体不做特殊处理，电流在从一侧导体流入另一侧导体时，必须从导体与连接管的接触表面向导体内侧流入，在截面较大时，由于集肤效应，导体内侧的电流密度小于导体外侧，从而在额定载流量下长期运行的电缆中，在接头处产生较高温升，使电缆导体接头处成为安全隐患。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种降低具有分层绝缘式结构的大截面电缆导体在导体接头部位的交流电阻的具有均流作用的压接式电缆导体接头及制备方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种具有均流作用的压接式电缆导体接头，导体包括左右对称的第一分层绝缘导体和第二分层绝缘导体，其特征在于：每个分层绝缘导体由位于导体中央的第一圆柱体以及套设于第一圆柱体之外的中心镂空的第二圆柱体和第三圆柱体，第一分层绝缘导体和第二分层绝缘导体分别从导体连接管的两端插入中空的导体连接管内，第一分层绝缘导体和第二分层绝缘导体相对的端面之间形成缝隙；第二圆柱体和第三圆柱体连接为整体结构；第二圆柱体和第三圆柱体分别与第一圆柱体连接。压接时，六边形哈弗式压接模具作用于导体连接管的压接段，通过压接模具合模挤压电缆导体接头，导体连接管和分层绝缘导体发生10～15％的塑性形变；压接前，导体连接管内壁与分层绝缘导体表面有微量间隙；压接后，分层绝缘导体的各层导体单丝紧密连接且分层绝缘导体表面与导体连接管内壁紧密连接。所述的第二圆柱体和第三圆柱体沿着第一圆柱体的轴向长度方向排列，第二圆柱体相对第三圆柱体更靠近所述的缝隙；所述的缝隙位于导体连接管中空部。所述的第一圆柱体、第二圆柱体、第三圆柱体均为2个，且左右对称。所述的第一圆柱体、第二圆柱体、第三圆柱体均为若干层导体单丝结构，导体单丝均为铜层。所述的压接段位于导体连接管外表面，且压接段为2组，左右对称设置；每组压接段对应于每个分层绝缘导体外侧的导体连接管外表面的6个面，压接段与每个分层绝缘导体的第二圆柱体轴向位置以及第三圆柱体轴向位置对应。一种具有均流作用的压接式电缆导体接头的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：导体总层数为N层，从中心导体算起至M层为内部焊接层，内部焊接层为M层，M取整数，对应于第一圆柱体所在区域3’；M层至N层导体单丝定为第三圆柱体所在区域2’和第二圆柱体所在区域为区域1’，区域1’和区域2’具有相同的导体结构；所述的区域1’和区域2’沿着第一圆柱体的轴向长度方向排列，区域1’相对区域2’更靠近两根分层绝缘导体端面之间形成的缝隙；焊接开始前，需确保压接段的漆膜已去除干净，每层导体单丝扎紧固定；在压接有效距离内，区域3’内的各层导体单丝之间和表面用焊条A进行长度为L的气体火焰钎焊，焊接完之后打磨为均匀的第一圆柱体，控制第一圆柱体外径与M层导体焊接前的总外径一致；区域2’内的各层导体单丝之间和表面用焊条B进行长度为L1的气体火焰钎焊；区域1’和区域2’再焊接为整体结构；压接前，导体连接管内壁与分层绝缘导体表面之间有微量间隙；压接时，六边形哈弗式压接模具作用于导体连接管的压接模具作用段，通过压接模具合模挤压电缆导体接头，导体连接管和分层绝缘导体发生10～15％的塑性形变；压接后，分层绝缘导体的各层导体单丝紧密连接且分层绝缘导体表面与导体连接管内壁紧密连接。进一步的，焊条A的各组分及质量百分比含量为：银30％～70％，铜25％～65％，磷1％～5％；焊条B的各组分及质量百分比含量为：银5％～40％，铜50％～85％，磷2％～10％。更优选地，焊条A的各组分及质量百分比含量为：银50％～60％，铜36％～47％，磷2％～4％；焊条B的各组分及质量百分比含量为：银20％～35％,铜60％～75％，磷4％～8％。进一步的，压接模具作用段位于导体连接管外表面，且分为2组，左右对称设置；每组压接模具作用段对应于每个分层绝缘导体外侧的导体连接管外表面的沿圆周的6个面；合模时，针对每个分层绝缘导体，分别挤压分层绝缘导体对应的导体连接管外表面的沿圆周的6个面，即从6个方向对导体连接管的表面向内挤压，压接完后的压接模具作用段横截面示意图如图7所示。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术主要用于解决大截面分层绝缘导体压接式接头的交流电阻过大的问题，现有的大截面漆包线分层绝缘导体由于采取了漆包线与裸铜导体分层绞合的技术，从而可降低导体的集肤效应，使交流电阻得到有效降低，但是目前的该种结构未考虑到电缆中间接头和电缆出线端的导体连接问题。本专利技术专利提出的具有均流作用的压接式电缆导体接头即可用于以上场合，从而均化电流，降低交流电阻。本专利中声明的一种具有均流作用的压接式电缆导体接头采用多种工艺提高大截面分层绝缘导体本体以及在接头处的电流分布均匀性，可以克服大截面分层绝缘导体在应用时出现的导体与接头部位温度升高的问题。在确保分层绝缘导体发挥其降低交流电阻的有效作用同时，改善了传统压接式电缆导体接头长期额定工况运行下存在的交流电阻偏大，温度偏高的现象，工艺简单，现场可操作性强，可减少大截面交流电力电缆的线路运行损耗，提高输电效率，起到良好的节能降耗作用。附图说明图1为具有均流作用的压接式电缆导体接头结构图；图2为分区域焊接示意图；图3为分层绝缘导体结构图；图4为对比试验回路图；图5为计算分层焊接的参数示意图；图6为接头等效电路(右侧压接导体)图；图7为压接完后的压接模具作用段横截面示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本专利技术。降低大截面漆包线分层绝缘导体的交流电阻的导体接头原理：该项技术依据集肤效应的电流分布趋向于导体表面的原理，在导体压接接头这段距离内，需要对分层绝缘导体做特殊的处理，以使压接处的各层漆包线漆膜去除干净，并能克服集肤效应使电流往内侧流，最后达到在压接管处和分层绝缘导体内部的电流均匀一致。所述的分层绝缘导体与专利ZL201620238533.8和201610177281.7中的结构类似，结构图如图2所示，一种具有均流作用的焊接式电缆导体接头，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有均流作用的压接式电缆导体接头，导体包括左右对称的第一分层绝缘导体和第二分层绝缘导体，其特征在于：每个分层绝缘导体由位于导体中央的第一圆柱体以及套设于第一圆柱体之外的中心镂空的第二圆柱体和第三圆柱体，第一分层绝缘导体和第二分层绝缘导体分别从导体连接管的两端插入中空的导体连接管内，第一分层绝缘导体和第二分层绝缘导体相对的端面之间形成缝隙；第二圆柱体和第三圆柱体连接为整体结构；第二圆柱体和第三圆柱体分别与第一圆柱体连接。

【技术特征摘要】
1.一种具有均流作用的压接式电缆导体接头，导体包括左右对称的第一分层绝缘导体和第二分层绝缘导体，其特征在于：每个分层绝缘导体由位于导体中央的第一圆柱体以及套设于第一圆柱体之外的中心镂空的第二圆柱体和第三圆柱体，第一分层绝缘导体和第二分层绝缘导体分别从导体连接管的两端插入中空的导体连接管内，第一分层绝缘导体和第二分层绝缘导体相对的端面之间形成缝隙；第二圆柱体和第三圆柱体连接为整体结构；第二圆柱体和第三圆柱体分别与第一圆柱体连接。2.根据权利要求1所述的一种具有均流作用的压接式电缆导体接头，其特征在于：压接时，六边形哈弗式压接模具作用于导体连接管的压接段，通过压接模具合模挤压电缆导体接头，导体连接管和分层绝缘导体发生10~15%的塑性形变；压接前，导体连接管内壁与分层绝缘导体表面有微量间隙；压接后，分层绝缘导体的各层导体单丝紧密连接且分层绝缘导体表面与导体连接管内壁紧密连接。3.根据权利要求1所述的一种具有均流作用的压接式电缆导体接头，其特征在于：所述的第二圆柱体和第三圆柱体沿着第一圆柱体的轴向长度方向排列，第二圆柱体相对第三圆柱体更靠近所述的缝隙；所述的缝隙位于导体连接管中空部。4.根据权利要求1所述的一种具有均流作用的压接式电缆导体接头，其特征在于：所述的第一圆柱体、第二圆柱体、第三圆柱体均为2个，且左右对称。5.根据权利要求1所述的一种具有均流作用的压接式电缆导体接头，其特征在于：所述的第一圆柱体、第二圆柱体、第三圆柱体均为若干层导体单丝结构，导体单丝均为铜层。6.根据权利要求1所述的一种具有均流作用的压接式电缆导体接头，其特征在于：所述的压接段位于导体连接管外表面，且压接段为2组，左右对称设置；每组压接段对应于每个分层绝缘导体外侧的导体连接管外表面的6个面，压接段与每个分层绝缘导体的第二圆柱体轴向位置以及第三圆柱体轴向位置对应。7.一种具有均流作用的压接式电缆导体接头的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：导体总层数为N层，从中心导体算起至M层为内部焊接层，内部焊接层为M层，M取整数，对应于第一圆柱体所在区域3’；M层至N层导体单丝定为第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨黎明，江贞星，朱智恩，马一力，胡列翔，郑海，王少华，
申请(专利权)人：国家电网公司，南京南瑞集团公司，国网浙江省电力公司，国网浙江省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11