电缆芯体截面设计方法、导体组件、电缆芯体及电缆技术

本发明专利技术公开了一种电缆芯体截面设计方法，包括如下步骤：S100：根据载流能力确定中心导体和多个外围导体总的有效截面积S

Design method of cable core section, conductor assembly, cable core and cable

【技术实现步骤摘要】
电缆芯体截面设计方法、导体组件、电缆芯体及电缆
本专利技术涉及一种电缆及其设计方法，特别是涉及一种电缆芯体截面设计方法、导体组件、电缆芯体及电缆。
技术介绍
为了降低导体的“集肤效应”和邻近效应，降低导体的交流电阻，一般电缆芯体被分割成一个圆形截面的中心导体和多个瓦形结构的外围导体，该外围导体围绕中心导体设置，并在中心导体与外围导体之间、及相邻外围导体之间均填充有绝缘纸进行隔离。在生产及敷设上述结构电缆时，高压电缆的电缆芯体易形变，如此不利于高压电缆的正常使用。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种电缆芯体截面设计方法、导体组件、电缆芯体及电缆，解决电缆芯体易变形的问题。为实现上述目的，本专利技术提供了一种电缆芯体截面设计方法，该电缆芯体包括圆柱结构的中心导体及N个瓦形结构的外围导体，该多个外围导体围绕中心导体设置，中心导体与外围导体之间、及相邻外围导体之间填充有绝缘材料，包括如下步骤：S100：根据载流能力确定中心导体和多个外围导体总的有效截面积S0；S200：根据有效截面积估算电缆芯体的外轮廓外径D0、且确定中心导体的外轮廓外径D1、且D1＝β*D0，及确定中心导体的有效截面积S1、且S300：设定外围导体的数量N，确定外围导体的有效截面积S2、且及确定外围导体的外轮廓面积S'2、且S400：设定中心导体与外围导体之间绝缘材料的厚度H0,确定外围导体的外轮廓内径D2、且D2＝D1+2H0；S500：设定外围导体的角度θ、且350°＜θ*N＜360°，确定外围导体的外轮廓外径D3、且所述α∈[0.86，0.91]，β∈[0.2，0.3]，ε∈[0.86，0.91]，N≥2，及H0∈[0.1，0.3]。一种导体组件，包括中心导体及N个外围导体，所述中心导体具有采用所述电缆芯体设计方法设计而成的外轮廓外径D1；所述外围导体具有所述电缆芯体设计方法设计而成的外轮廓内径D2、外轮廓外径D3及轮廓外围导体的角度θ。一种电缆芯体，包括所述的导体组件，所述外围导体围绕中心导体的外周设置，中心导体与外围导体之间、及相邻外围导体之间填充有绝缘材料。在其中一个实施例中，所述绝缘材料为皱纹纸，所述皱纹纸的灰分小于1％，水分在6％～9％之间，厚度为0.13mm，纵向抗张强度大于等于3.3kN/m，横向抗张强度大于等于2.7kN/m。一种电缆，包括所述的电缆芯体，所述电缆芯体外套设有绝缘套。上述电缆芯体截面设计方法：在电缆芯体设计中，基于中心导体和外围导体压合前后会发生形变，本申请通过α及β可以保证中心导体和外围导体在压合变形后能够满足电缆设计的载流能力。通过控制ε可以控制中心导体与外围导体的形状、尺寸比例；如此可在利用中心导体支撑外围导体，以提高电缆芯体抗变形能力；同时，由于控制了中心导体与电缆芯体的截面直径比，可间接控制外围导体在电缆芯体径向上的尺寸；从而在压合电缆芯体时，控制外围导体的变形量，使外围导体能较好地与中心导体配合。以及，由于相邻外围导体间留有间隙，在压合外围导体时，可以利用间隙收纳外围导体的变形量，如此可降低外围导体在电缆芯体径向上发生形变的可能性，进而提高电缆芯体截面的圆整度。附图说明图1是一实施例中所述电缆芯体截面的示意图；附图标记说明：10、中心导体，20、外围导体，30、绝缘材料。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明：实施方式一：结合图1所示，本实施例提供一种电缆芯体截面设计方法，该电缆芯体包括圆柱结构的中心导体10及N个瓦形结构的外围导体20，该多个外围导体20围绕中心导体10设置，中心导体10与外围导体20之间、及相邻外围导体20之间填充有绝缘材料30，包括如下步骤：S100：根据载流能力确定中心导体10和外围导体20总的有效截面积S0；S200：根据有效截面积估算电缆芯体的外轮廓外径D0、且确定中心导体10的外轮廓外径D1、且D1＝β*D0，及确定中心导体10的有效截面积S1、且S300：设定外围导体20的数量N，确定外围导体20的有效截面积S2、且及确定外围导体20的外轮廓面积S'2、且S400：设定中心导体10与外围导体20之间绝缘材料30的厚度H0,确定外围导体20的外轮廓内径D2、且D2＝D1+2H0；S500：设定外围导体20的角度θ、且350°＜θ*N＜360°，确定外围导体20的外轮廓外径D3、且所述α∈[0.86，0.91]，β∈[0.2，0.3]，ε∈[0.86，0.91]，N≥2、及H0∈[0.1，0.3]。上述电缆芯体截面设计方法：在电缆芯体设计中，基于中心导体10和外围导体20压合前后会发生形变，本申请通过系数α及系数β可以保证中心导体10和外围导体20在压合变形后能够满足电缆设计的载流能力。通过控制ε可以控制中心导体10与外围导体20的形状、尺寸比例；如此可在利用中心导体10支撑外围导体20，以提高电缆芯体抗变形能力；同时，由于控制了中心导体10与电缆芯体的截面直径比，可间接控制外围导体20在电缆芯体径向上的尺寸；从而在压合电缆芯体时，控制外围导体20的变形量，使外围导体20能较好地与中心导体10配合。以及，由于相邻外围导体20间留有间隙，在压合外围导体20时，可以利用间隙收纳外围导体20的变形量，如此可降低外围导体20在电缆芯体径向上发生形变的可能性，进而提高电缆芯体截面的圆整度。需要解释的是，在电缆芯体压合前后，电缆芯体的截面会发生变化。在本申请中，所提及的有效截面积S0、效截面积S1及效截面积S2是指电缆芯体压合后的截面尺寸；所提及的估算的外轮廓外径D0、外轮廓外径D1、外轮廓内径D2、外轮廓内径D3及外轮廓面积为S'2均是指电缆芯体压合前的设计尺寸。下面以导体的有效截面积为S0＝1000mm2为例说明导体截面设计方法：取α＝0.88，β＝0.25，N＝5,ε＝0.87、θ＝71.2°、及H0＝0.15mm。S100：根据载流能力要求确定导体的有效截面积S0＝1000mm2；S200：确定电缆芯体的外轮廓外径确定中心导体10的外轮廓外径D1＝β*D0＝0.25×38.5＝9.6mm及确定中心导体10的有效截面积S300：设定外围导体20的数量N，确定外围导体20的有效截面积及确定外围导体20的外轮廓面积S400：设定中心导体10与外围导体20之间绝缘材料30的厚度H0＝0.15mm,确定外围导体20的外轮廓内径D2＝D1+2H0＝9.6+0.15×2＝9.9mm；S500：设定外围导体20的角度θ且N*θ＜360°，确定外围导体20的外轮廓外径最终得到：D1＝9.6mm、D2＝9.9mm、D3＝38.53mm、N＝5、H0＝0.15mm、θ＝71.2°。实施方式二：一种导体组件，包括中心导体10及N个外围导体20，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电缆芯体截面设计方法，该电缆芯体包括圆柱结构的中心导体及N个瓦形结构的外围导体，该多个外围导体围绕中心导体设置，中心导体10与外围导体之间、及相邻外围导体之间填充有绝缘材料，其特征在于，包括如下步骤：/nS100：根据载流能力确定中心导体和多个外围导体总的有效截面积S

【技术特征摘要】
1.一种电缆芯体截面设计方法，该电缆芯体包括圆柱结构的中心导体及N个瓦形结构的外围导体，该多个外围导体围绕中心导体设置，中心导体10与外围导体之间、及相邻外围导体之间填充有绝缘材料，其特征在于，包括如下步骤：
S100：根据载流能力确定中心导体和多个外围导体总的有效截面积S0；
S200：根据有效截面积估算电缆芯体的外轮廓外径D0、且确定中心导体的外轮廓外径D1、且D1＝β*D0，及确定中心导体的有效截面积S1、且
S300：设定外围导体的数量N，确定外围导体的有效截面积S2、且及确定外围导体的外轮廓面积S'2、且
S400：设定中心导体与外围导体之间绝350°＜θ*N＜360°缘材料的厚度H0,确定外围导体的外轮廓内径D2、且D2＝D1+2H0；
S500，设定外围导体的角度θ、且，确定外围导体的外轮廓外径D3、且
所述α∈[0.86，0.91]，β∈[0.2，0.3]，ε∈[0.86，0...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐文皓，
申请(专利权)人：重庆泰山电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50