一种高可靠性钢芯铝绞线电缆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高可靠性钢芯铝绞线电缆，包括从内到外依次设置的钢芯、内导线层、外导线层、屏蔽层、绝缘护套、弹性橡胶层、缓冲填料层和尼龙护套，钢芯由多根钢线绞合而成，钢线的截面形状为圆形，内导线层和外导线层各自包括规格相同的多股铝绞线，铝绞线的截面形状为扇形，扇形的外圆呈凹凸起伏的锯齿状，弹性橡胶层从内到外依次包括一个内支撑套、多根弹性橡胶管和一个外支撑套。本实用新型专利技术电能损耗小，载流能力高，使用寿命长，可靠性高，具有显著的经济价值和社会价值。

【技术实现步骤摘要】
一种高可靠性钢芯铝绞线电缆
本技术涉及电缆
，具体涉及一种高可靠性钢芯铝绞线电缆。
技术介绍
钢芯铝绞线电缆，是指单层或多层铝股线绞合在镀锌钢芯线外的加强型导线，其中的钢芯主要起增加强度的作用，铝绞线主要起传送电能的作用，广泛应用于各种电压等级的架空输配电线路中，具有结构简单、架设与维护方便、线路造价低、传输容量大、又利于跨越江河和山谷等特殊地理条件的敷设、导电性能和机械性能良好、抗拉强度大、塔杆距离可放大等特点。钢芯铝绞线电缆中大多是输配交流电，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，就会使导体的电阻增加，损耗加大，这种现象称为趋肤效应。在趋肤效应的影响下，钢芯铝绞线电缆中大部分的电流处于钢芯铝绞线的表面，而钢芯铝绞线的表面积较小，所以电功率损耗大，同时导致钢芯铝绞线的表面温度高，但较小的表面积又不利于散热，导致钢芯铝绞线长期处于较高温度的工作环境中，从而降低钢芯铝绞线电缆的使用寿命和工作的稳定性；其次，由于铝股线横截面为圆形，绞合形成铝绞线时，各铝股线之间空隙较多且未被利用，电缆线有效的输电横截面积较小，电力载流量较低；最后，现有电缆外部防护较差，当电缆受到冲击或挤压时，内部线芯容易破损甚至断开，不利于电缆的长期正常使用。因此，研制开发一种电能损耗小，载流能力高，使用寿命长的高可靠性钢芯铝绞线电缆是客观需要的。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电能损耗小，载流能力高，使用寿命长的高可靠性钢芯铝绞线电缆。本技术的目的是这样实现的，包括从内到外依次设置的钢芯、内导线层、外导线层、屏蔽层、绝缘护套、弹性橡胶层、缓冲填料层和尼龙护套，钢芯由多根钢线绞合而成，钢线的截面形状为圆形，内导线层和外导线层均为环形，内导线层和外导线层各自包括规格相同的多股铝绞线，铝绞线的截面形状为扇形，扇形的外圆呈凹凸起伏的锯齿状，内导线层中绞线的数量和外导线层中绞线的数量相同，内导线层中相邻两绞线的结合处位于外导线层中相应绞线的中间位置，弹性橡胶层从内到外依次包括一个内支撑套、多根弹性橡胶管和一个外支撑套，内支撑套的内表面和绝缘护套的外表面之间通过无机纳米复合粘结剂连接固定，弹性橡胶管圆周均布在内支撑套和外支撑套之间形成的环形空间内。进一步的，内导线层和钢芯之间、外导线层和内导线层之间均填充有阻水纱。进一步的，尼龙护套的外表面上沿圆周均匀加工有多个条形凹槽，条形凹槽的长度方向平行于尼龙护套的长度方向。进一步的，外导线层和屏蔽层之间设置有石墨乳润滑层。进一步的，缓冲填料层内填充有聚氨酯发泡材料。本技术中设置了截面为扇形的铝绞线，在整个环形的导线层中几乎无空隙，大大提高了电缆线的有效输电横截面积，增强了电缆线的电力载流能力；其次，铝绞线的外表面设置为凹凸起伏的锯齿状，增大了铝绞线的外表面积，克服了趋肤效应下导体内损耗功率大、导体表面温度高、散热慢的缺点；另外，本技术中设置了弹性橡胶层和缓冲填料层，双重防护的设置使得电缆在受到外部冲击和挤压时，可以起到有效的缓冲作用，对内部的导线进行防护，避免受到直接冲击和挤压，提高电缆的使用寿命，而且弹性橡胶层中的弹性橡胶管之间还留有一定的空隙，有利于电缆的散热。本技术电能损耗小，载流能力高，使用寿命长，可靠性高，具有显著的经济价值和社会价值。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图中：1-内导线层，2-外导线层，3-屏蔽层，4-绝缘护套，5-弹性橡胶层，6-缓冲填料层，7-尼龙护套，8-钢线，9-铝绞线，10-内支撑套，11-弹性橡胶管，12-外支撑套，13-阻水纱，14-条形凹槽，15-石墨乳润滑层，16-碳纤维棒。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明，但不以任何方式对本技术加以限制，基于本技术所作的任何变更或改进，均属于本技术的保护范围。如图1所示，本技术包括从内到外依次设置的钢芯、内导线层1、外导线层2、屏蔽层3、绝缘护套4、弹性橡胶层5、缓冲填料层6和尼龙护套7，钢芯由多根钢线8绞合而成，钢线8的截面形状为圆形，内导线层1和外导线层2均为环形，内导线层1和外导线层2各自包括规格相同的多股铝绞线9，铝绞线9的截面形状为扇形，扇形的外圆呈凹凸起伏的锯齿状，内导线层1中铝绞线9的数量和外导线层2中铝绞线9的数量相同，内导线层1中相邻两铝绞线9的结合处位于外导线层2中相应铝绞线9的中间位置，弹性橡胶层5从内到外依次包括一个内支撑套10、多根弹性橡胶管11和一个外支撑套12，内支撑套10的内表面和绝缘护套4的外表面之间通过无机纳米复合粘结剂连接固定，弹性橡胶管11圆周均布在内支撑套10和外支撑套12之间形成的环形空间内。本技术中设置了截面为扇形的铝绞线9，这种形状的铝绞线9相对于圆形的铝绞线9来说，相互之间贴合得更加紧实，在整个环形的导线层中几乎无空隙，大大提高了电缆线的有效输电横截面积，增强了电缆线的电力载流能力；其次，铝绞线9的外表面设置为凹凸起伏的锯齿状，增大了铝绞线9的外表面积，克服了趋肤效应下导体内损耗功率大、导体表面温度高、散热慢的缺点；另外，本技术中设置了弹性橡胶层5和缓冲填料层6，当电缆受到外部冲击和挤压时，先是引起缓冲填料层6的收缩变形，再作用在弹性橡胶层5上，弹性橡胶管11被压扁，在上述缓冲填料层6和弹性橡胶管11的变形过程中，双重防护的设置使得电缆在受到外部冲击和挤压时，受到的冲击和挤压被吸收一部分，分散一部分，可以起到有效的缓冲作用，从而大幅减小施加到电缆内部的直接压力，对电缆的内部结构进行防护，避免受到直接冲击和挤压，提高电缆的使用寿命，而且弹性橡胶层5中的弹性橡胶管11之间还留有一定的空隙，有利于电缆的散热。为了防止水分进入导线层，避免铝绞线9和钢芯受到腐蚀，内导线层1和钢芯之间、外导线层2和内导线层1之间均填充有阻水纱13。尼龙护套7的外表面上沿圆周均匀加工有多个条形凹槽14，条形凹槽14的长度方向平行于尼龙护套7的长度方向。当风力作用于电缆时，空气中的气流与电缆外表面接触后，在尼龙护套7表面的条形凹槽14内产生涡流，气流沿尼龙护套7表面呈阶梯状爬升，减小了电缆在受风状态下的后流，可使用风压负荷降低30%～50%，同时也降低了设计时电缆支撑物的负荷，降低线路建设成本。为了减少外导线层2与屏蔽层3之间的磨损，外导线层2和屏蔽层3之间设置有石墨乳润滑层15。优选地，缓冲填料层6内填充有聚氨酯发泡材料，也可选用其它具有一定柔性、防火、保温、阻燃、减震的材料。为了提高电缆的抗拉性能，缓冲填料层6内沿圆周均布有多根碳纤维棒16，碳纤维的抗拉强度为普通钢芯的2～2.5倍，比重为普通钢芯的六分之一，具有较高的抗拉强度，其最高耐高温度为160℃，具有高强度轻质量的优点，可大幅提高电缆的抗拉强度和可靠性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高可靠性钢芯铝绞线电缆，其特征在于：包括从内到外依次设置的钢芯、内导线层（1）、外导线层（2）、屏蔽层（3）、绝缘护套（4）、弹性橡胶层（5）、缓冲填料层（6）和尼龙护套（7），所述钢芯由多根钢线（8）绞合而成，所述钢线（8）的截面形状为圆形，所述内导线层（1）和外导线层（2）均为环形，内导线层（1）和外导线层（2）各自包括规格相同的多股铝绞线（9），铝绞线（9）的截面形状为扇形，扇形的外圆呈凹凸起伏的锯齿状，内导线层（1）中铝绞线（9）的数量和外导线层（2）中铝绞线（9）的数量相同，内导线层（1）中相邻两铝绞线（9）的结合处位于外导线层（2）中相应铝绞线（9）的中间位置，所述弹性橡胶层（5）从内到外依次包括一个内支撑套（10）、多根弹性橡胶管（11）和一个外支撑套（12），所述内支撑套（10）的内表面和绝缘护套（4）的外表面之间通过无机纳米复合粘结剂连接固定，所述弹性橡胶管（11）圆周均布在内支撑套（10）和外支撑套（12）之间形成的环形空间内。/n

【技术特征摘要】
1.一种高可靠性钢芯铝绞线电缆，其特征在于：包括从内到外依次设置的钢芯、内导线层（1）、外导线层（2）、屏蔽层（3）、绝缘护套（4）、弹性橡胶层（5）、缓冲填料层（6）和尼龙护套（7），所述钢芯由多根钢线（8）绞合而成，所述钢线（8）的截面形状为圆形，所述内导线层（1）和外导线层（2）均为环形，内导线层（1）和外导线层（2）各自包括规格相同的多股铝绞线（9），铝绞线（9）的截面形状为扇形，扇形的外圆呈凹凸起伏的锯齿状，内导线层（1）中铝绞线（9）的数量和外导线层（2）中铝绞线（9）的数量相同，内导线层（1）中相邻两铝绞线（9）的结合处位于外导线层（2）中相应铝绞线（9）的中间位置，所述弹性橡胶层（5）从内到外依次包括一个内支撑套（10）、多根弹性橡胶管（11）和一个外支撑套（12），所述内支撑套（10）的内表面和绝缘护套（4）的外表面之间通过无机纳米复合粘结剂连接固定，所述弹性橡胶管（11）圆周均布在内支撑套（10）和外支撑套（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张利春，王永能，周丽玲，
申请(专利权)人：曲靖昆缆东电线缆有限公司，
类型：新型
国别省市：云南;53