【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电缆，具体而言，涉及一种中压交联电缆节能异形导体。
技术介绍
1、现有技术中，电缆用导体极其常见。导体通常是用标准金属单丝束合和/或绞合制成。在导体中，即使是经过挤压加工，圆形单丝之间还会有间隙，带来的问题主要有：(1)导体截面积的理论值小于实际值，电缆的外径较大，电缆的导体外物料用量增加；(2)单丝间接触不足造成接触电阻增加；(3)导体最外层的外壁在挤压过程中，与挤压模具刮擦易产生毛刺等，这类缺陷易造成的电缆绝缘击穿、导体表面尖端放电等带来的电场欠平衡；(4)不够密实的导体与端子连接紧密程度不足，抗蠕变性能欠佳，容易造成接触不良导致的发热现象。
2、查阅已公开的相关文件，公告号为cn219512869u的技术方案提出了一种铝基碳纤维复合材料芯导线，其通过设置铝基碳纤维复合材料的导线芯以及通过将芯导线由多个固定环进行固定，避免导芯在电缆内部相互缠绕，提高导芯的散热能力；公告号为cn103059386b的技术方案通过使用特殊设计的交联聚烯烃电缆料，其生产过程能源消耗低且排放污染少；公开号为us20110031005a1的技术方案提出一种电缆结构，其通过使用绝缘模制、绝缘材料等形式，改变了传统的电缆结构，简化了电缆的生产方式，降低了材料的使用量。
3、以上技术方案均提出了减少电缆生产以及使用过程中能量或材料损耗的方案，然而随着中高压电网的使用场景越加复杂以及提出更高的使用要求，目前的技术方案尚有继续提升的空间。
4、
技术介绍
的前述论述仅意图便于理解本专利技术。此论述并不认可或承认提及
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于，提供一种中压交联电缆节能异形导体，其结构设计优化导电性能并增强机械稳定性。该导体由中心线芯、梯形异形线芯及加强线芯构成。中心线芯作为导电核心，异形线芯紧密绞合在其外围，减少电阻和尖端放电现象，增强导体整体的紧密性和稳固性。加强线芯沿轴向设置，通过凹槽跨接异形线芯，强化了结构的固定，提升抗拉抗扭性能。异形线芯的梯形设计和加强线芯的策略性布局，共同作用使导体适用于高效能传输，并能在极端环境中保持可靠性。制作方法包括特定挤压工艺和凹槽压制，以及对加强线芯的氨基化处理和固化，保证了精确的尺寸控制和力学性能的优化。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、一种中压交联电缆节能异形导体，所述异形导体包括从内到外依次设置的中心线芯，绞合缠绕于所述中心线芯外围的多根异形线芯以及沿异体轴向方向设置的、压于所述异形线芯外围的一根或以上的加强线芯；
4、其中，所述异形线芯的第一表面与所述中心线芯的外侧表面接触；所述异形线芯上与所述第一表面相对的第二表面具有等间距设置的多个凹槽；所述异形线芯在缠绕于所述中心线芯并达到预设的紧致程度时，使得多根所述异形线芯的所述凹槽连续对接，并最终形成允许紧密容纳所述加强线芯的直线定位槽；
5、在所述异形导体的轴向方向上，所述加强线芯以及所述直线定位槽的横截面形状为梯形；并且所述直线定位槽的第一底边为所述直线定位槽外侧边界，所述直线定位槽的第二底边为所述直线定位槽的内侧边界，并且所述第一底边大于所述第二底边；所述第一底边与所述第二底边的距离为所述直线定位槽的槽高；通过以下计算式，计算直线定位槽的深度h：
6、h＝δ·d·e(-α·r-μ·σ)+hstd；
7、上式中，d为异形线芯的设计厚度；
8、e为自然对数的底数，σ为异形线芯的导电率，r为中心线芯的标称半径；hstd为预设的开槽深度最小值，根据r的取值划分为多个整数预设值；
9、α和μ为对应于中心线芯标称半径r以及导电率σ的调节系数；δ为预设深度比例参数，δ∈[0.15，0.25]；α、μ以及δ由相关技术人员根据异形导体的额定抗扭强度根据实验数据进行设定；
10、优选的，所述中心线芯以及异形线芯的材质为铝合金；
11、优选的，所述加强线芯包括中心体以及包覆所述中心体的铝合金层；并且，所述铝合金层的硬度比所述异形线芯的硬度高10％～20％；
12、优选的，所述中心体的材质为铝基碳纤维复合材料；
13、进一步的，提出一种中压交联电缆节能异形导体的制作方法，所述制作方法用于制作上述异形导体，包括采用以下步骤：
14、s100：分别制备中心线芯、异形线芯以及加强线芯；
15、s200：将中心线芯作为芯线，利用绞合机在中心线芯外围绞合异形线芯以紧密包裹中心线芯，从而获得异形导体半成品；在绞合时，对多根所述异形线芯进行绞合角度控制，使得所述异形线芯上的多个凹槽沿芯线的轴向连续布置形成直线定位槽；
16、s300：采用牵引机将步骤s200中的完成绞合的异形导体半成品以及加强线芯随即牵引到冷压模具中，将加强线芯压制到所述异形导体半成品的直线定位槽中；
17、优选的，所述制作方法还包括采用以下步骤用于制备所述异形线芯：
18、d100：通过送料解卷机将铝合金棒原料送至第一感应加热器进行加热至300℃～350℃；
19、d200：通过挤压工艺，将加热后的铝合金棒通过挤压模具挤压成为梯形的异形线芯半成品；
20、d300：对所述异形线芯半成品进行三维测量，检定异形线芯半成品的外尺寸；
21、d400：将外尺寸合格的所述异形线芯半成品牵引到压模机，继续进行凹槽压制，获得异形线芯成品；
22、d500：将所述异形线芯成品冷却至室温；
23、优选的，所述制作方法还包括采用以下步骤用于制备所述加强线芯：
24、e100：制作氨基化碳纤维原料，烘干后采用拉挤机在浸渍槽中进行浸胶；
25、e200：采用高温固化模具对浸胶后的氨基化碳纤维原料进行固化成型，获得中心体；
26、e300：将若干铝合金单丝绞合于中心体表面，采用连续铸轧加工方式轧制成型，获得加强线芯。
27、本专利技术所取得的有益效果是：
28、1.本技术方案的异形导体具有增强的机械强度和稳定性，通过在异形线芯绞合包裹中心线芯，并在异形线芯上设置有连续的加强线芯进行定型加强，使得以这种异形导体制造的电缆更适合用于更为极端的应用场景；
29、2.本技术方案的异形导体通过精心设计的开槽深度，结合导体的半径和导电的考虑，异形导体能够实现更有效的电流传输和热分散；这种设计有助于减少电能损耗，提高能效，并在长时间运行中维持稳定的性能；适应不同半径和不同导电率要求的设计使得此导体适用于多种应用场景，从而增加了其灵活性和实用性。
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1.一种中压交联电缆节能异形导体，其特征在于，所述异形导体包括从内到外依次设置的中心线芯(1)，绞合缠绕于所述中心线芯(1)外围的多根异形线芯(2)以及沿异体轴向方向设置的、压于所述异形线芯外围的一根或以上的加强线芯(3)；
2.如权利要求1所述异形导体，其特征在于，所述中心线芯(1)以及异形线芯(2)的材质为铝合金。
3.如权利要求2所述异形导体，其特征在于，所述加强线芯(3)包括中心体(5)以及包覆所述中心体的铝合金层(6)；并且，所述铝合金层的硬度比所述异形线芯(2)的硬度高10％～20％。
4.如权利要求3所述异形导体，其特征在于，所述中心体(5)的材质为铝基碳纤维复合材料。
5.一种中压交联电缆节能异形导体的制作方法，其特征在于，所述制作方法用于制作如权利要求4所述一种异形导体；所述制作方法包括采用以下步骤：
6.如权利要求5所述制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括采用以下步骤用于制备所述异形线芯(2)：
7.如权利要求6所述制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括采用以下步骤用于制备所述加强线
...【技术特征摘要】
1.一种中压交联电缆节能异形导体，其特征在于，所述异形导体包括从内到外依次设置的中心线芯(1)，绞合缠绕于所述中心线芯(1)外围的多根异形线芯(2)以及沿异体轴向方向设置的、压于所述异形线芯外围的一根或以上的加强线芯(3)；
2.如权利要求1所述异形导体，其特征在于，所述中心线芯(1)以及异形线芯(2)的材质为铝合金。
3.如权利要求2所述异形导体，其特征在于，所述加强线芯(3)包括中心体(5)以及包覆所述中心体的铝合金层(6)；并且，所述铝合金层的硬度比所述异形线芯(2)...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈家锦，林建清，宋鹤，黄焕新，骆庆潮，黄展滔，金思潮，李浩华，
申请(专利权)人：广东新亚光电缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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