銅鋁混合電力電纜的緊壓導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種銅鋁混合電力電纜的緊壓導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電線芯包括多股銅包鋁導(dǎo)體、鋁或鋁合金導(dǎo)體以及少量的全銅導(dǎo)體；多股等圓導(dǎo)體先用單絞機(jī)通過絞線壓模約束其排列位置，使線芯各導(dǎo)體截面圓周全部相切，絞合后的線芯由拉模擠壓成六邊型，線芯外加填充材料和外護(hù)層，使得成纜的結(jié)構(gòu)更加緊湊；導(dǎo)體在豎直方向交錯(cuò)排列三排以上,中間采用銅包鋁導(dǎo)體，整個(gè)電纜線芯外層各圓導(dǎo)體相切直線連接得到六邊形，其六邊形頂點(diǎn)設(shè)置銅包鋁或全銅導(dǎo)體。在滿足同等電氣性能的前提下，使用鋁合金導(dǎo)體的重量是銅導(dǎo)體的一半，其截面是傳統(tǒng)銅導(dǎo)體的1.1～1.25倍，價(jià)格比傳統(tǒng)的銅導(dǎo)體低20～30%，銅包鋁又具銅導(dǎo)體一樣的可焊性。
【專利說明】
銅鋁混合電力電纜的緊壓導(dǎo)體結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種銅鋁混合電力電纜的緊壓導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，具體地說，涉及電力電纜中不同材料導(dǎo)體排列位置的限定，以及絞合擠壓后導(dǎo)電線芯截面成中心對(duì)稱六邊形。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力運(yùn)行中電纜線路的敷設(shè)應(yīng)用是不可缺少的，傳統(tǒng)銅材線芯為主的電力電纜成本居高不下，對(duì)于城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)和改造的經(jīng)濟(jì)利益和長(zhǎng)期發(fā)展都十分不利。因此，電纜導(dǎo)體使用材料的改進(jìn)就顯得十分必要，銅包鋁電纜就是在這種情況下迅速開發(fā)并應(yīng)用開來。同時(shí)，隨著鋁合金電纜國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/31840-2015的正式發(fā)布，鋁及鋁合金電纜行業(yè)的亂象將得到規(guī)范和認(rèn)可。銅包鋁導(dǎo)體可滿足電線電纜在產(chǎn)品選型、設(shè)計(jì)、使用、安裝等方面的習(xí)慣，還對(duì)電纜的接線端子緊壓、錫焊接有利?？梢灶A(yù)計(jì)，銅包鋁與鋁或鋁合金的混合結(jié)構(gòu)必將走向規(guī)范化和工程應(yīng)用，帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。
[0003]中國(guó)實(shí)用新型專利CN2906841Y公開了一種銅鋁復(fù)合導(dǎo)體電纜，導(dǎo)體中心區(qū)域由鋁導(dǎo)體絞合而成，外圍絞合有銅導(dǎo)體或由銅、鋁導(dǎo)體混合絞制。在中國(guó)實(shí)用新型專利CN203746443U也公開一種緊密銅鋁混合結(jié)構(gòu)電纜導(dǎo)體，銅套導(dǎo)體的內(nèi)表面與鋁柱導(dǎo)體的外表面之間緊密結(jié)合，銅套導(dǎo)體可由多根銅導(dǎo)體緊密絞合，鋁柱導(dǎo)體由至少一根鋁導(dǎo)體組成。
[0004]在上述兩項(xiàng)電纜現(xiàn)有技術(shù)中，由于銅、鋁導(dǎo)體在絞合過程前后無約束，無論實(shí)心導(dǎo)體或絞合導(dǎo)體，內(nèi)層和次層之間會(huì)形成空隙，增大接觸電阻;而權(quán)項(xiàng)中沒有采用已經(jīng)完全冶金化的銅包鋁材料，使其在同規(guī)格導(dǎo)體的外徑尺寸上限內(nèi)無法滿足直流電阻的要求。此外，基于集膚效應(yīng)原理和銅鋁的電蝕問題，銅、鋁導(dǎo)體排列位置不能設(shè)定，如中心位置及外周表面，節(jié)銅降成本的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)受到限制。當(dāng)然，如果采用反傳統(tǒng)的多邊形導(dǎo)電線芯，需要在電纜絞合工藝流程中改進(jìn)工裝，適于緊壓接線端子或焊接的接駁方式，在多芯絞線電纜中，效果更佳。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題作出改進(jìn)，即本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種銅鋁混合電力電纜的緊壓導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，這種導(dǎo)電線芯以鋁或鋁合金導(dǎo)體為主體，把銅包鋁或少量的銅導(dǎo)體按不同的組合方式分布在鋁或鋁合金導(dǎo)體之間，用工裝保證絞合緊壓后導(dǎo)體的排列位置，從而得到最合理、最經(jīng)濟(jì)的電力電纜。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型銅鋁混合電力電纜的緊壓導(dǎo)體結(jié)構(gòu)包括銅包鋁導(dǎo)體、鋁或鋁合金導(dǎo)體以及少量的銅導(dǎo)體，多股等圓導(dǎo)體先用單絞機(jī)通過絞線壓模約束導(dǎo)體的排列位置，使線芯導(dǎo)體彼此貼緊外切，由中心向四周構(gòu)成中心對(duì)稱的多層六邊形組合體，即構(gòu)成“m星交”，其中:m= m—i+ixeCnHd為層數(shù)，i值為不小于2的整數(shù))。絞合后的線芯由拉模擠壓成中心對(duì)稱的六邊型。六邊形線芯導(dǎo)體過其中一頂點(diǎn)的一排中心列，采用銅包鋁導(dǎo)體，其余四頂點(diǎn)導(dǎo)體設(shè)置銅包鋁或全銅導(dǎo)體，中心列相鄰兩側(cè)平行排列鋁或鋁合金導(dǎo)體，導(dǎo)體數(shù)量減少一根，相鄰導(dǎo)體排列以此類推。六邊型線芯采用型腔為六邊形的拉模成形，使得每根導(dǎo)體按既定位置均勻受壓，彼此沿徑向擠壓達(dá)到最緊密結(jié)實(shí)效果。
[0007]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中六邊型線芯導(dǎo)體中心列兩端頂點(diǎn)，采用全銅導(dǎo)體。
[0008]作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中心一根或密排七根銅包鋁導(dǎo)體，相鄰圓周外層排列鋁或鋁合金導(dǎo)體，沿徑向向外每相隔一圈排列需要有一根以上銅包鋁導(dǎo)體，最外層每角點(diǎn)設(shè)置銅包鋁導(dǎo)體。對(duì)于多芯電纜的保護(hù)地線或中性線，導(dǎo)體結(jié)構(gòu)排列全部采用鋁或鋁合金導(dǎo)體。
[0009]當(dāng)對(duì)本實(shí)用新型再作進(jìn)一步改進(jìn)時(shí)，絞合后的導(dǎo)電線芯由拉模擠壓后，全部銅包鋁導(dǎo)體、鋁或鋁合金導(dǎo)體以及銅導(dǎo)體的圓形截面變?yōu)椴灰?guī)則的多邊形截面。
[0010]單從體積電導(dǎo)率考慮，鋁或鋁合金不及銅，采用超常規(guī)的緊壓技術(shù)，使緊壓系數(shù)達(dá)至IJ0.92，而異形線的緊壓系數(shù)能達(dá)到0.94，通過最大極限的緊壓，可以使銅、鋁表面相互嵌緊，減小接觸電阻，提高體積電導(dǎo)率，這種結(jié)構(gòu)方式和制造工藝明顯的降低線芯外徑，在同等載流量情況下導(dǎo)體外徑只比銅纜大10%。
[0011 ]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】

[0012]圖1示出了銅鋁混合電力電纜其導(dǎo)電線芯為本實(shí)用新型第一種實(shí)施方式非緊壓絞合圓形導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本實(shí)用新型第二種實(shí)施方式非緊壓絞合圓形導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本實(shí)用新型第三種實(shí)施方式非緊壓絞合圓形導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖4為表示本實(shí)用新型第一種實(shí)施方式緊壓絞合六邊形導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]圖1是第一種實(shí)施方式非緊壓絞合圓形導(dǎo)體結(jié)構(gòu)示意圖，為敘述方便，圖示豎直中間一排有銅包鋁導(dǎo)體I，兩側(cè)為鋁或鋁合金導(dǎo)體2，外層六邊形頂角有銅導(dǎo)體3或銅包鋁導(dǎo)體I;導(dǎo)電線芯采用三十七根同截面導(dǎo)線非規(guī)則絞合，需要絞線壓模定位約束，導(dǎo)線間相切減少了導(dǎo)線占用面積，縮小電纜的幾何尺寸，外層所覆導(dǎo)線使導(dǎo)電線芯截面成正六邊形。導(dǎo)體在豎直方向交錯(cuò)排列三排以上，導(dǎo)體互為平行，或者說所述六邊形各邊排列導(dǎo)體與相同斜率排列導(dǎo)體平行，交錯(cuò)平移距離為圓導(dǎo)體半徑。
[0017]圖2中示出了第二種實(shí)施方式非緊壓絞合圓形導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖，其與圖1區(qū)別在于少了外層導(dǎo)線，成為十九根銅包鋁導(dǎo)體I和鋁或鋁合金導(dǎo)體2組成的導(dǎo)電線芯。圖3中示出了第三種實(shí)施方式非緊壓絞合圓形導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖，中心散熱條件最差，采用導(dǎo)電率高的七根銅包鋁導(dǎo)體1，相鄰圓周外層排列鋁或鋁合金導(dǎo)體，外層六邊形頂角同樣有銅包鋁導(dǎo)體I，保證了成纜后接線端子壓接或焊接時(shí)的接駁可靠性。
[0018]圖4所示的是第一種實(shí)施方式緊壓絞合六邊形導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖，因?yàn)樵诮g合導(dǎo)體的同時(shí)向外層六邊形緊密擠壓成六方柱體，使普通圓導(dǎo)體變異為緊壓的六邊形，六邊形頂角有擠壓工藝圓弧，其它還包括填充材料4以及外護(hù)套5，此種導(dǎo)體主要應(yīng)用在電力電纜。
[0019]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，而非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上施以各種等同的更改和改進(jìn)，凡在權(quán)利要求范圍內(nèi)所做的等同變化或修飾，均應(yīng)落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種銅鋁混合電力電纜的緊壓導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電線芯包括銅包鋁導(dǎo)體、鋁或鋁合金導(dǎo)體以及銅導(dǎo)體，先用單絞機(jī)通過絞線壓模約束多股等圓導(dǎo)體的排列位置，其特征在于:所述導(dǎo)體彼此貼緊外切，由中心向四周構(gòu)成中心對(duì)稱的多層六邊形線芯導(dǎo)體，六邊形線芯導(dǎo)體過其中一頂點(diǎn)的一排中心列，采用銅包鋁導(dǎo)體，其余四頂點(diǎn)導(dǎo)體設(shè)置銅包鋁或全銅導(dǎo)體；中心列相鄰兩側(cè)平行排列鋁或鋁合金導(dǎo)體，其導(dǎo)體數(shù)量減少一根，相鄰導(dǎo)體排列以此類推;絞合后的導(dǎo)電線芯由拉模擠壓成六邊型。2.按照權(quán)利要求1所述的銅鋁混合電力電纜的緊壓導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中六邊型線芯導(dǎo)體中心列兩端頂點(diǎn)，采用全銅導(dǎo)體。3.按照權(quán)利要求1所述的銅鋁混合電力電纜的緊壓導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中心一根或密排七根銅包鋁導(dǎo)體，相鄰圓周外層排列鋁或鋁合金導(dǎo)體，沿徑向向外每相隔一圈排列需要有一根以上銅包鋁導(dǎo)體，最外層每角點(diǎn)設(shè)置銅包鋁導(dǎo)體。4.按照權(quán)利要求1所述的銅鋁混合電力電纜的緊壓導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述絞合后的導(dǎo)電線芯由拉模擠壓后，銅包鋁導(dǎo)體、鋁或鋁合金導(dǎo)體以及銅導(dǎo)體的圓形截面變?yōu)椴灰?guī)則的多邊形截面。
【文檔編號(hào)】H01B9/00GK205692581SQ201620598402
【公開日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月20日 公開號(hào)201620598402.0, CN 201620598402, CN 205692581 U, CN 205692581U, CN-U-205692581, CN201620598402, CN201620598402.0, CN205692581 U, CN205692581U
【發(fā)明人】劉永言, 張倩
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