專利名稱：改進導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電纜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電纜領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種改進導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電纜及其制造方法，該改進后的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)能節(jié)省近70%的銅材。
背景技術(shù)：
今日的氣候變遷高深莫測，時而山洪時而風暴海嘯，時而地震，昌明的科技也難以應(yīng)對。超導(dǎo)電纜已進入實驗期，對節(jié)約能源是一大福音，由于生產(chǎn)工藝繁瑣成本高，取代地下高壓電纜為時至少也需20 30年。高導(dǎo)電纜的載流量是傳統(tǒng)電纜的1 2倍，但仍未
臻理想?，F(xiàn)有的電線電纜除單根導(dǎo)體外，大多數(shù)多根導(dǎo)體組成的電線電纜均要經(jīng)一次或多次絞合，就集膚效應(yīng)而言，當電荷在導(dǎo)體中傳輸時，其電流密度呈不平均分布狀，大部分的電流都分布在導(dǎo)體的外層，愈接近導(dǎo)體周沿之電流密度愈大，反之則愈小，導(dǎo)體中心的銅線部分沒有充分發(fā)揮導(dǎo)體載流量的作用。如直徑為1. 13mm的單芯導(dǎo)線而言，其導(dǎo)線的截面面積為1mm2，其安全電流為18A，即每平方毫米的平均電流僅為18A ；當導(dǎo)線的截面面積為 185mm2，其安全電流為505A，即每平方毫米的平均電流僅為2. 73A。以70°C PVC絕緣電線為例，其安全電流如表1所示(“現(xiàn)場電工600問”表6-25)。表1 70°C PVC絕緣單芯電線安全電流容量(節(jié)錄)
權(quán)利要求
1.一種改進導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電纜，其特征在于多根導(dǎo)體(2)絞合在同芯圓或非同芯圓芯線(1)的周沿制成絞合導(dǎo)體(6)，該絞合導(dǎo)體 (6)的外沿以有孔的絕緣帶(3)包裹。
2.一種改進導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電纜，其特征在于多根導(dǎo)體O)絞合在同芯圓或非同芯圓芯線(1)的周沿制成絞合導(dǎo)體(6)，該絞合導(dǎo)體(6)嵌入在有孔的多溝槽的導(dǎo)體固定架(5)的溝槽中，該導(dǎo)體固定架(5)為扁平狀或中空圓形體。
3.一種改進導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電纜，其特征在于復(fù)數(shù)個已嵌有絞合導(dǎo)體(6)的扁平狀導(dǎo)體固定架( 環(huán)繞在圓形中空螺旋體Gl)周沿，再以PE帶或PE線麥拉包裹。
4.一種改進導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電纜，其特征在于復(fù)數(shù)個已嵌有絞合導(dǎo)體(6)的扁平狀導(dǎo)體固定架(5)重疊成多芯高導(dǎo)電纜芯線，該多芯高導(dǎo)電纜芯線的外沿以有孔的絕緣帶(3)包裹，在各多芯高導(dǎo)電纜芯線之間均排列有異形中空螺旋體(42)，多芯高導(dǎo)電纜芯線和異形中空螺旋體02)相互間隔均勻環(huán)繞在圓形中空螺旋體Gl)周沿。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電纜，其特征在于高導(dǎo)電纜的導(dǎo)體(2)是裸銅線、銅包鋁線或鋁線，同芯圓或非同芯圓的芯線(1)為非導(dǎo)體；高導(dǎo)電纜的絞合導(dǎo)體(6)以1、2、3或5根為一簇，分別一一嵌入中空銅柱體(7)的V形溝槽中，中空銅柱體(7)的兩端中部有一 V形凹槽環(huán)，導(dǎo)體芯線剝?nèi)ソ^緣層經(jīng)端子(8)壓著成并聯(lián)狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改進導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電纜，其特征在于高導(dǎo)電纜的導(dǎo)體(2)是裸銅線、銅包鋁線或鋁線，同芯圓或非同芯圓的芯線(1)為非導(dǎo)體；高導(dǎo)電纜的絞合導(dǎo)體(6)以1、2、3或5根為一簇，分別一一嵌入中空銅柱體(7)的V形溝槽中，中空銅柱體(7)的兩端中部有一 V形凹槽環(huán)，導(dǎo)體芯線剝?nèi)ソ^緣層經(jīng)端子(8)壓著成并聯(lián)狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改進導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電纜，其特征在于高導(dǎo)電纜的導(dǎo)體(2)是裸銅線、銅包鋁線或鋁線，同芯圓或非同芯圓的芯線(1)為非導(dǎo)體；高導(dǎo)電纜的絞合導(dǎo)體(6)以1、2、3或5根為一簇，分別一一嵌入中空銅柱體(7)的V形溝槽中，中空銅柱體(7)的兩端中部有一 V形凹槽環(huán)，導(dǎo)體芯線剝?nèi)ソ^緣層經(jīng)端子(8)壓著成并聯(lián)狀。
8.一種改進導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電纜的制造方法，其步驟為i)取多根導(dǎo)體(2)環(huán)繞在同芯圓芯線(1)周沿，絞合成一股形成絞合導(dǎo)體(6)； )取有孔的絕緣帶(3)包扎在絞合導(dǎo)體(6)的周沿且留有空隙；iii)取步驟(ii)中的絞合導(dǎo)體(6)制品多股經(jīng)絞合后，再以PE帶(或PE線)麥拉制成高導(dǎo)電纜芯線；iv)將步驟(iii)的高導(dǎo)電纜芯線制品以PE/PVC押出被覆成高導(dǎo)電纜。
9.一種改進導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電纜的制造方法，其步驟為i)用多根導(dǎo)體(2)環(huán)繞在非同芯圓芯線(1)的周沿，絞合成一股，制成絞合導(dǎo)體(6)； )以防火工程塑膠制成圓形中空螺旋體Gl)；iii)用PE/PVC經(jīng)押出機制成有溝槽的扁平狀導(dǎo)體固定架(5)，并沖孔；iv)將步驟(iii)的扁平狀導(dǎo)體固定架( 經(jīng)模具定位后，再取步驟(i)的絞合導(dǎo)體 (6)穿入模具孔中引出，使該絞合導(dǎo)體(6)嵌入扁平狀導(dǎo)體固定架(5)的溝槽中并引出，收取在收線軸上，備用；ν)取步驟(ii)的圓形中空螺旋體Gl)放置在絞合機的供線架上，再導(dǎo)入絞合機的中空主軸引出；vi)取步驟(iv)的嵌有導(dǎo)體O)的扁平狀導(dǎo)體固定架( 多股，分別放置在第一段及第二段的絞合機架上，然后調(diào)整張力，將步驟(iv)的制品一一引出會合，使圓形中空螺旋體Gl)的芯材置于多股嵌有導(dǎo)體O)的扁平狀導(dǎo)體固定架(5)的中央，由模具整合引出， 第一次左旋絞合形成制品；vii)將步驟(vi)的制品再導(dǎo)入第二段絞合機中空主軸引出，同時調(diào)整第二段絞合機上嵌有導(dǎo)體(2)的扁平狀導(dǎo)體固定架(5)制品的張力，然后一一引出使步驟(vi)的制品置于多股嵌有導(dǎo)體O)的扁平狀導(dǎo)體固定架( 制品的中央會集一體，再導(dǎo)入模具中整合引出，第二次右旋絞合形成制品；viii)在第二段絞合機前設(shè)有包紙機，當步驟(vii)的制品導(dǎo)入包紙機導(dǎo)管中引出時， 將PE帶(或PE線)纏繞在步驟(vii)的制品外沿，同時轉(zhuǎn)動包紙機配合絞合機轉(zhuǎn)速制成覆有PE麥拉的制品，收取在收線軸上；ix)取步驟(viii)的制品，以PE/PVC為絕緣經(jīng)押出機被覆制成高導(dǎo)電纜；χ)安裝中空銅柱體和端子，其步驟包括1)將中空銅柱體(7)的軸向開設(shè)溝槽，并在銅柱體的兩端中部有一V形凹槽環(huán)；2)將高導(dǎo)電纜的導(dǎo)體芯線剝?nèi)ソ^緣層，使絞合導(dǎo)體(6)外露；3)高導(dǎo)電纜的絞合導(dǎo)體(6)以1、2、3或5根為一簇，分別嵌入中空銅柱體(7)的溝槽內(nèi)；4)將端子(8)套在中空銅柱體(7)與絞合導(dǎo)體(6)成一體的外沿定位；5)用壓著工具將端子(8)與中空銅柱體(7)、絞合導(dǎo)體(6)三者壓著在一起，在壓著時，端子(8)的凸緣與中空銅柱體(7)的凹槽迫使絞合導(dǎo)體(6)成彎曲狀，三者成一體緊密結(jié)合而不脫落。
10. 一種改進導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電纜的制造方法，其步驟為i)用多根導(dǎo)體(2)環(huán)繞在非同芯圓芯線(1)的周沿，絞合成一股，制成絞合導(dǎo)體(6)； )以防火工程塑膠制成圓形中空螺旋體Gl)和異形中空螺旋體G2)；iii)用PE/PVC經(jīng)押出機制成有溝槽的扁平狀導(dǎo)體固定架(5)，并沖孔；iv)將步驟(iii)的扁平狀導(dǎo)體固定架( 經(jīng)模具定位后，再取步驟(i)的絞合導(dǎo)體 (6)穿入模具孔中引出，使該絞合導(dǎo)體(6)嵌入扁平狀導(dǎo)體固定架(5)的溝槽中并引出，收取在收線軸上，備用；ν)將步驟(iv)的制品多股重疊并自模具中引出，導(dǎo)入包紙機導(dǎo)管中引出；vi)取有孔的絕緣帶C3)置于包紙機上，纏繞固定在步驟(ν)制品的周沿，轉(zhuǎn)動包紙機與引取軸同步即制成芯線制品，備用；vii)取異形中空螺旋體0 和步驟(vi)的制品各多軸，放置在絞合機上兩者間隔引出，同時調(diào)整張力，與圓形中空螺旋體Gl)會合，使圓形中空螺旋體Gl)置于步驟(vi)的制品及異形中空螺旋體G2)的中央，導(dǎo)入模具中引出得到芯線制品；viii)絞合機前端設(shè)有包紙機，當步驟(Vii)的制品引出時，再導(dǎo)入包紙機導(dǎo)管中引出后，將PE帶(或PE線)纏繞在步驟(vii)的制品周沿并固定；ix)啟動包紙機與絞合機同步即制成覆有PE麥拉的制品，收取在收線軸上備用；x)以PE/PVC為原料，將步驟(ix)的制品經(jīng)押出被覆后即制成多芯高導(dǎo)電纜；xi)安裝中空銅柱體和端子，其步驟包括1)將中空銅柱體(7)的軸向開設(shè)溝槽，并在銅柱體的兩端中部有一V形凹槽環(huán)；2)將高導(dǎo)電纜的導(dǎo)體芯線剝?nèi)ソ^緣層，使絞合導(dǎo)體(6)外露；3)高導(dǎo)電纜的絞合導(dǎo)體(6)以1、2、3或5根為一簇，分別嵌入中空銅柱體(7)的溝槽內(nèi)；4)將端子(8)套在中空銅柱體(7)與絞合導(dǎo)體(6)成一體的外沿定位；5)用壓著工具將端子(8)與中空銅柱體(7)、絞合導(dǎo)體(6)三者壓著在一起，在壓著時，端子(8)的凸緣與中空銅柱體(7)的凹槽迫使絞合導(dǎo)體(6)成彎曲狀，三者成一體緊密結(jié)合而不脫落。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種改進導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的高導(dǎo)電纜及其制造方法，屬于電纜領(lǐng)域。本發(fā)明由多根導(dǎo)體絞合在同芯圓或非同芯圓芯線的周沿制成絞合導(dǎo)體，該絞合導(dǎo)體嵌入在中空圓形有孔的多溝槽的導(dǎo)體固定架的溝槽中；或者，已嵌有絞合導(dǎo)體的扁平狀導(dǎo)體固定架環(huán)繞在圓形中空螺旋體周沿，再以PE帶或PE線麥拉包裹；或者，復(fù)數(shù)個已嵌有絞合導(dǎo)體的扁平狀導(dǎo)體固定架重疊成多芯高導(dǎo)電纜芯線，該多芯高導(dǎo)電纜芯線的外沿以有孔的絕緣帶包裹，多芯高導(dǎo)電纜芯線和異形中空螺旋體相互間隔均勻環(huán)繞在圓形中空螺旋體周沿。本發(fā)明使導(dǎo)體面積最小化，集膚效應(yīng)最大化，提升了導(dǎo)體面積的載流量，節(jié)省銅材約70％；同時采用了有孔的導(dǎo)體固定架，有利于通風，降低了溫升，有提高載流量的效果。
文檔編號H01B7/42GK102354548SQ201110318158
公開日2012年2月15日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者劉理文, 劉維人, 劉維廉 申請人:劉理文, 劉維人, 劉維廉