一種內(nèi)置多個(gè)內(nèi)芯并可減少交流電阻的矩形截面導(dǎo)體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種內(nèi)置多個(gè)內(nèi)芯并可減少交流電阻的矩形截面導(dǎo)體，它包括一用于傳輸交流電、橫截面為矩形的外導(dǎo)體，在該外導(dǎo)體內(nèi)并排均勻嵌設(shè)有多個(gè)用于通入正直流電、使其自身帶有正電荷的內(nèi)芯，每個(gè)該內(nèi)芯的外表面包覆一層內(nèi)絕緣層，其中：該內(nèi)芯、該外導(dǎo)體為良導(dǎo)體材料制作而成，防止該內(nèi)芯中的正電荷進(jìn)入該外導(dǎo)體的該內(nèi)絕緣層為絕緣材料制作而成。本發(fā)明導(dǎo)體在交流電力傳輸中，能使外導(dǎo)體內(nèi)流動(dòng)的自由導(dǎo)電電子趨向均勻分布，以減少外導(dǎo)體上的外表層的交流電阻，降低因交流電阻給導(dǎo)體帶來的電能損耗，使外導(dǎo)體充分發(fā)揮導(dǎo)體作用，大大提高本發(fā)明的導(dǎo)電性能和在電力傳輸中的利用率。
【專利說明】 —種內(nèi)置多個(gè)內(nèi)芯并可減少交流電阻的矩形截面導(dǎo)體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可減少其自身交流電阻、提高自身在交流電傳輸中利用率的、內(nèi)置有多個(gè)內(nèi)芯的矩形截面導(dǎo)體，屬于交流電力傳輸領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，交流電力傳輸領(lǐng)域在進(jìn)行交流電的傳輸過程中，存在著“趨膚效應(yīng)”。趨膚效應(yīng)是指當(dāng)導(dǎo)體中有交流電流過時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部流動(dòng)的交流電流分布不均勻，都集中在導(dǎo)體的外表層(視為“皮膚”)流動(dòng)的一種現(xiàn)象。從實(shí)際使用中可以看到，趨膚效應(yīng)使得導(dǎo)體內(nèi)部的實(shí)際電流變小，電流都集中在了導(dǎo)體的外表層，結(jié)果增加了導(dǎo)體外表層中自由導(dǎo)電電子流動(dòng)的交流電阻，使導(dǎo)體的電能損耗增加，使導(dǎo)體沒有被充分利用。
[0003]由此可見，設(shè)計(jì)出一種可減少其自身交流電阻、提高自身在交流電傳輸中利用率的導(dǎo)體是目前急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種內(nèi)置多個(gè)內(nèi)芯并可減少交流電阻的矩形截面導(dǎo)體，該導(dǎo)體在交流電力傳輸中，能使外導(dǎo)體內(nèi)流動(dòng)的自由導(dǎo)電電子趨向均勻分布，以減少外導(dǎo)體外表層的交流電阻，降低因交流電阻帶來的電能損耗，使外導(dǎo)體充分發(fā)揮導(dǎo)體作用，大大提高本發(fā)明的導(dǎo)電性能和在電力傳輸中的利用率。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
[0006]一種內(nèi)置多個(gè)內(nèi)芯并可減少交流電阻的矩形截面導(dǎo)體，其特征在于:它包括一用于傳輸交流電、橫截面為矩形的外導(dǎo)體，在該外導(dǎo)體內(nèi)并排均勻嵌設(shè)有多個(gè)用于通入正直流電、使其自身帶有正電荷的內(nèi)芯，每個(gè)該內(nèi)芯的外表面包覆一層內(nèi)絕緣層，其中:該內(nèi)芯、該外導(dǎo)體為良導(dǎo)體材料制作而成，防止該內(nèi)芯中的正電荷進(jìn)入該外導(dǎo)體的該內(nèi)絕緣層為絕緣材料制作而成。
[0007]較佳地，所述內(nèi)芯、所述外導(dǎo)體為易于彎曲的良導(dǎo)體材料制作而成。
[0008]較佳地，所述內(nèi)芯為銅或鋁材質(zhì)制成，所述外導(dǎo)體為銅材質(zhì)制成。
[0009]在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，所述內(nèi)芯可為高強(qiáng)度內(nèi)芯。較佳地，所述內(nèi)芯為鋼材質(zhì)制成。
[0010]在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，所述內(nèi)芯的橫截面為圓形，或者，所述內(nèi)芯的橫截面為矩形，且所述內(nèi)芯的寬邊、長邊分別與所述外導(dǎo)體的寬邊、長邊平行。
[0011 ] 較佳地，所述外導(dǎo)體的外表面包覆一層外絕緣層。
[0012]優(yōu)選地，各個(gè)所述內(nèi)芯的中心在所述外導(dǎo)體橫截面寬邊的中心線上均勻分布。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0014]1、在本發(fā)明導(dǎo)體進(jìn)行交流電力傳輸中，內(nèi)芯中的正電荷可將外導(dǎo)體的外表層中的部分自由導(dǎo)電電子吸引到該外導(dǎo)體的內(nèi)部或該外導(dǎo)體中靠近內(nèi)絕緣層的區(qū)域流動(dòng)，遠(yuǎn)離外導(dǎo)體的外表層，從而使外導(dǎo)體內(nèi)流動(dòng)的自由導(dǎo)電電子趨向均勻分布，以降低外導(dǎo)體外表層的交流電阻，降低交流電阻對自由導(dǎo)電電子的流動(dòng)影響，降低因交流電阻給導(dǎo)體帶來的電能損耗，使外導(dǎo)體充分發(fā)揮導(dǎo)體作用，大大提高本發(fā)明的導(dǎo)電性能和在電力傳輸中的利用率。
[0015]2、本發(fā)明導(dǎo)體中高強(qiáng)度內(nèi)芯的設(shè)計(jì)，可以使內(nèi)芯的端部固定在堅(jiān)固的絕緣物體上，以提高本發(fā)明導(dǎo)體的抗拉強(qiáng)度。
[0016]3、外絕緣層的設(shè)計(jì)使得本發(fā)明導(dǎo)體與其它物體的直接接觸成為可能，這給本發(fā)明在電力傳輸線路中的敷設(shè)帶來極大的便利，同時(shí)也縮小了電力傳輸線路所占用的空間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明導(dǎo)體的第一實(shí)施例示意圖。
[0018]圖2是圖1的透視示意圖。
[0019]圖3是本發(fā)明導(dǎo)體的第二實(shí)施例示意圖。
[0020]圖4是圖3的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1至圖4所示，本發(fā)明一種內(nèi)置多個(gè)內(nèi)芯并可減少交流電阻的矩形截面導(dǎo)體包括一用于傳輸交流電、橫截面為矩形的外導(dǎo)體13,在該外導(dǎo)體13內(nèi)，沿矩形橫截面長度方向上的軸線M,以軸平面P為基準(zhǔn)，并排均勻嵌設(shè)有多個(gè)用于通入正直流電、使其自身帶有正電荷的內(nèi)芯11，每個(gè)該內(nèi)芯11的外表面包覆一層內(nèi)絕緣層12，該內(nèi)絕緣層12與該內(nèi)芯11之間緊密結(jié)合，該外導(dǎo)體13與該內(nèi)絕緣層12之間緊密結(jié)合，也就是說，內(nèi)絕緣層12外表面緊緊包覆著外導(dǎo)體13，其中:該內(nèi)芯11、該外導(dǎo)體13均為良導(dǎo)體材料制作而成，防止該內(nèi)芯11中的正電荷進(jìn)入該外導(dǎo)體13的該內(nèi)絕緣層12為絕緣材料制作而成。
[0022]如圖4，較佳地，各個(gè)內(nèi)芯11的中心在外導(dǎo)體13橫截面寬邊的中心線M上均勻分布。
[0023]在實(shí)際設(shè)計(jì)中，內(nèi)芯11的橫截面可為圓形，各個(gè)內(nèi)芯11的橫截面形狀與尺寸相同，如圖1和圖2所示，相應(yīng)地，內(nèi)絕緣層12的橫截面也可為圓形，各個(gè)內(nèi)芯11的中心軸L均處于沿矩形橫截面長度方向上的軸平面P上，或者，如圖3所示，內(nèi)芯11的橫截面可為矩形，一般為長方形，各個(gè)內(nèi)芯11的橫截面形狀與尺寸相同，且各個(gè)內(nèi)芯11的寬邊、長邊分別與外導(dǎo)體13的寬邊、長邊平行，相應(yīng)地，內(nèi)絕緣層12的橫截面形狀可與內(nèi)芯11的橫截面形狀相同，各個(gè)內(nèi)芯11的中心軸L均處于沿矩形橫截面長度方向上的軸平面P上。
[0024]在實(shí)際設(shè)計(jì)中，本發(fā)明導(dǎo)體中的內(nèi)芯11為一呈長條狀的實(shí)心體，而內(nèi)絕緣層12為膜層。
[0025]在實(shí)際設(shè)計(jì)中，內(nèi)芯11、外導(dǎo)體13可為易于彎曲的良導(dǎo)體材料制作而成，以使本發(fā)明導(dǎo)體適用于易于彎曲的場所應(yīng)用，使其能適應(yīng)更多不規(guī)則的布線環(huán)境。
[0026]在實(shí)際制作中，內(nèi)芯11可為銅或鋁材質(zhì)制成，外導(dǎo)體13可為銅材質(zhì)制成。
[0027]根據(jù)實(shí)際需求，內(nèi)芯11可為高強(qiáng)度內(nèi)芯，以增強(qiáng)本發(fā)明導(dǎo)體的抗拉強(qiáng)度。例如，內(nèi)芯11采用鋼材質(zhì)制成。
[0028]而在本發(fā)明導(dǎo)體中，內(nèi)絕緣層12為絕緣材料(如有機(jī)材料)制作而成。
[0029]在本發(fā)明中，外導(dǎo)體13的外表面還可包覆一層外絕緣層(圖中未示出)。該外絕緣層由絕緣材料制成，該外絕緣層使外導(dǎo)體13與外部絕緣，從而對外導(dǎo)體13及其內(nèi)部起到保護(hù)作用。
[0030]在實(shí)際設(shè)計(jì)中，外導(dǎo)體13的尺寸應(yīng)根據(jù)外導(dǎo)體13內(nèi)預(yù)通過的電流強(qiáng)度來合理計(jì)算得出。各內(nèi)芯11所帶的正電荷量應(yīng)根據(jù)外導(dǎo)體13內(nèi)預(yù)通過的電流強(qiáng)度以及內(nèi)芯11的橫截面形狀與尺寸(橫截面為圓形時(shí)涉及內(nèi)芯11的直徑，橫截面為矩形時(shí)涉及內(nèi)芯11的寬邊與長邊的長度)來合理計(jì)算得出。而內(nèi)絕緣層12的厚度也應(yīng)根據(jù)外導(dǎo)體13內(nèi)預(yù)通過的電流強(qiáng)度及電壓來合理設(shè)計(jì)。外絕緣層的耐壓等級根據(jù)國家相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行即可。
[0031]使用時(shí)，將外導(dǎo)體13與其它導(dǎo)體(或稱接線端子)或輸出交流電的交流電源連接，使外導(dǎo)體13用來傳輸交流電，同時(shí)，將各內(nèi)芯11與可調(diào)直流電源的正極輸出端連接，使其帶有正電荷，且可根據(jù)實(shí)際需要來調(diào)節(jié)內(nèi)芯11所帶的正電荷量的多少。
[0032]于是，在外導(dǎo)體13進(jìn)行交流電力傳輸過程中，各內(nèi)芯11內(nèi)的正電荷可將外導(dǎo)體13的相應(yīng)外表層中的部分自由導(dǎo)電電子吸引到該外導(dǎo)體13的內(nèi)部或該外導(dǎo)體13中靠近內(nèi)絕緣層12的區(qū)域流動(dòng)，遠(yuǎn)離外導(dǎo)體13的外表層，從而與現(xiàn)有導(dǎo)體所存在的“趨膚效應(yīng)”相比，本發(fā)明使外導(dǎo)體13內(nèi)流動(dòng)的自由導(dǎo)電電子趨向均勻分布，以降低外導(dǎo)體13的外表層的交流電阻，降低交流電阻對自由導(dǎo)電電子的流動(dòng)影響，降低因交流電阻帶來的電能損耗，使外導(dǎo)體13充分發(fā)揮導(dǎo)體作用，大大提高本發(fā)明導(dǎo)體的導(dǎo)電性能和在電力傳輸中的利用率。
[0033]在本發(fā)明導(dǎo)體中，高強(qiáng)度內(nèi)芯的設(shè)計(jì)可以使內(nèi)芯11的端部固定在堅(jiān)固的絕緣物體上，以提高本發(fā)明導(dǎo)體的抗拉強(qiáng)度。
[0034]在本發(fā)明中，外絕緣層的設(shè)計(jì)可使得本發(fā)明導(dǎo)體與其它物體的直接接觸成為可能,這給本發(fā)明在電力傳輸線路中的敷設(shè)帶來極大的便利，同時(shí)也縮小了電力傳輸線路所占用的空間。
[0035]以上所述是本發(fā)明的較佳實(shí)施例及其所運(yùn)用的技術(shù)原理，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，任何基于本發(fā)明技術(shù)方案基礎(chǔ)上的等效變換、簡單替換等顯而易見的改變，均屬于本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)置多個(gè)內(nèi)芯并可減少交流電阻的矩形截面導(dǎo)體，其特征在于:它包括一用于傳輸交流電、橫截面為矩形的外導(dǎo)體，在該外導(dǎo)體內(nèi)并排均勻嵌設(shè)有多個(gè)用于通入正直流電、使其自身帶有正電荷的內(nèi)芯，每個(gè)該內(nèi)芯的外表面包覆一層內(nèi)絕緣層，其中:該內(nèi)芯、該外導(dǎo)體為良導(dǎo)體材料制作而成，防止該內(nèi)芯中的正電荷進(jìn)入該外導(dǎo)體的該內(nèi)絕緣層為絕緣材料制作而成。
2.如權(quán)利要求1所述的矩形截面導(dǎo)體，其特征在于: 所述內(nèi)芯、所述外導(dǎo)體為易于彎曲的良導(dǎo)體材料制作而成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的矩形截面導(dǎo)體，其特征在于: 所述內(nèi)芯為銅或鋁材質(zhì)制成，所述外導(dǎo)體為銅材質(zhì)制成。
4.如權(quán)利要求1所述的矩形截面導(dǎo)體，其特征在于: 所述內(nèi)芯為高強(qiáng)度內(nèi)芯。
5.如權(quán)利要求4所述的矩形截面導(dǎo)體，其特征在于: 所述內(nèi)芯為鋼材質(zhì)制成。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的矩形截面導(dǎo)體，其特征在于: 所述內(nèi)芯的橫截面為圓形，或者，所述內(nèi)芯的橫截面為矩形，且所述內(nèi)芯的寬邊、長邊分別與所述外導(dǎo)體的寬邊、長邊平行。
7.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的矩形截面導(dǎo)體，其特征在于: 所述外導(dǎo)體的外表面包覆一層外絕緣層。
8.如權(quán)利要求1所述的矩形截面導(dǎo)體，其特征在于: 各個(gè)所述內(nèi)芯的中心在所述外導(dǎo)體橫截面寬邊的中心線上均勻分布。
【文檔編號】H01B7/30GK104036858SQ201410202779
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】張念魯 申請人:北京聯(lián)合大學(xué)