本發(fā)明涉及電纜導(dǎo)體領(lǐng)域,具體是一種分割型阻水導(dǎo)體。
背景技術(shù):
伴隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速增長以及工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程的進(jìn)一步加快,對城市電網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)要求日益提高,發(fā)達(dá)地區(qū)城市與省會城市紛紛要求城市中心區(qū)域使用地下電力電纜傳輸電能。同時(shí),電力是是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的前提和基礎(chǔ),隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,電力需求劇增,電網(wǎng)容量驟增,電機(jī)功率增加,電力設(shè)施朝著大容量(高電壓、大電流、高頻)傳輸方向發(fā)展。為了提高電纜的載流量,通常采用增大導(dǎo)體截面的辦法。
導(dǎo)體的直流電阻是考核電纜電性能的一個(gè)重要參數(shù)。但是對于交流傳輸?shù)拇蠼孛骐娎|,由于集膚效應(yīng)的存在,導(dǎo)體中的電流密度并不是均勻分布,而是沿電纜導(dǎo)體徑向自表面到中心逐漸減小,導(dǎo)致導(dǎo)體中的載流量并不是隨電纜導(dǎo)體截面的增大而成正比例增加,而是當(dāng)導(dǎo)體直徑增大到一定程度時(shí),集膚效應(yīng)嚴(yán)重,導(dǎo)致交流電力線路中導(dǎo)體產(chǎn)生損耗而發(fā)熱的有效電阻即交流電阻會明顯大于其直流電阻,外徑越大,集膚效應(yīng)就越明顯,導(dǎo)致交流電阻增加的比例也就越大,單靠增大截面也就失去了其實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。
為了最大限度地減輕因集膚效應(yīng)引起的導(dǎo)體交流電阻增大,有效地減小導(dǎo)體的損耗發(fā)熱,增加導(dǎo)體的載流量,人們不得不將大截面導(dǎo)體以不同的方式進(jìn)行分割加工成為由幾個(gè)相互絕緣的獨(dú)立部分構(gòu)成的導(dǎo)體,每個(gè)部分的外形尺寸明顯減小,以達(dá)到減小交流電阻的目的。電力電纜行業(yè)內(nèi)常把交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜銅芯導(dǎo)體做成分割導(dǎo)體,一般有四分割、五分割、六分割和七分割等幾種結(jié)構(gòu),分割股塊也有扇形和瓦楞形等形狀,以五分割扇形股塊居多。由于單個(gè)扇形股塊的截面積只有導(dǎo)體總截面積的若干分之一,所以單個(gè)股塊的“集膚效應(yīng)”和“鄰近效應(yīng)”大大減小,從而達(dá)到了減小導(dǎo)體交流電阻的目的。如在GB/T11017和GB/Z 18890中,以800mm2作為分水嶺:800mm2以下的電纜導(dǎo)體采用常規(guī)緊壓絞合排列結(jié)構(gòu)形式;800mm2及以上的電纜導(dǎo)體采用五分割導(dǎo)體成纜絞合排列的結(jié)構(gòu)形式。這種形式包括五個(gè)大小和截面形狀均相同的銅芯股塊,由該五個(gè)銅芯股塊按一定方向扭合成纜,所述的大截面銅芯五分割導(dǎo)體還包括設(shè)置在該銅芯股塊之間、將各股塊隔離開來的絕緣皺紋紙,以及包裹在該銅芯股塊外圍的半導(dǎo)電尼龍帶。通過將大截面銅芯導(dǎo)線化整為零,將原來的銅芯截面均勻分割成五個(gè)相互隔離的股塊,從而將“集膚效應(yīng)”和“臨近效應(yīng)”的不利影響降到最低限度,大大提高了導(dǎo)線的傳輸容量。
現(xiàn)有技術(shù)這種扇形股塊分割導(dǎo)體的方式,主要適用于中等截面800-1800mm2,具有良好的分割效果。但是對于更大截面,由于扇形高和扇形寬已大于2倍的透入深度(集膚效應(yīng)是由于場量在導(dǎo)體內(nèi)部的衰減形成的,場量在導(dǎo)體內(nèi)的衰減快慢可以用透人深度表示),因而分割效果就不再明顯。同時(shí),這種分割導(dǎo)體的方式在生產(chǎn)過程中也存在很多難題和弊端:一是扇形導(dǎo)體股塊截面過大時(shí),生產(chǎn)工藝難度增大,工裝模具、設(shè)備的特性要求,及導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和彎曲特性等均無法滿足要求;二是電力電纜常要求導(dǎo)體必須采用緊壓導(dǎo)體,以提高導(dǎo)線的填充系數(shù),縮小外徑,減少導(dǎo)體間間隙,防止水分滲入;使導(dǎo)體之間連接更緊密,避免了松動所引起的一些問題.接觸面增大導(dǎo)電性能增強(qiáng)避免接觸不良引起的發(fā)熱電阻大等;而扇形導(dǎo)體股塊是扇形緊壓,每層的形狀不同,股塊截面過大時(shí),緊壓的難度增加。
為了增加導(dǎo)體截面,現(xiàn)有技術(shù)一種改進(jìn)是采用中空的分割導(dǎo)體結(jié)構(gòu),包括支撐的螺旋管,在支撐的螺旋管外絞合四分割、五分割、六分割和七分割的瓦楞型導(dǎo)體股塊,這種結(jié)構(gòu)的中空分割導(dǎo)體支撐的螺旋管為了保證一定的強(qiáng)度往往采用金屬螺旋管(如不銹鋼螺旋管、青銅螺旋管等),不同的金屬材質(zhì),會增加線路損耗,造成電場不均勻。即使采用相同材質(zhì),螺旋管與分割導(dǎo)體股塊之間會也產(chǎn)生間隙,接觸不良引起發(fā)熱電阻大。而采用拉拔管或塑料等材質(zhì)的銅管等,柔軟度低,會導(dǎo)致整個(gè)導(dǎo)體的柔軟度降低。
水分的侵入往往是電力電纜遭到破壞、使用壽命受到影響的主要原因。水分浸入途徑主要是從電纜的護(hù)層和電纜的端部侵入電纜,造成導(dǎo)體的氧化、腐蝕,從而影響電纜的電性能,甚至發(fā)生異常斷線事故;水分滲入絕緣層,在強(qiáng)電場的作用下,絕緣層會產(chǎn)生“水樹枝”,加速電纜的電老化,導(dǎo)致電纜擊穿事故,降低電纜使用壽命。為了防止水分的侵入,要求電纜各結(jié)構(gòu)之間緊密沒有間隙。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,提供了一種生產(chǎn)工藝難度降低,工裝模具、設(shè)備的特性要求低,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,集膚效應(yīng)低,載流量大、阻水性能好、耐腐蝕、耐氧化的分割導(dǎo)體。
本發(fā)明所述的一種分割型阻水導(dǎo)體,該導(dǎo)體由多個(gè)大型分割扇形導(dǎo)體股塊集合而成,并且在每個(gè)大型扇形導(dǎo)體股塊外設(shè)有扇形股塊阻水層;在每個(gè)大型分割扇形導(dǎo)體股塊內(nèi)還設(shè)有小型分割扇形導(dǎo)體股塊,并且在每個(gè)小型扇形導(dǎo)體股塊外設(shè)有扇形股塊阻水層;所述的每個(gè)小型扇形導(dǎo)體股塊內(nèi)均設(shè)有一大的圓形導(dǎo)體,每個(gè)一大的圓形導(dǎo)體外均設(shè)有圓形阻水層;在每個(gè)一大的圓形導(dǎo)體內(nèi)還設(shè)有一小的圓形導(dǎo)體,每個(gè)一大的圓形導(dǎo)體外均設(shè)有圓形阻水層;在多個(gè)扇形導(dǎo)體股塊集合后的中心空隙處填充阻水棒,每個(gè)扇形導(dǎo)體股塊之間的空隙處填充阻水條,最后在導(dǎo)體單線層外再設(shè)有阻水層。
進(jìn)一步改進(jìn),所述的瓦楞形導(dǎo)體股塊為五塊,其截面形狀大小均相同。
進(jìn)一步改進(jìn),所述大型分割扇形導(dǎo)體股塊與小型分割扇形導(dǎo)體股塊的形狀相同,但大小不同。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果在于:
1、該導(dǎo)體設(shè)有一大一小扇形導(dǎo)體股塊和一大一小的圓形導(dǎo)體,增加了導(dǎo)體的導(dǎo)電性能,增加了導(dǎo)體的載流量。
2、本發(fā)明集合的分割導(dǎo)體股塊內(nèi)部設(shè)有股塊阻水層,并且設(shè)有雙重分割導(dǎo)體股塊和雙重圓形導(dǎo)體,集合的分割扇形導(dǎo)體股塊截面達(dá)1500-3000mm2,使導(dǎo)體整個(gè)截面增加,滿足了超大截面的要求。
3、在每個(gè)股塊導(dǎo)體外以及集合的空隙處均設(shè)有阻水層,每個(gè)圓形導(dǎo)體外設(shè)有阻水層,扇形導(dǎo)體股塊之間的空隙處填充阻水條,使得整體導(dǎo)體被阻水層保護(hù),使得導(dǎo)體具有很強(qiáng)的阻水功能,不會因?yàn)樗纸朐斐蓪?dǎo)體的氧化、腐蝕,從而影響電纜的電性能,甚至發(fā)生異常斷線事故。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1所示的一種分割型阻水導(dǎo)體,該導(dǎo)體由多個(gè)橫截面大的分割扇形導(dǎo)體股塊1集合而成,并且在每個(gè)橫截面大的扇形導(dǎo)體股塊外設(shè)有扇形股塊阻水層2;在每個(gè)大型分割扇形導(dǎo)體股塊內(nèi)還設(shè)有橫截面小的分割扇形導(dǎo)體股塊3,并且在每個(gè)小型扇形導(dǎo)體股塊外設(shè)有扇形股塊阻水層2;所述的每個(gè)小型扇形導(dǎo)體股塊內(nèi)均設(shè)有一大的圓形導(dǎo)體4,每個(gè)一大的圓形導(dǎo)體外均設(shè)有圓形阻水層5;在每個(gè)一大的圓形導(dǎo)體內(nèi)還設(shè)有一小的圓形導(dǎo)體6,每個(gè)一大的圓形導(dǎo)體外均設(shè)有圓形阻水層5;在多個(gè)扇形導(dǎo)體股塊集合后的中心空隙處填充阻水棒7,每個(gè)扇形導(dǎo)體股塊之間的空隙處填充阻水條8,最后在導(dǎo)體單線層外再設(shè)有阻水層9。
本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多,以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以作出若干改進(jìn),這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。