电缆铜芯截面3500mm²的7分割导体及制备工艺的制作方法

专利名称：电缆铜芯截面3500mm²的7分割导体及制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力传输领域，特别是一种用于大容量高压电能的输送的电缆铜芯截面 3500mm2的7分割导体及制备工艺。
背景技术：
目前国内外电缆导体标准中，国家标准(GB3956)中规定的最大铜芯绞合导体为2000 mm2，IEC标准(IEC60228)中规定的最大铜芯绞合导体为2500 mm2。随着我国国民经济持续高速发展与人们生活水平的不断提高，如今各个行业对电力的需求越来越大，电力需求剧增，电力设施朝着大容量(高电压、大电流)传输方向发展。因此，提高输电电压等级和增加输电线路电缆导体的截面积，已经成为电力行业的共识。当交变电流通过导体时，电流将集中在导体表面流过，这种现象叫集肤效应。由于交流电缆传输的为交流电能，所以在能量的传输过程中会产生“集肤效应”，是电流或电压以频率较高的电子在导体中传导时，会聚集于总导体表层，而非平均分布于整个导体的截面积中。从而增加了电缆输电线路的电能损耗，降低电缆的传输容量。传统的分割导体为四分割或五分割导体，这个结构的分割导体在铜芯导体截面为2500mm以下时可以有效地降低电缆的“集肤效应”。但是当导体的截面达到3000mm及以上时，四分割或五分割结构的导体对抑止“集肤效应”的效果并不是很明显。例如，申请号为“200920080645. 5”，公开号为“201402665Y”的中国专利公开了
“中高压耐火电缆”;本实用新型公开了一种中高压耐火电缆，旨在提供一种具有优良的电气性能和良好的耐火特性的特种中高压耐火电缆。电缆的线芯外依次包覆有云母带、包带、 阻燃硅橡胶层、纵包铝合金带和护套；在线芯与云母带间设置阻燃填充料。此种电缆特别适合于高层建筑、地下铁道、地下街、大型电站及重要的工矿企业等与防火安全和消防救生有关的地方，在火焰燃烧情况下能够保持90分钟的安全运行。但是，此专利由于使用范围受到了输送电压的高低限制，存在着在环境温度较高的使用场合使用效果不好及受“集肤效应”影响严重的问题。

发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提出一种电缆铜芯截面3500mm2的7分割导体及制备工艺。本发明克服了在环境温度较高的使用场合使用效果不好的问题，实现了增大电缆截面，使电缆铜芯截面达到3500mm2，同时采用分割导体形式，使铜芯大截面导体的结构更为分散，有效地减小了导体的损耗发热，减小了“集肤效应”对电缆电流传输的影响，增加了导体的载流量，从而也提高了电缆的实用性。本发明采用以下技术方案来实现
电缆铜芯截面3500mm2的7分割导体，其特征在于包括有六个相同截面的分割股块和中心绞合单元组合而成的导体，所述六个分割股块和中心绞合单元之间设有皱纹绝缘纸， 所述分割股块组合围绕中心绞合单元按左向绞合成缆，所述导体外周依次绕包有半导电的尼龙带。所述中心绞合单元截面为110-120mm2，分割股块截面为560-570 mm2。
所述分割股块的弧度为50-70度。所述分割股块的截面为扇形。电缆铜芯截面3500mm2的7分割导体制备工艺，其特征在于工艺步骤如下
1)将铜单丝通过框绞机绞合成中心绞合单元；
2)再通过框绞机和预螺旋紧压轮，绞合出带有弧度的扇形分割股块；
3)将中心绞合单元导体放线盘放置于盘绞机旋转放线架上，将六个扇形分割股块导体放线盘放置于盘绞机旋转放线架上；中心绞合单元导体放线盘所放的旋转放线架的大小小于六个扇形分割股块导体放线盘所放的旋转放线架，中心绞合单元居中，六个扇形分割股块组合围绕中心绞合单元按左向绞合成缆；
4)皱纹绝缘纸通过纸带导向系统将中心绞合单元和六个扇形分割股块间隔开来，通过相位跟踪系统的校正后，导体外周依次绕包半导电的尼龙带。所述分割股块绞制过程，包括工艺参数设定和线盘装载、及分层穿线、排线、绞制、 压型、牵引、收线，工艺参数包括每层绞线的节距、绞向、预扭节距，在绞合好线芯后，分层压型，测量压制的股快尺寸，调整压型模之间的预扭角，测量所形成的预扭节距。所述步骤3)和4)为成缆过程，成缆过程包括工艺参数设定，股快线芯放线、分线板的角度控制、并线模的安装、股快的成缆、绝缘皱纹纸的纵包、包带的绕包，牵引、收线。所述框绞机为91盘630框绞机。所述盘绞机为4000mm盘绞机。本发明的优点在于
1、本发明采用有六个相同截面的分割股块和中心绞合单元组合而成的导体，实现了增大电缆截面，使电缆铜芯截面达到3500mm2，同时采用分割导体形式，使铜芯大截面导体的结构更为分散，有效地减小了导体的损耗发热，减小了“集肤效应”对电缆电流传输的影响， 增加了导体的载流量，克服了在环境温度较高的使用场合使用效果不好的问题。2、本发明采用中心绞合单元截面为110-120mm2，分割股块截面为560-570 mm2 ；分割股块的弧度为50-70度，分割股块的截面为扇形；使得单个分割单体在成缆时均平滑的进入绞合模，每个分割线芯的张力都可以精确控制，同时在成缆时每个分割线芯的相位自动调整以确保成缆精度，使分割导体外形更加圆整。3、本发明采用使用91盘630框绞机设备，用铜单丝绞合出中心绞合单元；通过该框绞机设备，利用预螺旋紧压轮，绞合出带有弧度的扇形分割股块，通过4000mm盘绞机设备，将中心绞合单元导体放线盘放置于1500mm旋转放线架上面，六个扇形分割块导体放线盘放置于2200mm旋转放线架上面；工艺流程简单，在成缆过程中，注意股快的预扭节距和成缆节距之间的配合是否合适，避免有股快出现因扭转力而产生变形从而导致缆芯扭转， 进一步导致导体不圆整。


图1为本发明结构示意图
图中标记为1、分割股块，2、中心绞合单元，3、皱纹绝缘纸，4、半导电的尼龙带。
具体实施方式
实施例1
一种电缆铜芯截面3500mm2的7分割导体，包括有六个相同截面的分割股块1和中心绞合单元2组合而成的导体，所述六个分割股块1和中心绞合单元2之间设有皱纹绝缘纸3， 所述分割股块1组合围绕中心绞合单元2按左向绞合成缆，所述导体外周依次绕包有半导电的尼龙带4。本发明中，所述中心绞合单元2截面为110mm2，分割股块1截面为560 mm2 ；所述分割股块1的弧度为50度；所述分割股块1的截面为扇形。本发明在使用时，使用91盘630框绞机设备，用铜单丝绞合出中心绞合单元2 ；通过该框绞机设备，利用预螺旋紧压轮，绞合出带有弧度的扇形分割股块1，通过4000mm盘绞机设备，将中心绞合单元2导体放线盘放置于1500mm旋转放线架上面，六个扇形分割块1 导体放线盘放置于2200mm旋转放线架上面；中心绞合单元2导体居中，六个扇形分割块1 组合围绕中心绞合单元2按左向绞合成缆，皱纹绝缘纸3通过纸带导向系统将中心绞合单元2导体和六个扇形分割块1间隔开来，通过设备的相位跟踪系统的校正，导体外周依次绕包半导电的尼龙带。在股快绞制过程中，包括工艺参数设定，线盘装载，分层穿线、排线、绞制、压型、牵引、收线等部分。依据工艺规定，在盘绞机设备上设定好产品的工艺参数，包括每层绞线的节距、绞向、预扭节距等。依据每个股快的单丝结构及排列、进行分层穿线、排线。在绞合好线芯后，分层压型时，仔细调整压型模具，并测量所压制的股快尺寸，使之符合工艺要求；调整好压型模之间的预扭角，测量所形成的预扭节距，是否符合工艺规定。成缆过程分为设备工艺参数设定，股快线芯放线、分线板的角度控制、并线模的安装、股快的成缆、绝缘皱纹纸的纵包、包带的绕包，牵引、收线等部分。在成缆过程中，注意股快的预扭节距和成缆节距之间的配合是否合适，避免有股快翻身现象出现，在穿过成缆并线模时，细心调整并线模直径大小，仔细测量成缆后分割导体的直径，使之符合工艺规定。实施例2
一种电缆铜芯截面3500mm2的7分割导体，包括有六个相同截面的分割股块1和中心绞合单元2组合而成的导体，所述六个分割股块1和中心绞合单元2之间设有皱纹绝缘纸3， 所述分割股块1组合围绕中心绞合单元2按左向绞合成缆，所述导体外周依次绕包有半导电的尼龙带4。本发明中，所述中心绞合单元2截面为115mm2，分割股块1截面为565 mm2 ；所述分割股块1的弧度为60度；所述分割股块1的截面为扇形。本发明在使用时，将中心绞合单元2导体放线盘放置于1600mm旋转放线架上面， 六个扇形分割块1导体放线盘放置于2240mm旋转放线架上面。实施例3
一种电缆铜芯截面3500mm2的7分割导体，包括有六个相同截面的分割股块1和中心绞合单元2组合而成的导体，所述六个分割股块1和中心绞合单元2之间设有皱纹绝缘纸3， 所述分割股块1组合围绕中心绞合单元2按左向绞合成缆，所述导体外周依次绕包有半导电的尼龙带4。本发明中，所述中心绞合单元2截面为120mm2，分割股块1截面为570 mm2 ；所述分割股块1的弧度为70度；所述分割股块1的截面为扇形。
本发明在使用时，将中心绞合单元2导体放线盘放置于1650mm旋转放线架上面， 六个扇形分割块1导体放线盘放置于2280mm旋转放线架上面。
权利要求
1.电缆铜芯截面3500mm2的7分割导体，其特征在于包括有六个相同截面的分割股块 (1)和中心绞合单元(2)组合而成的导体，所述六个分割股块(1)和中心绞合单元(2)之间设有皱纹绝缘纸(3)，所述分割股块(1)组合围绕中心绞合单元(2)按左向绞合成缆，所述导体外周依次绕包有半导电的尼龙带(4)。
2.根据权利要求1所述的电缆铜芯截面3500mm2的7分割导体，其特征在于所述中心绞合单元(2)截面为110-120mm2，分割股块(1)截面为560-570 mm2。
3.根据权利要求1所述的电缆铜芯截面3500mm2的7分割导体，其特征在于所述分割股块(1)的弧度为50-70度。
4.根据权利要求2或3所述的电缆铜芯截面3500mm2的7分割导体，其特征在于所述分割股块(1)的截面为扇形。
5.电缆铜芯截面3500mm2的7分割导体制备工艺，其特征在于工艺步骤如下1)将铜单丝通过框绞机绞合成中心绞合单元；2)再通过框绞机和预螺旋紧压轮，绞合出带有弧度的扇形分割股块；3)将中心绞合单元导体放线盘放置于盘绞机旋转放线架上，将六个扇形分割股块导体放线盘放置于盘绞机旋转放线架上；中心绞合单元导体放线盘所放的旋转放线架的大小小于六个扇形分割股块导体放线盘所放的旋转放线架，中心绞合单元导体居中，六个扇形分割股块组合围绕中心绞合单元按左向绞合成缆；4)皱纹绝缘纸通过纸带导向系统将中心绞合单元和六个扇形分割股块间隔开来，通过相位跟踪系统的校正后，导体外周依次绕包半导电的尼龙带。
6.根据权利要求5所述的电缆铜芯截面3500mm2的7分割导体制备工艺，其特征在于 所述分割股块绞制过程，包括工艺参数设定和线盘装载、及分层穿线、排线、绞制、压型、牵引、收线，工艺参数包括每层绞线的节距、绞向、预扭节距，在绞合好线芯后，分层压型，测量压制的股快尺寸，调整压型模之间的预扭角，测量所形成的预扭节距。
7.根据权利要求5所述的电缆铜芯截面3500mm2的7分割导体制备工艺，其特征在于 所述步骤3)和4)为成缆过程，成缆过程包括工艺参数设定，股快线芯放线、分线板的角度控制、并线模的安装、股快的成缆、绝缘皱纹纸的纵包、包带的绕包，牵引、收线。
8.根据权利要求5所述的电缆铜芯截面3500mm2的7分割导体制备工艺，其特征在于 所述框绞机为91盘630框绞机。
9.根据权利要求5所述的电缆铜芯截面3500mm2的7分割导体制备工艺，其特征在于 所述盘绞机为4000mm盘绞机。
全文摘要
本发明公开了一种电缆铜芯截面3500mm2的7分割导体及制备工艺，用于大容量高压电能的输送。本发明克服了在环境温度较高的使用场合使用效果不好的问题，实现了增大电缆截面，使电缆铜芯截面达到3500mm2，同时采用分割导体形式，使铜芯大截面导体的结构更为分散，有效地减小了导体的损耗发热，减小了“集肤效应”对电缆电流传输的影响，增加了导体的载流量，从而也提高了电缆的实用性。
文档编号H01B7/02GK102347104SQ20111017310
公开日2012年2月8日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者李广元, 江巍, 沈卢东 申请人:四川明星电缆股份有限公司