专利名称：一种新型电力电缆用导体线芯的制作方法
技术领域：
本发明涉及电缆制造领域，尤其涉及一种新型电力电缆用导体线芯。
背景技术：
随着国民经济的飞速发展，电能的需求越来越大，用于电能传输和分配的电力电缆在电力线路中所占比例也迅速增加，电线电缆行业已经成为第二大制造产业，年销售额达9000亿元以上。但传统的电力电缆产品存在工艺落后，量大质低的情况。以电力电缆为例说明。低压电力电缆是由导体线芯、绝缘层、护套层组成，而高压电力电缆结构是由导体线芯、内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层、护套层等组成。第一代电力电缆的导体线芯采用圆线绞合，但是填充系数很低，导致线芯外径较大，浪费大量的电缆外层材料；后来为减少外层材料的用量，第二代电力电缆的导体线芯采用轧制或紧压的方式生产，如低压电缆中将圆单丝绞合成的导体线芯轧成扇形或瓦形，而传统高压电缆采用硬质合金模具对圆单丝绞合的导体线芯进行每层紧压的方法，以减小外径，均勻电场，但填充系数仍然很小。以上两种方式都是层与层之间反向绞合。但此种方式生产的导体线芯，仍存在以下不足1、轧过或紧压过的导体线芯其填充系数最多为0. 86，外径仍然偏大，每年造成的数千万元的电缆外层材料的浪费，且轧成扇形或瓦形的导体线芯表面电场不均勻，容易造成导体击穿；2、圆线紧压之后，表层可能产生毛刺，在加载高压的情况下，容易击穿绝缘，造成事故隐患；3、紧压绞合的线芯，刚性大，弯曲半径大(15倍电缆直径)，敷设较困难。因此，通过适当的方式增加填充系数可减少导体线芯的外径以节约电缆外层材料的使用量，并尽可能减少击穿的风险，并减少弯曲半径，使敷设更加方便是目前电力电缆的发展方向。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种新型电力电缆用导体线芯及其制造方法， 以解决上述背景技术中的缺点。本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现
一种新型电力电缆用导体线芯，采用不同截面的型线代替传统的圆线绞合而成，型线的单丝截面积为3 12mm2，其具体的组合方式为内层型线采用中间圆线与外层瓦形线或者 2飞根截面为扇形的单丝与外层瓦形线组合成组合圆线。而外层由多层瓦形单丝层叠而成， 同时，每层型线相对于与其相邻的内层型线，其根数增加Γ7根。本发明通过框绞机将内外层型线进行同向螺旋绞合，绞合后的线芯截面为圆形。 同向绞合的导体线芯其单丝协调变形更容易，可减小电缆的弯曲半径至传统电缆直径的七倍。所述型线由拉丝机生产，为使导体线芯表面光滑无毛刺，拉丝机上的型线拉丝模具应选择表面粗糙度达到0. 1以下的模具，用以使拉丝出来的型线光滑无毛刺，以避免电缆在高压环境下发生绝缘击穿，而且电缆弯曲时，光滑的型线可减少变形阻力，降低电缆的刚性。在本发明中，所述型线单丝根据制造的导体线芯类别而选择铜杆或者铝杆或铝合金杆拉制。如果制造铜导体线芯，需采用铜杆拉制型线，拉制过程中进行在线退火；如果制造铝导体线芯，则铝杆在拉制过程中无需退火，而在导体绞合之后，进行消除残余应力退火。在上述两种退火过程中，退火温度均为260°C 350°C，退火时间均为3、小时，随炉冷却时间广3. 5小时。有益效果本发明可使导体线芯的紧压系数达到0. 92、. 96，其外径比传统紧压的线芯外径减少5%以上，有效地减少电缆外层材料的用量，每年可为国家节约数千万元的电缆外层材料费用；同向绞合可降低反弹率并减小电缆的弯曲半径，使缆线在敷设时的弯曲半径减到7倍电缆直径左右，降低了工人的劳动。
图1为本发明较佳实施例一的示意图。图2为本发明较佳实施例二的示意图。图3为本发明较佳实施例三的示意图。
具体实施例方式为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。参见图1 一种新型电力电缆用导体线芯的较佳实施例一，在实施例一中，采用本发明所阐述的方法制造标称截面积为120mm2的铜电缆导体线芯，其中间型线部分采用3 根扇形单丝，外层绞合2层瓦形单丝，次外层瓦形线比中心扇形线增加5根，外层瓦形线比次外层瓦形线增加4根。其中中间型线部分中的扇形线单丝截面为5. 25mm2，外层扇形线 5. 32mm2,次外层扇形线5. Imm2,整根导体线芯外径为12. 61mm,比传统紧压线芯外径减少
5.4%ο根据扇形和瓦形的形状设计拉丝模具，拉丝模具表面粗糙度为0. 05，在拉制过程中采用在线退火，采用同向绞合方法，将各层型线同向绞合成一股，然后进行后续的电缆制造流程。本实施例所得的铜导体，其性能为导体电阻为0. 150Q/km，单丝电导率为 101%IACS，单丝抗拉强度为82MPa，伸长率为四％，七倍弯曲半径后局部放电试验合格。参加图2 —种新型电力电缆用导体线芯的较佳实施例二，在本实施例中，采用本发明所阐述的方法制造标称截面为70mm2的铝电缆导体线芯，其中间型线部分采用4根扇形单丝，外层绞合9根瓦形线。中心扇形线截面积为5. 5mm2，外层瓦形线截面积为5. 2mm2。 整根导体线芯的外径为9. 63mm,比传统紧压线芯外径减少5. 4%
参见图3—种新型电力电缆用导体线芯的较佳实施例三，在本实施例中，采用本发明所阐述的方法制造标称截面180mm2的铝合金电缆导体线芯，中间采用圆形单丝，截面积为
6.2mm2,外面绞合三层瓦形单丝，从内到外单丝的截面积为5. Omm2, 5. 2mm2, 5. 4mm2,整根导体线芯外径为15. 45，比传统紧压线芯外径减少5. 3%。根据扇形和瓦形的形状设计拉丝模具，拉丝模具表面粗糙度为0. 1，将型线绞合成一股导体，整体进入退火炉中进行消除残余应力退火，退火温度为260°C，时间5小时，随炉冷却时间1. 5小时。本实施例所得的铝导体，其性能为导体电阻为0. 162ΩΛπι，单丝电导率为 61. 3%IACS，单丝抗拉强度为125MPa，伸长率为对％，7倍弯曲半径后局部放电试验合格。以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求
1.一种新型电力电缆用导体线芯，其特征在于，其内层型线的组合方式为中间圆线与外层瓦形线或者2飞根截面为扇形的单丝与外层瓦形线组合成组合圆线，而外层由多层瓦形单丝层叠而成，每层型线相对于与其相邻的内层型线，根数增加Γ7根，整个型线束通过框绞机进行螺旋同向绞合，其绞合后的线芯截面为圆形。
2.根据权利要求1所述的一种新型电力电缆用导体线芯，其特征在于，所述型线的单丝截面积为3 12mm2。
3.根据权利要求1所述的一种新型电力电缆用导体线芯，其特征在于，所述型线均采用表面粗糙度为0. 1以下的型线拉丝模具进行拉丝生产。
4.根据权利要求1所述的一种新型电力电缆用导体线芯，其特征在于，所述型线单丝由铜杆或铝杆或铝合金杆制成。
5.根据权利要求1所述的一种新型电力电缆用导体线芯，其特征在于，铝合金导体线芯绞合后，需进行退火处理。
6.根据权利要求5所述的一种新型电力电缆用导体线芯，其特征在于，所述退火处理， 其退火温度为260°C 350°C，退火时间为3、小时，同时须随炉冷却时间广3. 5小时。
全文摘要
一种新型电力电缆用导体线芯，包括内层型线以及外层型线，所述型线由型线拉丝模具为光洁度5以下拉丝机生产，内层型线的单丝采用圆线或2~6根截面为扇形的单丝组成的组合圆线，而外层型线中，其单丝为瓦形，并通过框绞机进行同向螺旋绞合，绞合后的线芯截面为圆形。本发明能有效减少导体线芯外径，节约电缆外层材料用量；表面光滑，可降低击穿绝缘的风险；同时减小了电缆的刚性和电缆的弯曲半径，使得相关电力电缆的敷设更加方便。
文档编号H01B9/00GK102403051SQ20111037367
公开日2012年4月4日 申请日期2011年11月22日 优先权日2011年11月22日
发明者俞南平, 曾红波, 柳公器, 王先周, 黎阳 申请人:金杯电工股份有限公司