一种内置多绞合内芯并可减少交流电阻的导体的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种内置多绞合内芯并可减少交流电阻的导体，它包括通入正直流电、使其自身带有正电荷的内导体，内导体包括多个内芯和填充物，多个内芯互相绞合成束，绞合成束的多个内芯的外表面包覆一层内绝缘层，绞合成束的多个内芯与内绝缘层之间填充有该填充物，内绝缘层的外表面包覆一层用于传输交流电的外层导体，内导体、内绝缘层、外层导体同心，其中：内芯、填充物、外层导体为良导体材料制作而成，内绝缘层为绝缘材料制作而成。在交流电力传输中，本发明使外层导体内流动的自由导电电子趋向均匀分布，减少外层导体上外表层的交流电阻，降低电能损耗，使外层导体充分发挥导体作用，大大提高本发明的导电性能和利用率。
【专利说明】—种内置多绞合内芯并可减少交流电阻的导体
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种可减少其自身交流电阻、提高自身在交流电传输中利用率、具有绞合成束的多个内芯的导体，属于交流电力传输领域。
【背景技术】
[0002]目前，交流电力传输领域在进行交流电的传输过程中，存在着“趋肤效应”。趋肤效应是指当导体中有交流电流过时，导体内部流动的交流电流分布不均匀，都集中在导体的外表层(视为“皮肤”)流动的一种现象。从实际使用中可以看到，趋肤效应使得导体内部的实际电流变小，电流都集中在了导体的外表层，结果增加了导体外表层中自由导电电子流动的交流电阻，使导体的电能损耗增加，使导体没有被充分利用。
[0003]由此可见，设计出一种可减少其自身交流电阻、提高自身在交流电传输中利用率的导体是目前急需解决的问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种内置多绞合内芯并可减少交流电阻的导体，该导体在交流电力传输中，使外层导体内 流动的自由导电电子趋向均匀分布，以减少外层导体外表层的交流电阻，降低因交流电阻带来的电能损耗，使外层导体充分发挥导体作用，大大提高本发明的导电性能和在电力传输中的利用率。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:
[0006]一种内置多绞合内芯并可减少交流电阻的导体，其特征在于:它包括通入正直流电、使其自身带有正电荷的内导体，该内导体包括多个内芯和填充物，该多个内芯互相绞合成束，绞合成束的该多个内芯的外表面包覆一层内绝缘层，绞合成束的该多个内芯与该内绝缘层之间填充有该填充物，该内绝缘层的外表面包覆一层用于传输交流电的外层导体，该内导体、该内绝缘层、该外层导体同心，其中:该内芯、该填充物、该外层导体为良导体材料制作而成，防止该内导体中的正电荷进入该外层导体的该内绝缘层为绝缘材料制作而成。
[0007]所述内芯为高强度内芯，所述填充物为弱强度填充物。
[0008]较佳地，所述内芯为钢材质制成，所述填充物为铝材质制成，所述外层导体为铜或铝材质制成。
[0009]在实际设计时，所述内导体、所述外层导体的横截面均为圆形，所述内芯的横截面为圆形。
[0010]较佳地，所述外层导体的外表面包覆一层外绝缘层。
[0011]本发明的优点是:
[0012]1、在本发明导体进行交流电力传输中，内导体中的正电荷可将外层导体的外表层中的部分自由导电电子吸引到该外层导体的内部或该外层导体中靠近内绝缘层的区域流动，远离外层导体的外表层，从而使外层导体内流动的自由导电电子趋向均匀分布，以降低外层导体的外表层的交流电阻，降低交流电阻对自由导电电子的流动影响，降低因交流电阻给导体带来的电能损耗，使外层导体充分发挥导体作用，大大提高本发明的导电性能和在电力传输中的利用率。
[0013]2、本发明导体中高强度内芯的设计，可以使内芯的端部固定在坚固的绝缘物体上，以提高本发明导体的抗拉强度。
[0014]3、外绝缘层的设计使得本发明导体与其它物体的直接接触成为可能，这给本发明在电力传输线路中的敷设带来极大的便利，同时也缩小了电力传输线路所占用的空间。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]如图1所示，本发明一种内置多绞合内芯并可减少交流电阻的导体包括通入正直流电、使其自身带有正电荷的内导体10，该内导体10包括多个内芯11和填充物14，该多个内芯11互相绞合成束，绞合成束的该多个内芯11的外表面包覆一层内绝缘层12，绞合成束的该多个内芯11与该内绝缘层12之间填充有该填充物14，该内绝缘层12的外表面包覆一层用于传输交流电的外层导体13，该内绝缘层12与该内导体10之间紧密结合，该外层导体13与该内绝缘层12之间紧密结合，该内导体10、该内绝缘层12、该外层导体13同心(即为同一个轴心)，其中:该内芯11、该填充物14、该外层导体13为良导体材料制作而成，防止该内导体10中的正电荷进入该外层导体13的该内绝缘层12为绝缘材料制作而成。
[0017]在本发明中，内芯11采用高强度内芯，填充物14采用弱强度填充物。高强度的内芯11用于增强本发明导体的抗拉强度，例如，内芯11可采用钢材质制成。弱强度的填充物14用于填充绞合成束的该多个内芯11与内绝缘层12之间的空隙，填充物14与绞合成束的该多个内芯11共同构成一个充实的内导体10。例如，填充物14为铝材质制成。而外层导体13可为铜或铝材质制成。
[0018]在本发明导体中，内绝缘层12为绝缘材料(如有机材料)制作而成。
[0019]在实际设计中，内导体10、外层导体13的横截面均为圆形，相应地，内绝缘层12的横截面也为圆形，内芯11的横截面为圆形。本发明导体中的内导体10为一呈长条状的实心体，而外层导体13为传输电力层，内绝缘层12为膜层。
[0020]如图1，在本发明中，外层导体13的外表面还可包覆一层外绝缘层(图中未示出)。该外绝缘层由绝缘材料制成，该外绝缘层使外层导体13与外部绝缘，从而对外层导体13及其内部起到保护作用。
[0021]在实际设计中，外层导体13的尺寸应根据外层导体13内预通过的电流强度来合理计算得出。内导体10所带的正电荷量应根据外层导体13内预通过的电流强度以及内导体10的材质、横截面形状与尺寸来合理计算得出。而内绝缘层12的厚度也应根据外层导体13内预通过的电流强度及电压来合理设计。外绝缘层的耐压等级根据国家相应标准执行即可。
[0022]使用时，将外层导体13与其它导体(或称接线端子)或输出交流电的交流电源连接，使外层导体13用来传输交流电，同时，将内导体10与可调直流电源的正极输出端连接，使其带有正电荷，且可根据实际需要来调节内导体10所带的正电荷量的多少。
[0023]于是，在外层导体13进行交流电力传输过程中，内导体10中的正电荷可将外层导体13的外表层中的部分自由导电电子吸引到该外层导体13的内部或该外层导体13中靠近内绝缘层12的区域流动，远离外层导体13的外表层，从而与现有导体所存在的“趋肤效应”相比，本发明使外层导体13内流动的自由导电电子趋向均匀分布，以降低外层导体13的外表层的交流电阻，降低交流电阻对自由导电电子的流动影响，降低因交流电阻带来的电能损耗，使外层导体13充分发挥导体作用，大大提高本发明导体的导电性能和在电力传输中的利用率。
[0024]在本发明导体中，高强度内芯的设计可以使内芯11的端部固定在坚固的绝缘物体上，以提高本发明导体的抗拉强度。
[0025]在本发明中，外绝缘层的设计可使得本发明导体与其它物体的直接接触成为可能,这给本发明在电力传输线路中的敷设带来极大的便利，同时也缩小了电力传输线路所占用的空间。如果电力传输空间允许，也可去掉外绝缘层来使用本发明导体，这样可降低使用成本，提高导体的散热能力。
[0026]以上所述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而 易见的改变，均属于本发明保护范围之内。
【权利要求】
1.一种内置多绞合内芯并可减少交流电阻的导体，其特征在于:它包括通入正直流电、使其自身带有正电荷的内导体，该内导体包括多个内芯和填充物，该多个内芯互相绞合成束，绞合成束的该多个内芯的外表面包覆一层内绝缘层，绞合成束的该多个内芯与该内绝缘层之间填充有该填充物，该内绝缘层的外表面包覆一层用于传输交流电的外层导体，该内导体、该内绝缘层、该外层导体同心，其中:该内芯、该填充物、该外层导体为良导体材料制作而成，防止该内导体中的正电荷进入该外层导体的该内绝缘层为绝缘材料制作而成。
2.如权利要求1所述的导体，其特征在于: 所述内芯为高强度内芯,所述填充物为弱强度填充物。
3.如权利要求1或2所述的导体，其特征在于: 所述内芯为钢材质制成，所述填充物为铝材质制成，所述外层导体为铜或铝材质制成。
4.如权利要求1或2所述的导体，其特征在于: 所述内导体、所述外层导体的横截面均为圆形，所述内芯的横截面为圆形。
5.如权利要求1所述的导体，其特征在于: 所述外层导体的外表面包覆一层外绝缘层。
【文档编号】H01B9/00GK104021867SQ201410203739
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】张念鲁 申请人:北京联合大学