高强度低电阻率高压输电电力电缆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了高强度低电阻率高压输电电力电缆，包括3根导体、导体屏蔽层、绝缘层、保护层；导体屏蔽层设置在导体的外部，绝缘层设置在导体屏蔽层的外部，3根导体设置于保护层内；还包括圆柱形固定装置，圆柱形固定装置位于保护层内；所述的圆柱形固定装置的侧面等间距设置有3个圆弧形凹槽；所述的3根导体分别位于圆弧形凹槽；所述的导体、圆柱形固定装置、保护层之间形成的空腔填充绝缘填充物；还包括远端断点检测单元、N个终端断点检测单元；所述的N个终端断点检测单元等间距设置于高强度低电阻率高压输电电力电缆线路上。本发明的电力电缆不会出现摩擦导致的短路问题；电力电缆一旦出现断路问题，可以很快判断出断路点，并且线芯硬度高，电阻率低。
【专利说明】高强度低电阻率高压输电电力电缆
【技术领域】
[0001] 本发明涉及高压输电【技术领域】，具体涉及到高强度低电阻率高压输电电力电缆。
【背景技术】
[0002] 随着国民经济的快速发展，作为国民经济主动脉的电力电缆的用量和使用范围越 来越大。电力电缆是用于传输和分配电能的电缆。常用于城市地下电网、发电站的引出线 路、工矿企业的内部供电及过江、过海的水下输电线。在电力线路中，电力电缆所占的比重 正逐渐增加。电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产 品，其中包括1-500KV以及以上各种电压等级，各种绝缘的电力电缆。
[0003] 电力电缆的基本结构由线芯（导体）、绝缘层、屏蔽层和保护层四部分组成。线芯 是电力电缆的导电部分，用来输送电能，是电力电缆的主要部分。绝缘层是将线芯与大地以 及不同相的线芯间在电气上彼此隔离，保证电能输送，是电力电缆结构中不可缺少的组成 部分。屏蔽层，因为电力线缆通过的电流比较大，电流周围会产生磁场，为了不影响别的元 件，所以加屏蔽层可以把这种电磁场屏蔽在电缆内。保护层的作用是保护电力电缆免受外 界杂质和水分的侵入，以及防止外力直接损坏电力电缆。
[0004] 现有的三相电力电缆存在一个很大的缺陷就是A相、B相、C相导线都是圆柱形，这 样各相之间容易滑动摩擦，时间久了，容易出现各相之间短路。
[0005] 三相电力电缆还有一个问题就是，一旦出现断路问题，非常难以查找断路点，从而 会导致长时间大面积停电现象。
[0006] 现有的电力电缆的线芯一般采用铝合金材料制备，而铝合金材料的硬度不够高， 于是就向铝合金材料中加入其它成分，使得硬度提高，但是会导致电阻率大幅度上升。
【发明内容】
[0007] 本发明要解决的技术问题：
[0008] 第一，现有的三相电力电缆的A相、B相、C相之间容易出现滑动摩擦的现象，时间 久了一旦绝缘层磨坏了就会出现短路；
[0009] 第二，电力电缆一旦出现断路问题，非常难以查找断路点，从而会导致长时间大面 积停电现象。
[0010] 第三，现有的电力电缆的线芯一般采用铝合金材料制备，而铝合金材料的硬度不 够高，于是就向铝合金材料中加入其它成分，使得硬度提高，但是会导致电阻率大幅度上 升。
[0011] 为了解决以上技术问题，本发明的技术方案如下：
[0012] 高强度低电阻率高压输电电力电缆，包括3根导体、导体屏蔽层、绝缘层、保护层； 导体屏蔽层设置在导体的外部，绝缘层设置在导体屏蔽层的外部，3根导体设置于保护层 内；还包括圆柱形固定装置，圆柱形固定装置位于保护层内；所述的圆柱形固定装置的侧 面等间距设置有3个圆弧形凹槽；所述的3根导体分别位于圆弧形凹槽；所述的导体、圆柱 形固定装置、保护层之间形成的空腔填充绝缘填充物；
[0013] 还包括远端断点检测单元、N个终端断点检测单元；所述的N个终端断点检测单元 等间距设置于高强度低电阻率高压输电电力电缆线路上；N彡2 ;
[0014] 其中，N个终端断点检测单元从左端向右端依次命名为：第1终端断点检测单元、 第i终端断点检测单元、第N终端断点检测单元；1 < i < N ;
[0015] 所述的远端断点检测单元包括总控制器单元、总无线通信单元、键盘单元、显示单 元；总无线通信单元、键盘单元、显示单元分别与总控制器单元的10 口相连；
[0016] 所述的终端断点检测单元包括3根导电金属条、第一开关、第二开关、第三开关、 控制器单元、无线通信单元；
[0017] 其中，3根导体命名为：第一导体，第二导体，第三导体；3根导电金属条命名为：第 一导电金属条，第二导电金属条，第三导电金属条；
[0018] 第一导电金属条穿过导体屏蔽层、绝缘层、保护层，第一导电金属条的一端电连接 第一导体，另一端位于保护层的外部并且同时电连接第一开关的一端和第二开关的一端；
[0019] 第二导电金属条穿过导体屏蔽层、绝缘层、保护层，第二导电金属条的一端电连接 第二导体，另一端位于保护层的外部并且同时电连接第一开关的另一端和第三开关的一 端；
[0020] 第三导电金属条穿过导体屏蔽层、绝缘层、保护层，第三导电金属条的一端电连接 第三导体，另一端位于保护层的外部并且同时电连接第二开关的另一端和第三开关的另一 端；
[0021] 所述的第一导电金属条、第二导电金属条、第三导电金属条的外表面均设置有绝 缘层；
[0022] 第一开关、第二开关、第三开关均含有控制端，第一开关、第二开关、第三开关的控 制端分别与控制器单元的10 口连接；
[0023] 控制器单元通过无线通信单元与总控制器单元通信；
[0024] 其中，所述的导体采用铝合金材料制备而成，该铝合金材料的重量配比如下：铝： 1000份；钕：〇· 5-0. 8份；硼：3-6份；铁：1份；铜：1· 5份；娃：1· 5份；镁：2· 5份；锌：0· 5 份；镧：〇. 01份；
[0025] 第一步：按照上述重量份配制铝合金原料后，首先，熔炼温度为730°C，经过搅拌、 精炼、除渣后，使用连铸机连续浇铸，连续浇铸成Φ 120_的铝合金铸锭，然后经过6-8秒迅 速降到430°C ;
[0026] 第二步：采用挤压机在430°C热挤压制成Φ30mm的铝合金杆；
[0027] 第三步：在惰性气体中保温1个小时，再降温到300°C ;
[0028] 第四步：采用拉线机通过6-8次的拉制，制备成Φ4πιπι的铝合金导线，将所述的铝 合金导线绞制成所述的导体。
[0029] 更加优选的技术方案，所述的总无线通信单元、无线通信单元均采用gprs通信模 块。
[0030] 更加优选的技术方案，所述的显示单元采用数码管显示。
[0031] 更加优选的技术方案，所述的总控制器单元与控制器单元均采用MSP430单片机。
[0032] 更加优选的技术方案，所述的第一开关、第二开关、第三开关均采用继电器。
[0033] 更加优选的技术方案，所述的第一开关、第二开关、第三开关均采用可控晶闸管。
[0034] 与现有技术方案相比，本发明的有益效果：第一，本发明的电力电缆A相、B相、C 相固定稳固，相互之间不接触，不会出现滑动摩擦的现象，因此不会出现摩擦导致的短路问 题；第二，电力电缆一旦出现断路问题，可以很快判断出断路点，解决了因为电力电缆断路 导致的长时间大面积停电问题。
[0035] 第三，本发明的电力电缆的线芯导体采用铝合金材料制备，在硬度提高的同时，电 阻率反而降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0036] 图1是本发明电力电缆的结构示意图。
[0037] 其中，1是导体，2是导体屏蔽层，3是绝缘层，4是圆柱形固定装置，5保护层。
[0038] 图2是本发明电力电缆开关部分的连接示意图。
[0039] 图3是本发明远端断点检测单元与终端断点检测单元原理方框示意图。
【具体实施方式】
[0040] 下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0041] 实施例1 :高强度低电阻率高压输电电力电缆，包括3根导体、导体屏蔽层、绝缘 层、保护层；导体屏蔽层设置在导体的外部，绝缘层设置在导体屏蔽层的外部，3根导体设 置于保护层内；还包括圆柱形固定装置，圆柱形固定装置位于保护层内；所述的圆柱形固 定装置的侧面等间距设置有3个圆弧形凹槽；所述的3根导体分别位于圆弧形凹槽；所述 的导体、圆柱形固定装置、保护层之间形成的空腔填充绝缘填充物；还包括远端断点检测单 元、6个终端断点检测单元；所述的6个终端断点检测单元等间距设置于高强度低电阻率高 压输电电力电缆线路上；
[0042] 其中，6个终端断点检测单元从左端向右端依次命名为：第1终端断点检测单元、 第2终端断点检测单元、第3终端断点检测单元、第4终端断点检测单元、第5终端断点检 测单元、第6终端断点检测单元；
[0043] 所述的远端断点检测单元包括总控制器单元、总无线通信单元、键盘单元、显示单 元；总无线通信单元、键盘单元、显示单元分别与总控制器单元的10 口相连；
[0044] 所述的终端断点检测单元包括3根导电金属条、第一开关、第二开关、第三开关、 控制器单元、无线通信单元；
[0045] 其中，3根导体命名为：第一导体，第二导体，第三导体；3根导电金属条命名为：第 一导电金属条，第二导电金属条，第三导电金属条；
[0046] 第一导电金属条穿过导体屏蔽层、绝缘层、保护层，第一导电金属条的一端电连接 第一导体，另一端位于保护层的外部并且同时电连接第一开关的一端和第二开关的一端；
[0047] 第二导电金属条穿过导体屏蔽层、绝缘层、保护层，第二导电金属条的一端电连接 第二导体，另一端位于保护层的外部并且同时电连接第一开关的另一端和第三开关的一 端；
[0048] 第三导电金属条穿过导体屏蔽层、绝缘层、保护层，第三导电金属条的一端电连接 第三导体，另一端位于保护层的外部并且同时电连接第二开关的另一端和第三开关的另一 端；
[0049] 所述的第一导电金属条、第二导电金属条、第三导电金属条的外表面均设置有绝 缘层；
[0050] 第一开关、第二开关、第三开关均含有控制端，第一开关、第二开关、第三开关的控 制端分别与控制器单元的10 口连接；
[0051] 控制器单元与总控制器单元通信。
[0052] 其中，所述的总无线通信单元、无线通信单元均采用gprs通信模块；显示单元采 用数码管显示；总控制器单元与控制器单元均采用MSP430单片机。第一开关、第二开关、第 三开关均采用继电器。
[0053] 其中，所述的导体采用铝合金材料制备而成，该铝合金材料的重量配比如下：铝： 1000份；钕：〇. 5份；硼：3份；铁：1份；铜：1. 5份；娃：1. 5份；镁：2. 5份；锌：0. 5份；镧： 〇· 01 份；
[0054] 第一步：按照上述重量份配制铝合金原料后，首先，熔炼温度为730°C，经过搅拌、 精炼、除渣后，使用连铸机连续浇铸，连续浇铸成Φ 120_的铝合金铸锭，然后经过6-8秒迅 速降到430°C ;
[0055] 第二步：采用挤压机在430°C热挤压制成Φ30mm的铝合金杆；
[0056] 第三步：在惰性气体中保温1个小时，再降温到300°C ;
[0057] 第四步：采用拉线机通过6-8次的拉制，制备成Φ4πιπι的铝合金导线，将所述的铝 合金导线绞制成所述的导体。
[0058] 实施例2 :
[0059] 在实施例1的基础上，第一开关、第二开关、第三开关均采用可控晶闸管。
[0060] 其中，所述的导体采用铝合金材料制备而成，该铝合金材料的重量配比如下：铝： 1000份；钕：〇. 6份；硼：4份；铁：1份；铜：1. 5份；娃：1. 5份；镁：2. 5份；锌：0. 5份；镧： 〇· 01 份；
[0061] 第一步：按照上述重量份配制铝合金原料后，首先，熔炼温度为730°C，经过搅拌、 精炼、除渣后，使用连铸机连续浇铸，连续浇铸成Φ 120_的铝合金铸锭，然后经过6-8秒迅 速降到430°C ;
[0062] 第二步：采用挤压机在430°C热挤压制成Φ30mm的铝合金杆；
[0063] 第三步：在惰性气体中保温1个小时，再降温到300°C ;
[0064] 第四步：采用拉线机通过6-8次的拉制，制备成Φ4πιπι的铝合金导线，将所述的铝 合金导线绞制成所述的导体。
[0065] 实施例3 :
[0066] 其它与实施例1完全一样，其中，所述的导体采用铝合金材料制备而成，该铝合金 材料的重量配比如下：
[0067] 铝：1000份；钕：0. 7份；硼：5份；铁：1份；铜：1. 5份；娃：1. 5份；镁：2. 5份；锌： 0.5 份；镧：0.01 份；
[0068] 第一步：按照上述重量份配制铝合金原料后，首先，熔炼温度为730°C，经过搅拌、 精炼、除渣后，使用连铸机连续浇铸，连续浇铸成Φ 120_的铝合金铸锭，然后经过6-8秒迅 速降到430°C ;
[0069] 第二步：采用挤压机在430°C热挤压制成Φ30mm的铝合金杆；
[0070] 第三步：在惰性气体中保温1个小时，再降温到300°C ;
[0071] 第四步：采用拉线机通过6-8次的拉制，制备成Φ4πιπι的铝合金导线，将所述的铝 合金导线绞制成所述的导体。
[0072] 实施例4 :
[0073] 其它与实施例1完全一样，其中，所述的导体采用铝合金材料制备而成，该铝合金 材料的重量配比如下：铝：1〇〇〇份；钕：〇. 8份；硼：6份；铁：1份；铜：1. 5份；硅：1. 5份； 镁：2· 5份；锌：0· 5份；镧：0· 01份；
[0074] 第一步：按照上述重量份配制铝合金原料后，首先，熔炼温度为730°C，经过搅拌、 精炼、除渣后，使用连铸机连续浇铸，连续浇铸成Φ 120_的铝合金铸锭，然后经过6-8秒迅 速降到430°C ;
[0075] 第二步：采用挤压机在430°C热挤压制成Φ30mm的铝合金杆；
[0076] 第三步：在惰性气体中保温1个小时，再降温到300°C ;
[0077] 第四步：采用拉线机通过6-8次的拉制，制备成Φ4πιπι的铝合金导线，将所述的铝 合金导线绞制成所述的导体。
[0078] 以上4个实施例中电阻率以及硬度的变化值如表1所示：
[0079] 表 1 :
[0080]
【权利要求】
1. 高强度低电阻率高压输电电力电缆，包括3根导体、导体屏蔽层、绝缘层、保护层；导 体屏蔽层设置在导体的外部，绝缘层设置在导体屏蔽层的外部，3根导体设置于保护层内； 其特征在于，还包括圆柱形固定装置，圆柱形固定装置位于保护层内；所述的圆柱形固定装 置的侧面等间距设置有3个圆弧形凹槽；所述的3根导体分别位于圆弧形凹槽；所述的导 体、圆柱形固定装置、保护层之间形成的空腔填充绝缘填充物； 还包括远端断点检测单元、N个终端断点检测单元；所述的N个终端断点检测单元等间 距设置于高强度低电阻率高压输电电力电缆线路上；N彡2 ; 所述的远端断点检测单元包括总控制器单元、总无线通信单元、键盘单元、显示单元； 总无线通信单元、键盘单元、显示单元分别与总控制器单元的10 口相连； 所述的终端断点检测单元包括3根导电金属条、第一开关、第二开关、第三开关、控制 器单元、无线通信单元； 其中，3根导体命名为：第一导体，第二导体，第三导体；3根导电金属条命名为：第一导 电金属条，第二导电金属条，第三导电金属条； 第一导电金属条穿过导体屏蔽层、绝缘层、保护层，第一导电金属条的一端电连接第一 导体，另一端位于保护层的外部并且同时电连接第一开关的一端和第二开关的一端； 第二导电金属条穿过导体屏蔽层、绝缘层、保护层，第二导电金属条的一端电连接第二 导体，另一端位于保护层的外部并且同时电连接第一开关的另一端和第三开关的一端； 第三导电金属条穿过导体屏蔽层、绝缘层、保护层，第三导电金属条的一端电连接第三 导体，另一端位于保护层的外部并且同时电连接第二开关的另一端和第三开关的另一端； 所述的第一导电金属条、第二导电金属条、第三导电金属条的外表面均设置有绝缘 层； 第一开关、第二开关、第三开关均含有控制端，第一开关、第二开关、第三开关的控制端 分别与控制器单元的10 口连接； 控制器单元通过无线通信单元与总控制器单元通信； 其中，所述的导体采用铝合金材料制备而成，该铝合金材料的重量配比如下：铝：1〇〇〇 份；钕：0· 5-0. 8份；硼：3-6份；铁：1份；铜：1· 5份；娃：1· 5份；镁：2· 5份；锌：0· 5份；镧： 〇· 01 份； 第一步：按照上述重量份配制铝合金原料后，首先，熔炼温度为730°C，经过搅拌、精 炼、除渣后，使用连铸机连续浇铸，连续浇铸成Φ 120_的铝合金铸锭，然后经过6-8秒迅速 降到430°C ; 第二步：采用挤压机在430°C热挤压制成Φ30mm的铝合金杆； 第三步：在惰性气体中保温1个小时，再降温到300°C ; 第四步：采用拉线机通过6-8次的拉制，制备成Φ4_的铝合金导线，将所述的铝合金 导线绞制成所述的导体。
2. 根据权利要求1所述的高强度低电阻率高压输电电力电缆，其特征在于，所述的总 无线通信单元、无线通信单元均采用gprs通信模块。
3. 根据权利要求1所述的高强度低电阻率高压输电电力电缆，其特征在于，所述的显 示单元采用数码管显示。
4. 根据权利要求1所述的高强度低电阻率高压输电电力电缆，其特征在于，所述的总 控制器单元与控制器单元均采用MSP430单片机。
5. 根据权利要求1所述的高强度低电阻率高压输电电力电缆，其特征在于，所述的第 一开关、第二开关、第三开关均采用继电器。
6. 根据权利要求1所述的高强度低电阻率高压输电电力电缆，其特征在于，所述的第 一开关、第二开关、第三开关均采用可控晶闸管。
【文档编号】H01B9/02GK104299715SQ201410544511
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月15日 优先权日:2014年10月15日
【发明者】谢春梅 申请人:谢春梅