铝合金电缆的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种铝合金电缆，该电缆从内向外依次包括铝合金线芯、绕包内衬层和铝带轧纹铠装层，其中，铝合金线芯有多根，每根铝合金线芯的径向尺寸不变，且多根铝合金线芯中至少存在两种径向截面尺寸，每种线芯都是由多根铝合金导线压合而成，所述铝合金导线的截面呈类似于梯形的形状或扇形形状，多根铝合金导线紧密压合在一起，构成一个呈圆柱状的铝合金导线束，使得铝合金线芯内部结构紧凑，导电性能更高；所述铝带轧纹铠装层包括绕包在所述绕包内衬层外部的铝带，在所述铝带上设置两条有轧纹，两条轧纹使得铠装层的反弹性能更低，柔韧性更高。
【专利说明】铝合金电缆
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电缆，具体涉及一种铝合金电缆。
【背景技术】
[0002]目前的电线电缆行业中主导产品是铜芯电缆，这种电缆原料价格高，资源短缺，而铝矿资源和稀土资源相对较为丰富，为了缓解铜资源的紧张局面，利用铝合金等材料制作高性能的电缆可以作为一种很好的解决方案，并且铜合金还有一些缺陷，比如造价较高、机械性能较差等，所以很有必要开发一种型铝合金电缆，并使之各项性能指标不亚于铜芯电缆，甚至部分性能指标优于铜芯电缆；
[0003]由于上述原因，本发明人对现有的铝合金电缆技术进行了深入研究，以期望设计出能够解决上述问题的铝合金电缆。
【发明内容】
[0004]为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种铝合金电缆，该电缆从内向外依次包括铝合金线芯、绕包内衬层和铝带轧纹铠装层，其中，铝合金线芯有两种，两种线芯的径向截面积不一样，每种线芯都是由多根铝合金导线压合而成，所述铝合金导线的截面呈类似于梯形的形状或扇形形状，多根铝合金导线紧密压合在一起，构成一个呈圆柱状的铝合金导线束，使得铝合金线芯内部结构紧凑，导电性能更高；所述铝带轧纹铠装层包括绕包在所述绕包内衬层外部的铝带，在所述铝带上设置两条有轧纹，且所述两条轧纹都沿着所述铝带的轴线方向平行设置，在所述两条轧纹中，一条为向外凸出的凸棱，另外一条为向内凹陷的凹槽，两条轧纹使得铠装层的反弹性能更低，柔韧性更高；从而完成本发明。
[0005]具体来说，本发明的目的在于提供以下方面:
[0006](I) 一种铝合金电缆，其特征在于，该铝合金电缆从内向外依次包括铝合金线芯
1、绕包内衬层2和铝带轧纹铠装层3 ；
[0007]所述铝合金线芯I包括多根压合成一体的铝合金导线，所述铝合金线芯I有多根，每根铝合金线芯I的径向尺寸一致，且多根铝合金线芯I中至少有两根铝合金线芯I的径向尺寸不同；在每根所述铝合金线芯I外部都包裹有绝缘层13，多根外部包裹有绝缘层13的铝合金线芯I互相绞合成线缆束，在所述线缆束外部包裹有绕包内衬层2 ；
[0008]所述铝带轧纹铠装层3包括绕包在所述绕包内衬层2外部的铝带，在所述铝带上设置有轧纹，所述轧纹有两条，且所述两条轧纹都沿着所述铝带的轴线方向平行设置，在所述两条轧纹中，一条为向外凸出的凸棱31,另外一条为向内凹陷的凹槽32。
[0009](2)根据上述(I)所述的铝合金电缆，其特征在于，所述铝合金线芯I包括径向截面积不同的第一种线芯11和第二种线芯12。
[0010](3)根据上述(2)所述的铝合金电缆，其特征在于，第一种线芯11从外向内依次包括层压的第一导体层111、第二导体层112和第三导体层113 ；
[0011]其中，所述第一导体层111的径向截面呈环状，所述第一导体层111是由多个呈条状的尺寸一致的第一铝合金导线114压合而成的；
[0012]所述第二导体层112的径向截面呈环状，所述第一导体层111的内径尺寸与第二导体层112的外径尺寸一致，所述第二导体层112是由多个呈条状的尺寸一致的第二铝合金导线115压合而成的；
[0013]所述第三导体层113的径向截面呈圆形，所述第三导体层113的外径尺寸与所述第二导体层112的内径尺寸一致，所述第三导体层113是由多个呈条状的尺寸一致的并且径向截面呈扇形的第三铝合金导线116压合而成的。
[0014](4)根据上述(3)所述的铝合金电缆，其特征在于，第一导体层111包括11条第一铝合金导线114，第二导体层112包括7条第二铝合金导线115 ;第三导体层113包括3条第三铝合金导线116。
[0015](5)根据上述(2)所述的铝合金电缆，其特征在于，第二种线芯12从外向内依次包括导体层一 121和导体层二 122,
[0016]其中，导体层一 121的径向截面呈环状，所述导体层一 121是由多个呈条状的尺寸一致的铝合金导线一 123压合而成的；
[0017]所述导体层二 122的径向截面呈圆形，所述导体层二 122的外径尺寸与所述导体层一 121的内径尺寸一致，所述导体层二 122是由多个呈条状的尺寸一致并且径向截面呈扇形的铝合金导线二 124压合而成的。
[0018](6)根据上述(5)所述的铝合金电缆，其特征在于，导体层一 121包括8条铝合金导线一 123，导体层二 122包括4条铝合金导线二 124。
[0019](7)根据上述(2)所述的铝合金电缆，其特征在于，第一种线芯11的径向截面积为120mm2,第二种线芯12的径向截面积为70mm2。
[0020](8)根据上述(2)所述的铝合金电缆，其特征在于，铝合金电缆包括4根第一种线芯11和I根第二种线芯12，或者铝合金电缆包括4根第一种线芯11和2根第二种线芯12。
[0021](9)根据上述(I)所述的铝合金电缆，其特征在于，所述铝带绕包在绕包内衬层2上，相邻的两层铝带之间具有预定的重叠区，绕包的铝带之间重叠率为20%?25%。
[0022](10)根据上述(2)所述的铝合金电缆，其特征在于，绕包倾角为7?9度。
[0023]本发明提供的铝合金电缆具体为:额定电压35kV及以下铝合金导体挤包绝缘电力电缆，该铝合金电缆的导电性能、安全性、电气性、机械性能、承受外界的机械强度等性能优越，价格又比铜芯电缆便宜三分之一，其作为新型的节能材料，符合低碳环保的思路，因此，被广泛应用于电力、石油化工、冶金等多个领域。具体来说本发明所具有的有益效果包括:
[0024](I)本发明提供的铝合金电缆的线芯为分层结构，使得其内部的铝合金导线排布更为紧凑，导电性能更好；
[0025](2)本发明提供的铝合金电缆的线芯内部的铝合金导线的径向截面类似于梯形，多个铝合金导线构成一个环形或圆形的导线束，使得铝合金导线排布更为紧凑，导电性能更好；
[0026](3)本发明提供的铝合金电缆的铝带轧纹铠装层由带有轧纹的铝带绕包形成，轧纹结构使得铠装层的反弹性能更低，柔韧性更高。
[0027](4)本发明提供的铝合金电缆大部分结构都是由铝合金制造的，使得该铝合金电缆的重量更低，电缆的制造成本更低。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1示出根据本发明一种优选实施方式的铝合金电缆径向截面示意图；
[0029]图2示出根据本发明一种优选实施方式的铝合金电缆的第一种线芯径向截面示意图；
[0030]图3示出根据本发明一种优选实施方式的铝合金电缆的第二种线芯径向截面示意图；
[0031]图4示出根据本发明一种优选实施方式的铝合金电缆的铝带轧纹铠装层的轴向截面示意图；
[0032]图5示出根据本发明一种优选实施方式的铝合金电缆整体结构示意图。
[0033]附图标号说明:
[0034]1-铝合金线芯
[0035]11-第一种线芯
[0036]111-第一导体层
[0037]112-第二导体层
[0038]113-第三导体层
[0039]114-第一铝合金导线
[0040]115-第二铝合金导线[0041 ]116-第三铝合金导线
[0042]12-第二种线芯
[0043]121-导体层一
[0044]122-导体层二
[0045]123-铝合金导线一
[0046]124-铝合金导线二
[0047]2-绕包内衬层
[0048]3-铝带轧纹铠装层
[0049]31-凸棱
[0050]32-凹槽
【具体实施方式】
[0051]下面通过附图和实施例对本发明进一步详细说明。通过这些说明，本发明的特点和优点将变得更为清楚明确。
[0052]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0053]本发明提供一种铝合金电缆，如图1、5中所示，所述铝合金电缆从外向内依次包括铝带轧纹铠装层、绕包内衬层和铝合金线芯，其中，该铝合金电缆包括多根铝合金线芯，所述多根铝合金线芯的径向截面积是不同的，所述径向截面积不同的铝合金线芯包括径向截面积为120_2的第一种线芯和径向截面积为70_2的第二种线芯，在每根所述铝合金线芯I外部都包裹有绝缘层13，多根外部包裹有绝缘层的铝合金线芯I互相绞合成线缆束，在所述线缆束外部包裹有绕包内衬层2。
[0054]在一个优选的实施方式中，如图1、2中所不,第一种线芯径向截面为圆形,第一种线芯从外向内依次包括第一导体层111、第二导体层112和第三导体层113，所述第一导体层垂直于导体延伸方向上的任意一个截面都呈环状，即径向截面呈环状，所述第一导体层是由多个尺寸一致的第一铝合金导线114压合而成的，所述第一铝合金导线为铝合金制成的条状导体，每条所述的第一铝合金导线的径向截面都呈类似于梯形的形状；优选地，第一导体层包括11条第一铝合金导线。
[0055]在一个优选的实施方式中，如图1、2中所不,所述第一种线芯上的第二导体层与第一导体层类似，第二导体层垂直于导体延伸方向上的任意一个截面都呈环状，即径向截面呈环状，所述第二导体层同样是由多个尺寸一致的第二铝合金导线115压合而成的，所述第二铝合金导线为铝合金制成的条状导线，第一导体层的内径尺寸与第二导体层的外径尺寸一致，第一导体层和第二导体层紧密地层压在一起，每条所述的第二铝合金导线的径向截面都呈类似于梯形的形状；优选地，第二导体层包括7条第二铝合金导线。
[0056]在一个优选的实施方式中，如图1、2中所示，第一种线芯上的第三导体层的径向截面呈圆形，即第三导体层为实心圆柱状导体，第三导体层的外径尺寸与第二导体层的内径尺寸一致，第三导体层包括三个截面呈扇形的第三铝合金导线116，且三个所述扇形所对的圆心角都为120度。
[0057]在一个优选的实施方式中，如图1、3中所示，第二种线芯径向截面为圆形，第二种线芯从外向内依次包括导体层一和导体层二，所述导体层一垂直于导体延伸方向上的任意一个截面都呈环状，即径向截面呈环状，所述导体层一是由多个尺寸一致的铝合金导线一123压合而成的，所述铝合金导线一为铝合金制成的条状导线，每条所述的铝合金导线一的径向截面都呈类似于梯形的形状；优选地，导体层一包括8条铝合金导线一。
[0058]在一个优选的实施方式中，如图1、3中所示，第二种线芯上的导体层二的径向截面呈圆形，即导体层二为实心圆柱状导体，导体层二的外径尺寸与导体层一的内径尺寸一致，导体层二包括四个截面呈扇形的铝合金导线二 124，且四个所述扇形所对的圆心角都为90度。
[0059]在一个优选的实施方式中，如图1、5中所不,招合金电缆包括4根第一种线芯和一根第二种线芯，即铝合金电缆包括4根截面积为120_2的铝合金线芯和I根截面积为70_2的铝合金线芯，当然，上述给出的仅仅只是一种优选实施方式，在实际工作中，可以根据实际需要任意搭配上述两种线芯，如，一种铝合金电缆包括4根截面积为120mm2的铝合金线芯和2根截面积为70_2的铝合金线芯。另外，对于各种线芯的分布位置不作特别限定，各个线芯可以按照任意的方式进行排布。
[0060]本发明中所述的铝合金导线材质相同，都是由铝合金制成的，但分布在不同层上的各个铝合金导线尺寸不同，而位于同一个层上的铝合金导线之间尺寸相同。
[0061]在一个优选的实施方式中，位于同一层上的各个铝合金导线并不是直线延伸的，而是呈类似于螺旋线的形式设置的。
[0062]在一个优选的实施方式中，每个铝合金线芯外部都包裹有所述绝缘层，通过绝缘层将各个线芯上的铝合金导线之间分隔开，形成一条密闭的导电通路。
[0063]在一个优选的实施方式中，如图1、4、5中所示，铝带轧纹铠装层为设置在铝合金电缆最外部并起到保护作用的金属保护外壳，该铝带轧纹铠装层是由带有轧纹的铝带绕包在绕包内衬层外部形成的；所述带有轧纹的铝带每次绕包都会有一部分重叠，即第二圈铝带有一部分压在第一圈铝带上，优选地绕包的铝带之间重叠率为20%?25%。
[0064]在一个优选的实施方式中，如图4中所示，所述铝带上带有轧纹，且所述两条轧纹都沿着所述铝带的轴线方向平行设置，优选地，铝带的横截面呈波浪形，铝带的横截面上左端向外凸出，右端向内凹陷，即所述轧纹有两条，左侧的轧纹为向外凸出的凸棱31，右侧的轧纹为向内凹陷的凹槽32。
[0065]在另一个优选的实施方式中，左侧的轧纹为向内凹陷的凹坑，右侧的轧纹为向外凸出的凸棱。
[0066]在一个优选的实施方式中，如图4中所示，铝带相对于铝合金电缆轴线的倾斜角度为7?9度，即绕包倾角为7?9度，优选地为8度。
[0067]在一个优选的实施方式中，铝带的厚度为7mm，轧纹后的铝带宽度为13mm，铝带上凸棱位置和凹槽位置都呈圆弧状，所述凸棱位置圆弧内壁的半径为1.4?1.8mm,作为一种最优选的实施方式，上述凸棱位置圆弧内壁的半径为1.56mm ;所述凹槽位置圆弧内壁的半径为2.2?2.6mm,作为一种最优选的实施方式,上述凹槽位置圆弧内壁的半径为2.4mm。
[0068]本发明中，对于所述的绝缘层和绕包内衬层没有特别限定，选用本领域中常用的原料和方法进行制作即可。
[0069]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一种”、“第二种”、“第一”、“第二”、“第三”、“一”、“二”等仅是为了便于描述本发明并达到简化描述的作用，避免混乱，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0070]另外，还对附图2、3、4做特别说明，图2示出的全部结构特征整体为附图标号11，即第一种线芯；图3示出的全部结构特征整体为附图标号12，即第二种线芯；图4示出的全部结构特征整体为附图标号3，即铝带轧纹铠装层。
[0071]本发明提供的铝合金电缆具体为:额定电压35kV及以下铝合金导体挤包绝缘电力电缆，该铝合金电缆的导电性能、安全性、电气性、机械性能、承受外界的机械强度等性能优越，价格又比铜芯电缆便宜三分之一，其作为新型的节能材料，符合低碳环保的思路，因此，被广泛应用于电力、石油化工、冶金等多个领域。具体来说本发明所具有的有益效果包括:
[0072](I)本发明提供的铝合金电缆的线芯为分层结构，使得其内部的铝合金导线排布更为紧凑，导电性能更好；
[0073](2)本发明提供的铝合金电缆的线芯内部的铝合金导线的径向截面类似于梯形，多个铝合金导线构成一个环形或圆形的导线束，使得铝合金导线排布更为紧凑，导电性能更好；
[0074](3)本发明提供的铝合金电缆的铝带轧纹铠装层由带有轧纹的铝带绕包形成，轧纹结构使得铠装层的反弹性能更低，柔韧性更高。
[0075](4)本发明提供的铝合金电缆大部分结构都是由铝合金制造的，使得该铝合金电缆的重量更低，电缆的制造成本更低。
[0076]以上结合了优选的实施方式对本发明进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本发明进行多种替换和改进，这些均落入本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种铝合金电缆，其特征在于，该铝合金电缆从内向外依次包括铝合金线芯(I)、绕包内衬层(2)和铝带轧纹铠装层(3)； 所述铝合金线芯(I)包括多根压合成一体的铝合金导线，所述铝合金线芯(I)有多根，每根铝合金线芯(I)的径向尺寸一致，且多根铝合金线芯(I)中至少有两根铝合金线芯(I)的径向尺寸不同；在每根所述铝合金线芯(I)外部都包裹有绝缘层(13)，多根外部包裹有绝缘层(13)的铝合金线芯(I)互相绞合成线缆束，在所述线缆束外部包裹有绕包内衬层(2)； 所述铝带轧纹铠装层(3)包括绕包在所述绕包内衬层(2)外部的铝带，在所述铝带上设置有轧纹，所述轧纹有两条，且所述两条轧纹都沿着所述铝带的轴线方向平行设置，在所述两条轧纹中，一条为向外凸出的凸棱(31),另外一条为向内凹陷的凹槽(32)。
2.根据权利要求1所述的铝合金电缆，其特征在于，所述铝合金线芯(I)包括径向截面积不同的第一种线芯(11)和第二种线芯(12)。
3.根据权利要求2所述的铝合金电缆，其特征在于，第一种线芯(11)从外向内依次包括层压的第一导体层(111)、第二导体层(112)和第三导体层(113)； 其中，所述第一导体层(111)的径向截面呈环状，所述第一导体层(111)是由多个呈条状的尺寸一致的第一铝合金导线(114)压合而成的； 所述第二导体层(112)的径向截面呈环状，所述第一导体层(111)的内径尺寸与第二导体层(112)的外径尺寸一致，所述第二导体层(112)是由多个呈条状的尺寸一致的第二铝合金导线(115)压合而成的； 所述第三导体层(113)的径向截面呈圆形，所述第三导体层(113)的外径尺寸与所述第二导体层(112)的内径尺寸一致，所述第三导体层(113)是由多个呈条状的尺寸一致的并且径向截面呈扇形的第三铝合金导线(116)压合而成的。
4.根据权利要求3所述的铝合金电缆，其特征在于，第一导体层(111)包括11条第一铝合金导线(114)，第二导体层(112)包括7条第二铝合金导线(115);第三导体层(113)包括3条第三铝合金导线(116)。
5.根据权利要求2所述的铝合金电缆，其特征在于，第二种线芯(12)从外向内依次包括层压的导体层一(121)和导体层二(122)， 其中，导体层一(121)的径向截面呈环状，所述导体层一(121)是由多个呈条状的尺寸一致的铝合金导线一(123)压合而成的； 所述导体层二(122)的径向截面呈圆形，所述导体层二(122)的外径尺寸与所述导体层一(121)的内径尺寸一致，所述导体层二(122)是由多个呈条状的尺寸一致并且径向截面呈扇形的铝合金导线二(124)压合而成的。
6.根据权利要求5所述的铝合金电缆，其特征在于，导体层一(121)包括8条铝合金导线一(123)，导体层二(122)包括4条铝合金导线二(124)。
7.根据权利要求2所述的铝合金电缆，其特征在于，第一种线芯(11)的径向截面积为120mm2,第二种线芯(12)的径向截面积为70mm2。
8.根据权利要求2所述的铝合金电缆，其特征在于，铝合金电缆包括4根第一种线芯(11)和I根第二种线芯(12)，或者铝合金电缆包括4根第一种线芯(11)和2根第二种线芯(12)。
9.根据权利要求1所述的铝合金电缆，其特征在于，所述铝带绕包在绕包内衬层(2)上，相邻的两层铝带之间具有预定的重叠区，绕包的铝带之间重叠率为20%?25%。
10.根据权利要求1所述的铝合金电缆，其特征在于，绕包倾角为7?9度。
【文档编号】H01B5/00GK104183330SQ201410452645
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年9月5日 优先权日:2014年9月5日
【发明者】王旸, 叶凯雄, 黄淑婷, 白宁 申请人:沈阳北阳电缆制造有限责任公司