铝合金芯中压变频器专用电缆的制作方法
【专利摘要】一种铝合金芯中压变频器专用电缆，包括多根铝合金缆芯，其特征在于：每根铝合金缆芯由内到外包括铝合金导体、绝缘层、分相金属屏蔽层和电气隔离层，所述分相金属屏蔽层包括疏绕的铜丝层和反向铜带间隙绕包的铜带层；所述的多根铝合金缆芯间隙间设有填充层，在多根铝合金缆芯和填充层外由内到外依次设有包带层、金属总屏蔽层、隔离套、铠装层和外护层。本电缆既可保证具备优异的供电品质和电磁兼容性能，又有弯曲性能好、易便捷敷设的特点，适于应用在中压变频器的动力传输和电磁复杂及易电化学腐蚀的场合。
【专利说明】铝合金芯中压变频器专用电缆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种变频器电缆，尤其涉及一种铝合金芯中压变频器专用电缆，特别适用于交流额定电压8.7/15kV及以下，在中压变频系统中作为动力传输电缆或连接电缆和中压变压器配套使用。
【背景技术】
[0002]近年来，铜芯低压变频电缆、低压变频耐火电缆技术已经比较成熟，并获得了广泛应用，而目前的中压变频系统用电缆的工艺结构，几乎仍然主要采用铜材质作为动力线芯导体，铜芯导体结构的生产成本较高，与此同时，铜资源的匮乏、可再生速度慢已经成为不争的事实，所以“以铝代铜”成为电缆行业进一步发展的新起点和技术热点。此外，因变频器产生谐波对外界存在干扰，变频器的使用对电路造成不可忽视的污染，使变频器与变频电机间的电力传输品质下降，需要对传统的在中压变频系统中作为动力传输电缆或连接电缆和中压变压器配套使用的电缆的结构做出必要的改进和调整。
【发明内容】
[0003]为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种铝合金芯中压变频器专用电缆，其动力传输能力与铜芯电缆相当，还能有效降低电化学腐蚀风险，具有低绝缘损耗、高抗电磁干扰性、低涡流损耗和弯曲能力强的特点，重量轻、易敷设、寿命长，使用经济性高，并且环保无污染。
[0004]本实用新型提供一种铝合金芯中压变频器专用电缆，包括多根铝合金缆芯，每根铝合金缆芯由内到外包括铝合金导体1、绝缘层2、分相金属屏蔽层3和电气隔离层4，所述分相金属屏蔽层3包括疏绕的铜丝层和反向铜带间隙绕包的铜带层；所述的多根铝合金缆芯间隙间设有填充层5，在多根铝合金缆芯和填充层5外由内到外依次设有包带层6、金属总屏蔽层7、隔离套8、铠装层9和外护层10。
[0005]进一步，所述的铝合金导体I多根稀土铝合金丝圆形绞合紧压退火制成。
[0006]进一步，所述的绝缘层2由半导电内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和半导电外屏蔽层共挤而成。
[0007]进一步，所述的铝合金芯中压变频器专用电缆包括3根铝合金缆芯，所述的3根铝合金缆芯成品字形排布。
[0008]进一步，所述的包带层6为重叠或间隙绕包在多根铝合金缆芯和填充层5外的非吸湿性PE无纺布带。
[0009]进一步，所述的包带层6外重叠绕包铜带构成金属总屏蔽层7。
[0010]进一步，所述的隔离套8为在金属总屏蔽层7外挤制的PVC隔离套。
[0011]进一步，所述的铠装层9由铝合金带内自锁联锁铠装组成。
[0012]进一步，所述的外护层10为在铠装层9外挤包的PVC护层或低烟无卤塑料护层。
[0013]本实用新型的电缆的技术方案相比现有技术突出的优点包括:
[0014]用铝合金导体代替铜导体，确保电缆供电能力与铜缆相当的同时，可减少电缆重量约30%，并且抗蠕变及电化学腐蚀能力强，使用成本减少约30%以上，重量轻、易于运输和安装敷设，同时能有效避免因铜丝氧化带来的通流截面下降等局限性，因为铝合金丝在发生氧化时，表面会形成一层薄薄的氧化铝抗氧层，避免内部继续氧化。
[0015]由于中压变频电缆工作电压等级高，调频频率大，高次谐波叠加频率及幅值大，而电缆周围电子元件都是弱电控制，频率变化的电场会产生变化的磁场，这些变化的电磁场会对周围的弱电控制单元造成污染，因此本实用新型的金属屏蔽层采用同心导体疏绕+反向铜带间隙绕包的分相金属屏蔽方式，使电缆地线与主线成为同轴结构，达到均化电场作用，能有效的解决脉冲电压对电缆的影响，显著提高了变频电缆的抗干扰性。
[0016]此外，铝合金带连锁铠装的设置使电缆具有良好的弯曲性能和抗压抗冲击能力，另外，连锁铠装能分散电缆的侧压力，保证了电缆在遭受弯曲，压扁，扭转等变形时，芯线和护套之间的相对位置保持不变，不会产生短路，也不会影响电气性能。
[0017]采用金属总屏蔽使电缆具有良好的抗电磁干扰性，不仅电缆的金属屏蔽层、而且铠装层都采用非磁性金属铝合金带，结构形式为内自锁型，可以减弱普通钢带铠装带来的涡流损耗效应。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本实用新型的铝合金芯中压变频器专用电缆的整体结构示意图。
[0019]图中:1_铝合金导体、2-绝缘层、3-分相金属屏蔽层、4-电气隔离层、5-填充层、6-包带层、7-金属总屏蔽层、8-隔离套、9-铠装层、10-外护层。
【具体实施方式】
[0020]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
[0021]如图1所示的本实用新型的铝合金芯中压变频器专用电缆，包括3根铝合金缆芯，每根铝合金缆芯由内到外包括铝合金导体1、绝缘层2、分相金属屏蔽层3和电气隔离层4，所述分相金属屏蔽层3包括疏绕的铜丝层和反向铜带间隙绕包的铜带层；所述的多根铝合金缆芯间隙间设有填充层5，在多根铝合金缆芯和填充层5外由内到外依次设有包带层6、金属总屏蔽层7、隔离套8、铠装层9和外护层10。
[0022]如图1所示，铝合金导体I为多根稀土铝合金丝经圆形绞合紧压退火而成，铝合金导体I外挤制电性能优异的1kV级交联聚乙烯绝缘材料构成绝缘层，在绝缘层内外还可根据导体截面绕包半导电尼龙带形成半导电屏蔽层，即铝合金导体I外采用成熟的三层共挤工艺，共挤半导电尼龙带构成的半导电内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和半导电尼龙带构成的半导电外屏蔽层形成绝缘层2，构成绝缘线芯。绝缘线芯外采用铜丝疏绕的铜丝层和反向铜带间隙绕包的铜带层构成分相金属屏蔽层3，在分相金属屏蔽层3外绕包聚丙烯PP带构成电气隔离层4，使分相金属屏蔽层3与三相主线芯即3根铝合金缆芯形成同轴缆芯结构。3根铝合金缆芯空隙间可以采用扇形发泡填充条填充形成填充层5，在填充层5外采用非吸湿性PE无纺布带重叠或间隙绕包构成包带层6 ;包带层6外采用铜带重叠绕包，即为金属总屏蔽层7 ;金属总屏蔽7外挤包PVC材料，即为内护套8 ;内护套8外采用非磁性铝合金带内自锁型连锁铠装构成铠装层9 ;铠装层9外挤包PVC或低烟无卤塑料或具有特殊性能的材料作为外护套10。
[0023]本实用新型的铝合金芯中压变频耐火电缆特别适用于额定电压6?35kV中压大功率变频电机，变频器与中压变频电机之间的连接，不仅可满足上述场所的使用，同时可有效降低30%以上的生产成本，更减轻了电缆的重量，便于运输以及安装敷设。
[0024]下面参见图1说明本实用新型的铝合金芯中压变频器专用电缆的制造过程。
[0025]先将铝合金丝经过圆形绞合紧压并退火为铝合金导体1，在铝合金导体I外有由半导电内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和半导电外屏蔽层三层共挤成绝缘层2，铝合金导体I和绝缘层2构成绝缘线芯。在绝缘线芯外采用铜丝疏绕+反向铜带绕包构成分相金属屏蔽层3，再在其外绕包聚丙烯PP带构成电气隔离层4 ;铝合金导体1、绝缘层2、分相金属屏蔽层3和电气隔离层4构成铝合金缆芯。三根铝合金缆芯即三相主线芯成缆时在铝合金缆芯外间隙绕包PE无纺布带构成包带层6，同时在铝合金缆芯的电气隔离层4与包带层6之间的缆芯间隙内放置PP发泡填充，可以采用扇形发泡填充条填充形成填充层6，在包带层6外重叠绕包一层铜带形成金属总屏蔽7 ;于金属总屏蔽7外挤包一层隔离套8 ;在隔离套8外设置铝合金带内自锁型连锁铠装的铠装层9 ;根据电缆敷设环境，可增加一层外护套10。该类电缆具有较低功率损耗，优良的机械、电气绝缘性能和电磁兼容性能，电缆结构重量轻易敷设，经济性高，适合与中压变压器配套使用。
[0026]应该理解到的是，以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种铝合金芯中压变频器专用电缆，包括多根铝合金缆芯，其特征在于:每根铝合金缆芯由内到外包括铝合金导体(I)、绝缘层(2)、分相金属屏蔽层(3)和电气隔离层(4)，所述分相金属屏蔽层(3)包括疏绕的铜丝层和反向铜带间隙绕包的铜带层；所述的多根铝合金缆芯间隙间设有填充层(5)，在多根铝合金缆芯和填充层(5)外由内到外依次设有包带层(6)、金属总屏蔽层(7)、隔离套(8)、铠装层(9)和外护层(10)。
2.根据权利要求1所述的铝合金芯中压变频器专用电缆，其特征在于:所述的铝合金导体(I)多根稀土铝合金丝圆形绞合紧压退火制成。
3.根据权利要求1所述的铝合金芯中压变频器专用电缆，其特征在于:所述的绝缘层(2)由半导电内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和半导电外屏蔽层共挤而成。
4.根据权利要求1所述的铝合金芯中压变频器专用电缆，其特征在于:所述的铝合金芯中压变频器专用电缆包括3根铝合金缆芯，所述的3根铝合金缆芯成品字形排布。
5.根据权利要求1所述的铝合金芯中压变频器专用电缆，其特征在于:所述的包带层(6)为重叠或间隙绕包在多根铝合金缆芯和填充层(5)外的非吸湿性PE无纺布带。
6.根据权利要求1所述的铝合金芯中压变频器专用电缆，其特征在于:所述的包带层(6)外重叠绕包铜带构成金属总屏蔽层(7)。
7.根据权利要求1所述的铝合金芯中压变频器专用电缆，其特征在于:所述的隔离套(8)为在金属总屏蔽层(7)外挤制的PVC隔离套。
8.根据权利要求1所述的铝合金芯中压变频器专用电缆，其特征在于:所述的铠装层(9)由铝合金带内自锁联锁铠装组成。
9.根据权利要求1所述的铝合金芯中压变频器专用电缆，其特征在于:所述的外护层(10)为在铠装层(9)外挤包的PVC护层或低烟无卤塑料护层。
【文档编号】H01B7/22GK203966657SQ201420361188
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】葛方森, 王永海, 崔海洋, 王业山, 田鸣 申请人:安徽太平洋电缆股份有限公司