一种低风压导线的制作方法

本发明涉及输电线路技术领域，尤其涉及一种低风压导线。

背景技术：

架空输电线路中导线受到的风压约占整个输电线路受到风压的50％～70％,导线的风压对铁塔基础和塔身本体的强度设计有着重大的影响，降低导线风压对于降低线路造价以及提高线路运行的安全性具有重要的意义。各国学者、厂家开发了表面结构与传统导线不同的低风压导线，但实际应用不多。低风压导线表面结构多样，但都是基于单线设计的，未考虑分裂导线的屏蔽效应。而实际工程中，导线可为二分裂、四分裂等布置，考虑屏蔽效应后的低风压导线降低风阻系数的能力较弱，而风阻力系数对于架空输电线路的性能、成本及寿命有着极其重要的影响，现有技术的低风压导线抗风能力较弱，无法较佳地维持架空输电线路安全稳定的运行。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，能够有效地降低导线风压能力的低风压导线。

为了实现上述目的，本发明一实施例提供了一种低风压导线，其包括导线、内层铝导体和外层铝导体。

所述导线包括分裂导线。

所述内层铝导体包覆于所述导线外围。

所述外层铝导体包括多根异型单线铝导体，多根所述异型单线铝导体绞合而成并包覆于所述内层铝导体的外围。

每根所述异型单线铝导体与外界环境接触的一侧均为弧线结构。

作为上述方案的改进，所述导线为钢线。

作为上述方案的改进，所述弧线结构的圆心均位于同一个参考圆上。

作为上述方案的改进，低压风导线的半径由所述导线、所述内层铝导体与所述外层铝导体的尺寸共同决定，具体为：

所述低压风导线的半径等于所述弧线结构对应的坐标圆的半径与所述弧线结构的圆心对应的坐标圆的半径之和。

作为上述方案的改进，多根所述异型单线铝导体均采用铝线、耐热铝合金线与超耐热铝镁硅合金线。

作为上述方案的改进，所述低压风导线的直径为18mm～26mm，所述分裂导线的分裂数为单分裂和双分裂。

作为上述方案的改进，所述低压风导线的直径为27mm～33mm，所述分裂导线的分裂数为双分裂和四分裂。

作为上述方案的改进，所述分裂导线的分裂间距为500mm。

作为上述方案的改进，所述分裂导线的分裂间距为450mm。

本发明提供的低风压导线，通过将不同结构的导线、内层铝导体和外层铝导体有效地结合起来，考虑到分裂导线的屏蔽效应，利用不同的绞合导体，结合具体的弧线梯形结构，使得弧线梯形结构的导体在导线表面形成一定的粗糙度，回流区相对较小，对于不同分裂数的分裂导线，整个输电线路导线的压差阻力减小，导线总阻力较小，阻力系数也相应减小，可以有效地提高在高风速下架空输电线路中分裂导线的抗风能力，降低风阻系数。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供一种低压风导线的剖面结构示意图；

图2是本发明实施例提供一种低压风导线的结构示意图；

图3是本发明实施例提供一种低压风导线的分裂模型仿真示意图；

图4是本发明实施例提供一种低压风导线的风阻力系数与风速之间的关系示意图；

图5是本发明实施例提供一种低压风导线的风阻力系数与风速之间的关系示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明一实施例提供了一种低风压导线，请参见图1，为本发明实施例提供的一种低压风导线的剖面结构示意图，其包括导线、内层铝导体和外层铝导体。

具体的，所述导线包括分裂导线；所述内层铝导体包覆于所述导线外围；所述外层铝导体包括多根异型单线铝导体，多根所述异型单线铝导体绞合而成并包覆于所述内层铝导体的外围；每根所述异型单线铝导体与外界环境接触的一侧均为弧线结构。

本发明实施例提供的低风压导线，通过将不同结构的导线、内层铝导体和外层铝导体有效地结合起来，考虑到分裂导线的屏蔽效应，利用不同的绞合导体，结合具体的弧线梯形结构，使得弧线梯形结构的导体在导线表面形成一定的粗糙度，回流区相对较小，对于不同分裂数的分裂导线，整个输电线路导线的压差阻力减小，导线总阻力较小，阻力系数也相应减小，可以有效地提高在高风速下架空输电线路中分裂导线的抗风能力，降低风阻系数。

需要说明的是，外层铝导体的形状结构由导线的半径、圆弧的曲率半径、圆弧的圆心和相邻圆弧圆心夹角决定而成。在本发明实施例中，发明人经过多次试验，得到最优的弧线梯形结构。如图1所示，所述外层铝导体的每个所述异型单线铝导体都为弧线梯形结构，每根所述异型单线铝导体与外界环境接触的一侧均为一段弧线。

具体的，请参见图2，为本发明实施例提供的一种低压风导线的结构示意图，其中，每根所述异型单线铝导体与外界环境接触的一侧均为弧线结构，即为图中所示的外圆弧，而每根所述异型单线铝导体与所述内层铝导体接触的一侧即为图中所示的内圆弧，如图2所示，内圆弧对应的坐标圆的半径为r1，外圆弧对应的坐标圆的半径为r3，相邻的外弧线对应的坐标圆的圆心夹角为θ，而外圆弧圆心对应的坐标圆的半径为r2，整个低压风导线的半径为r。

优选的，在上述实施例中，所述导线为钢线。

优选的，在上述实施例中，所述弧线结构的圆心均位于同一个参考圆上。如图2所示，每根所述异型单线铝导体与外界环境接触的弧线结构的圆心都位于同一参考圆上。

优选的，在上述实施例中，低压风导线的半径由所述导线、所述内层铝导体与所述外层铝导体的尺寸共同决定，具体为：

所述低压风导线的半径等于所述弧线结构对应的坐标圆的半径与所述弧线结构的圆心对应的坐标圆的半径之和。在本实施例中，如图2所示，整个低压风导线的半径为r的取值由外圆弧对应的坐标圆的半径为r3，与外圆弧圆心对应的坐标圆的半径为r2共同决定，具体为r2+r3＝r，优选地，r2＞r1，以使整个弧线结构由导线的半径r、外圆弧的半径r3、外圆弧的圆心位置对应坐标圆半径r2、内圆弧位置对应坐标圆半径r1和相邻外圆弧对应的圆心夹角之间的相互约束关系生成。

优选的，在上述实施例中，多根所述异型单线铝导体均采用铝线、耐热铝合金线与超耐热铝镁硅合金线。

优选的，在上述实施例中，所述低压风导线的直径为18mm～26mm，所述分裂导线的分裂数为单分裂和双分裂。

优选的，在上述实施例中，所述低压风导线的直径为27mm～33mm，所述分裂导线的分裂数为双分裂和四分裂。

优选的，在上述实施例中，所述分裂导线的分裂间距为500mm。

优选的，在上述实施例中，所述分裂导线的分裂间距为450mm。

作为本发明提供的低压风导线的其中一种举例，设定内圆弧对应的坐标圆的半径r1为10mm，外圆弧圆心对应的坐标圆的半径r2为12.55mm，外圆弧对应的坐标圆的半径r3设为1.45mm。相邻的外弧线对应的坐标圆的圆心夹角θ为22.5°。建立4分裂导线模型，仿真范围长度为导线半径的10倍以上，具体的，请参见图3，为所述分裂导线仿真模型的结构示意图，请参见图4，为此种结构下的风阻力系数与风速之间的关系示意图。

作为本发明提供的低压风导线的其中一种举例，设定内圆弧对应的坐标圆的半径r1为10mm，外圆弧圆心对应的坐标圆的半径r2为11.9mm，外圆弧对应的坐标圆的半径r3设为2.1mm，具体的，请参见图5，为此时风阻力系数与风速之间的关系示意图。以此类推，选择合适的半径范围，结合制造工艺，可获得降低风阻系数较为明显的低风压导线结构。该结构考虑了分裂导线的屏蔽效应，在实际运行中能更好的降低风阻系数。

本发明提供的低风压导线，通过将不同结构的导线、内层铝导体和外层铝导体有效地结合起来，考虑到分裂导线的屏蔽效应，利用不同的绞合导体，结合具体的弧线梯形结构，使得弧线梯形结构的导体在导线表面形成一定的粗糙度，回流区相对较小，对于不同分裂数的分裂导线，整个输电线路导线的压差阻力减小，导线总阻力较小，阻力系数也相应减小，可以有效地提高在高风速下架空输电线路中分裂导线的抗风能力，降低风阻系数。

以上所揭露的仅为本发明一些较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。