一种粘附导体氧化膜的低集肤效应电力电缆的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电缆领域，特别是一种粘附导体氧化膜的低集肤效应电力电缆。
【背景技术】
[0002]目前国内外超高压、大容量输送电力，多采用1000mm2、1200mm2甚至更大截面到2500mm2的电缆，此种大截面电缆导体采用传统工艺制造，运行时内部极易产生涡流，导致导体温度上升，造成能量损耗。只有将大截面电缆导体制造成四、五及以上分割导体，并在分割股块间采用皱纹纸隔离，才能很好的解决和避免涡流损耗的问题。分割导体制造属于高难度技术，完全有别于传统之圆形绞线。
[0003]由于交流系统中集肤效应的存在，导致导体中的载流量并不是随电缆导体截面的增大而成正比例增加，而是当导体直径增大到一定程度时，集肤效应严重，导致导体的交流有效电阻即交流电阻会明显大于其直流电阻，因而单靠增大截面也就失去了其实用性和经济性。集肤效应会在每根导线中产生涡流，而且邻近效应也会在每根导线中产生涡流。因此，实际情况下不仅每根导线中存在涡流，导线间若未绝缘，导线间也会存在涡流。对电缆线路来说，集肤效应和邻近效应的存在将使电缆线芯的交流电阻增大，从而使电缆的允许载流量减小，也就是电缆浪费了很大部分输送电流。
[0004]为了最大限度地减轻因集肤效应引起的导体交流电阻增大，有效地减小导体的损耗发热，增加导体的载流量，就要将大截面导体分割成彼此绝缘的几部分即形成分割导体。我们采用的解决方案，通过选择分割导体最佳结构，进一步降低大截面高压电缆的能量损耗，提高电缆的载流量，导体结构中每根导线均绝缘。因为超大截面电缆导体如采用绞合压紧结构，导电在输电过程中的集肤效应系数将达到约54% ;而若采用分割导体结构，集肤效应系数则会下降至约26% ;若分割导体结构中每根导线均绝缘，导体的电热损耗则减小至8%。但是现有技术，如申请号为201410709241.3的中国专利，使每根导线，即铜丝相互绝缘时，造成导体的绞合外径增大，从而不能适用。
【发明内容】
[0005]本实用新型所要达到的目的是提供一种
[0006]为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案:一种粘附导体氧化膜的低集肤效应电力电缆，包括若干条铜丝成股，成股的铜丝由皱纹绝缘纸分为扇形股块，铜丝表面设有氧化膜，成股的铜丝外覆盖有半导电包带，半导电包带外由内向外依次设有半导电内屏蔽、绝缘层、半导电外屏蔽、半导电缓冲阻水带、铝护套、沥青防腐层、外护套。
[0007]这种电缆由于每根铜丝导线表面均设有氧化膜，从而各根铜丝相互间均绝缘，从而集肤效应低，防涡流集中效应，导体的电热损耗则减小至10%以下。
[0008]进一步的，所述成股的铜丝分为五个扇形股块，结构稳定牢固。
[0009]进一步的，所述氧化膜为氧化铜膜，容易去除。
[0010]进一步的，所述氧化膜厚度为0.5 μπι-1.0 μ m，不增加导体绞合外径。[0011 ] 进一步的，所述外护套包括导电层。
[0012]采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点:
[0013]铜丝表面的氧化膜可使铜丝相互绝缘，从而有效降低集肤效应，降低能源损耗。
【附图说明】
[0014]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0015]图1为本发明一种实施例的电缆示意图。
【具体实施方式】
[0016]附图1所示为本实用新型的一种实施例。
[0017]—种粘附氧化膜的低集肤效应电力电缆，包括若干条铜丝1成股，成股的铜丝1由皱纹绝缘纸3分为五个扇形股块，铜丝1表面设有氧化膜2，成股的铜丝1外覆盖有半导电包带4，半导电包带4外由内向外依次设有半导电内屏蔽5、绝缘层6、半导电外屏蔽7、半导电缓冲阻水带8、铝护套9、沥青防腐层10、外护套11和导电层12。这种电缆的由于每根铜丝1导线表面均设有氧化膜2，从而各根铜丝1相互间均绝缘，从而集肤效应低，防涡流集中效应，导体的电热损耗则减小至10 %以下。
[0018]一种粘附氧化膜的低集肤效应电力电缆的制造方法，包括下述步骤，铜经过连退拉丝制得铜丝后，根据需要将若干作为导体的铜丝按扇形分隔股块并绞合，使用皱纹绝缘纸分隔扇形股块，有利于结构稳定，扇形股块通过覆盖在表面的半导电包带定形；对铜丝构成的扇形股块表面进行酸洗，去除杂质；使用清水洗去铜丝表面的残留酸液，然后烘干；将铜丝构成的股块浸入铜氧化剂，使铜丝表面生成氧化膜，铜氧化剂可以是过氧化氢(双氧水)等；使用清水洗去铜丝表面的残留铜氧化剂，然后烘干；分割铜丝构成的扇形股块结构的铜导体成缆，然后通过三层共挤生成交联电缆，三层共挤生成的交联电缆包括半导电内屏蔽、绝缘层和半导电外屏蔽。半导体屏蔽层与绝缘层之间形成气隙，与被屏蔽的导体等电位并与绝缘层良好接触，避免在导体与绝缘层之间发生局部放电，在烘房脱气处理；在处理后的电缆外绕包缓冲带、覆盖铝护套，并涂覆沥青后双层挤包生成外护套，缓冲带为半导电缓冲阻水带，有缓冲衬垫作用，并有阻水功能，铝护套通过挤包生成或氩弧焊生成，可承受电缆短路电流、径向防水并能承受抗侧压力，外护套包括导电层；检测电缆性能。
[0019]在导体的扇形股块绞合后，对导体表面进行酸液清洗并烘干，然后浸入铜氧化剂氧化，在铜导体的每根铜丝单线的表面均形成了一层氧化铜(CuO)的氧化膜，后进入清洗并烘干，该保护膜粘附强度高，韧性好，厚度在0.5μπι-1.0 μπι之间，不增加导体绞合外径。该氧化铜的体积电阻率约105Ω.cm，处于半导体体积电阻率的范围之内，但它的电阻率仍比铜导体高1011倍，可认为氧化铜能够给予铜单线之间足够的绝缘效果。在对高压电缆进行中间接头和终端接头时，该层氧化铜膜又很容易去除，甚至到导体内部，在进行导体连接时，只需将导体端头浸渍在弱酸或者还原溶液当中即可去除氧化膜。
[0020]除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型所附权利要求所定义的范围。
【主权项】
1.一种粘附导体氧化膜的低集肤效应电力电缆，其特征在于:包括若干条铜丝(1)成股，成股的铜丝由皱纹绝缘纸(3)分为扇形股块，铜丝表面设有氧化膜(2)，成股的铜丝外覆盖有半导电包带(4)，半导电包带外由内向外依次设有半导电内屏蔽(5)、绝缘层(6)、半导电外屏蔽(7)、半导电缓冲阻水带(8)、铝护套(9)、沥青防腐层(10)、外护套(11)。2.根据权利要求1所述的一种粘附导体氧化膜的低集肤效应电力电缆，其特征在于:所述成股的铜丝分为五个扇形股块。3.根据权利要求1所述的一种粘附导体氧化膜的低集肤效应电力电缆，其特征在于:所述氧化膜为氧化铜膜。4.根据权利要求3所述的一种粘附导体氧化膜的低集肤效应电力电缆，其特征在于:所述氧化膜厚度为0.5 μ m-ι.0 μ m。5.根据权利要求1所述的一种粘附导体氧化膜的低集肤效应电力电缆，其特征在于:所述外护套包括导电层(12)。
【专利摘要】本实用新型公开了一种粘附导体氧化膜的低集肤效应电力电缆，属电缆领域，包括若干条铜丝成股，成股的铜丝由皱纹绝缘纸分为扇形股块，铜丝表面设有氧化膜，成股的铜丝外覆盖有半导电包带，半导电包带外由内向外依次设有半导电内屏蔽、绝缘层、半导电外屏蔽、半导电缓冲阻水带、铝护套、沥青防腐层、外护套，铜丝表面的氧化膜可使铜丝相互绝缘，从而有效降低集肤效应，降低能源损耗。
【IPC分类】H01B7/02, H01B7/30, H01B9/02
【公开号】CN204991189
【申请号】CN201520695499
【发明人】金金元, 朱水良, 岳振国, 钱朝辉, 韩其芳, 陈建平, 张金林, 姚叶军, 盛雪良, 杨士东, 王勤良
【申请人】浙江晨光电缆股份有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年9月9日