本發(fā)明涉及電纜,具體涉及一種高強度高導電架空導線。
背景技術:
1、隨著電網(wǎng)建設的持續(xù)發(fā)展,10千伏至30千伏電壓等級的架空電纜在電力傳輸領域發(fā)揮著至關重要的作用。在城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)線路中,這類架空電纜被廣泛應用于長距離的輸電。
2、目前這類架空導線的結構一般采用內(nèi)部為同心絞合的鋁芯作為導電芯,外部采用聚氯乙烯保護套來起到絕緣和保護的作用。這種常規(guī)結構基本上滿足了導電性、外部絕緣以及架空基本強度。
3、鋁具有良好的導電性和相對較低的成本,采用同心絞合的鋁芯作為導電芯,既能保證電纜的導電性能,又能在一定程度上降低成本。同心絞合的結構可以提高電纜的機械強度和柔韌性,使其更適合架空敷設和承受一定的外力作用。例如,在實際的架空線路中,電纜需要承受自身重量、風力等外力,同心絞合的鋁芯結構能夠更好地應對這些情況。但是受限于鋁本身材質(zhì)的限制,其導電性能和強度都需要進一步提升,從而更好的應對在架空線路中面對的外力和自身重量的影響。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種高強度高導電架空導線,解決現(xiàn)有技術中,僅采用鋁芯作為導電芯,其導電性能和強度都需要進一步提升,從而更好的應對在架空線路中面對的外力和自身重量的影響的問題。
2、為解決上述的技術問題,本發(fā)明采用以下技術方案:
3、一種高強度高導電架空導線,包括由多股鋁包銅芯線同心絞合而成的內(nèi)導體,內(nèi)導體的外側設置有由多股鋁芯線同心絞合而成的外導體,外導體的外側設置有絕緣層,絕緣層和外導體之間設置有多股絞合鋼繩,多股絞合鋼繩同心絞合于外導體的表面。
4、進一步的技術方案是,絞合鋼繩包括有至少三根鍍鋅鋼絲同心絞合而成的中心強化層,中心強化層的外側同心絞合有多根鋁包鋼芯和鋁合金線。
5、更進一步的技術方案是,鋁包銅芯線的加工步驟包括,
6、步驟s1,銅桿預處理,去除表面氧化層;
7、步驟s2,鋁帶預覆銅桿,熱壓溫度480–500℃,壓力120mpa;
8、步驟s3,在鋁帶熱壓到銅桿表面的時候,向鋁帶和銅桿之間注入la/ce混合氣;
9、步驟s4,鋁帶熱壓到銅桿表面后,對鋁帶的拼接處在惰性氣體保護下進行氬弧焊接;
10、步驟s5,包覆后的復合線材通過拉絲機逐步縮徑,銅鋁同步變形;
11、步驟s6,復合線材經(jīng)井式退火爐或在線連續(xù)退火,溫度控制在300℃以下,恢復延展性,避免銅鋁過渡層斷裂,得到鋁包銅芯線。
12、更進一步的技術方案是,步驟s1中,去除表面氧化層的方式為純銅桿經(jīng)酸洗、堿洗去除氧化層。
13、更進一步的技術方案是,絕緣層包括摻入有碳化硅微粒的聚氯乙烯,碳化硅微粒的粒徑在0.3μm-0.5μm,碳化硅微粒的質(zhì)量占絕緣層總體質(zhì)量的10%-15%。
14、更進一步的技術方案是,絕緣層包括內(nèi)層和外層,內(nèi)層和外層之間設置有多股鐵鉻鋁合金絲,多股鐵鉻鋁合金絲同心絞合于內(nèi)層的外壁上,內(nèi)層的外壁上間隔套設有用于連通多股鐵鉻鋁合金絲的導電環(huán),外層的外側安裝有用于控制導電環(huán)和外導體之間通斷電的控制器。
15、更進一步的技術方案是,控制器包括安裝環(huán)和盒體,安裝環(huán)固定于外層的外側,盒體內(nèi)安裝有第一電針和第二電針,第一電針穿過外層與導電環(huán)相連,第二電針依次穿過外層和內(nèi)層與外導體相連,第一電針和第二電針通過開關控制通斷,盒體內(nèi)設置有單片機以及用于對單片機供電的蓄電池,單片機用于控制開關的通斷;盒體的側面設置有溫度傳感器,溫度傳感器與單片機電性相連。
16、更進一步的技術方案是,盒體的外側安裝有用于對蓄電池充電的太陽能充電板;安裝環(huán)上設置有允許第一電針和第二電針通過的第一通孔和第二通孔。
17、更進一步的技術方案是,鋁芯線的截面為原型、方形、菱形、梯形、z字形中的一種。
18、與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:1、通過設置鋁包銅芯線,能夠增加整個導線的導電芯能,以及增加導線中心的機械性能;2、通過在外導體的外側設置絞合鋼繩,相較于傳統(tǒng)在導線的中心設置鋼芯,能夠借助絞合鋼繩從外導體的外側來保護內(nèi)導體和外導體,由于導線在自然下墜和因為風擺動的時候,外側收到彎曲帶來的形變是要大于中心的,因此通過絞合鋼繩來直接應對彎曲所帶來的的形變,這樣能夠借助絞合鋼繩的機械性能來阻止導線繼續(xù)形變,從而避免內(nèi)導體和外導體因為過度形變發(fā)生斷裂,提升了導線整體的機械性能。
1.一種高強度高導電架空導線,其特征在于,包括由多股鋁包銅芯線(1)同心絞合而成的內(nèi)導體,所述內(nèi)導體的外側設置有由多股鋁芯線(2)同心絞合而成的外導體,所述外導體的外側設置有絕緣層(3),所述絕緣層(3)和外導體之間設置有多股絞合鋼繩(4),多股所述絞合鋼繩(4)同心絞合于所述外導體的表面。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種高強度高導電架空導線,其特征在于:所述絞合鋼繩(4)包括有至少三根鍍鋅鋼絲(5)同心絞合而成的中心強化層,所述中心強化層的外側同心絞合有多根鋁包鋼芯(6)和鋁合金線(7)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種高強度高導電架空導線,其特征在于:所述鋁包銅芯線(1)的加工步驟包括,
4.根據(jù)權利要求3所述的一種高強度高導電架空導線,其特征在于:所述步驟s1中,去除表面氧化層的方式為純銅桿經(jīng)酸洗、堿洗去除氧化層。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種高強度高導電架空導線,其特征在于:所述絕緣層(3)包括摻入有碳化硅微粒的聚氯乙烯,所述碳化硅微粒的粒徑在0.3μm-0.5μm,碳化硅微粒的質(zhì)量占絕緣層(3)總體質(zhì)量的10%-15%。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種高強度高導電架空導線,其特征在于:所述絕緣層(3)包括內(nèi)層(8)和外層(9),所述內(nèi)層(8)和外層(9)之間設置有多股鐵鉻鋁合金絲(10),多股所述鐵鉻鋁合金絲(10)同心絞合于所述內(nèi)層(8)的外壁上,所述內(nèi)層(8)的外壁上間隔套設有用于連通多股所述鐵鉻鋁合金絲(10)的導電環(huán)(11),所述外層(9)的外側安裝有用于控制導電環(huán)(11)和外導體之間通斷電的控制器。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種高強度高導電架空導線,其特征在于:所述控制器包括安裝環(huán)(12)和盒體(13),所述安裝環(huán)(12)固定于所述外層(9)的外側,所述盒體(13)內(nèi)安裝有第一電針(14)和第二電針(15),所述第一電針(14)穿過外層(9)與所述導電環(huán)(11)相連,所述第二電針(15)依次穿過外層(9)和內(nèi)層(8)與所述外導體相連,所述第一電針(14)和第二電針(15)通過開關(18)控制通斷,所述盒體(13)內(nèi)設置有單片機(16)以及用于對單片機(16)供電的蓄電池(17),所述單片機(16)用于控制所述開關(18)的通斷;所述盒體(13)的側面設置有溫度傳感器,所述溫度傳感器與所述單片機(16)電性相連。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種高強度高導電架空導線,其特征在于:所述盒體(13)的外側安裝有用于對蓄電池(17)充電的太陽能充電板(19);所述安裝環(huán)(12)上設置有允許第一電針(14)和第二電針(15)通過的第一通孔(20)和第二通孔(21)。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種高強度高導電架空導線,其特征在于所述鋁芯線(2)的截面為原型、方形、菱形、梯形、z字形中的一種。