專利名稱：一種疏絞型擴徑導線的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于架空輸電線路導線領域，具體涉及一種疏絞型擴徑導線。
背景技術(shù)：
當輸電線路處于高電壓狀態(tài)或高海拔地理位置時，架空線路的電場、磁場、可聽噪聲與無線電干擾水平會超出相關要求，為此，若設計采用普通導線，如附圖I鋼芯鋁絞線示意圖所示，勢必要加大導線截面和增加導線的分裂根數(shù)，這樣勢必增大了導線的使用量、鐵塔的結(jié)構(gòu)尺寸及線路走廊寬度等，從而加大了工程投資造成了浪費。與同等鋁截面的導線相比，擴徑導線具有更大的直徑，電氣性能更好。在滿足輸電容量和線路工程要求的前提下，使用擴徑導線能節(jié)省導體材料，進而減少鐵塔載荷和結(jié)構(gòu)重量。疏絞型的擴徑導線已經(jīng)在西北高海拔地區(qū)330kV和750kV示范工程輸電線路有了成 功應用的經(jīng)驗。擴徑方式主要有以下幾種一類采用中心空心的金屬軟管擴徑，如申請?zhí)枮镃N02261404. 4，發(fā)明名稱為《擴徑導線》的專利，提供了一種不必額外地增加金屬材料而能自身擴大直徑，達到減少電暈損失，提高電能輸送效率的擴徑導線。其公開的技術(shù)方案為把導線中的一部分導電金屬鋁或鋁合金制成支撐管，在管外絞上(或在管中嵌上)承力的元件，鋁包鋼線或鍍鋅鋼線和導電的鋁或鋁合金線而制成。中空擴徑導線存在的缺陷包括首先不能承受高拉力，同時由于鋼線和鋁線的硬度不一致，絞合難度大，且鋼絲的回彈力會導致導線結(jié)構(gòu)的不穩(wěn)定；其次由于采用了鋼絲，增加導線的整體重量，同時增加了桿塔所承受的重力。另一類為采用高密度聚乙烯材料作為骨架支撐結(jié)構(gòu)的擴徑導線，例如申請?zhí)枮镃N200820039910. 0，發(fā)明名稱為《擴徑導線》的專利，其包括支撐件和絞合在支撐件上的鋁單線，支撐件由中間的承載芯和在承載芯上擠制的低密度硬質(zhì)塑料支撐架組成。支撐架周面為齒形狀，并設置有3-6個支撐柱，支撐柱的端面為能與絞合導線緊密貼合的圓弧狀端面，其余部分向內(nèi)凹進。導線的支撐柱的端面為能與絞合導線緊密貼合的圓弧狀端面，使導線與支撐架之間緊密貼合，不會出現(xiàn)抽股擴徑層單線間難以固定，配合不夠吻合的情況。同時支撐架是一個整體結(jié)構(gòu)，也不會出現(xiàn)中空結(jié)構(gòu)容易被壓扁的情況。但是該結(jié)構(gòu)在鋼芯外面擠出聚乙烯骨架，造成其生產(chǎn)過程中較難控制骨架外徑的均勻性和尺寸的精確性，同時在施工過程中，不利于導線施工壓接過程中力的傳遞，增加了導線生產(chǎn)成本和生產(chǎn)難度。最后一類是疏繞型擴徑導線，疏絞型擴徑導線主要是在原有普通絞合結(jié)構(gòu)中抽出若干單線已達到擴徑的目的，其結(jié)構(gòu)示意圖如附圖2疏絞型擴徑導線示意圖所示。例如申請?zhí)枮镃N200320114093. 8，發(fā)明名稱為《疏繞擴徑鋼芯鋁絞線》的專利，鋁絞線包括絞合鋼芯內(nèi)層，疏繞擴徑鋁線層中間層和緊密絞合鋁線層的外側(cè)，該結(jié)構(gòu)為普通的疏繞型擴徑導線擴徑率有限，在擴徑比達到一定程度后導線結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差，可能造成放線過稱中的跳股等缺陷，容易因疏繞層分布不均勻產(chǎn)生絞線塌陷。疏繞型擴徑導線由于其能減輕導線重量而達到節(jié)能的目的，如果能夠解決其在放線過程中的跳股和塌陷等缺陷，將有利于疏繞型擴徑導線的推廣應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種疏絞型擴徑導線，能夠?qū)崿F(xiàn)擴徑率達到25% -30%，擴徑導線的跳股最小張力比普通疏繞型擴徑導線提高8 %，解決疏絞型擴徑導線結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差導致的跳股，同時擴徑導線在臨界張力作用下內(nèi)層無明顯壓痕，導線使用壽命提高。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為一種疏絞型擴徑導線，所述擴徑導線由內(nèi)向外依次包括芯層、內(nèi)層、中間層和外層，所述芯層由鋼線彼此絞繞而成，其改進之處在于所述內(nèi)層、中間層和外層為圓線或“T”型線結(jié)構(gòu)，所述圓線直徑為DJPD2，所述“T”型線沿擴徑導線徑向的高度為H1和H2 ；
所述內(nèi)層和外層分別為單層結(jié)構(gòu)，所述中間層為至少一層結(jié)構(gòu)；所述內(nèi)層和中間層由直徑為D1和D2的圓線絞繞而成，或由高度為H1和H2的“T”型線絞繞而成；所述外層由直徑為D1或仏的圓線絞繞而成，或由高度為H1或仏的“T”型線絞繞而成；所述D2 < D1，所述 H2 < H115本發(fā)明的另一優(yōu)選技術(shù)方案為所述內(nèi)層和中間層同層導線的鄰接方式為D1D2型、H1H2 型、D1D2D2 型或 H1H2H2 型。本發(fā)明的再一優(yōu)選技術(shù)方案為高度為H1和H2的“T”型線的橫截面為相似梯形。本發(fā)明的又一優(yōu)選技術(shù)方案為所述內(nèi)層、中間層和外層均由鋁線彼此絞繞而成。本發(fā)明的再一優(yōu)選技術(shù)方案為所述尺寸相同的鋁線，外層的節(jié)徑比小于等于中間層的節(jié)徑比，中間層的節(jié)徑比小于等于內(nèi)側(cè)的節(jié)徑比，內(nèi)層的節(jié)徑比小于等于芯層的節(jié)徑比。本發(fā)明的再一優(yōu)選技術(shù)方案為相鄰層鋁線絞繞方向反向絞合。本發(fā)明的再一優(yōu)選技術(shù)方案為所述外層鋁線絞繞方向為右向。本發(fā)明的再一優(yōu)選技術(shù)方案為每層鋁線沿其圓周方向均勻分布，相鄰層所述直徑為D1或高度為H1的鋁線沿所述擴徑導線徑向錯開分布。本發(fā)明的再一優(yōu)選技術(shù)方案為所述擴徑導線為中空結(jié)構(gòu)。由于采用了上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果包括I)導線重量減輕，輸送率提高導線采用高強度鋁合金線，有效減輕導線重量，同時通過鋁合金本身的性能來達到承受的拉力，不需要加強鋼材，導線在運行過程中無磁滯損耗，提高了導線的輸送效率；2)擴徑率增加，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定本發(fā)明利用導線內(nèi)層和中間層的大小小大圓線或“T”型線的組合方式，達到較大的擴徑率，減小電暈損失，同時導線內(nèi)部空間穩(wěn)定性提高，導線跳股臨界張力比普通絞繞型導線提高8%，擴徑導線經(jīng)過臨界張力試驗后內(nèi)層無明顯壓痕，解決了擴徑導線因間隙過大而不穩(wěn)定的問題，同時減輕了鋁線間相互擠壓對導線造成的損傷；3)結(jié)構(gòu)簡單，鋁線布置合理本發(fā)明擴徑導線的鋁線相鄰層反向絞合，最外側(cè)絞向為右向，每層鋁線均控制節(jié)徑比在一個合適的范圍內(nèi)；4)使用成本降低擴徑導線的使用成本降低。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。圖I是鋼芯鋁絞線結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是普通疏絞型擴徑導線結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明圓線結(jié)構(gòu)疏絞型擴徑導線結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明“T”型線結(jié)構(gòu)疏絞型擴徑導線結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明圓線與“T”型線結(jié)合疏絞型擴徑導線結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是擴徑導線過滑輪試驗示意圖；附圖標記I-芯層，2-內(nèi)層，3-中間層，4-外層。
具體實施例方式下面結(jié)合實例對本發(fā)明進行詳細的說明。本發(fā)明的疏絞型擴徑導線結(jié)構(gòu)示意圖如附圖3所示，擴徑導線由內(nèi)向外依次包括芯層I、內(nèi)層2、中間層3和外層4。芯層I由鋼線彼此絞繞而成，內(nèi)層2、中間層3和外層4均由鋁線彼此絞繞而成，相鄰層鋁線絞繞方向反向絞合。實施例1，擴徑導線采用圓線的結(jié)構(gòu)時如附圖3圓線結(jié)構(gòu)擴徑導線所示，內(nèi)層2為單層結(jié)構(gòu)，中間層3為至少一層結(jié)構(gòu)；內(nèi)層2和中間層3由直徑為D1和D2的導線絞繞而成，其中D2 < Dp內(nèi)層2和中間層3同層導線的鄰接方式為D1D2型或者D1D2D2型，即導線采用大小導線的組合結(jié)構(gòu)，或者采用大小小導線的組合結(jié)構(gòu)。不同直徑導線交錯的分布結(jié)構(gòu)，使得導線達到較大的擴徑率，減小電暈損失，同時導線內(nèi)部空間穩(wěn)定性提高，導線跳股臨界張力比普通絞繞型導線提高8 %，擴徑導線經(jīng)過臨界張力試驗后內(nèi)層無明顯壓痕，解決了擴徑導線因間隙過大而不穩(wěn)定的問題。外層4為單層結(jié)構(gòu)，外層4由直徑為D1或D2的導線絞繞而成，外層4鋁線絞繞方向為右向。每層鋁線沿其圓周方向均勻分布，相鄰層直徑為D1的鋁線沿其徑向錯開分布。此處錯開分布的含義為，在擴徑導線的徑向方向上，直徑為D1的鋁線的中心軸線不在同一直線上。本發(fā)明的每層鋁線均控制節(jié)徑比在一個合適的范圍內(nèi)。對于直徑相同的鋁線，夕卜層4的節(jié)徑比小于等于中間層3的節(jié)徑比，中間層3的節(jié)徑比小于等于內(nèi)側(cè)的節(jié)徑比，內(nèi)層2的節(jié)徑比小于等于芯層I的節(jié)徑比。實施例2，擴徑導線采用“T”型線結(jié)構(gòu)時如附圖4 “T”型線結(jié)構(gòu)擴徑導線所示，內(nèi)層2為單層結(jié)構(gòu)，中間層3為至少一層結(jié)構(gòu)；內(nèi)層2和中間層3由高度為H1和仏的“T”型導線絞繞而成，其中“T”型線高度為鋁線沿擴徑導線徑向方向的長度，H2 <氏。H1導線的橫截面積為SpH2導線的橫截面積為S2，其中S2 < Sp內(nèi)層2和中間層3同層導線的鄰接方式為H1H2型或者H1H2H2型，即導線采用大小導線的組合結(jié)構(gòu)，或者采用大小小導線的組合結(jié)構(gòu)。不同高度導線采用交錯的分布結(jié)構(gòu)，使得導線達到較大的擴徑率，減小電暈損失，同時導線內(nèi)部空間穩(wěn)定性提高，導線跳股臨界張力比普通絞繞型導線提高11%，擴徑導線經(jīng)過臨界張力試驗后內(nèi)層無明顯壓痕，解決了擴徑導線因間隙過大而不穩(wěn)定的問題。外層4為單層結(jié)構(gòu)，外層4由高度為H1或H2的導線絞繞而成，外層4鋁線絞繞方向為右向。每層鋁線沿其圓周方向均勻分布，相鄰層高度為H1的鋁線沿其徑向錯開分布。此處錯開分布的含義為，在擴徑導線的徑向方向上，高度為H1的鋁線的中心軸線不在同一直線上。本發(fā)明的每層鋁線均控制節(jié)徑比在一個合適的范圍內(nèi)。對于高度相同的鋁線，夕卜層4的節(jié)徑比小于等于中間層3的節(jié)徑比，中間層3的節(jié)徑比小于等于內(nèi)側(cè)的節(jié)徑比，內(nèi)層 2的節(jié)徑比小于等于芯層I的節(jié)徑比。實施例3擴徑導線也可以采用內(nèi)層2和中間層3采用圓線結(jié)構(gòu)，外層4采用“T”型線結(jié)構(gòu)，外層4的同一圓周上導線尺寸需一致，如附圖5所示，內(nèi)層2和中間層3導線的排布形式同實施例I。為了增大導線計算拉斷力，單線采用強度較高的鋁合金線。此結(jié)構(gòu)的擴徑導線，采用高強度鋁合金線，有效減輕導線重量，同時通過鋁合金本身的性能來達到承受的拉力，不需要加強鋼材，導線在運行過程中無磁滯損耗，提高了導線的輸送效率。本發(fā)明通過對擴徑導線進行過滑輪試驗，確定不同擴徑導線跳股的最小張力，觀察在不同的試驗張力作用下，擴徑導線跳股后的截面狀態(tài)、內(nèi)層鋁股壓痕等，并為數(shù)值模擬提供依據(jù)。過滑輪試驗的試驗裝置如附圖6所示。試驗裝置包括滑輪車、軌道、卷揚機、鋼絲繩、拉力機等。試驗導線采用兩種圓線結(jié)構(gòu)擴徑導線，一種為LGJXK-900(630)/45(本發(fā)明)導線，其中LGJ (含義為新型擴徑鋼芯鋁絞線，900含義為擴徑導線橫截面積，mm2,630含義為鋁絞線的橫截面積，mm2，45含義為鋼芯橫截面積，mm2 ;另一種為LGJK_90(K630)/45，其中LGJK含義為擴徑導線鋼芯鋁絞線，900含義為擴徑導線橫截面積，mm2，630含義為鋁絞線的橫截面積，mm2,45含義為鋼芯橫截面積，mm2。具體試驗條件如下(I)試樣長度L :21m(兩耐張線夾間的距離約為20m)；(2)最大加載力5X104kg ；(3)試驗包絡角30° ；(4)滑輪直徑900mm ；(5)運動形式往復運動；(6)機構(gòu)行走速度lm/s。具體試驗過程為試驗采用順序法逼近最小跳股張力，張力從導線拉斷力的30%開始，每隔5%導線拉斷力遞加或遞減，直到逼近跳股最小張力值為止，其中導線拉斷力可以用RTS表示。測得兩種導線的跳股臨界張力如表I所示
表I跳股導線臨界張力
權(quán)利要求
1.一種疏絞型擴徑導線，所述擴徑導線由內(nèi)向外依次包括芯層(I)、內(nèi)層(2)、中間層(3)和外層(4)，所述芯層(I)由鋼線彼此絞繞而成，其特征在于 所述內(nèi)層(2)、中間層(3)和外層(4)為圓線或“T”型線結(jié)構(gòu)，所述圓線直徑為01和D2，所述“T”型線沿擴徑導線徑向的高度為H1和H2 ； 所述內(nèi)層⑵和外層⑷分別為單層結(jié)構(gòu)，所述中間層⑶為至少一層結(jié)構(gòu)； 所述內(nèi)層⑵和中間層(3)由直徑為D1和D2的圓線絞繞而成，或由高度為H1和H2的“T”型線絞繞而成；所述外層(4)由直徑為D1或仏的圓線絞繞而成，或由高度為H1或仏的“T”型線絞繞而成； 所述D2 < D1，所述H2 < H1O
2.如權(quán)利要求I所述的一種疏絞型擴徑導線，其特征在于所述內(nèi)層(2)和中間層(3)同層導線的鄰接方式為D1D2型、H1H2型、D1D2D2型或H1H2H2型。
3.如權(quán)利要求I所述的一種疏絞型擴徑導線，其特征在于高度為H1和H2的“T”型線的橫截面為相似梯形。
4.如權(quán)利要求I所述的一種疏絞型擴徑導線，其特征在于所述內(nèi)層(2)、中間層(3)和外層(4)均由鋁線彼此絞繞而成。
5.如權(quán)利要求I所述的一種疏絞型擴徑導線，其特征在于所述尺寸相同的鋁線，外層(4)的節(jié)徑比小于等于中間層(3)的節(jié)徑比，中間層(3)的節(jié)徑比小于等于內(nèi)側(cè)(2)的節(jié)徑t匕，內(nèi)層(2)的節(jié)徑比小于等于芯層(I)的節(jié)徑比。
6.如權(quán)利要求I所述的一種疏絞型擴徑導線，其特征在于相鄰層鋁線絞繞方向反向絞口 ο
7.如權(quán)利要求I所述的一種疏絞型擴徑導線，其特征在于所述外層(4)鋁線絞繞方向為右向。
8.如權(quán)利要求I所述的一種疏絞型擴徑導線，其特征在于每層鋁線沿其圓周方向均勻分布，相鄰層所述直徑為D1或高度為H1的鋁線沿所述擴徑導線徑向錯開分布。
9.如權(quán)利要求I所述的一種疏絞型擴徑導線，其特征在于所述擴徑導線為中空結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明目的在于提供一種疏絞型擴徑導線，能夠?qū)崿F(xiàn)較大擴徑率，解決導線結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差導致的跳股。導線由內(nèi)向外依次包括芯層、內(nèi)層、中間層和外層，芯層由鋼線彼此絞繞而成，內(nèi)層和外層分別為單層結(jié)構(gòu)，中間層為至少一層結(jié)構(gòu)；內(nèi)層和中間層由直徑為D1和D2的圓線型導線、或高度為H1和H2的“T”型線絞繞而成，外層由直徑為D1或D2的圓線型導線、或高度為H1或H2的“T”型線絞繞而成；其中D2＜D1、H2＜H1。內(nèi)層、中間層和外層采用鋁線彼此絞繞而成，鋁線相鄰層反向絞合，最外側(cè)絞向為右向。本發(fā)明導線跳股臨界張力比普通絞繞型導線有所提高，擴徑導線經(jīng)過臨界張力試驗后內(nèi)層無明顯壓痕，解決了擴徑導線因間隙過大而不穩(wěn)定的問題。
文檔編號H01B1/02GK102903424SQ20121036611
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者牛海軍, 朱寬軍, 劉彬, 司佳鈞, 劉臻 申請人:中國電力科學研究院, 國家電網(wǎng)公司