一種適用于交流海底電纜的節(jié)能降損大截面導(dǎo)體的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種適用于交流海底電纜的節(jié)能降損大截面導(dǎo)體，屬于輸電線路技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]集膚效應(yīng)亦稱趨膚效應(yīng)，是指當交變電流通過導(dǎo)體時，由于感應(yīng)作用引起導(dǎo)體截面上電流分布不均勻，愈近導(dǎo)體表面電流密度越大的一種現(xiàn)象。這種現(xiàn)象稱“集膚效應(yīng)”。集膚效應(yīng)會使導(dǎo)體的有效電阻增加，在低頻電流流過細導(dǎo)線時，集膚效應(yīng)可不加考慮，但是，高頻頻率越高、導(dǎo)體截面越大集膚效應(yīng)就越不可忽略。特別是在大截面電纜導(dǎo)體中的集膚效應(yīng)是造成交流電阻大幅高于直流電阻的主要原因，引起大量的電能量消耗，尤其在海底電纜輸電工程中。
[0003]目前，海底電纜輸電工程是跨海域聯(lián)網(wǎng)工程建設(shè)的重要組成部分，交聯(lián)聚乙烯絕緣交流海底電纜具有傳輸容量高、安裝方便、無敷設(shè)落差限制、運行維護簡單等優(yōu)點，因而，已基本取代第一代充油海底電纜。交流海底電纜因要采取導(dǎo)體阻水措施，在電纜導(dǎo)體截面較大時，無法采取有效措施降低集膚效應(yīng)，交流電阻最大可達到直流電阻的160%，造成大截面海底電纜的運行損耗較大。
[0004]現(xiàn)有的陸地交流電纜導(dǎo)體為了減小集膚效應(yīng)，如截面高于SOOmm2時多采取分割導(dǎo)體技術(shù)，將導(dǎo)體分成等面積的若干個扇形導(dǎo)體塊，每一塊之間采用電纜絕緣紙進行絕緣，主要是減少導(dǎo)體外層到中心的距離，實際效果是增加了導(dǎo)體的等效表面積，降低集膚效應(yīng)有限，但是海底電纜導(dǎo)體對密封性要求高，上述方式不能運用到海底電纜導(dǎo)體中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有的為了減小集膚效應(yīng)采用扇形分割導(dǎo)體截面的方法，效果不佳，且不適用海底電纜導(dǎo)體的問題。本發(fā)明適用于交流海底電纜的節(jié)能降損大截面導(dǎo)體，通過漆包線隔離層將大截面電纜導(dǎo)體分割若干塊面積相似的同心圓環(huán)及選用不同規(guī)格直徑的圓銅線導(dǎo)體可以實現(xiàn)最高可達2500mm2截面的電纜導(dǎo)體的設(shè)計，本結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體與普通交流電纜導(dǎo)體相比，具有集膚效應(yīng)小，導(dǎo)體交直流電阻比明顯減小的特點，能大幅度減少大截面交流海底電纜的運行損耗，降低線損，提高輸電效率，具有良好的應(yīng)用前景。
[0006]為了達到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種適用于交流海底電纜的節(jié)能降損大截面導(dǎo)體，其特征在于:包括從內(nèi)到外依次呈同心圓分布的中心圓銅線層、第一漆包線隔離層、第一圓銅線層、第二漆包線隔離層、第二圓銅線層、第三漆包線層和第三圓銅線層，
所述中心圓銅線層包括二圈圓銅線導(dǎo)體，最內(nèi)圈的圓銅線導(dǎo)體數(shù)量為I根，第二圈的圓銅線導(dǎo)體數(shù)量為6根，所述第一漆包線隔離層包括一圈數(shù)量為12根的漆包圓繞組線導(dǎo)體，所述第一圓銅線層包括一圈數(shù)量為17根的圓銅線導(dǎo)體，所述第二漆包線隔離層為一圈數(shù)量為22根的漆包圓繞組線導(dǎo)體，所述第二圓銅線層包括一圈數(shù)量為25根的圓銅線導(dǎo)體和2根對稱分布的漆包圓繞組線導(dǎo)體，所述第三漆包線隔離層為一圈數(shù)量為32根的漆包圓繞組線導(dǎo)體，所述第三圓銅線層為一圈37根圓銅線導(dǎo)體，
所述漆包圓繞組線導(dǎo)體內(nèi)的銅導(dǎo)體直徑與所述圓銅線導(dǎo)體的直徑相同。
[0007]前述的適用于交流海底電纜的節(jié)能降損大截面導(dǎo)體，其特征在于:所述圓銅線導(dǎo)體為符合標準GB/T 3953-2009標準的TR牌號電工圓銅線。
[0008]前述的適用于交流海底電纜的節(jié)能降損大截面導(dǎo)體，其特征在于:所述中心圓銅線層、第一漆包線隔離層、第一圓銅線層、第二漆包線隔離層、第二圓銅線層、第三漆包線隔離層和第三圓銅線層，相鄰的兩層之間采用電纜絕緣紙或者聚酰亞胺薄膜實現(xiàn)電隔離。
[0009]所述中心圓銅線層、第一漆包線隔離層、第一圓銅線層、第二漆包線隔離層、第二圓銅線層、第三漆包線隔離層和第三圓銅線層均采用導(dǎo)體緊壓技術(shù)，但緊壓系數(shù)不同，層與層之間添加阻水粉，以進一步提高該導(dǎo)體的阻水性能。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明適用于交流海底電纜的節(jié)能降損大截面導(dǎo)體，通過漆包線和電纜用纖維絕緣紙、阻水帶和等將大截面電纜導(dǎo)體分割若干塊面積相似的同心圓環(huán)及選用不同規(guī)格直徑的圓銅線導(dǎo)體可以實現(xiàn)最高可達2500mm2截面的電纜導(dǎo)體的設(shè)計，本結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體與普通交流電纜導(dǎo)體相比，具有集膚效應(yīng)小，導(dǎo)體交直流電阻比明顯減小的特點，減少集膚效應(yīng)，減少電阻的增加，能大幅度減少大截面交流海底電纜的運行損耗，降低線損，提高輸電效率，具有良好的應(yīng)用前景。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的適用于交流海底電纜的節(jié)能降損大截面導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]附圖中的標記含義如下:
1:中心圓銅線層;2:第一漆包線隔離層;3:第一圓銅線層;4:第二漆包線隔離層;5:第二圓銅線層;6:第三漆包線隔離層;7:第三圓銅線層。
【具體實施方式】
[0013]下面將結(jié)合說明書附圖，對本發(fā)明做進一步說明。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0014]如圖1所示，本發(fā)明的適用于交流海底電纜的節(jié)能降損大截面導(dǎo)體，包括從內(nèi)到外依次呈同心圓分布的中心圓銅線層1、第一漆包線隔離層2、第二圓銅線層3、第二漆包線隔離層4、第二圓銅線層5、第三漆包線層6和第三圓銅線層7，以1800mm2的海底電纜導(dǎo)體為實施例進行具體敘述。
[0015]所述中心圓銅線層I包括二圈圓銅線導(dǎo)體，最內(nèi)圈的圓銅線導(dǎo)體數(shù)量為I根，第二圈的圓銅線導(dǎo)體數(shù)量為6根，所述第一漆包線隔離層2包括一圈數(shù)量為12根的漆包圓繞組線導(dǎo)體，所述第一圓銅線層3包括一圈數(shù)量為17根的圓銅線導(dǎo)體，所述第二漆包線隔離層4包括一圈數(shù)量為22根的漆包圓繞組線導(dǎo)體，所述第二圓銅線層5包括一圈數(shù)量為25根的圓銅線導(dǎo)體和2根對稱圓周分布的漆包圓繞組線，所述第三漆包線隔離層6包括一圈數(shù)量為32根的漆包圓繞組線導(dǎo)體，所述第三圓銅線層7包括一圈數(shù)量為37根的圓銅線導(dǎo)體，所述漆包圓繞組線導(dǎo)體內(nèi)的銅導(dǎo)體直徑與所述圓銅線導(dǎo)體的直徑相同。
[0016]所述圓銅線導(dǎo)體為電工銅制成，使用壽命長，導(dǎo)電系數(shù)高，符合國家標準，可選擇符合標準GB/T 3953-2009標準的TR牌號的電工圓銅線。
[0017]所述中心圓銅線層1、第一漆包線隔離層2、第一圓銅線層3、第二漆包線隔離層4、第二圓銅線層5、第三漆包線隔離層6和第三圓銅線層7，相鄰的兩層之間的隔離方式除用漆包線、電纜用纖維絕緣紙、阻水帶進行隔離之外，同時應(yīng)包括但不限于和聚酰亞胺薄膜、聚丙烯薄膜復(fù)合木纖維紙PPLP等，實現(xiàn)相鄰的兩層之間的電隔離。
[0018]所述中心圓銅線層1、第一漆包線隔離層2、第一圓銅線層3、第二漆包線隔離層4、第二圓銅線層5、第三漆包線隔離層6和第三圓銅線層7均采用導(dǎo)體緊壓技術(shù)，但緊壓系數(shù)不同，層與層之間添加阻水粉，以進一步提高該導(dǎo)體的阻水性能。
[0019]本發(fā)明通過漆包線或者電纜用纖維絕緣紙、阻水帶等將大截面電纜導(dǎo)體分割若干塊面積相似的同心圓環(huán)，減少集膚效應(yīng)，減少電阻的增加，能大幅度減少大截面交流海底電纜的運行損耗，降低線損，提高輸電效率。
[0020]綜上所述，本發(fā)明適用于交流海底電纜的節(jié)能降損大截面導(dǎo)體，通過漆包線和電纜用纖維絕緣紙、阻水帶和等將大截面電纜導(dǎo)體分割若干塊面積相似的同心圓環(huán)及選用不同規(guī)格直徑的圓銅線導(dǎo)體可以實現(xiàn)最高可達2500mm2截面的電纜導(dǎo)體的設(shè)計，本結(jié)構(gòu)的導(dǎo)體與普通交流電纜導(dǎo)體相比，具有集膚效應(yīng)小，減少電阻的增加，導(dǎo)體交直流電阻比明顯減小的特點，能大幅度減少大截面交流海底電纜的運行損耗，降低線損，提高輸電效率，具有良好的應(yīng)用前景。
[0021]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種適用于交流海底電纜的節(jié)能降損大截面導(dǎo)體，其特征在于:包括從內(nèi)到外依次呈同心圓分布的中心圓銅線層(1)、第一漆包線隔離層(2)、第一圓銅線層(3)、第二漆包線隔離層(4)、第二圓銅線層(5)、第三漆包線隔離層(6)和第三圓銅線導(dǎo)體層(7)， 所述中心圓銅線層(I)包括二圈圓銅線導(dǎo)體，最內(nèi)圈的圓銅線導(dǎo)體數(shù)量為I根，第二圈的圓銅線導(dǎo)體數(shù)量為6根，所述第一漆包線隔離層(2)包括一圈數(shù)量為12根的漆包圓繞組線導(dǎo)體，所述第一圓銅線層(3)包括一圈數(shù)量為17根的圓銅線導(dǎo)體，所述第二漆包線隔離層(4)包括一圈數(shù)量為22根的漆包圓繞組線導(dǎo)體，所述第二圓銅線層(5)包括一圈數(shù)量為25根的圓銅線導(dǎo)體和2根對稱分布的漆包圓繞組線導(dǎo)體，所述第三漆包線隔離層(6)包括一圈數(shù)量為32根的漆包圓繞組線導(dǎo)體，所述第三圓銅線層(7)包括一圈數(shù)量為37根的圓銅線導(dǎo)體， 所述漆包圓繞組線導(dǎo)體內(nèi)的銅導(dǎo)體直徑與所述圓銅線導(dǎo)體的直徑相同。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于交流海底電纜的節(jié)能降損大截面導(dǎo)體，其特征在于:所述圓銅線導(dǎo)體為符合標準GB/T 3953-2009標準的TR牌號電工圓銅線。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于交流海底電纜的節(jié)能降損大截面導(dǎo)體，其特征在于:所述中心圓銅線層(1)、第一漆包線隔離層(2)、第一圓銅線層(3)、第二漆包線隔離層(4)、第二圓銅線層(5)、第三漆包線隔離層(6)和第三圓銅線層(7)，相鄰的兩層之間采用電纜絕緣紙或者聚酰亞胺薄膜實現(xiàn)電隔離。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適用于交流海底電纜的節(jié)能降損大截面導(dǎo)體，其特征在于:所述中心圓銅線層(1)、第一漆包線隔離層(2)、第一圓銅線層(3)、第二漆包線隔離層(4)、第二圓銅線層(5)、第三漆包線隔離層(6)和第三圓銅線層(7)均采用導(dǎo)體緊壓，層與層之間添加阻水粉。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于交流海底電纜的節(jié)能降損大截面導(dǎo)體，包括從內(nèi)到外依次呈同心圓分布的中心圓銅線層、第一漆包線隔離層、第一圓銅線層、第二漆包線隔離層、第二圓銅線層、第三漆包線隔離層和第三圓銅線層，通過漆包線和電纜用纖維絕緣紙、阻水帶等將大截面電纜導(dǎo)體分割若干塊面積相似的同心圓環(huán)，減少集膚效應(yīng)，減少電阻的增加，能大幅度減少大截面交流海底電纜的運行損耗，降低線損，提高輸電效率，具有良好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】H01B7/14, H01B7/30, H01B7/285, H01B7/02, H01B7/282, H01B9/00
【公開號】CN105679450
【申請?zhí)枴緾N201610177281
【發(fā)明人】楊黎明, 江貞星, 李棟
【申請人】南京南瑞集團公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年3月28日