[实用新型]线芯以及利用该线芯的导线结构

说明书

技术领域

一种线芯以及利用该线芯的导线结构，特别是指一种具有特殊导体结构的导线。

背景技术

人类开始使用电以后即不断研究如何将传输电力，在电学发展初期发现基本的欧姆定律V＝I×R，其中V代表电压，R代表电阻，I代表该电压V施加于该电阻R上而通过该电阻R的电流，因此理论上电力能否通过一物体是取决于该物体的电阻，并且依据欧姆定律得知电流I会通过电阻值最低的路径，故同一电压施加在一物体上时，电流会偏向于流经该物体上电阻值最低的部位；为了尽可能在传递电能途中减少电能的损耗，除了选用电阻较小的导体传输电力以外，更需研究电力在导体上传送的各种现象，其中有一种“集肤效应”的现象，在此并不赘述“集肤效应”的数学代表式，该“集肤效应”的物理表现即为导体的电阻随着交流电的频率增加而增加，更具体的，即为随着交流电的频率增加，导体电阻的增加使电流趋向流通于该导体的外围或表面(如图1所示)，如此则造成交流电在同样频率的条件下，导体表面面积愈大的导线能导通愈大的电流；在如此现象下若导线仍旧使用习知的圆形剖面导线将造成电力仅通过导线表面，而导线中央大部份的金属导体即为无用的资源浪费。

考虑到集肤效应，导线必需改变其导体的形态或配置方式以导通最大的电流、尽可能降低损耗且充分利用资源，而其具体作法即为将导体的表面积最大化且尽量缩减导体内电流不流过的截面，更具体的习知作法为将单一条导体改为多个导体集束为一多股绞线，如此可将单一导体的表面积扩大为多个导体的表面积，该类习知技术如中国台湾专利证书第M319508号“电缆改良结构”，其专利范围以及图式中揭示具有两根以上导体所缠绕而成的导线，如此即可扩大高频电流流通的导体表面积且缩小导体中央的截面，由于该方法具有制造技术门槛低，且多股绞线可适用于大部份的导电缆线工作的电压或频率，因此极为广泛利用，且再由多股绞线的基本技术可再延伸多种变化；其它多股绞线的先前专利如中国台湾专利证书第M339783号“聚光型太阳能电池模块的线材结构改良”，揭示一条或一条以上的线芯集合在一起，并一次包覆该白色铁弗龙线材，形成一单芯式或多芯式的导线；再一先前专利如中国台湾专利证书第M347650号“用于400KV交连聚乙烯(XLPE)超高压电力电缆的构造”，由于该前案是用于高压的电力电缆，故可见其图标中利用大量的铜芯线所集束而成；更多的先前实用新型如中国台湾专利公告第394289号“导线结构改良”、中国台湾专利公告第405764号“差动对缆线”、中国台湾专利证书第M340532号“节能电线电缆”等许多先前专利。

上述的先前技术皆是通过多股绞线的方式达到增加导通电流量，但更积极的作法为试图增加单一条导体的表面积，如中国台湾专利证书第I270087号“电力或讯号传导线材的线芯”，该实用新型中揭示一线材中包含有一线芯，其特征在于该线芯具有一等形几何段以及连接于该等形几何段之间的非等形几何段，该非等几何段具有一延伸段向内延深，因此该非等形几何段用于传导电力或讯号的表面积大于该等形几何段；该实用新型虽突破了以往单纯使用圆形导体绞线的技术而加强导电能力，但制造该非等形几何段的工序复杂程度明显远远超过习知圆形导体，并且不同形态的非等形几何段具有不同的物理强度，导致不同形态的非等形几何段对压迫或弯折等外力的承受程度不同，可能逊于圆形导体，因此制造成本、速度以及导线本体的物理强度限制了该实用新型的应用。

然而虽多股绞线可适用的范围极广，但由于各国对于“GREENPOWER”或“GREEN ENERGY”目标的追求，以及各种节能规范的订定，亦应提高电力导线的传递效率以避免电力导线上的损耗对电器的耗能表现造成负面影响，然而改变导线的形态又恐额外产生制造困难以及成本过高的问题，故仍有待改善。

实用新型内容

基于上述习知导线的技术问题，本案的目的在于提出一种导线结构，本案提出扩大导体表面积的线芯以利高频电流通过，藉此以扩大电流通过的路径而提升导通电流量。