[实用新型]一种智慧能源用石墨烯改性紧压圆形大截面电缆导体

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智慧能源用石墨烯改性紧压圆形大截面电缆导体。

背景技术

当前，为了提高电力传输容量，电缆通常采用大截面导体结构，但是由于交流输电过程存在趋肤效应，电流密度多分布在导体外层，内层分布少，相当于增大了导体的交流电阻，因而在实际生产中会对大截面导体采用分割的方式进行处理。但是，大截面分割导体工艺复杂，并且绞合后导体线芯股块间会存在缝隙，影响导体屏蔽的电气性能。因此，采取措施降低趋肤效应的影响，替代分割导体具有重大的经济价值和实际意义。根据电磁场理论，导体外径越大，趋肤效应越明显，可见减小导体外径是降低趋肤效应影响的有效措施；另外导体中的电流密度公式为：

δ＝γE；

其中：δ为电流密度，γ导体电导率，E为导体内电场强度。可见，增大导体电导率能够增加导体传输电流密度，可有效缩减导体截面减小导体外径。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服因趋肤效应导致的导体内层电阻增加的状况，提供一种替代分割导体的智慧能源用电力电缆用大截面紧压圆形绞合导体。

实现本实用新型目的的技术方案是一种智慧能源用石墨烯改性紧压圆形大截面电缆导体，包括多层绞合的石墨烯铜/铝混合丝导体和最外层的铜/铝丝导体；所述多层石墨烯铜/铝混合丝导体最内部一层为一根，由内之外每层递增六根，且相邻层绞向相反；所述铜/铝丝导体的绞向为左向，根数比最外层石墨烯铜/铝混合丝导体多六根。

所述智慧能源用电力电缆用大截面紧压圆形绞合导体的截面≥800mm²。

采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：(1)本实用新型采用内层为石墨烯铜/铝混合丝导体，外层为常规的铜/铝丝导体，可有效控制趋肤效应，降低内层导体的交流电阻，使电流密度在整个导体内外层分布相对均匀，从而可不采取分割导体的加工方式，提高生产效率。

(2)本实用新型对导体内层进行石墨烯改性，提高内层电导率，这样可以提升导导体传输电流的利用率，减小导体的生产外径且成本增加少，节省电缆后序工艺的材料消耗，降低电缆的制造成本。

(3)本实用新型的结构设计采用导体单丝根数由内至外逐层增加6根，在绞合过程中单丝导体之间具有较高的契合度，能够减少导体中的缝隙面积，使导体具有更高的填充系数，并且排除了单丝导体间因过于紧密而出现的跳浜现象；同时相邻绞向相反能够使整根导体结构更加紧致，提高导体的机械性能，避免导体在反复弯曲过程中出现松散的状况。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的结构示意图。

附图中标号为：

石墨烯铜/铝混合丝导体1、铜/铝丝导体2。

具体实施方式

(实施例1)

见图1，本实施例的一种智慧能源用石墨烯改性紧压圆形大截面电缆导体，包括三层绞合的石墨烯铜/铝混合丝导体1和最外层的铜/铝丝导体2；智慧能源用电力电缆用大截面紧压圆形绞合导体的截面≥800mm²。如图1所示，中心为一根石墨烯铜/铝混合丝导体1直拖，往外分别为6根石墨烯铜/铝混合丝导体1左向紧压绞合、12根石墨烯铜/铝混合丝导体1右向紧压绞合，最外层为铜/铝丝导体2左向紧压绞合而成。导体采取1+6+12+18的绞合结构，每层导体绞合的节径比由内至外逐渐减小，每层导体均使用紧压模具进行紧压生产。其中石墨烯铜/铝混合丝导体1中的石墨烯含量为3％。

本实施例采用法国Pourtier生产的框绞机对本实施例进行圆形紧压绞制，其20℃直流电阻小于相同截面的分割导体，且本实施例的内外层电流密度分布均匀，并没有受到趋肤效应的明显影响，故在电力传输系统设计电缆时，通过本实施例可减小对导体截面的制定并排除导体分割生产的方式，降低生产成本，提高生产效率。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。