[发明专利]脉冲大电流的电磁力自消减硅橡胶电缆结构

说明书

本发明公开了脉冲大电流的电磁力自消减硅橡胶电缆结构，包括由内至外依次设置的电缆芯、绝缘填充和外护套层，绝缘填充和外护套层一次挤出成型，电缆芯包括嵌入于绝缘填充内且由左至右依次间隔平行排列的第一集束导线组、第二集束导线组和第三集束导线组，第一集束导线组、第二集束导线组和第三集束导线组之间互相绝缘，第一集束导线组和第二集束导线组之间的电磁力与第二集束导线组与第三集束导线组之间的电磁力之和为0。本发明的电缆结构柔软性高，能合理分配载流，承载设备所需大电流供给，能合理设计电缆芯层间距，实现电磁力自消减，加强机械保护，电缆芯和绝缘接触面扩大，方便电缆芯排布，紧密性好，节省空间，易于敷设。

技术领域

本发明属于电缆技术领域，具体涉及脉冲大电流的电磁力自消减硅橡胶电缆结构。

背景技术

大功率发射器是以脉冲大电流作为能量来源，瞬间向外界提供动能的一类机器装备。电缆作为连接线需要传输高达几十kA甚至几百kA的脉冲电流，大功率发射器在短期内频繁运行时就会导致电缆温度急剧升高，最高可达180℃，若采用普通的交联型橡塑绝缘材料则不能满足使用要求，亟需发展耐高温的绝缘材料。

与此同时，大功率发射器的电力连接排布紧密，电缆的安装空间要尽可能小，尽量通过单根电缆完成电流的传输，因此，往往会采用两相同轴导体的电缆结构，但两相同轴导体之间的距离很小，在传输大电流时极易瞬间产生高达几十kN的电磁力，由电磁力引发的巨大排斥力将严重损伤机械性能较差的绝缘层，导致电缆使用寿命变短，需要频繁更换。

因此，设计一种

发明内容

为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供脉冲大电流的电磁力自消减硅橡胶电缆结构。

为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

脉冲大电流的电磁力自消减硅橡胶电缆结构，包括由内至外依次设置的电缆芯、绝缘填充和外护套层，所述绝缘填充和外护套层相适配且二者一次挤出成型，电缆芯包括嵌入于绝缘填充内且由左至右依次间隔平行排列的第一集束导线组、第二集束导线组和第三集束导线组，第一集束导线组、第二集束导线组和第三集束导线组之间互相绝缘，第一集束导线组与第二集束导线组的截面积相同且均小于第三集束导线组的截面积，第一集束导线组与第二集束导线组之间的层间距小于第二集束导线组与第三集束导线组之间的层间距，第一集束导线组与第二集束导线组并联且通同向电流，第三集束导线组通反向电流，第一集束导线组和第二集束导线组之间的电磁力与第二集束导线组与第三集束导线组之间的电磁力之和为0。

进一步的，所述第一集束导线组包括两个竖向同轴放置且对绞的第一集束导线芯，第二集束导线组包括两个竖向同轴放置且对绞的第二集束导线芯，第三集束导线组包括两个竖向同轴放置且对绞的第三集束导线芯，第一集束导线芯、第二集束导线芯和第三集束导线芯中的导体外部均重叠绕包双层半导电隔离带。

进一步的，所述第一集束导线芯和第二集束导线芯的截面积分别为第三集束导线芯截面积的一半；第一集束导线芯和第二集束导线芯之间的层间距为第二集束导线芯和第三集束导线芯之间的层间距的一半；第一集束导线芯所通电流和第二集束导线芯所通电流均为第三集束导线芯所通电流大小的一半。

进一步的，所述第一集束导线芯和第二集束导线芯之间的电磁力F₁，第二集束导线芯和第三集束导线芯之间的电磁力F₂，F₁+F₂＝0，其中：

其中，I1为第一集束导线芯所通电流，I2为第二集束导线芯所通电流，I3为第三集束导线芯所通电流。

进一步的，所述绝缘填充为呈长方形结构的硅橡胶绝缘，所述外护套层为呈长方形结构的硅橡胶护套，绝缘填充和外护套层的四个角均为平滑过渡角，过渡角相等且不小于30°。