專利名稱：一種鋁合金導體變頻電纜的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種變頻電纜。
背景技術：
變頻調速技術因其顯著的節能(25-33%)效果、調速范圍寬、具有恒功率、恒轉速特性、功率大、可靠性高、維護簡單、體積小、重量輕、占地面積小、設備投資低，制造容易、可實現高自動化控制等優異特性，而具有廣闊的市場推廣應用前景，變頻電纜作為變頻調速重要組成部分，已得到了大范圍的推廣使用。但是這類電纜由于采用傳統的銅質導體結構，不但制造工序復雜，而且導體絞合緊壓系數低，導體單線間存有較大縫隙，不但易遇水滲透，致導體氧化，增大導體直流電阻，影響電纜的載流性能。更重要的是，銅導體造價昂貴(當前銅價高達近6萬元/噸的高位)，而作為電纜導體的另一種主材，鋁卻相對低廉(期貨價僅為I. 6萬元/噸左右)。 能否用鋁代銅，一直是困擾業內的世紀難題，就其原因為雖然鋁是僅次于銅的優良導體(銅的電阻率0. 017241 Ω鋁的電阻率0. 028264 Ω · mm2/m)，但由于鋁存在氧化、組織成份不緊密、易蠕變等缺點，在用鋁替代銅做電纜時，往往會出現接頭氧化和松動，造成在輸送電能時往往出現發熱而產生故障點，考慮到變頻調速系統的長期安全可靠性，故這類電纜以往一直都采用銅質導體，隨著現代合金材料技術的快速發展，導體用鋁合金代銅，技術已成熟，已是當前的變頻電力電纜技術發展所趨。就其原因如下鋁合金導體與銅鋁導體相比，不但提高了導體的機械強度(鋁合金拉力是鋁的I. 3倍)、耐腐蝕性(鋁合金的抗腐蝕性能大大優于銅鋁)和緊密性(鋁合金抗蠕變性能在鋁基礎上提高300%，徹底避免了由于冷流或蠕變引起的電纜接頭松弛問題)，而且具有很好的柔韌性(鋁合金比銅柔韌性高30%，反彈性比銅低40%。一般銅纜的彎曲半徑為10 20倍外徑，而鋁合金電纜彎曲半徑僅為7倍外徑，更容易進行端子連接)，在具備銅導體相同性能的情況下，鋁合金電纜成本降低了 40%左右，電纜重量要比銅導體電纜輕一倍以上，并降低20%左右安裝敷設費用。綜合所述，銅質導體的變頻電纜的經濟性和適用性，已越來越不適用時代要求，需作進一步的改進。

發明內容
本發明的目的是要提供一種鋁合金導體變頻電纜，以解決現有技術中的諸多問題。為了實現上述目的，本發明的技術方案如下一種鋁合金導體變頻電纜，包括電纜內芯和包在電纜內芯外的電纜外層，其特征在于所述電纜內芯包括三相主線鋁合金絕緣線和鋁合金接地線，所述三相主線鋁合金絕緣線呈120°相位角圓周分布，所述鋁合金接地線均分成三等份，并呈120°相位角與三相主線鋁合金絕緣線同圓心圓周分布于三相主線鋁合金絕緣線周圍。在本發明的一個實施例中，所述電纜外層由內向外依次為隔離層、屏蔽層和外護套。在本發明的一個實施例中，所述電纜內芯與電纜外層之間設有填充料。在本發明的一個實施例中，所述三相主線鋁合金絕緣線和鋁合金接地線的鋁合金導體均是由若干單元梯形塊鋁合金導體拼絞而成圓形導體，單元梯形塊鋁合金導體之間采用無縫拼接。 在本發明的一個實施例中，所述三相主線鋁合金絕緣線和鋁合金接地線的鋁合金導體均是由若干單元扇形塊鋁合金導體拼絞而成圓形導體，單元扇形塊鋁合金導體之間采用無縫拼接。在本發明的一個實施例中，所述屏蔽層采用鋁合金帶螺旋卷繞、環環相扣的自鎖結構。本發明的有益效果在于 ⑴、本發明與銅質導體變頻電纜相比，降低40%的成本，產品經濟性高。⑵、本發明有良好的機械保護作用，能承受相當的外部壓力、拉力和碰撞、埋地敷設無需穿管，可以直接埋入地下。⑶、本發明有優異的彎曲柔性，敷設安裝時有較小的彎曲半徑，方便敷設且少占空間。⑷、本發明可安裝于有時需要移動的設備上。(5)、本發明有很好的防塵、防腐和防止潮氣入侵電纜的功能。(6)、本發明阻燃特性好，可達到IEC60332規定的A級阻燃性能。(7)、本發明能有效降低雷電沖擊波對電纜和相連電氣設備引發的破壞。(8)、本發明能有效防止鼠類或白蟻破壞電纜絕緣而引發的短路事故。(9)、本發明不僅電場分布均勻，而且變頻電纜的電容電流和屏蔽層的感應電壓降至最低，電能傳輸中的損耗降至最低，使電纜的載流量和安全操作都得到有效的保障。(1Φ、本發明使變頻輸出電源中的高次諧波得到最大限制的抑制，大量減少了電機及各傳動部位的軸承電流，從而提高了電機及設備的使用壽命。(11)、本發明有效地抑制了高次諧波對周圍環境的干擾，可確保周圍附近的通信、信號、監測、控制、計算機及斷路保護等弱電設施正常工作，避免意外事故的發生。(12)、本發明有較高的諧振頻率，與其它屏蔽電纜相比，在同等使用條件時，該變頻電纜的允許敷設長度可延長一倍，也就是說用本發明的變頻電纜更加安全、可靠、使用壽命更長，有效地避免變頻器輸出端電流和電機端電壓發生諧振的危險。本發明的特點可參閱本案圖式及以下較好實施方式的詳細說明而獲得清楚地了解。


圖I為本發明的示意圖。圖2為鋁合金導體的截面示意圖。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體實施例進一步闡述本發明。如圖I所示，一種鋁合金導體變頻電纜，包括電纜內芯和包在電纜內芯外的電纜外層。電纜內芯包括三相主線鋁合金絕緣線I和鋁合金接地線2，三相主線鋁合金絕緣線呈120°相位角圓周分布，所述鋁合金接地線均分成三等份，并呈120°相位角與三相主線鋁合金絕緣線同圓心圓周分布于三相主線鋁合金絕緣線周圍。在本發明中，三相主線鋁合金絕緣線和鋁合金接地線均是采用鋁合金材料制作導體，采用鋁合金材料制作導體不但提高了導體的機械強度(鋁合金拉力是鋁的I. 3倍)、耐腐蝕性(鋁合金的抗腐蝕性能大大優于銅鋁)和緊密性(鋁合金抗蠕變性能在鋁基礎上提高300%，徹底避免了由于冷流或蠕變引起的電纜接頭松弛問題)，而且具有很好的柔韌性(鋁合金比銅柔韌性高30%，反彈性比銅低40%。一般銅纜的彎曲半徑為10 20倍外徑，而鋁合金電纜彎曲半徑僅為7倍外徑，更容易進行端子連接)，在具備銅導體相同性能的情況下，鋁合金電纜成本降低了 40%左右，電纜重量要比銅導體電纜輕一倍以上，并降低20%左右安裝敷設費用。在本實施例中，如圖2所示，三相主線鋁合金絕緣線和鋁合金接地線的鋁合金導體均是由若干單元扇形塊鋁合金導 體拼絞而成圓形導體，單元扇形塊鋁合金導體之間采用無縫拼接，鋁合金導體外表面形成一光滑的圓柱體，機械性能得到了大幅提高、耐腐蝕性能也得到了增強，抗蠕變性能更是得到了有效的提升，具有廣泛的適用性。當然，三相主線鋁合金絕緣線和鋁合金接地線的鋁合金導體也可以由若干單元梯形塊鋁合金導體拼絞而成圓形導體，單元梯形塊鋁合金導體之間采用無縫拼接。電纜外層由內向外依次為隔離層3、屏蔽層5和外護套6。屏蔽層采用鋁合金帶螺旋卷繞、環環相扣的自鎖結構，其鋁合金帶橫截面呈“…”形。這種結構提供了良好的機械保護作用和優異的彎曲及耐拖拽移動使用性能，能有效抑制高次諧波的輻射和傳動，減少了電機及各傳動部位的軸承電流，從而提高了電機及設備的使用壽命。電纜內芯與電纜外層之間設有填充料4。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發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本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發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明的范圍內。本發明要求的保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。
權利要求
1.一種鋁合金導體變頻電纜，包括電纜內芯和包在電纜內芯外的電纜外層，其特征在于所述電纜內芯包括三相主線鋁合金絕緣線和鋁合金接地線，所述三相主線鋁合金絕緣線呈120°相位角圓周分布，所述鋁合金接地線均分成三等份，并呈120°相位角與三相主線鋁合金絕緣線同圓心圓周分布于三相主線鋁合金絕緣線周圍。
2.根據權利要求I所述的鋁合金導體變頻電纜，其特征在于，所述電纜外層由內向外依次為隔離層、屏蔽層和外護套。
3.根據權利要求I所述的鋁合金導體變頻電纜，其特征在于，所述電纜內芯與電纜外層之間設有填充料。
4.根據權利要求I所述的鋁合金導體變頻電纜，其特征在于，所述三相主線鋁合金絕緣線和鋁合金接地線的鋁合金導體均是由若干單元梯形塊鋁合金導體拼絞而成圓形導體，單元梯形塊鋁合金導體之間采用無縫拼接。
5.根據權利要求I所述的鋁合金導體變頻電纜，其特征在于，所述三相主線鋁合金絕緣線和鋁合金接地線的鋁合金導體均是由若干單元扇形塊鋁合金導體拼絞而成圓形導體，單元扇形塊鋁合金導體之間采用無縫拼接。
6.根據權利要求2所述的鋁合金導體變頻電纜，其特征在于，所述屏蔽層采用鋁合金帶螺旋卷繞、環環相扣的自鎖結構。
全文摘要
本發明公開了一種鋁合金導體變頻電纜，包括電纜內芯和包在電纜內芯外的電纜外層，所述電纜內芯包括三相主線鋁合金絕緣線和鋁合金接地線，所述三相主線鋁合金絕緣線呈120°相位角圓周分布，所述鋁合金接地線均分成三等份，并呈120°相位角與三相主線鋁合金絕緣線同圓心圓周分布于三相主線鋁合金絕緣線周圍。本發明的鋁合金導體具有機械強度高、耐腐蝕性和緊密性好的優點。本發明與銅質導體變頻電纜相比，降低40%的成本，產品經濟性高。
文檔編號H01B7/00GK102881358SQ201210365219
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月26日 優先權日2012年9月26日
發明者趙艷青, 魯學, 姚秀艷, 高作海, 朱志蘭, 趙飛 申請人:上海摩恩電氣股份有限公司