一种高强度轻型架空绝缘电缆的制作方法

1.本发明涉及架空电缆技术领域，特别涉及一种高强度轻型架空绝缘电缆。


背景技术：

2.传统的高压电力输送方式，大多是使用高压架空线路或者高压电缆线路作为传输通道，而架空电缆介于架空导线和地下电缆之间的新的高压输电方式，并装有绝缘层和保护外皮的架空导线；采用架空电缆可大大降低各类的短路故障(特别是架空裸导线常见的闪络性故障)，与架空裸导线相比，故障率要低4-6倍，并具有供电可靠性高、供电安全性好、架设和维修方便和经济性合理等主要特点。
3.但现有的架空电缆由于使用环境复杂恶劣，需要有铠装保护，从而导致自身重量大，一方面增加了生产成本以及运输成本，另一方面自身重量大增加架空的难度；而且在铠装的基础上，为满足绝缘、防水性能，通过包裹多个材料层，影响架空电缆的散热性能，在炎热的环境中，降低了电缆的使用寿命；进一步的当雷电天气，或者人为意外因素导致架空电缆的周围产生火星或者火苗时，仅仅依靠防火外皮，无法有效达到阻燃的目的，防火性能需要增强。
4.综上所述，考虑到现有架空电缆性能满足不了工作使用需求，为此，我们提出一种高强度轻型架空绝缘电缆。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的在于提供一种高强度轻型架空绝缘电缆，可以有效解决背景技术中的问题。
6.为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
7.一种高强度轻型架空绝缘电缆，包括内芯，所述内芯的外侧包裹有绝缘层，所述内芯共若干组均匀围绕电缆的中心线分布，并且依次相抵靠，若干组所述内芯之间的区域利用绝缘绳填充。
8.作为本发明所述一种高强度轻型架空绝缘电缆的一种优选方案，其中：所述内芯的数量优选为3-8组。
9.作为本发明所述一种高强度轻型架空绝缘电缆的一种优选方案，其中：若干组所述内芯外侧利用集束薄膜绕外圈包裹。
10.作为本发明所述一种高强度轻型架空绝缘电缆的一种优选方案，其中：相邻所述内芯之间靠外位置形成凹陷部，所述凹陷部内挤入有柱状气囊，所述柱状气囊的数量和内芯相同，优选为3-8组，所述柱状气囊的内部设置有二氧化碳内腔，若干组所述柱状气囊外侧和芳纶增强层相抵触。
11.作为本发明所述一种高强度轻型架空绝缘电缆的一种优选方案，其中：所述芳纶增强层的外侧包裹有外护套，所述芳纶增强层上并和外护套接触的位置均匀开设有散热空腔，所述散热空腔的中部开设有气嘴，所述气嘴的两侧对称设置有凸唇。
12.作为本发明所述一种高强度轻型架空绝缘电缆的一种优选方案，其中：所述柱状气囊的两端对称设置有倒角部，所述倒角部外夹紧设置有紧套，所述紧套的端面焊接有螺纹连接头。
13.作为本发明所述一种高强度轻型架空绝缘电缆的一种优选方案，其中：若干组所述柱状气囊水平等距排布，并且相邻所述柱状气囊之间利用双接头器连接。
14.作为本发明所述一种高强度轻型架空绝缘电缆的一种优选方案，其中：所述双接头器包括环形架、双螺纹筒、第一接头螺纹、第二接头螺纹、固定柱和转动轴承，所述环形架环形一周均匀分布和柱状气囊数量相等的双螺纹筒，所述双螺纹筒内依次设置有第一接头螺纹和第二接头螺纹，均和螺纹连接头连接，所述环形架的外侧面上向外焊接有固定柱，所述固定柱的优选数量为3-4组，所述固定柱上套接有转动轴承。
15.作为本发明所述一种高强度轻型架空绝缘电缆的一种优选方案，其中：所述散热空腔内填充有连接片，两者宽度相同，相契合，所述连接片的上端部开设有一排注胶孔，所述注胶孔的数量优选为2-4组，所述连接片内侧面上焊接有弹性夹片，所述弹性夹片的外表面中间位置焊接有固定螺纹筒，所述固定螺纹筒供转动轴承插入相连接。
16.作为本发明所述一种高强度轻型架空绝缘电缆的一种优选方案，其中：所述二氧化碳内腔内充满二氧化碳阻燃气体。
17.作为本发明所述一种高强度轻型架空绝缘电缆的一种优选方案，其中：所述转动轴承外表面设置有外螺纹。
18.作为本发明所述一种高强度轻型架空绝缘电缆的一种优选方案，其中：所述弹性夹片的弯曲部穿过气嘴伸入到芳纶增强层的内侧面处。
19.作为本发明所述一种高强度轻型架空绝缘电缆的一种优选方案，其中：所述注胶孔外大内小，截面呈梯形，并且和外护套的内壁胶接。
20.作为本发明所述一种高强度轻型架空绝缘电缆的一种优选方案，其中：所述外护套为加厚聚烯烃材料制成。
21.本发明通过改进在此提供一种高强度轻型架空绝缘电缆，与现有技术相比，具有如下显著改进及优点：
22.(1)设计柱状气囊，具有多重作用，第一可以起到缓冲作用，降低外部的作用力对内芯的损伤，第二代替原有的铠装保护层，降低电缆整体的重量，变为轻型电缆，第三电缆周围产生火星或者火苗时，向内烧破气囊，释放二氧化碳气体，起到阻燃作用，从而提高电缆的防火性能。
23.(2)当内芯工作产生高温时，部分热量传递给柱状气囊，使内部的气体受热膨胀，气囊向外侧微扩大，引起每组气嘴上的凸唇张开，扩大了气嘴的流通面积，加速热量排入散热空腔内，提高散热效果，从而可以根据内部散热的需要做到适配性调节。
24.(3)先将注胶的连接片塞入散热空腔，受到两边侧挤压，达到限位作用，通过注胶孔内的胶水实现和外护套的内壁的固定，同时将弹性夹片的弯曲部穿过气嘴伸入到芳纶增强层的内侧面处，弹性夹片配合连接片形成夹持形态，依次按照以上的过程安装若干组连接片，再将双接头器的转动轴承插入相对应的固定螺纹筒内，实现螺纹连接，从而使双接头器固定在电缆内部，这时，双接头器上的双螺纹筒可以用于连接分段的气囊，和柱状气囊的螺纹连接头转动连接，达到连接固定的作用，解决分段气囊的安装问题，并且由于柱状气囊
可以被压缩或者折弯，因此可以通过转动自身，与前后的双接头器同步连接，加快连接速度。
25.(4)使用弹性夹片，在双接头器传递侧向作用力的过程中，弹性夹片发生形变，可以起到缓冲保护的作用，从而避免作用力全部作用在外护套上、发生外护套局部隆起的现象，并且弹性夹片会下压，压紧在芳纶增强层上，进一步增强双接头器稳固性和电缆整体的结构强度。
附图说明
26.图1为本发明一种高强度轻型架空绝缘电缆的整体结构示意图；
27.图2为本发明电缆内部单元的具体结构图；
28.图3为本发明图1中芳纶增强层的局部放大视图；
29.图4为本发明相邻气囊的连接视图；
30.图5为本发明柱状气囊的两端连接视图；
31.图6为本发明双接头器的具体结构图；
32.图7为本发明连接片的正面视图；
33.图8为本发明连接片的背面视图。
34.图中：1、内芯；2、绝缘层；3、绝缘绳；4、集束薄膜；5、柱状气囊；6、二氧化碳内腔；7、凹陷部；8、芳纶增强层；9、双接头器；91、环形架；92、双螺纹筒；93、第一接头螺纹；94、第二接头螺纹；95、固定柱；96、转动轴承；10、外护套；11、散热空腔；12、气嘴；13、凸唇；14、倒角部；15、紧套；16、螺纹连接头；20、连接片；21、注胶孔；22、弹性夹片；23、固定螺纹筒。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.实施例一：
37.如图1-3所示，本实施例提供了一种高强度轻型架空绝缘电缆，包括内芯1，内芯1的外侧包裹有绝缘层2，内芯1共若干组均匀围绕电缆的中心线分布，并且依次相抵靠。
38.进一步的，若干组内芯1之间的区域利用绝缘绳3填充，并且紧密填充，提高内部单元紧密度，若干组内芯1外侧利用集束薄膜4绕外圈包裹，如图1和2所示。
39.进一步的，相邻内芯1之间靠外位置形成凹陷部7，如图1所示。
40.具体的，凹陷部7内挤入有柱状气囊5，柱状气囊5的内部设置有二氧化碳内腔6，若干组柱状气囊5外侧和芳纶增强层8相抵触，通过气压起到支撑作用，如图1和2所示。
41.本实施例中，芳纶增强层8的外侧包裹有外护套10，外护套10起到保护作用，芳纶增强层8上并和外护套10接触的位置均匀开设有散热空腔11，散热空腔11用于将内部的热量向外护套10上进行分散传递，传递效率快于层与层间的导热传递，如图1所示。
42.本实施例中，散热空腔11的中部开设有气嘴12，气嘴12的两侧对称设置有凸唇13，两组凸唇13正常情况下相向合并，只留缝隙，从而增强内部结构的紧密性，如图3所示。
43.进一步的，二氧化碳内腔6内充满二氧化碳阻燃气体。
44.进一步的，外护套10为加厚聚烯烃材料制成。
45.本实施例在使用时，从内向外依次为内芯1、绝缘层2、集束薄膜4、芳纶增强层8和外护套10，相邻内芯1通过绝缘层2包裹，起到绝缘作用，再通过集束薄膜4将所有内芯1聚集在电缆的中心位置，在集束薄膜4外设置有柱状气囊5，通过柱状气囊5隔绝作用将芳纶增强层8包裹在集束薄膜4外圈，柱状气囊5第一可以起到缓冲作用，降低外部的作用力对内芯1的损伤，第二代替原有的铠装保护层，降低电缆整体的重量，变为轻型电缆，第三电缆周围产生火星或者火苗时，向内烧破气囊，释放二氧化碳气体，起到阻燃作用，从而提高电缆的防火性能，当内芯1工作产生高温时，部分热量传递给柱状气囊5，使内部的气体受热膨胀，气囊向外侧微扩大，使芳纶增强层8外径变大，引起每组气嘴12上的凸唇13张开，扩大了气嘴12的流通面积，加速热量排入散热空腔11内，提高散热效果(若干组气嘴12同时作用，效果叠加)，芳纶增强层8起到隔离作用，芳纶增强层8的外侧套接有加厚的外护套10，起到保护作用。
46.实施例二：
47.在实施例一的基础上，由于气囊自身材质特性以及成本原因，在电缆内无法依据电缆线的长度安装相对应长度的气囊，现有的相似电缆使用气囊的技术也均做不到，导致气囊需要分段安装，分段带来一系列连接固定的技术问题，为此我们设计了双接头器9，如图4-8所示。
48.具体的，柱状气囊5的两端对称设置有倒角部14，倒角部14起到引导连接的作用，避免紧套15尺寸大于柱状气囊5，如图5所示。
49.进一步的，倒角部14外夹紧设置有紧套15，紧套15内部的内壁设置有若干组夹子，作用在倒角部14的气囊面上，，紧套15的端面焊接有螺纹连接头16，如图5所示。
50.进一步的，若干组柱状气囊5水平等距排布，并且相邻柱状气囊5之间利用双接头器9连接，如图4所示。
51.具体的，双接头器9包括环形架91、双螺纹筒92、第一接头螺纹93、第二接头螺纹94、固定柱95和转动轴承96，如图6所示。
52.本实施例中，环形架91环形一周均匀分布和柱状气囊5数量相等的双螺纹筒92，双螺纹筒92内依次设置有第一接头螺纹93和第二接头螺纹94，均和螺纹连接头16连接。
53.本实施例中，环形架91的外侧面上向外焊接有固定柱95，固定柱95上套接有转动轴承96，转动轴承96围绕固定柱95转动，转动轴承96外表面设置有外螺纹。
54.进一步的，散热空腔11内填充有连接片20，两者宽度相同，相契合，增强连接稳固性。
55.本实施例中，连接片20的上端部开设有一排注胶孔21，如图8所示。
56.本实施例中，连接片20内侧面上焊接有弹性夹片22，弹性夹片22的外表面中间位置焊接有固定螺纹筒23，固定螺纹筒23供转动轴承96插入相连接，如图7所示。
57.本实施例中，弹性夹片22的弯曲部穿过气嘴12伸入到芳纶增强层8的内侧面处。
58.进一步的，注胶孔21外大内小，截面呈梯形，并且和外护套10的内壁胶接，起到连接作用，如图8所示。
59.本实施例在使用时，先将注胶的连接片20塞入散热空腔11，受到两边侧挤压，达到
限位作用，通过注胶孔21内的胶水实现和外护套10的内壁的固定，同时将弹性夹片22的弯曲部穿过气嘴12伸入到芳纶增强层8的内侧面处，弹性夹片22配合连接片20形成夹持形态，依次按照以上的过程安装若干组连接片20，再将双接头器9的转动轴承96插入相对应的固定螺纹筒23内，拧动，实现螺纹连接，从而使双接头器9固定在电缆内部，这时，双接头器9上的双螺纹筒92可以用于连接分段的气囊，和柱状气囊5的螺纹连接头16转动连接，并且由于柱状气囊5可以被压缩或者折弯(便于调整连接的角度)，因此可以通过转动自身，与前后的双接头器9同步连接，依次将柱状气囊5安装在双接头器9上的每组双螺纹筒92内，解决安装和连接问题。
60.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
61.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种高强度轻型架空绝缘电缆，包括内芯(1)，其特征在于：所述内芯(1)的外侧包裹有绝缘层(2)，所述内芯(1)共若干组均匀围绕电缆的中心线分布，并且依次相抵靠，若干组所述内芯(1)之间的区域利用绝缘绳(3)填充，若干组所述内芯(1)外侧利用集束薄膜(4)绕外圈包裹；相邻所述内芯(1)之间靠外位置形成凹陷部(7)，所述凹陷部(7)内挤入有柱状气囊(5)，所述柱状气囊(5)的内部设置有二氧化碳内腔(6)，若干组所述柱状气囊(5)外侧和芳纶增强层(8)相抵触；所述芳纶增强层(8)的外侧包裹有外护套(10)，所述芳纶增强层(8)上并和外护套(10)接触的位置均匀开设有散热空腔(11)，所述散热空腔(11)的中部开设有气嘴(12)，所述气嘴(12)的两侧对称设置有凸唇(13)；所述柱状气囊(5)的两端对称设置有倒角部(14)，所述倒角部(14)外夹紧设置有紧套(15)，所述紧套(15)的端面焊接有螺纹连接头(16)；若干组所述柱状气囊(5)水平等距排布，并且相邻所述柱状气囊(5)之间利用双接头器(9)连接；所述双接头器(9)包括环形架(91)、双螺纹筒(92)、第一接头螺纹(93)、第二接头螺纹(94)、固定柱(95)和转动轴承(96)，所述环形架(91)环形一周均匀分布和柱状气囊(5)数量相等的双螺纹筒(92)，所述双螺纹筒(92)内依次设置有第一接头螺纹(93)和第二接头螺纹(94)，均和螺纹连接头(16)连接，所述环形架(91)的外侧面上向外焊接有固定柱(95)，所述固定柱(95)上套接有转动轴承(96)，；所述散热空腔(11)内填充有连接片(20)，两者宽度相同，相契合，所述连接片(20)的上端部开设有一排注胶孔(21)，所述连接片(20)内侧面上焊接有弹性夹片(22)，所述弹性夹片(22)的外表面中间位置焊接有固定螺纹筒(23)，所述固定螺纹筒(23)供转动轴承(96)插入相连接。2.根据权利要求1所述的一种高强度轻型架空绝缘电缆，其特征在于：所述二氧化碳内腔(6)内充满二氧化碳阻燃气体。3.根据权利要求1所述的一种高强度轻型架空绝缘电缆，其特征在于：所述转动轴承(96)外表面设置有外螺纹。4.根据权利要求1所述的一种高强度轻型架空绝缘电缆，其特征在于：所述弹性夹片(22)的弯曲部穿过气嘴(12)伸入到芳纶增强层(8)的内侧面处。5.根据权利要求1所述的一种高强度轻型架空绝缘电缆，其特征在于：所述注胶孔(21)外大内小，截面呈梯形，并且和外护套(10)的内壁胶接。6.根据权利要求1所述的一种高强度轻型架空绝缘电缆，其特征在于：所述外护套(10)为加厚聚烯烃材料制成。

技术总结
本发明涉及架空电缆技术领域，公开了一种高强度轻型架空绝缘电缆，包括内芯，所述内芯的外侧包裹有绝缘层，所述内芯共若干组均匀围绕电缆的中心线分布，并且依次相抵靠，若干组所述内芯之间的区域利用绝缘绳填充，若干组所述内芯外侧利用集束薄膜绕外圈包裹，相邻所述内芯之间靠外位置形成凹陷部。本发明所述的一种高强度轻型架空绝缘电缆，设计柱状气囊，具有多重作用，第一可以起到缓冲作用，降低外部的作用力对内芯的损伤，第二代替原有的铠装保护层，降低电缆整体的重量，变为轻型电缆，第三电缆周围产生火星或者火苗时，向内烧破气囊，释放二氧化碳气体，起到阻燃作用，从而提高电缆的防火性能，适用不同工作状况，带来更好的使用前景。使用前景。使用前景。


技术研发人员：刘继隆 刘少强 马刚 马孜燕 袁忠 郑云鹰
受保护的技术使用者：新疆中超新能源电力科技有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/10/6