CN105761783A - 一种铝包钢芯和铝合金绞线组合形成的减振导线 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种铝包钢芯和铝合金绞线组合形成的减振导线，其使得各层铝合金线和铝包钢芯的固有振动频率各不相同而相互干扰，从而自动消耗风激振动的能量，达到减振的效果。其包括内芯导体、外层导体，所述内芯导体具体为若干根铝包钢钢丝绞合形成，所述外层导体包括至少两层，每层的所述外层导体均由若干段弧度相同的铝合金线组合形成，最内层的所述外层导体组合形成的封闭第一圆环面结构，每层的所述外层导体组合形成各自独立的封闭环面结构，相邻的相对外层的外层导体所组成封闭环面结构所形成的圆形内腔内设置有相对内层的外层导体，相邻的相对外层的外层导体所组成封闭环面结构的内径大于相对内层的外层导体所组成封闭环面结构的外径。

Description

一种铝包钢芯和铝合金绞线组合形成的减振导线

技术领域

本发明涉及架空输电线的技术领域，具体为一种铝包钢芯和铝合金绞线组合形成的减振导线。

背景技术

随着国民经济的不断发展，电力输送容量和输送距离迅速增长、大容量、远距离的输电线路陆续投入运行，送电电压也随之提高。导线作为输电线路电功率的载体，是保证电力***安全运行的重要组成部分。架空线路的振动问题是电力输送中的一个重要问题，现有涉及架空输电线，基本都是圆线正规绞合，自身没有减振效果，其长期处于野外露天之下，受到自然条件(凤、雨、冰雪、雷电等)和其他外界条件的影响，容易发生各种事故。其中由于导线振动引发的事故最多。在风的作用下，导线时刻处于振动状态，根据频率和振幅的不同，导线的振动大致可分为三种：1、高频微幅的微风振动；2、中频中幅的次档距振动；3、低频大振幅的舞动。这三种振动都会给导线和输电线路造成不同程度的破坏。其中，导线的微风振动最为频繁，振动持续时间较长，常常会引起导线的疲劳断股，甚至断线，造成该回路的不对称运行，这对电力***的稳定是很不利的。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种铝包钢芯和铝合金绞线组合形成的减振导线，其使得各层铝合金线和铝包钢芯的固有振动频率各不相同而相互干扰，从而自动消耗风激振动的能量，达到减振的效果。

一种铝包钢芯和铝合金绞线组合形成的减振导线，其技术方案是这样的：其包括内芯导体、外层导体，其特征在于：所述内芯导体具体为若干根铝包钢钢丝绞合形成，所述外层导体包括至少两层，每层的所述外层导体均由若干段弧度相同的铝合金线组合形成，最内层的所述外层导体组合形成的封闭第一圆环面结构，每层的所述外层导体组合形成各自独立的封闭环面结构，相邻的相对外层的外层导体所组成封闭环面结构所形成的圆形内腔内设置有相对内层的外层导体，相邻的相对外层的外层导体所组成封闭环面结构的内径大于相对内层的外层导体所组成封闭环面结构的外径，所述封闭第一圆环面结构所形成的圆形内腔内设置有所述内芯导体，所述内芯导体的等效外圆环面的直径小于所述封闭第一圆环面结构的内径。

其进一步特征在于：

所述铝合金线具体为截面为圆弧型的铝合金线，若干段弧度相同的截面为圆弧型的铝合金线组合形成对应层的外层导体；

所述铝合金线具体为截面为Z型的铝合金线，截面为Z型的铝合金线的圆周向边均为圆弧边，包括外圆弧边、内圆弧边，所述外圆弧边、内圆弧边中部弧度重合部分连接形成整体结构，所述外圆弧边的外露内端紧贴相邻位置的内圆弧边外露的外端，确保形成封闭的圆环面结构，若干段弧度相同的截面为Z型的铝合金线组合形成对应层的外层导体；

当外层导体为N层，N大于等于2时，相邻的相对外层的外层导体所组成封闭环面结构的内径为dM,其中M取值为3～N，则相邻的相对内层的外层导体所组成封闭环面结构的外径为D(M-1)，D(M-1)：dM＝(0.8～0.95)，即铝合金线所组合形成的相邻的外层导体之间的间隙为0.05到0.2倍的相邻的相对外层的外层导体所组成封闭环面结构的内径，其确保铝合金线在工作状态下发热时相邻的铝合金外层导体间依旧留有足够的间隙；

最内层的所述外层导体组合形成的封闭第一圆环面结构的外径为d1，所述内芯导体的等效外圆环面的直径为D，D：d1＝0.85～0.95，使得内芯导体、最内层的外层导体之间留有一定量的间隙；

同一层的所述外层导体的若干段铝合金线组合形成圆环后通过点焊相互连接，确保整体结构的稳定；

所述内芯导体为七根铝包钢钢丝按照1根中心+6根外环的结构绞合形成；

所述内芯导体为四根铝包钢钢丝绞合形成。

采用上述技术方案后，通过将常规的圆超耐热铝合金线制成带有一定厚度的铝合金线，由于每层的所述外层导体组合形成各自独立的封闭环面结构，相邻的相对外层的外层导体所组成封闭环面结构所形成的圆形内腔内设置有相对内层的外层导体，相邻的相对外层的外层导体所组成封闭环面结构的内径大于相对内层的外层导体所组成封闭环面结构的外径，所述封闭第一圆环面结构所形成的圆形内腔内设置有所述内芯导体，所述内芯导体的等效外圆环面的直径小于所述封闭第一圆环面结构的内径，使得内芯导体和最内层的外层导体的内壁之间留有间隙，相邻的外层导体间留有间隙，由于存在间隙，使得内芯导体、外层导体之间互相存在固有的振动频率，使导线在受力状态下风激振动时，由于各层铝合金线和铝包钢芯的固有振动频率各不相同而相互干扰，能自动消耗风激振动的能量，达到减振的效果。

附图说明

图1为本发明的具体实施例一的横截面剖视结构示意图；

图2为本发明的具体实施例二的横截面剖视结构示意图；

图3为本发明的具体实施例三的横截面剖视结构示意图；

图4为图3中相邻的两端截面为Z型铝合金线的组合结构示意放大图；

图中序号所对应的名称如下：

内芯导体1、外层导体2、铝包钢钢丝3、铝合金线4、封闭第一圆环面结构5、第一圆形内腔6、等效外圆环面7、第一外层导体8、第二外层导体9、第三外层导体10、外圆弧边11、内圆弧边12。

具体实施方式

一种铝包钢芯和铝合金绞线组合形成的减振导线，见图1～图4：其包括内芯导体1、外层导体2，内芯导体1具体为若干根铝包钢钢丝3绞合形成，外层导体2包括至少两层，每层的外层导体均由若干段弧度相同的铝合金线4组合形成，最内层的外层导体组合形成的封闭第一圆环面结构5，每层的外层导体组合形成各自独立的封闭环面结构，相邻的相对外层的外层导体所组成封闭环面结构所形成的圆形内腔内设置有相对内层的外层导体，相邻的相对外层的外层导体所组成封闭环面结构的内径大于相对内层的外层导体所组成封闭环面结构的外径，封闭第一圆环面结构5所形成的第一圆形内腔6内设置有内芯导体1，内芯导体1的等效外圆环面7的直径小于封闭第一圆环面结构的内径。

当外层导体为N层，N大于等于2时，相邻的相对外层的外层导体所组成封闭环面结构的内径为dM,其中M取值为3～N，则相邻的相对内层的外层导体所组成封闭环面结构的内径为D(M-1)，D(M-1)：dM＝(0.8～0.95)，即铝合金线4所组合形成的相邻的外层导体之间的间隙为0.05到0.2倍的相邻的相对外层的外层导体所组成封闭环面结构的内径，其确保铝合金线4在工作状态下发热时相邻的铝合金外层导体间依旧留有足够的间隙；

最内层的外层导体组合形成的封闭第一圆环面结构5的外径为d1，内芯导体1的等效外圆环面7的直径为D，D：d1＝0.85～0.95，使得内芯导体1、最内层的外层导体之间留有一定量的间隙；

同一层的外层导体的若干段铝合金线4组合形成圆环后通过点焊相互连接，确保整体结构的稳定。

具体实施例一、见图1：铝合金线4具体为截面为圆弧型的铝合金线，若干段弧度相同的截面为圆弧型的铝合金线组合形成对应层的外层导体，外层导体为两层，此时N＝2，相对外层的外层导体具体为第二外层导体9，第二外层导体9所组成封闭环面结构的内径为d2,相对内层的外层导体为第一外层导体8，第一外层导体8所组成封闭环面结构的外径为D1、内径为d1，铝合金线为超耐热铝合金材质，铝合金线4的连续工作允许温度为210℃，D1：d2＝0.8，D：d1＝0.85，由于工位温度高，故间隙相对较大，第一外层导体8由十六段弧度相同的第一铝合金线组合形成对应的封闭第一圆环面结构5，第二外层导体9由三十二段弧度相同的第二铝合金线组合形成对应的封闭第二圆环面结构；内芯导体1具体为七根铝包钢钢丝3按照1根中心+6根外环的结构绞合形成，该结构使得整体结构稳固、易于组装。

具体实施例二、见图2：铝合金线4具体为截面为圆弧型的铝合金线，若干段弧度相同的截面为圆弧型的铝合金线组合形成对应层的外层导体，外层导体为三层，此时N＝3，包括有第一外层导体8、第二外层导体9、第三外层导体10，第三外层导体10所组成第三封闭环面结构的内径为d3，第二外层导体9所组成第二封闭环面结构的内径为d2、外径为D2，第一外层导体8所组成第一封闭环面结构的内径为d1、外径为D1，铝合金线均为耐热铝合金材质，其连续工作允许温度为150℃，D3：d2＝D1：d2＝0.9.D：d1＝0.9，第一外层导体8由十六段弧度相同的第一铝合金线组合形成对应的封闭第一圆环面结构5，第二外层导体9由三十二段弧度相同的第二铝合金线组合形成对应的封闭第二圆环面结构，第三外层导体10由三十二段弧度相同的第三铝合金线组合形成对应的封闭第二圆环面结构，内芯导体1具体为四根铝包钢钢丝3按绞合形成，该结构使得整体结构稳固、易于组装。

具体实施例三、见图3、图4：铝合金线具体为截面为Z型的铝合金线，截面为Z型的铝合金线的圆周向边均为圆弧边，包括外圆弧边11、内圆弧边12，外圆弧边12、内圆弧边11中部弧度重合部分连接形成整体结构，外圆弧边12的外露内端紧贴相邻位置的内圆弧边11外露的外端，确保形成封闭的圆环面结构，若干段弧度相同的截面为Z型的铝合金线组合形成对应层的外层导体，外层导体为两层，此时N＝2，相对外层的外层导体具体为第二外层导体9，第二外层导体9所组成封闭环面结构的内径为d2,相对内层的外层导体为第一外层导体8，第一外层导体8所组成封闭环面结构的外径为D1、内径为d1，铝合金线均为普通铝合金材质，D1：d2＝0.95.D：d1＝0.95，第一外层导体8由段八弧度相同的第一Z型铝合金线组合形成对应的封闭第一圆环面结构5，第二外层导体9由十六段弧度相同的第二Z型铝合金线组合形成对应的封闭第二圆环面结构；内芯导体1具体为七根铝包钢钢丝3按照1根中心+6根外环的结构绞合形成，该结构使得整体结构稳固、易于组装。

其有益效果如下：这种铝包钢芯铝合金绞线的减振架空导线有以下几方面优势：

(1)、此导线能自动消耗风激振动的能量，达到减振效果；

(2)、最高使用应力可达到破坏强度的60％，因此可加大线路档距；

(3)、因为可加大线路档距,所以可以减少杆塔基数；

(4)、因为以减少杆塔基数，所以可以减少线路建设的投资；

(5)、减少因风激振动导致的导线疲劳断股事故，增加线路运行的稳定性。

以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明创造的实施范围。凡依本发明创造申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种铝包钢芯和铝合金绞线组合形成的减振导线，其包括内芯导体、外层导体，其特征在于：所述内芯导体具体为若干根铝包钢钢丝绞合形成，所述外层导体包括至少两层，每层的所述外层导体均由若干段弧度相同的铝合金线组合形成，最内层的所述外层导体组合形成的封闭第一圆环面结构，每层的所述外层导体组合形成各自独立的封闭环面结构，相邻的相对外层的外层导体所组成封闭环面结构所形成的圆形内腔内设置有相对内层的外层导体，相邻的相对外层的外层导体所组成封闭环面结构的内径大于相对内层的外层导体所组成封闭环面结构的外径，所述封闭第一圆环面结构所形成的圆形内腔内设置有所述内芯导体，所述内芯导体的等效外圆环面的直径小于所述封闭第一圆环面结构的内径。

2.如权利要求1所述的一种铝包钢芯和铝合金绞线组合形成的减振导线，其特征在于：所述铝合金线具体为截面为圆弧型的铝合金线，若干段弧度相同的截面为圆弧型的铝合金线组合形成对应层的外层导体。

3.如权利要求1所述的一种铝包钢芯和铝合金绞线组合形成的减振导线，其特征在于：所述铝合金线具体为截面为Z型的铝合金线，截面为Z型的铝合金线的圆周向边均为圆弧边，包括外圆弧边、内圆弧边，所述外圆弧边、内圆弧边中部弧度重合部分连接形成整体结构，所述外圆弧边的外露内端紧贴相邻位置的内圆弧边外露的外端，确保形成封闭的圆环面结构，若干段弧度相同的截面为Z型的铝合金线组合形成对应层的外层导体。

4.如权利要求1所述的一种铝包钢芯和铝合金绞线组合形成的减振导线，其特征在于：当外层导体为N层，N大于等于2时，相邻的相对外层的外层导体所组成封闭环面结构的内径为dM,其中M取值为3～N，则相邻的相对内层的外层导体所组成封闭环面结构的外径为D(M-1)，D(M-1)：dM＝(0.8～0.95)，即铝合金线所组合形成的相邻的外层导体之间的间隙为0.05到0.2倍的相邻的相对外层的外层导体所组成封闭环面结构的内径。

5.如权利要求4所述的一种铝包钢芯和铝合金绞线组合形成的减振导线，其特征在于：最内层的所述外层导体组合形成的封闭第一圆环面结构的外径为d1，所述内芯导体的等效外圆环面的直径为D，D：d1＝0.85～0.95。

6.如权利要求1所述的一种铝包钢芯和铝合金绞线组合形成的减振导线，其特征在于：同一层的所述外层导体的若干段铝合金线组合形成圆环后通过点焊相互连接。

7.如权利要求1所述的一种铝包钢芯和铝合金绞线组合形成的减振导线，其特征在于：所述内芯导体为七根铝包钢钢丝按照1根中心+6根外环的结构绞合形成。

8.如权利要求1所述的一种铝包钢芯和铝合金绞线组合形成的减振导线，其特征在于：所述内芯导体为四根铝包钢钢丝绞合形成。