一种基于环状电力芯线的低频屏蔽大功率电力电缆制造技术

本发明专利技术公开了一种基于环状电力芯线的低频屏蔽大功率电力电缆，属于电缆结构设计技术领域。电缆包括导电芯线、环形芯线、聚乙烯绝缘层、绕包带和聚烯烃护套；环形芯线是从双相电力电缆中的一根导电芯线转化而来，其外形为与电缆等长度的空心套结构；导电芯线通过聚乙烯绝缘层设置在环形芯线的中心，环形芯线外部在依次设置聚乙烯绝缘层、绕包带和聚烯烃护套；电力能源在环形芯线及内部的导电芯线中形成电力供电回路，环形芯线同时起到供电及电磁屏蔽的双重作用。本发明专利技术的电缆占用空间、敷设成本和重量相比传统带低频屏蔽层的电力电缆大幅降低，同时具有同样良好的低频电磁隔离效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种基于环状电力芯线的低频屏蔽大功率电力电缆


[0001]本专利技术属于电缆结构设计
，具体涉及一种基于环状电力芯线的低频屏蔽大功率电力电缆。

技术介绍

[0002]随着科技的发展，电气系统、设备的集成度越来越高，对空间、重量的限制极为严格，在电气系统、设备中，信号、电力能源的传输需求极大，需要大量的信号电缆、电力电缆进行信号和电力能源的传输。由于普通大功率电力电缆在通电后会对附近的低频信号缆产生电磁干扰，为了屏蔽大功率电力电缆生成的电磁干扰，目前采用的手段是对其外部整体包覆低频电磁屏蔽层，如附图1所示，这种电磁屏蔽结构造成加工后的电缆体积和重量较大，并且加工和敷设成本很高。
[0003]因此，如何保证电气系统、设备中信号、电力的正常传输，同时又尽可能降低相应电缆所占据的空间成为必须解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于环状电力芯线的低频屏蔽大功率电力电缆，该电缆占用空间、敷设成本和重量相比传统带低频屏蔽层的电力电缆大幅降低，同时具有同样良好的低频电磁隔离效果，且可正常完成直流或者工频（50Hz）电力能源的传输。
[0005]一种基于环状电力芯线的低频屏蔽大功率电力电缆，包括导电芯线、环形芯线、聚乙烯绝缘层、绕包带和聚烯烃护套；所述环形芯线是从双相电力电缆中的一根导电芯线转化而来，其外形为与电缆等长度的空心套结构；所述导电芯线通过聚乙烯绝缘层设置在环形芯线的中心，环形芯线外部在依次设置聚乙烯绝缘层、绕包带和聚烯烃护套；电力能源在环形芯线及内部的导电芯线中形成电力供电回路，环形芯线同时起到供电及电磁屏蔽的双重作用。
[0006]进一步地，所述环形芯线与导电芯线之间聚乙烯绝缘层的厚度为原始电力电缆绝缘层厚度的2倍。
[0007]进一步地，所述环形芯线的内径为导电芯线直径加上两倍聚乙烯绝缘层厚度之和；环形芯线的外径为环形芯线的内径加上两倍环形芯线的厚度之和。
[0008]进一步地，所述环形芯线材料及厚度由电缆的低频屏蔽需求及电力传输需求确定。
[0009]进一步地，所述环形芯线材料选择低碳钢或坡莫合金。
[0010]进一步地，所环形芯线的表面进行镀镍防腐处理后包裹绝缘材料。
[0011]进一步地，所述环形芯线在负载端及源端可形成终端闭合结构，可确保整个供电回路，从源端至供电电缆至负载端的低频电磁屏蔽功能。
[0012]有益效果：1、本专利技术将电力电缆芯线中的一根芯线加工为密闭的环形芯线，电力能源在环形
芯线及内部芯线中形成电力供电回路，环形芯线同时起到供电及屏蔽的双重作用，虽然位于外部的环形电力芯线位于供电回路中，大功率信号从环形芯线中通过，但是，无需增加任何屏蔽装置，整个电磁干扰信号均被良好的束缚在环形电力芯线内部，因此电缆具备良好的低频电磁隔离效果。
[0013]2、本专利技术的电缆自身既具备强大的低频电磁屏蔽功能，无需附带低频屏蔽层，整体尺寸、重量较小，尤其在电缆束中需要屏蔽的大功率电缆数量较少时，降低体积和重量的效果更为明显，在低频屏蔽效果完全一样的情况下，所占空间、成本、重量相比传统带低频屏蔽层的电力电缆大幅降低，尤其在需要屏蔽的大功率电缆数量较少时，效果更为明显。
[0014]3、相较于传统的低频电磁屏蔽层由铁制或者钢制的管材组成，内部敷设大功率电力电缆，敷设的时候需要先敷设低频电磁屏蔽层，固定后在其内部穿插大功率电力电缆，涉及到屏蔽层的施工固定及电缆的敷设固定，本专利技术的电缆自身既具备强大的低频电磁屏蔽功能，且整体尺寸、重量较小，因此，单根电缆方便敷设，性能有保证、施工方便快捷。
[0015]4、相较于传统的低频电磁屏蔽层由铁制或者钢制的管材组成，内部敷设大功率电力电缆，敷设的时候需要先敷设低频电磁屏蔽层，固定后在其内部穿插大功率电力电缆，为保证屏蔽效果，电力电缆需要位于屏蔽层中央，与屏蔽层内部保持一定的距离，因此屏蔽层本身体积及重量较大，再加上电力电缆本身重量，整个带低频屏蔽层的电力电缆所占重量和体积均较大，本专利技术的电缆自身既具备强大的低频电磁屏蔽功能，无需附带低频屏蔽层，整体尺寸、重量较小，尤其在电缆束中需要屏蔽的大功率电缆数量较少时，降低体积和重量的效果更为明显。
[0016]5、本专利技术的电缆中，电力能量在环形芯线和导电芯线之间传输，环形芯线由具备良好导电能力的材质制成，具有良好的导电能力和低阻抗，可以和普通电缆一样正常传输直流或者工频电力能源的传输，不影响本身直流或者工频（50Hz）电力能源的传输。
附图说明
[0017]图1为传统带低频屏蔽层的大功率电力电缆的加工过程示意图；图2为本专利技术基于环状电力芯线的低频屏蔽大功率电力电缆加工过程示意图；图3为传统电缆与本专利技术电缆的供电回路示意图；图4为本专利技术环形电缆与原始电力芯线之间的绝缘层厚度关系示意图；图5为本专利技术环形芯线的尺寸关系示意图；图6为本专利技术环形芯线源端及负载端采用开放式连接示意图；图7为本专利技术环形芯线源端及负载端采用封闭式连接示意图；图8为型号JEPJ 2*120的电力电缆尺寸关系示意图；图9为型号JEPJ 2*120的电力电缆的屏蔽效能曲线图；图10为针对型号JEPJ 2*120的电力电缆改进后的屏蔽效能曲线图。
[0018]其中，1
‑
导电芯线、2
‑
聚乙烯绝缘层、3
‑
绕包带、4
‑
聚烯烃护套、5
‑
低频电磁屏蔽层、6
‑
环形芯线。
具体实施方式
[0019]下面结合附图并举实施例，对本专利技术进行详细描述。
[0020]本专利技术提供了一种基于环状电力芯线的低频屏蔽大功率电力电缆，如附图2所示，本专利技术的电力电缆是将图中左侧的普通大功率电力电缆改造成右图的结构，该电缆包括一根导电芯线1、一根环形芯线6、聚乙烯绝缘层2、绕包带3和聚烯烃护套4。
[0021]其中，环形芯线6是从双相电力电缆中的一根导电芯线转化而来，其外形为与电缆等长度的空心套结构；导电芯线1通过聚乙烯绝缘层2设置在环形芯线6的中心，环形芯线外部在依次设置聚乙烯绝缘层2、绕包带3和聚烯烃护套4；电力能源在环形芯线6及其内部的导电芯线1中形成电力供电回路，如附图3所示。
[0022]环形芯线6与导电芯线1的最小距离应满足电力电缆电压安全要求，优选的环形芯线与导电芯线1之间应当安装原始电力电缆绝缘层2倍厚度的绝缘层，即：原始电力芯线绝缘层厚度为d1，则环形芯线6与导电芯线1之间的聚乙烯绝缘层2厚度应为2d1，如图4所示。
[0023]此外，根据导电芯线1位置及环形芯线6与导电芯线1的距离，可初步确定环形芯线6的内径，优选的，环形芯线6的内径为导电芯线直径（d2）+2倍聚乙烯绝缘层厚度（2d1），外径为内径+2倍环形芯线的厚度（d3），如图5所示。
[0024]环形芯线6的材料及厚度d3由电缆的低频屏蔽需求及电力传输需求确定，一般选择磁导率、电导率高的材料，优选的，可选择低碳钢、坡莫合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于环状电力芯线的低频屏蔽大功率电力电缆，其特征在于，包括导电芯线、环形芯线、聚乙烯绝缘层、绕包带和聚烯烃护套；所述环形芯线是从双相电力电缆中的一根导电芯线转化而来，其外形为与电缆等长度的空心套结构；所述导电芯线通过聚乙烯绝缘层设置在环形芯线的中心，环形芯线外部在依次设置聚乙烯绝缘层、绕包带和聚烯烃护套；电力能源在环形芯线及内部的导电芯线中形成电力供电回路，环形芯线同时起到供电及电磁屏蔽的双重作用。2.如权利要求1所述的基于环状电力芯线的低频屏蔽大功率电力电缆，其特征在于，所述环形芯线与导电芯线之间聚乙烯绝缘层的厚度为原始电力电缆绝缘层厚度的2倍。3.如权利要求2所述的基于环状电力芯线的低频...

【专利技术属性】
技术研发人员：周畅，李耀华，涂修德，夏靖，金湾湾，刘钢，杨华荣，樊友文，许荣彧，贺钲钛，王中维，朱学康，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七一九研究所，
类型：发明
国别省市：