一种耐弯曲的软导体、制备方法以及电缆与流程

本公开涉及电缆相关，具体地说，是涉及一种耐弯曲的软导体、制备方法以及电缆。

背景技术：

1、本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

2、铝合金软电缆导体具有较好的柔韧性和抗蠕变能力，电缆行业中铝合金导体主要应用于电力电缆中，在长距离输电和配电中，使用铝合金导体电缆代替铜导体电缆，使得电缆重量较轻，运输和铺设过程中的能耗相对较低。但在装备电缆应用较少，主要原因在于铝合金虽然有高的导电性、材料易获得、价格低等优势，但与铜相比，机械性能差，在使用过程中受到外力作用如被弯折、扭转时容易磨损甚至断裂，使用寿命短。

3、现有的提高铝合金机械性能的方法主要是：(1)优化合金成分，通过调整合金元素的含量，改善合金的组织结构和性能；该方法开发和测试新的合金成分需要大量的实验和时间，且每种成分的效果可能不同，不确定性较高。新合金成分的生产成本较高，市场应用推广较慢。(2)采用热处理工艺，通过合适的固溶处理和时效处理，使合金中的强化相均匀析出，提高强度和韧度；热处理工艺需要精确地控制温度和时间，设备投资大，处理周期长，能耗高。不同批次的材料处理效果不一致，稳定性差。(3)冷加工变形，通过冷轧、冷拉等工艺使铝合金产生加工硬化以提高强度和硬度；该方法在冷加工过程会导致材料内部应力增加，容易引起开裂和其他缺陷，影响材料的长久耐用性；并且，加工设备和工艺复杂，成本较高。(4)细化晶粒，采用晶粒细化剂或特殊的铸造工艺(如快速凝固、半固态成型等)，获得细小均匀的晶粒组织，提高铝合金的塑性。但是，晶粒细化技术的实施需要高精度的控制，设备和材料成本高；工艺复杂，对生产环境要求高，实施难度大。

4、以上均是通过提高材料本身的性能来提高铝合金的性能，来达到在铝合金导体在电缆的弯曲、扭转等机械性能要求，现有的改善方法见效慢，成本高，改进效果差。

技术实现思路

1、本公开为了解决上述问题，提出了一种耐弯曲的软导体、制备方法以及电缆，通过在导体中间增加高弹性高韧性的弹性填芯元件，实现了在现有的铝合金的导体材料的性能下，快速提高铝合金软导体的耐弯曲性能。

2、为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

3、一个或多个实施例提供了一种耐弯曲软导体，包括弹性填芯元件，以及绞合排列在弹性填芯元件周圈的导体股线；弹性填芯元件的直径大于导体股线的直径，同层的相邻导体股线之间间隔设定的第一间隙；

4、弹性填芯元件包括内置的加强芯，以及包裹加强芯设置的弹性软材料，加强芯采用柔性材料。

5、一个或多个实施例提供了一种耐弯曲的软导体的制备方法，包括如下步骤：

6、制备弹性填芯元件与导体股线；

7、将绞合好的导体股线绞合排列在弹性填芯元件的周圈，保持相邻导体股线2之间的第一间隙不小于导体股线直径的1/10且不大于股线直径的1/5；

8、如果导体股线结构为两层以上，在相邻层的内层绞合表面设有隔离带，隔离带采用间隙绕包方式；

9、在导体绞合的最外层设置绕包带。

10、一个或多个实施例提供了一种电缆，所述电缆包括：

11、导体线芯，采用上述的一种耐弯曲软导体作为导体线芯；

12、护套，设置在电缆的最外层，用于保护电缆内部结构；

13、成缆包带，设置在护套内部，包绕在所有导体线芯外。

14、与现有技术相比，本公开的有益效果为：

15、本公开的软导体在导体结构上进行创新，软导体的中心采用弹性填芯元件，将导体股线绞合排列在填芯元件的表面，并使股线间不接触而留有适当的间隙，从而在电缆弯曲时，导体外侧(弯曲时的大半径侧)所受的拉伸力可部分作用于弹性填芯元件上；导体内侧(弯曲时的小半径侧)所受的挤压力可部分作用于弹性填芯元件上，同层股线之间设置的间隙，使相邻股线间在变形时不会相互挤压和摩擦，以减少机械损伤风险；上述结构可在现有材料性能条件下，有效提高铝合金软导体及其组成的电缆柔韧性和耐弯曲性能，减少了在弯曲过程中导体股线之间的磨损和损坏。同时，加强芯的设置提高了导体的机械强度，使软导体在使用过程中更加耐用。

16、本公开的优点以及附加方面的优点将在下面的具体实施例中进行详细说明。

技术特征：

1.一种耐弯曲软导体，其特征在于：包括弹性填芯元件，以及绞合排列在弹性填芯元件周圈的导体股线；弹性填芯元件的直径大于导体股线的直径，同层的相邻导体股线之间间隔设定的第一间隙；

2.如权利要求1所述的一种耐弯曲软导体，其特征在于：所述弹性填芯元件的外径根据导体股线所属线层数和单根导体股线的直径进行计算，以使得同层的相邻导体股线间的平均间隙不小于导体股线直径的1/10且不大于导体股线直径的1/5。

3.如权利要求1所述的一种耐弯曲软导体，其特征在于：弹性填芯元件的直径d，根据弹性填芯元件外侧设置的导体股线外径d和根数n确定，d介于n个外径为d的圆形排列的内切圆直径dn和n+1个外径为d的圆形排列的内切圆直径dn+1之间；并且大于dn和dn+1的平均值。

4.如权利要求1所述的一种耐弯曲软导体，其特征在于：弹性填芯元件周圈的导体股线为一层或多层；设置为多层时，相邻层的内层绞合表面设有隔离带；

5.如权利要求1所述的一种耐弯曲软导体，其特征在于：

6.如权利要求1所述的一种耐弯曲软导体，其特征在于：导体股线复绞生产时相邻层绞向相反，每层的导体股线的绞向与当层复绞方向相反。

7.如权利要求1所述的一种耐弯曲软导体，其特征在于：软导体绞合最外层设有绕包带，绕包带外还设置有绝缘层，包裹在软导体周围。

8.一种耐弯曲的软导体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

9.如权利要求8所述的一种耐弯曲的软导体的制备方法，其特征在于：

10.一种电缆，其特征在于，所述电缆包括：

技术总结
本公开涉及电缆技术领域，提出了一种耐弯曲的软导体、制备方法以及电缆，耐弯曲软导体包括弹性填芯元件，以及绞合排列在弹性填芯元件周圈的导体股线；弹性填芯元件的直径大于导体股线的直径，同层的相邻导体股线之间间隔设定的第一间隙；弹性填芯元件包括内置的加强芯，以及包裹加强芯设置的弹性软材料，加强芯采用柔性材料。本公开通过在导体中间增加高弹性高韧性的弹性填芯元件，实现了在现有的铝合金的导体材料的性能下，快速提高铝合金软导体的耐弯曲性能。

技术研发人员：娄永超,潘涛,谯继贤,赵逸轩,宋明明,李志现,陈龙,钟金华,陈霞,陈麒麟,严正伟
受保护的技术使用者：特变电工（德阳）电缆股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/11/26