一種繞包屏蔽漆包線異形結構變頻電纜及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電線電纜生產制備技術領域，具體的說是電纜主線芯采用異形導體，穩定性、對稱性、圓整度較高的一種繞包屏蔽漆包線異形結構變頻電纜及其制備方法。
【背景技術】
[0002]目前電纜企業在生產變頻電纜時，多采用拆分中性線的辦法，實現電纜結構對稱，降低高次諧波的奇次波對變頻電纜的沖擊。但由于電纜在生產過程中因設備的擠出、成纜放線張力等原因不能確保產品完全控制在絕對的理論計算值范圍內，電纜在生產和安裝時是動態的。由于電纜的主線芯和中性線無論二類或五類導體都是圓形，線芯絞合是有節距的，電纜的彎曲、扭動會使線芯之間前后滑移和相互擠壓產生永久變形的線芯左右位移發生變化，電纜穩定的對稱性因此也會發生改變，電纜的分布電容增加，使得變頻電纜原有的波形發生變化，高次諧波的奇次波就會不斷疊加沖擊絕緣層，降低絕緣層的使用壽命，甚至擊穿絕緣層。隨著高次諧波、頻率的變化，電磁場的分布也會發生了變化，電纜諧振的時候，電容抗和電感抗也就是阻抗增加到最大值，使電纜的阻抗增大，在高次諧波的作用下極易產生過電壓和過電流，影響電纜的傳輸容量。
[0003]現有的變頻電纜的結構主要有線芯為圓形的3+3芯、3芯、4芯，變頻電纜中的中性線只芯做為保護接地或通過三相不平衡電流，也就是用作等電位、或用于泄放接地故障電流、或發生接地故障時保護地線不應在保護設備動作前燒毀的作用。三個中性線芯的相位依次滯后120°，形成了一個對稱平衡的狀態，使得電流不會型疊加，有效的減小了高次諧波對變頻電纜的危害。如果對稱電纜的線芯位置發生了一定的變化，高次諧波產生的電流分量就會在中性線芯內無相位差，這樣一來電流將會疊加成原分量的數倍，中性線芯在高頻脈沖下很快就會被擊穿。
[0004]采用以上的結構方式生產會有以下不確定性:電纜對稱結構的穩定性不能保證；只有一個總屏蔽層，因此屏蔽效果不是最佳；總屏是銅絲編織，高頻屏蔽特性良好。適用于高頻屏蔽，不適用于低頻屏蔽。對環境的電磁污染不能確定。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是提供一種繞包屏蔽漆包線異形結構變頻電纜及其制備方法，以解決現有的變頻電纜對稱結構的穩定性不強、屏蔽效果不好的問題。
[0006]為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案為:
一種繞包屏蔽漆包線異形結構變頻電纜，它包括3根扇形的主線芯，3根主線芯的外側設有墊層，墊層的外側設有總屏蔽層，總屏蔽層的外壁包裹有外護套，每根主線芯的外壁擠包絕緣材料，絕緣材料的外壁繞包有屏蔽漆包線，屏蔽漆包線的外層繞包有一層銅塑復合帶。
[0007]作為本發明的進一步改進，每根所述主線芯的兩條側邊夾角為116-118°，主線芯成纜后的電纜橫截面為圓形。
[0008]作為本發明的更進一步改進，所述屏蔽漆包線為中間加屏蔽層的聚酯亞胺或聚酰胺酰亞胺三涂層漆包線，屏蔽層是摻有鈦、硅、銻、鉻等固態金屬化合物的有機涂層。
[0009]作為本發明的更進一步改進，所述屏蔽漆包線的橫截面積不小于中性線芯橫截面積的1/3，當中性線芯的橫截面積大于50mm2時，采用扁形的屏蔽漆包線，當中性線芯的橫截面積小于50mm2時，采用圓形屏蔽漆包線。
[0010]作為本發明的更進一步改進，所述銅塑復合帶的厚度為0.15-0.25mm。
[0011]作為本發明的更進一步改進，所述絕緣材料為介電常數小于2.3F/m的絕緣材料。
[0012]作為本發明的更進一步改進，所述墊層由三層亞花包帶組成。
[0013]作為本發明的更進一步改進，所述總屏蔽層采用編織銅絲或繞包銅帶或者是銅絲+銅帶組合。
[0014]根據上述的一種繞包屏蔽漆包線異形結構變頻電纜的制備方法，它包括以下步驟:
步驟一、將主線芯導體用帶有子母槽的異性導體輥壓輪壓型成扇形，扇形兩側邊的夾角為 116-118° ;
步驟二、對步驟一中成型的主線芯擠包絕緣材料制備成絕緣線芯；
步驟三、在步驟二制備的每根絕緣線芯的外壁上繞包屏蔽漆包線，并在屏蔽漆包線的外側再繞包一層銅塑復合帶，銅塑復合帶的銅帶面緊貼屏蔽漆包線；
步驟四、將數根主線芯合并在一起成纜，并報繞三層亞花包帶作為墊層；
步驟五、在墊層的外側繞包總屏蔽層，并在屏蔽層外擠包符合工藝要求的外護套。
[0015]在本發明中，采用帶子母槽的異形導體滾壓輪對3根主線芯分別進行壓型成扇形，主線芯的側邊夾角為116?118°，并對扇形的主線芯導體外側擠包絕緣層，在每根絕緣線芯外繞包不小于中性線芯橫截面積1/3的屏蔽漆包線，在屏蔽漆包線的外側又繞包鋼塑復合帶，使得每根主線芯均采用了雙層屏蔽，編織密度接近100%，屏蔽系數降可低到0.2，阻斷了電磁波向外傳播的途徑。由于有疏繞的屏蔽漆包線作為分屏，因此本電纜也適用于低頻屏蔽。
[0016]根據電纜屏蔽衰減值的計算公式:
Lp=Ls+ In I I/Mp I
公式中:Lp為屏蔽衰減值，Ls為纜芯位于屏蔽中心時的衰減值，Mp為偏心系數。在電纜線芯不對稱的電纜中，Mp是永遠大于I的，于是In I 1/Mp I就成了一個負值，這樣，我們就得到了一個結論:Lp < Ls，即:電纜在纜芯不對稱的情況下金屬屏蔽的效果會有所下降。從以上分析得出，電纜的線芯只有采用對稱結構，Lp - Ls的值才能夠達到最小，以此來增強金屬屏蔽的效果，減少變頻電纜對外界的干擾。
[0017]本發明中主線芯的導體扇形的角度、扇高完全控制在理論計算值范圍內，3根經繞包的主線芯在成纜后，電纜的橫截面為一個結構很穩定的圓形，使電纜在彎曲和移動時，不會產生線芯的左右移動。采用本發明生產的變頻電纜，形成了一個完全對稱平衡的狀態，使得電流不會型疊加，有效的減小了高次諧波對變頻電纜的危害；由于電纜的對稱性、穩定性更好，便有了更好的電磁兼容性，對抑制干擾起到一定的作用，并且能抵消高次諧波中的奇次諧波，提高了電纜的抗干擾性能，可以完全有效的防止高頻軸電流的產生。
[0018]本發明采用主線芯外層繞包屏蔽漆包線加銅塑復合帶的雙層屏蔽，既起到了中性線作用又具有分屏的作用。其中屏蔽漆包線的熱級為200，要求耐熱性高，還具有耐輻射等特性，機械強度高，電氣性能穩定，超負荷能力強。屏蔽層是摻有鈦、硅、銻、鉻等固態金屬化合物的有機涂層。這種帶屏蔽層的復合漆包線具有耐電暈性能。銅塑復合帶改變纏繞屏蔽效果，使得電纜具有方向性和彎曲時屏蔽特性發生變化的特性，使屏蔽層連續屏蔽效果最佳；銅帶層起屏蔽作用，塑料層在受熱的情況下融漲，能阻礙縫隙，可以起到防水的作用。
[0019]本發明所述的電纜線芯是對稱結構，電磁屏蔽的效果會有很大的提高，屏蔽中產生的渦流損耗就會降低。
[0020]本發明采用扇形主線芯成纜比圓線芯成纜外徑減少了 15%?20%，電纜的重量也隨之下降，節約了生產成本，帶來可觀的經濟效益。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是