CN204792117U - 抗水树、耐火、防腐、防水110kV及以上塑料绝缘电力电缆 - Google Patents
抗水树、耐火、防腐、防水110kV及以上塑料绝缘电力电缆 Download PDFInfo
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Abstract
抗水树、耐火、防腐、防水110kV及以上塑料绝缘电力电缆，属于电缆技术领域。缆芯由导体、绕包屏蔽层、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层构成；缆芯外依次设有阻水缓冲层、金属护套层、防腐层、耐火层，所述外护套置于耐火层外。本实用新型在满足产品电气性能、机械性能等规定的条件下，提高产品的结构合理性、稳定性，提高电缆屏蔽效果和产品的使用寿命，使该电缆具有较高的抗水树、耐火、防腐、防水能力。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力电缆的结构，尤其是一种抗水树、耐火、防腐、防水110kV及以上塑料绝缘电力电缆的结构，属于电缆技术领域。
背景技术
进入2015年，随着国家电网的改造升级，越来越多的高压电缆被应用在电网构建中，同时，高压电缆的巨大市场中还没有一款电缆能够满足耐火性能的要求。然而，高压电缆作为电网的主动脉，一旦发生断电或短路，将会造成大面积的停电，给人员、财产安全带来巨大的安全隐患。
实用新型内容
本实用新型技术的目的是克服传统110kV及以上塑料绝缘电力电缆存在的耐火、防水性能差，易生水树，不防腐等缺陷，提供一种抗水树、耐火、防腐、防水110kV及以上塑料绝缘电力电缆。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：抗水树、耐火、防腐、防水110kV及以上塑料绝缘电力电缆，包括缆芯、外护套，其特征是，所述缆芯由导体、置于导体外的绕包屏蔽层、置于绕包屏蔽层外的导体屏蔽层、在导体屏蔽层外设置的绝缘层、绝缘层外设置的绝缘屏蔽层构成；
所述缆芯外绕包由半导电阻水膨胀带构成的阻水缓冲层，阻水缓冲层外设有皱纹铝护套构成的金属护套层，金属护套层外设有防腐层，防腐层外挤包有陶瓷化聚烯烃制成的耐火层，所述外护套置于耐火层外。
所述防腐层采用沥青涂覆在金属护套层外。
所述导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层采用三层共挤成型。
所述导体由若干镀锡铜丝绞合而成。
所述外护套在耐火层外挤包成型。
本实用新型中，电缆的导体用单线采用德国NIEHOFF公司的生产的“双头”大拉机进行拉丝退火、环保型镀锡，使拉丝退火后线径和延伸率较为统一、稳定，保障了电缆导体用单线的生产。导体用绞线生产设备采用框式绞线设备，采用动盘放线技术，无级调速，产品外径均匀，节距一致、结构稳定。大截面导体采用笼式成缆机正规绞合，并采用定径模具对绞合导体进行一定的紧压和校圆，防止股线跳线。
电缆绝缘（即导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层）采用三层共挤技术，机头采用三层共挤模式，配置了测径装置，实现在线测量。根据绝缘交联性能、绝缘层厚度以及生产速度确定交联时的工作温度等一系列交联参数，保证了绝缘得到充分交联，保证电缆绝缘的电气性能及机械性能。先进的生产设备和严格的工艺控制保证了绝缘和屏蔽的均匀性，屏蔽层同心度好，表面光滑圆整，生产的稳定性。
一根设计合理、质量合格高压电缆在使用过程中最大的危害物质就是水，一旦电缆进水，电缆的寿命就是成几何形式下降，甚至造成电缆击穿。所以高压电缆防水性能尤为重要。本实用新型采用在金属护套前绕包半导电阻水膨胀带的结构设计，通过阻水膨胀带在遇到水时迅速膨胀的特性，将水沿着电缆纵向蔓延的可能的路径封死已达到纵向阻水的目的。
金属护套采用皱纹铝护套工艺，皱纹铝护套可以充分提供电缆接地短路电流容量的要求，同时其具有较优异的电磁屏蔽性能，可以确保电缆使用时的电磁安全性。利用金属护套分子间距小，晶格致密等特性，实现电缆具有优异的径向防水功能。
本实用新型的防腐层利用沥青化学稳定的特性，将沥青涂覆在金属护套意外，可以有效的提高电缆的抗腐蚀能力，同时利用沥青液态流动性好的优点，可以将金属护套中肉眼难以发现的裂纹进行填充，从而进一步补充电缆的径向防水能力。
本实用新型首次将耐火概念引入到高压电缆中，传统耐火层主要采用导体外绕包云母带工艺或绝缘外挤包陶瓷化硅橡胶工艺。导体外绕包云母带工艺主要适用低压电力电缆、控制电缆等电压较低的电缆中，该工艺无法适用于高压电缆中；绝缘外挤包陶瓷化硅橡胶工艺，该工艺为近几年中压耐火电缆采用的工艺，因其材料价格昂贵且在生产过程需要高位硫化工序，极易造成绝缘烫伤、变形等不良现象，同时该工艺生产周期较长、资源浪费较高。并且在生产时陶瓷化硅橡胶极易出现鼓包、大外径、气泡等不良现象。
本实用新型的耐火层采用陶瓷化聚烯烃挤包结构，该材料采用普通挤出机即可生产，其具有生产效率高、能耗低、生产周期短等特点。通过陶瓷化聚烯烃在火焰灼烧下迅速陶瓷化的特性，将火焰及大部分热量阻隔在电缆绝缘线芯以外，以确保电缆在火焰灼烧的情况下持续安全稳定运行。
外护套采用挤包型式，通过合理的设置调节生产线速度及挤出温度，保证护套的机械性能满足电缆安装敷设的要求。
本实用新型的产品创新点在于：
1、导体结构的设计
由于电缆导体不同层数的不同绞向形成的交错点而导致的外径偏大，以及不合理的绞合节距导致电缆在长期的弯曲过程中出现局部单丝断裂刺破绝缘以及导体整体断裂现象。针对以上情况，本实用新型改变了股线和复绞线的绞向和节距，以得到优异的抗弯曲性能，同时很好的将导体外径与比常规同等规格外径要小很多。
2、阻水层的结构设计
为了实现电缆的径向阻水及屏蔽的要求，本实用新型采用皱纹铝护套作为电缆的金属护套。通过铝材料本身的载流能力及屏蔽能力，保证电缆在相对稳定的电磁场环境中运行；同时利用铝材料本身的分子间距小、晶格紧密等特点，实现电缆的径向阻水能力。
3、耐火层的结构设计
本实用新型首次将电缆耐火结构引入高压电缆中，耐火层采用陶瓷化聚烯烃挤包结构，通过陶瓷化聚烯烃在火焰灼烧下迅速陶瓷化的特性，将火焰及大部分热量阻隔在电缆绝缘线芯以外，以确保电缆在火焰灼烧的情况下持续安全稳定运行。
本实用新型通过严谨的结构设计和严格的工艺控制，使抗水树、耐火、防腐、防水110kV及以上塑料绝缘电力电缆在满足产品电气性能、机械性能等规定的条件下，提高产品的结构合理性、稳定性，提高电缆屏蔽效果和产品的使用寿命，使该电缆具有较高的抗水树、耐火、防腐、防水能力。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中：1导体、2绕包屏蔽层、3导体屏蔽层、4绝缘层、5绝缘屏蔽层、6阻水缓冲层、7金属护套层、8防腐层、9耐火层、10外护套。
具体实施方式
抗水树、耐火、防腐、防水110kV及以上塑料绝缘电力电缆，其缆芯由导体1、绕包屏蔽层2、导体屏蔽层3、绝缘层4、绝缘屏蔽层5构成。
其中，绕包屏蔽2层置于导体1外，导体屏蔽3层置于绕包屏蔽层外，在导体屏蔽层外设置有绝缘层4，绝缘层外设置有绝缘屏蔽层5。
缆芯外绕包由半导电阻水膨胀带构成的阻水缓冲层6，阻水缓冲层外设有皱纹铝护套构成的金属护套层7，金属护套层外涂覆有沥青制成的防腐层8，防腐层外挤包有陶瓷化聚烯烃制成的耐火层9，外护套10挤包在耐火层外。
导体由若干镀锡铜丝绞合而成，导体屏蔽层3、绝缘层4、绝缘屏蔽层5采用三层共挤成型。
Claims (5)
1.一种抗水树、耐火、防腐、防水110kV及以上塑料绝缘电力电缆，包括缆芯、外护套，其特征是，所述缆芯由导体（1）、置于导体外的绕包屏蔽层（2）、置于绕包屏蔽层外的导体屏蔽层（3）、在导体屏蔽层外设置的绝缘层（4）、绝缘层外设置的绝缘屏蔽层（5）构成；
所述缆芯外绕包由半导电阻水膨胀带构成的阻水缓冲层（6），阻水缓冲层外设有皱纹铝护套构成的金属护套层（7），金属护套层外设有防腐层（8），防腐层外挤包有陶瓷化聚烯烃制成的耐火层（9），所述外护套（10）置于耐火层外。
2.根据权利要求1所述的抗水树、耐火、防腐、防水110kV及以上塑料绝缘电力电缆，其特征是，所述防腐层采用沥青涂覆在金属护套层外。
3.根据权利要求1所述的抗水树、耐火、防腐、防水110kV及以上塑料绝缘电力电缆，其特征是，所述导体屏蔽层（3）、绝缘层（4）、绝缘屏蔽层（5）采用三层共挤成型。
4.根据权利要求1所述的抗水树、耐火、防腐、防水110kV及以上塑料绝缘电力电缆，其特征是，所述导体由若干镀锡铜丝绞合而成。
5.根据权利要求1所述的抗水树、耐火、防腐、防水110kV及以上塑料绝缘电力电缆，其特征是，所述外护套在耐火层外挤包成型。
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