一种单芯纵向径向阻水中压电力电缆的制作方法

文档序号:17967832发布日期:2019-06-19 02:47
一种单芯纵向径向阻水中压电力电缆的制作方法

本实用新型涉及电缆技术领域,具体是有关于一种单芯纵向径向阻水中压电力电缆。



背景技术:

电缆分布在各个角落,安装敷设、使用环境千差万别。电缆到施工现场后,一般露天摆放,去除封头帽后一旦密封不好,难免会有水汽渗入电缆;电缆敷设时,需经常穿越道路、桥梁和涵洞等,由于天气或者地理等其他原因,电缆四周时常积聚许多的水,电缆头制作过程中,长时暴露或者施工人员疏忽,不可避免的会出现电缆头浸入水中的情况;在牵引和穿管时,有时也会发生护套被刮坏现象,当使用机械牵引时,这种现象尤为突出;在电缆正常运行时,电缆如果因为某种外部原因发生击穿、断裂等严重故障,电缆也会进水。有水分浸入电缆,就容易产生水树,会严重降低电缆的电气性能,最终导致电缆击穿,影响电网安全稳定运行;电缆直接进水,引起钢带、铜带等金属层腐蚀,绝缘性能下降,会发生单相或者三相故障,甚至爆炸伤人。

随着社会发展,对电网的安全稳定运行提出了更高的要求,尤其是在香港、澳门、新加坡等经济发达的临海国家或地区,电缆长期敷设于潮湿环境中,同时停电一秒就意味着巨大的经济损失。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种有效降低电缆的击穿故障率的单芯纵向径向阻水中压电力电缆。

为达上述目的,本实用新型提出一种单芯纵向径向阻水中压电力电缆,包括缆芯,以及在缆芯外依次包裹的第一绕包带层、径向防水层和护套层;

所述缆芯的结构为:导体依次包裹第一层阻水膨胀带材、半导电导体屏蔽层、抗水树型交联聚乙烯绝缘层和半导电绝缘屏蔽层构成线芯;在线芯外包裹第二层阻水膨胀带材和金属屏蔽层构成缆芯;

所述导体是由金属单丝与阻水材料紧压绞合构成的圆形纵向阻水导体;

所述第一层阻水膨胀带材和第二层阻水膨胀带材都是由一层或者多层半导电阻水带绕包构成,绕包的平均重叠率不小于15%;

所述第一绕包带层是由绕包带绕包构成,绕包带是双面绝缘阻水带,绕包的平均重叠率不小于15%,最小重叠不小于5mm;双面绝缘阻水带的标称厚度至少是0.35mm;

所述径向防水层是由铝塑复合带沿缆芯的轴线方向纵包在第一绕包带层外;铝塑复合带的厚度是不小于0.25mm,铝塑复合带左右两边的塑料部分热熔粘接起来,重叠部分不小于5mm;

护套层是在径向防水层外挤包聚乙烯护套料构成。

进一步,所述导体的金属单丝是由铜单丝或铝单丝;阻水材料是阻水膨胀纱、阻水膨胀带或阻水膨胀粉。

进一步,所述半导电导体屏蔽层、抗水树型交联聚乙烯绝缘层和半导电绝缘屏蔽层是三层共挤相应电缆料构成。

进一步,金属屏蔽层是铜丝屏蔽层;铜丝屏蔽层的外表面由反向绕包的铜丝或铜带扎紧;铜丝屏蔽层的相邻铜丝的平均间隙不大于4mm;

或者,金属屏蔽层是铜带屏蔽层,铜带屏蔽层是一层或者多层重叠绕包的软铜带构成;绕包的平均搭盖率不小于15%,且最小搭盖率应不小于5%,铜带标称厚度不小于0.12mm。

进一步,护套层的标称厚度不小于1.4mm。

与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:

1,本实用新型中,电缆的导体、金属屏蔽层等需执行导电功能的结构层均是纵向阻水的,即使电缆在潮湿环境中敷设、运行,能有效防止电缆吸水,保持线芯及金属屏蔽的干燥,防止导体和金属屏蔽氧化。当电缆意外断裂时,除去端头最多1.5m,可保证电缆导体、金属屏蔽层干燥,重新制作接头即可。纵向阻水结构层的使用保证电缆在潮湿环境下安全、稳定运行,意味着中压电缆更低的故障更换率,减少因电缆故障而产生的隐性成本。

2,本实用新型中,电缆径向防水层的使用使得水分、水汽更难以进入金属屏蔽层、绝缘及导体部分,即使外层护套有轻微损伤或在浅水(水深最多5m)中敷设。

同时,由于采用纵向径向阻水中压电力电缆,可以大大提高中压电力电缆的使用寿命,通常不低于30年,比普通中压电力电缆使用寿命增加2倍以上,这就意味着应用纵向阻水中压电力电缆以后,在产品生命周期内大大节约了铜、铝、聚乙烯等材料的消耗,有效降低电缆的击穿故障率,有力推进电缆行业绿色发展。

3,本实用新型中,电缆的绝缘材料为抗水树型交联聚乙烯,同时导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽为三层共挤式生产。在潮湿的地方,电缆就容易产生水树,会严重降低电缆的电气性能,最终导致电缆击穿,影响电网安全稳定运行,抗水树型交联聚乙烯绝缘有效解决这一问题。

4,三层共挤式生产保证了电缆绝缘的洁净度,减少绝缘中的杂质、气孔,保证电缆绝缘长期运行的有效性。

附图说明

图1是本例的单芯电缆的径向截面示意图;

图2是本例的单芯电缆部分层状结构的斜切截面示意图(仅用来以示意径向防水层结构);

图中:1导体、2第一层阻水膨胀带材、3半导电导体屏蔽层、4抗水树型交联聚乙烯绝缘层、5半导电绝缘屏蔽层、6第二层阻水膨胀带材、7金属屏蔽层、8第一绕包带层、9径向防水层、10护套层、11铝塑复合带的重叠部分。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容,特举具体实施例并配合所附图示说明如下。

如图1,一种单芯纵向径向阻水中压电力电缆,包括缆芯,以及在缆芯外依次包裹的第一绕包带层、径向防水层和护套层;

所述缆芯的结构为:导体依次包裹第一层阻水膨胀带材、半导电导体屏蔽层、抗水树型交联聚乙烯绝缘层和半导电绝缘屏蔽层构成线芯;在线芯外包裹第二层阻水膨胀带材和金属屏蔽层构成缆芯;

所述导体是由金属单丝与阻水材料紧压绞合构成的圆形纵向阻水导体;

所述第一层阻水膨胀带材和第二层阻水膨胀带材都是由一层或者多层半导电阻水带绕包构成,绕包的平均重叠率不小于15%;

所述第一绕包带层是由绕包带绕包构成,绕包带是双面绝缘阻水带,绕包的平均重叠率不小于15%,最小重叠不小于5mm;双面绝缘阻水带的标称厚度至少是0.35mm;

所述径向防水层是由铝塑复合带沿缆芯的轴线方向纵包在第一绕包带层外;铝塑复合带的厚度是不小于0.25mm,铝塑复合带左右两边的塑料部分热熔粘接起来,重叠部分不小于5mm;

护套层是在径向防水层外挤包聚乙烯护套料构成。

进一步,所述导体的金属单丝是由铜单丝或铝单丝;阻水材料是阻水膨胀纱、阻水膨胀带或阻水膨胀粉。

进一步,所述半导电导体屏蔽层、抗水树型交联聚乙烯绝缘层和半导电绝缘屏蔽层是三层共挤相应电缆料构成。

进一步,金属屏蔽层是铜丝屏蔽层;铜丝屏蔽层的外表面由反向绕包的铜丝或铜带扎紧;铜丝屏蔽层的相邻铜丝的平均间隙不大于4mm;(本例采用该结构)

或者,金属屏蔽层是铜带屏蔽层,铜带屏蔽层是一层或者多层重叠绕包的软铜带构成;绕包的平均搭盖率不小于15%,且最小搭盖率应不小于5%,铜带标称厚度不小于0.12mm。

进一步,护套层的标称厚度不小于1.4mm。

导体由铜单丝或铝单丝并施加阻水膨胀纱(带、粉)紧压绞合构成的圆形纵向阻水导体。第一层阻水膨胀带材和第二层阻水膨胀带材都应绕包平服。第一绕包带层采用的绕包带是一层或多层标称厚度至少0.35mm的双面绝缘阻水带。径向防水层是标称厚度至少0.25mm的铝塑复合带纵包在第一绕包带层外,铝塑复合带上的塑料应在高温下熔融后在模具的作用下粘接起来,包覆重叠部分不小于5mm。护套层是聚乙烯护套,在径向防水层包覆后立即生产,保证护套层与径向防水层紧密粘连。

经过检测,本例的电缆的性能参数如下:

1、局部放电试验:无任何超过声明灵敏度(5pC或更优)的可测放电。

2、弯曲试验及随后的局部放电试验:弯曲半径15(D+d)±5%,其中D为成品电缆外径,d为导体外径,弯曲三次;随后的局部放电试验,无任何超过声明灵敏度(5pC或更优)的可测放电。

3、加热循环试验:加热循环应持续至少8h,每一加热过程中,导体温度95℃~100℃下维持至少2h,随后空气中自然冷却至少3h,使导体温度不超过环境温度10℃。重复循环20次。第20次循环后,进行局部放电试验,无任何超过声明灵敏度(5pC或更优)的可测放电。

4、冲击电压试验及随后的工频电压试验:导体温度95℃~100℃,施加符合IEC 60502-2要求的冲击电压,电缆不击穿;在冲击电压试验后,在室温下进行符合IEC 60502-2要求工频电压试验15min,绝缘不击穿。

5、绝缘机械性能:老化前抗张强度不小于12.5Mpa,断裂伸长率不小于200%;老化后,抗张强度变化率最大±25%,断裂伸长率变化率最大±25%。

6、纵向阻水性能:按照IEC60502-2:2014附录F的规定进行透水试验,电缆样品中部剖开至导体,把20±10℃的水在5min内注入管内,使得管子中水位高于电缆中心轴线1m,试样应放置24h,然后对试样进行10次加热循环,每次循环应持续8h,整个试验期间,电缆试样两端头的导体、金属屏蔽层内外无水分渗出。

7、径向阻水性能:按照GB/T 28247第10条要求进行径向防水试验,电缆样品在水中浸泡72h后,剖开样品的绝缘表面应该是干燥的;铝塑复合带纵包后应粘结完全、紧密,缆芯圆整,平整不起空,按照IEC 60840附录G的规定进行铝塑复合带搭接处剥离强度试验,其最小值不小于0.5N/mm;铝塑复合带和聚乙烯护套粘接紧密,电缆外观圆整,表面光洁,颜色均匀,按照IEC 60840附录G的规定进行铝塑复合带与聚乙烯护套料之间剥离强度试验,其最小值不小于0.5N/mm。

综上所述,本实用新型的纵向径向阻水中压电缆导体和金属屏蔽层均具备纵向阻水特性,加之铝塑复合带作为纵向阻水层,有效降低电缆的击穿故障率,即使在潮湿环境中也能长期安全稳定运行,在产品生命周期内大大节约了铜、铝、聚乙烯等材料的消耗。

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