一种电压≤1.8/3kV的电缆的制作方法

一种电压
≤
1.8/3kv的电缆
技术领域
1.本实用新型涉及输电设备技术领域，尤其涉及一种电压≤1.8/3kv的电缆。


背景技术：

2.风能作为一种清洁的可再生能源，近几年受到了世界上许多国家的重视，大力开发风电场，组成风力发电系统，促使了电力电缆的大量需求。从变压器到开关控制柜需要敷设低压电力电缆，且往往需要埋地敷设，由于电缆需要有抗压抗拉的能力，传统的电缆设计按照国家标准gb/t12706.1，采用钢带或钢丝铠装的方式，而且铠装作为金属层有一定的屏蔽效果，但在空旷、地广人稀的风电场环境下，常常伴有雷电等强电流冲击影响，电缆屏蔽层的作用格外重要。
3.cn106205802a公开了一种铜芯交联聚乙烯绝缘钢丝铠装防白蚁电力电缆，该电缆包括缆芯，所述的缆芯由多根绝缘线芯绞合而成；在缆芯的空隙处设有填充pp绳，在缆芯外重叠绕包两层半导电尼龙带，在半导电尼龙带挤包内衬层，内衬层外绕包阻水带，在阻水带外编织钢丝铠装层；阻水带和钢丝铠装层的表面均涂覆沥青涂层；在钢丝铠装层外绕包包带层，在包带层外挤包hdpe防白蚁外护套，但该电缆采用双层屏蔽铜层，电力电缆外径大，制造成本高。
4.cn206401054u公开了一种防白蚁防霉防潮钢带铠装护套电力电缆，所述电缆包括芯体、编织网层、金属加强层、防雷电套管、钢带铠装层、防蚁层和防霉外护套，所述芯体、编织网层、金属加强层、防雷电套管、钢带铠装层、防蚁层和防霉外护套构成了电缆本体，所述防雷电套管外部包覆有钢带铠装层，所述芯体由防腐蚀层、阻水带、屏蔽层和若干个导体构成，所述防腐蚀层设置在芯体的最外侧，所述导体设置在最内侧，且导体的截面图形为圆形，所述导体由绝缘层所包捻，所述屏蔽层将绝缘层包覆起来，所述屏蔽层与防腐蚀层之间设置有阻水带，但该电缆屏蔽层包覆绝缘层和铠装层，制造成本高且电缆外径大。
5.cn209015748u公开了一种地铁工程的电力系统用的防白蚁电缆，该电缆薄膜包覆层的内部设有铠装层，铠装层和薄膜包覆层之间的间隙内设有聚氨酯软管，聚氨酯软管内填充有除白蚁药粉，铠装层的内侧设有第二绝缘层，第二绝缘层和铠装层之间设有保温隔热板，紧贴于第二绝缘层的内壁设有缓冲层，缓冲层的内部填充有固定防水层，固定防水层的内部穿插设有铜芯，铜芯的外壁设有第一绝缘层，但该电缆中并未设置屏蔽层，不适用于伴有雷电等强电流冲击的环境。
6.综上所述，现有技术中一般在电缆绝缘线芯成缆绞合后再绕包一层铜带金属屏蔽或未设置屏蔽层，但存在电缆成本高且外径大的问题。
7.因此，需要开发一种新的电缆结构，能够同时解决外径大、成本高的问题，并能具有良好的屏蔽和防白蚁功能。


技术实现要素：

8.鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种电压≤1.8/3kv的电缆，所述电
缆的铠装层结构将铜丝与铠装层的钢丝组合，采用重型金属铠装的方式，既能起到屏蔽作用，又能发挥铠装层抗拉抗压能力，电力电缆外径更小，制造成本也更低，能够适用于空旷、地广人稀的风电场环境。
9.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
10.第一方面，本实用新型提供一种电缆的铠装层结构，所述铠装层结构包括至少两条钢丝和至少两条铜线；每相邻两根铜线之间设置的钢丝数量相同。
11.本实用新型提供的电缆的铠装层结构将屏蔽层的铜丝与铠装层的钢丝组合，采用重型金属铠装的方式，且每相邻两根铜线之间设置的钢丝数量相同，既能起到屏蔽作用，又能发挥铠装层抗拉抗压能力，且采用该结构制得的电缆外径更小，制造成本也更低，能够适用于空旷、地广人稀的风电场环境。
12.本实用新型所述均匀分布是指等间距分布，具体地，每间隔相同数量的钢丝则设置一根铜线。
13.优选地，所述铠装层为圆环层。
14.由于铠装层设置在电缆外侧，因此本领域均明了铠装层为圆环层。
15.优选地，所述钢丝和铜线呈圆环状分布。
16.优选地，所述铜线的敷设方向与电缆芯的敷设方向相反。
17.本实用新型所述铜线的敷设方向与电缆芯的敷设方向相反，具备屏蔽功能。
18.优选地，所述铜线与钢丝的数量比例为0.2～1:1，例如可以是0.2:1、0.3:1、 0.4:1、0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1或1:1等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。
19.本实用新型所述铜线与钢丝的数量比例控制在0.2～1:1，例如，有需求如下：铠装层的电导率≥导体电导率的50％，根据该要求确定铜线的数量，并根据不同环境的要求，插入适当数量的铜丝获得相应的电导率。
20.本实用新型中钢丝和铜线的直径应根据iec60502
‑
1中的规定，任何电线的最小直径都不能低于iec60502
‑
1规定值的5％，钢丝和铜线中的任何连接点与最近连接点的距离不得小于2m。
21.优选地，所述铜线的直径为0.8～3.15mm，例如可以是0.8mm、1.25mm、 1.6mm、2.0mm、2.5mm或3.15mm等。
22.优选地，所述钢丝的直径为0.8～3.15mm，例如可以是0.8mm、1.25mm、 1.6mm、2.0mm、2.5mm或3.15mm等。
23.本实用新型由于重型铠装层加粗加重了铜线和钢丝，具有更强的防白蚁能力。
24.优选地，所述铜线为镀锡退火圆铜线。
25.优选地，所述钢丝为镀锌钢丝。
26.优选地，所述铠装层为闭合铠装层。
27.优选地，所述铠装层内相邻导线之间具有最小间隙。
28.优选地，所述铠装层为重型铠装层。
29.第二方面，本实用新型提供一种电缆，所述电缆包括第一方面所述电缆的铠装层结构。
30.本实用新型提供的电缆采用第一方面所述的铠装层结构，不仅电缆直径小，制造
成本低，而且具有屏蔽和防白蚁的功能。
31.优选地，所述电缆从内至外依次包括电缆芯层、第一护套层、铠装层和第二护套层。
32.优选地，所述电缆芯层内设置有绝缘线芯。
33.所述绝缘线芯包括铜导体和包覆在铜导体外部的绝缘层。
34.优选地，所述绝缘层为交联聚乙烯绝缘层。
35.优选地，所述绝缘线芯的数量为4根。
36.优选地，所述绝缘线芯包括3根相线芯和1根地线芯。
37.本实用新型对所述绝缘线芯的设置方式没有特殊限制，可采用本领域技术人员熟知的任何一种绝缘线芯的设置方法，例如可以是圆形、扇形、瓦形或多边形方式设置。
38.优选地，所述绝缘线芯以扇形或圆形方式设置，优选以90
°
扇形方式设置。
39.优选地，所述电缆芯层内所述绝缘线芯的空隙间填充有非吸湿性填充网。
40.优选地，在所述电缆芯层与所述第一护套层之间设置有非吸湿性绕包带。
41.本实用新型通过设置非吸湿性绕包带，提高电缆的防潮防湿性能，延长电缆的使用寿命。
42.优选地，所述第一护套层为聚氯乙烯护套层或聚烯烃护套层；所述第二护套层为聚烯烃护套层。
43.优选地，所述第二护套层内设置有防白蚁添加剂。
44.本实用新型通过在第二护套层内设置有防白蚁添加剂，与铠装层物理防白蚁相结合，起到更佳的防白蚁效果。
45.本实用新型第二护套层采用高密度聚乙烯层(分子量为(c2h4)
n
)，埋地敷设具有防水作用，同时加入氯氰菊酯等防白蚁添加剂，化学防白蚁，防护效果更佳。
46.优选地，所述电缆为低电压等级电缆。
47.本实用新型所述低电压等级是指电压≤1.8/3kv的电缆。
48.本实用新型由于低电压≤1.8/3kv等级的电力电缆可以不设置单独的铜带或铜丝屏蔽层，而重型铠装层可以起到屏蔽效果，电导率很大，具有很强的抗电磁干扰能力，从而能够达到屏蔽和防白蚁双重效果。
49.本实用新型所述电缆的制备方法包括：电缆芯层成缆后挤第一护套层，在第一护套层外增加铠装层，然后在所述铠装层外挤第二护套层，形成所述电缆。该结构电缆生产无需新增生产设备投资，利用工厂现有的力缆设备即可生产。
50.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益效果：
51.(1)本实用新型提供的铠装层结构同时具有防白蚁作用和屏蔽作用，合理有效的统一了电缆的双层作用；
52.(2)本实用新型提供的电缆外径相对较小且制造成本低，生产无需新增生产设备投资，利用工厂现有的力缆设备即可生产，节约资金。
附图说明
53.图1是本实用新型实施例1提供的电缆铠装层结构示意图。
54.图2是本实用新型实施例1提供的电缆铠装层结构示意图。
55.图3是本实用新型实施例2提供的电缆铠装层结构示意图。
56.图4是本实用新型应用例1提供的电缆结构示意图。
57.图5是本实用新型应用例3提供的电缆结构示意图。
58.图中：1、电缆芯层；101、铜导体；102、绝缘层；103、非吸湿性填充网； 2、非吸湿性绕包带；3、第一护套层；4、铠装层；401、钢丝；402、铜线；5、第二护套层。
具体实施方式
59.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
60.下面对本实用新型进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本实用新型的简易例子，并不代表或限制本实用新型的权利保护范围，本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
61.一、实施例和应用例
62.实施例1
63.本实施例提供一种电缆的铠装层4，如图1所示，所述电缆铠装层4结构包括钢丝401以及铜线402；所述钢丝401和铜线402呈圆环状分布，每相邻两根铜线402之间设置的钢丝401数量为3根，所述铠装层4内铜线402的敷设方向与电缆芯的敷设方向相反；所述铜线402为镀锌钢圆线，直径为0.8mm，所述钢丝401为镀锡硬拉铜线402，直径为0.8mm。
64.实施例2
65.本实施例提供一种电缆的铠装层4，如图2所示，所述电缆铠装层4结构包括钢丝401以及铜线402；所述钢丝401和铜线402呈圆环状分布，每相邻两根铜线402之间设置的钢丝401数量为2根，所述铠装层4内铜线402的敷设方向与电缆芯的敷设方向相反；所述铜线402为镀锌钢圆线，直径为1.25mm，所述钢丝401为镀锡硬拉铜线402，直径为1.25mm。
66.实施例3
67.本实施例提供一种电缆的铠装层4，如图3所示，所述电缆铠装层4结构包括钢丝401以及铜线402；所述钢丝401和铜线402呈圆环状分布，每相邻两根铜线402之间设置的钢丝401数量为1根，所述铠装层4内铜线402的敷设方向与电缆芯的敷设方向相反；所述铜线402为镀锌钢圆线，直径为1.6mm，所述钢丝401为镀锡硬拉铜线402，直径为1.6mm。
68.应用例1
69.本应用例提供一种电缆，如图4所示，所述电缆从内至外依次包括电缆芯层1、第一护套层3、实施例1所述的铠装层4和第二护套层5。
70.所述电缆芯层1内设置有绝缘线芯；所述绝缘线芯包括铜导体101和包覆在铜导体101外部的绝缘层102，所述绝缘层102为交联聚乙烯绝缘层102(分子式为(c2h4)
n
，硅烷交联绝缘料采用两步法，a组份牌号cax
‑
9100h；b组份牌号为mb
‑
9003b，二者混合于90
±
5℃下蒸煮后得到硅烷交联绝缘料)，所述绝缘线芯的数量为4根，所述绝缘线芯包括3根相线芯和1根地线芯，所述绝缘线芯以90
°
扇形方式设置。
71.所述电缆芯层1内所述绝缘线芯的空隙间填充有非吸湿性填充网103，在所述电缆芯层1与所述第一护套层3之间设置有非吸湿性绕包带2。
72.所述第一护套层3为聚氯乙烯护套层(pvc/st2)；所述第二护套层5为聚烯烃护套层(hdpe/st7)，所述第二护套层5内设置有氯氰菊酯防白蚁添加剂。
73.本应用例提供的电缆由于具有实施例1中提供的铠装层，适用于低压等级电缆，能够同时防白蚁、防水和防止雷击，通过组合采用铠装层物理防护和第二护套层中加入氯氰菊酯，进行化学防护，提高了白蚁的防护效果，能够应用于从变压器到开关控制柜需要敷设的低压电力电缆，或者其他空旷且地广人稀的风电场环境所需电缆中。
74.应用例2
75.本应用例提供一种电缆，所述电缆除采用实施例2所述的铠装层4外，其余均与应用例1相同。
76.本应用例提供的电缆由于具有实施例2中提供的铠装层，适用于低压等级电缆，能够同时防白蚁、防水和防止雷击，通过组合采用铠装层物理防护和第二护套层中加入氯氰菊酯，进行化学防护，提高了白蚁的防护效果，能够应用于从变压器到开关控制柜需要敷设的低压电力电缆，或者其他空旷且地广人稀的风电场环境所需电缆中。
77.本应用例中铜线与钢丝的设置比例相对更高，具有更强的屏蔽效果，更有利于针对雷电等强电流冲击情况较多的环境中。
78.应用例3
79.本应用例提供一种电缆，如图5所示，所述电缆从内至外依次包括电缆芯层1、第一护套层3、实施例1所述的铠装层4和第二护套层5。
80.所述电缆芯层1内设置有绝缘线芯；所述绝缘线芯包括铜导体101和包覆在铜导体101外部的绝缘层102，所述绝缘层102为交联聚乙烯绝缘层102(分子式为(c2h4)
n
，硅烷交联绝缘料采用两步法，a组份牌号cax
‑
9100h；b组份牌号为mb
‑
9003b，二者混合于90
±
5℃下蒸煮后得到硅烷交联绝缘料)，所述绝缘线芯的数量为4根，所述绝缘线芯包括3根相线芯和1根地线芯，所述绝缘线芯以圆形方式设置。
81.所述电缆芯层1内所述绝缘线芯的空隙间填充有非吸湿性填充网103，在所述电缆芯层1与所述第一护套层3之间设置有非吸湿性绕包带2。
82.所述第一护套层3为聚氯乙烯护套层(pvc/st2)；所述第二护套层5为聚烯烃护套层(hdpe/st7)，所述第二护套层5内设置有氯氰菊酯。
83.本实用新型提供的电缆中电缆芯层的设置可采用本应用例的圆形或应用例 1中的扇形，同样还可采用瓦形等，本实用新型不再例举。
84.本应用例提供的电缆由于具有实施例1中提供的铠装层，适用于低压等级电缆，能够同时防白蚁、防水和防止雷击，通过组合采用铠装层物理防护和第二护套层中加入氯氰菊酯，进行化学防护，提高了白蚁的防护效果，能够应用于从变压器到开关控制柜需要敷设的低压电力电缆，或者其他空旷且地广人稀的风电场环境所需电缆中。
85.应用例4
86.本应用例提供一种电缆，所述电缆除采用实施例3所述的铠装层4外，其余均与应用例1相同。
87.本应用例提供的电缆由于具有实施例3中提供的铠装层，适用于低压等级电缆，能够同时防白蚁、防水和防止雷击，通过组合采用铠装层物理防护和第二护套层中加入氯氰菊酯，进行化学防护，提高了白蚁的防护效果，能够应用于从变压器到开关控制柜需要敷设的低压电力电缆，或者其他空旷且地广人稀的风电场环境所需电缆中。
88.本应用例中铜线与钢丝的设置比例比应用例2中更高，相对而言，具有更强的屏蔽
效果，更有利于针对雷电等强电流冲击情况较多的环境中。
89.二、对比例和应用对比例
90.对比例1
91.本对比例提供一种电缆的铠装层4，所述电缆的铠装层4除将铜线402替换为与实施例1中相同的钢丝401外，其余均与实施例1相同。
92.应用对比例1
93.本应用对比例提供一种电缆，所述电缆除将实施例1的铠装层4替换为对比例1中的铠装层4外，其余均与应用例1相同。
94.应用对比例2
95.本应用对比例提供一种电缆，所述电缆除将实施例1的铠装层4替换为对比例1中的铠装层4，并在所述第二护套层5外增设铜屏蔽层外，其余均与应用例1相同。
96.应用对比例1中由于铠装层仅含有钢丝，未设置铜线，屏蔽效果差，相较于应用例1而言，无法应用在伴有雷电等强电流冲击环境的电力电缆中。
97.应用对比例2中虽然外设有屏蔽层，但增加了铜层，相对而言电缆外径大，制造成本高。
98.综上所述，本实用新型提供的电缆的铠装层以及电缆通过减去一层铜金属屏蔽层，将铜丝与铠装层的钢丝组合，采用重型金属铠装的方式，既能起到屏蔽作用，又能发挥铠装层抗拉抗压能力，能够适用于空旷、地广人稀的风电场环境。
99.申请人声明，本实用新型通过上述实施例来说明本实用新型的详细结构特征，但本实用新型并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本实用新型必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本实用新型的任何改进，对本实用新型所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本实用新型的保护范围和公开范围之内。