电力电缆及电传输系统的制作方法

本实用新型涉及电力电缆技术领域，具体而言，涉及一种电力电缆及电传输系统。

背景技术：

电力电缆，作为在电力系统的主干线路中用于传输和分配大功率电能。由于电缆自身故障产生的电弧以及附近发生的火灾就很容易引起火灾。同时，在地下水位较高或常年多雨地区水分很容易深入护套或从护套破损处侵入到电缆内部，并引发事故。特别是近年来海底电缆的劣化原因非常复杂，是由电缆本身和铺设环境等各种因素相互作用而造成的。一般的海底电缆如长期浸在水中或处于油类、溶剂等化学环境中，就会经常出现电缆绝缘性能下降、容易进水、容易腐蚀等现象。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电力电缆，其能够提高绝缘性能，防腐蚀。

本实用新型的另一目的在于提供一种电传输系统，其能够提高输电线路的安全性能。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

第一方面，本实用新型提供了一种电力电缆，其包括所述电缆内部设置有多个线芯组，每个所述线芯组包括多个导体。所述多个导体外紧密挤包裹第一半导电屏蔽层，所述第一半导电屏蔽层的横截面呈正六边形。所述多个导体与所述第一半导电屏蔽层之间的空隙填充有阻水材料。所述多个线芯组外紧密挤包裹一层绝缘层。所述绝缘层外紧密挤包裹第二半导电屏蔽层。所述第二半导电屏蔽层外紧密包裹铜塑复合层。所述铜塑复合层外紧密挤包裹玄武岩纤维复合材料护套。

在本实用新型较佳的实施例中，上述每个所述线芯组外的第一半导电屏蔽层结构相同，多个所述线芯组之间以所述第一半导电屏蔽层的每条边相互抵接呈蜂窝排列。

在本实用新型较佳的实施例中，上述多个线芯组与所述绝缘层之间的空隙填充有阻燃材料。

在本实用新型较佳的实施例中，上述阻燃材料包括聚氯乙烯、阻燃增塑剂和氢氧化物填料。

在本实用新型较佳的实施例中，上述第二半导电屏蔽层与所述铜塑复合层之间填充有玄武岩纤维材料。

在本实用新型较佳的实施例中，上述导体上还涂有一层防腐油。

在本实用新型较佳的实施例中，上述铜塑复合层外面设置有多个凸块。

在本实用新型较佳的实施例中，上述玄武岩纤维复合材料护套包括玄武岩纤维材料和/或聚乙烯材料。

在本实用新型较佳的实施例中，上述玄武岩纤维复合材料护套表面上涂有锌、铝、锡、铬和/或镍。

第二方面，本实用新型提供了一种电传输系统，其包括供电设备以及多个上述的电力电缆，所述供电设备与所述电力电缆电连接。

本实用新型实施例提供的电力电缆的有益效果是：其包括所述电缆内部设置有多个线芯组，每个所述线芯组包括多个导体。所述多个导体外紧密挤包裹第一半导电屏蔽层，所述第一半导电屏蔽层的横截面呈正六边形。所述多个导体与所述第一半导电屏蔽层之间的空隙填充有阻水材料。所述多个线芯组外紧密挤包裹一层绝缘层。所述绝缘层外紧密挤包裹第二半导电屏蔽层。所述第二半导电屏蔽层外紧密包裹铜塑复合层。所述铜塑复合层外紧密挤包裹玄武岩纤维复合材料护套。通过设置呈正六边形的第一半导电屏蔽层使得各个线芯组紧密包裹，填充的阻水材料阻止水分进入电力电缆内部，实现电力电缆绝缘、纵向防水，铜塑复合层与玄武岩纤维复合材料护套密封，水分几乎无法渗透，又可耐海水腐蚀。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的电力电缆的结构示意图；

图2为本实用新型第二实施例提供的电力电缆的结构示意图；

图3为本实用新型第二实施例提供的电力电缆的铜塑复合层的结构示意图；

图4为本实用新型第三实施例提供的电传输系统的结构示意图。

图中：100-电力电缆；110-线芯组；112-导体；114-阻水材料；116-第一半导电屏蔽层；118-阻燃材料；120-绝缘层；130-第二半导电屏蔽层；132-玄武岩纤维材料；140-铜塑复合层；141-凸块；150-玄武岩纤维复合材料护套；200-电力电缆；300-电传输系统；310-供电设备；320-用电设备。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

当电力电缆长期与水接触时，如果本身结构上没有防水密封，则会很容易有水分渗透到电力电缆内部。电力电缆内部的导体遇水长期运行会导致氧化腐蚀，导体电阻偏大；电力电缆内部的绝缘层经过谁腐蚀，在电场的作用下回产生“水树枝”，导致电力电缆绝缘加速老化而造成电力电缆故障，引发事故。其次，电力电缆本身故障产生的电话以及附近发生的火灾很容易引起电缆火灾。电缆燃烧时产生的浓烟和毒气，不仅污染环境，而且危及到人的生命安全。

随着我国经济的高速发展，沿海及海岛地区架设了很多的输电线路，然而在带有腐蚀性盐雾气氛和湿热的气象条件以及大气、风雨恶劣环境下，输电线路中用的电力电缆很容易被腐蚀而损坏，经常会造成断股断线的情况，从而大大降低电力电缆的寿命，并且导致输电线路的安全运行受到严重威胁。

有鉴于此，本实用新型提供了一种电力电缆及电传输系统，其能够提高绝缘性能、防水、阻燃隔热以及防腐蚀，从而延长电缆的寿命。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供一种电力电缆100，所述电力电缆100包括内部设置有多个线芯组110、所述多个线芯组110外紧密挤包裹一层绝缘层120以及在所述绝缘层120外面包裹的玄武岩纤维复合材料护套150。

每个所述线芯组110包括多个导体112。所述导体112可以包括铜导线。为了改善电场的分布，所述多个导体112外紧密挤包裹第一半导电屏蔽层116。导体112有很多根导线铰合而成，容易与绝缘层120之间形成气隙，导体112表面不光滑，会造成电场集中。在导体112外紧密挤包裹半导电材料的第一半导电屏蔽层116，第一半导电屏蔽层116与被屏蔽的导体112等电位并与所述绝缘层120良好接触，从而避免在所述导体112与所述绝缘层120之间发生局部放电。

为了增加各个导体112之间的紧密性，所述第一半导电屏蔽层116的横截面呈正六边形。每个所述线芯组110外的第一半导电屏蔽层116结构相同，多个所述线芯组110之间以所述第一半导电屏蔽层116的每条边相互抵接呈蜂窝排列。这样，在所述电力电缆100中，多个以蜂窝排列的所述线芯组110之间相互紧密接触。

作为一种实施方式，在本实施例中，在每一个线芯组110内有七个导体112紧密挨着并与各个正六边形的两条边相切，各个导体112之间相切。在所述电力电缆100中，至少有七个线芯组110排列呈蜂窝状。

为了提高所述电力电缆100的防水性能，在所述电力电缆100中，所述多个导体112与所述第一半导电屏蔽层116之间的空隙填充有阻水材料114。一方面，所述阻水材料114可以纵向阻水；另一方面，所述阻水材料114的填充可以使得多个导体112之间更紧密、牢固。作为一种实施方式，所述阻水材料114可以包括阻水纱或阻水粉。阻水纱或阻水粉中含有一种遇水可膨胀的材料，当水分从电缆破损处进入后，这种材料就会遇水迅速膨胀阻止水向电力电缆100纵向进一步扩散，从而实现了电力电缆100纵向防水的目的。在本实施例中，所述遇水可膨胀的材料可以包括丙烯酸钠。

同理，所述绝缘层120以及在所述绝缘层120外面包裹的玄武岩纤维复合材料护套150之间也可能存在间隙。为了避免所述绝缘层120与所述玄武岩纤维复合材料护套150之间出现局部放电，在所述绝缘层120外紧密挤包裹第二半导电屏蔽层130。所述第二半导电屏蔽层130可以包括半导电材料。例如，所述半导电材料可以为硅、锗和/或砷化镓。

由于沿海地区的电缆经常浸泡在各种盐、酸性、碱性等化学物质中。所以，为了防止腐蚀，所述电力电缆100的所述第二半导电屏蔽层130外紧密包裹铜塑复合层140，所述铜塑复合层140外紧密挤包裹玄武岩纤维复合材料护套150。铜塑复合层140为高分子材料。高分子纳米材料强度高、防火、隔热、抗腐蚀。为了提高电力电缆100的抗腐蚀性能，玄武岩纤维复合材料护套150可以包括玄武岩纤维和/或聚乙烯材料。玄武岩纤维是一种无机非金属纤维，是以玄武岩为主要原料，经高温熔化、冷却提炼出岩石绒制的一种新型的纤维材料，高强度、耐腐蚀(耐酸耐碱)。在高温和一定压力下，玄武岩纤维和/或聚乙烯材料制成的所述玄武岩纤维复合材料护套150与铜塑复合层140的高分子材料完全粘结密封，水分几乎无法渗透，同时耐腐蚀。

此外，电缆暴露在环境中，周围的腐蚀气体、湿度和温度的状态都会影响电缆的腐蚀程度和寿命。作为一种实施方式，为了避免电缆的化学腐蚀，在所述电力电缆100中，所述玄武岩纤维复合材料护套150表面上可以涂有锌、铝、锡、铬和/或镍。锌、铝、锡、铬和/或镍与氧发生作用后，生成不同的金属氧化物。铝与氧气发生化学反应，生成铝氧化物，铝氧化物能够成致密的且有一定硬度的表面保护膜，从而保护电力电缆100。同理得到，锌与氧气发生化学反应，生成锌氧化物，锌氧化物形成一层致密的氧化物薄膜，从而阻挡水和空气等对电缆的腐蚀。这样，锌、铝、锡、铬和/或镍金属氧化物，形成致密的氧化物薄膜，从而阻挡水和空气等对电缆的腐蚀，作为电力电缆100的第一道防腐蚀的屏障。

本实用新型实施例提供的电力电缆100的有益效果是：其包括所述电力电缆100内部设置有多个线芯组110，每个所述线芯组110包括多个导体112。所述多个导体112外紧密挤包裹第一半导电屏蔽层116，所述第一半导电屏蔽层116的横截面呈正六边形。所述多个导体112与所述第一半导电屏蔽层116之间的空隙填充有阻水材料114。所述多个线芯组110外紧密挤包裹一层绝缘层120。所述绝缘层120外紧密挤包裹第二半导电屏蔽层130。所述第二半导电屏蔽层130外紧密包裹铜塑复合层140。所述铜塑复合层140外紧密挤包裹玄武岩纤维复合材料护套150。通过设置呈正六边形的第一半导电屏蔽层116使得各个线芯组110紧密包裹，填充的阻水材料114阻止水分进入电力电缆100内部，实现电力电缆100绝缘、纵向防水，铜塑复合层140与玄武岩纤维复合材料护套150密封，水分几乎无法渗透，又可耐海水腐蚀。

第二实施例

请参照图2，本实施例提供一种电力电缆200，本实施例与第一实施例最主要的区别在于，本实施例提供的电力电缆200中，所述导体112上还可以涂有一层防腐油；所述多个所述线芯组110与所述绝缘层120之间的空隙填充有阻燃材料118；所述第二半导电屏蔽层130与所述铜塑复合层140之间填充有玄武岩纤维材料132；所述铜塑复合层140外面设置有多个凸块141。

本实施例提供的电力电缆200包括设置有多个线芯组110，每个所述线芯组110包括多个导体112。所述导体112可以包括铜导线。为了提高导体112的防腐蚀性能以及阻水，所述导体112上还可以涂有一层防腐油。一方面，所述防腐油对所述导体112没有腐蚀作用，另一方面，所述防腐油对所述导体112有很强的粘附性。此外，所述防腐油还可以具有耐高温、耐寒性、耐水性、耐酸碱盐等。可以理解的是，所述防腐油需要多种材料混合而成，比如橡胶、地腊、石棉泥等。

进一步地，所述多个导体112外紧密挤包裹第一半导电屏蔽层116，所述第一半导电屏蔽层116的横截面呈正六边形。每个所述线芯组110外的第一半导电屏蔽层116结构相同，多个所述线芯组110之间以所述第一半导电屏蔽层116的每条边相互抵接呈蜂窝排列。所述多个导体112与所述第一半导电屏蔽层116之间的空隙填充有阻水材料114。

为了提高本实施例提供的电力电缆200的阻燃性能，所述多个所述线芯组110与所述绝缘层120之间的空隙填充有阻燃材料118；所述阻燃材料118可以包括聚氯乙烯、阻燃增塑剂和氢氧化物填料。可以理解的是，所述阻燃材料118是以聚氯乙烯为主体，加入阻燃增塑剂和氢氧化物填料等阻燃成分，从而所述阻燃材料118阻止被引燃和抑制火焰传播的作用。

在本实施例提供的所述电力电缆200中，所述多个线芯组110外紧密挤包裹一层绝缘层120。所述绝缘层120外紧密挤包裹第二半导电屏蔽层130。所述第二半导电屏蔽层130外紧密包裹铜塑复合层140，所述铜塑复合层140外紧密挤包裹玄武岩纤维复合材料护套150。

为了提高电力电缆200的防火、隔热、阻燃以及抗腐蚀性能，所述第二半导电屏蔽层130与所述铜塑复合层140之间填充有玄武岩纤维材料132。玄武岩纤维，是玄武岩石料在1450℃～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的连续纤维。玄武岩纤维是一种新出现的新型无机环保绿色高性能纤维材料，它是由二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化铁和二氧化钛等氧化物组成的玄武岩石料在高温熔融后，通过漏板快速拉制而成的。玄武岩连续纤维不仅稳定性好，而且还具有电绝缘性、抗腐蚀、抗燃烧、耐高温等多种优异性能。此外，玄武岩纤维的生产工艺产生的废弃物少，对环境污染小，产品废弃后可直接转入生态环境中，无任何危害，因而是一种绿色、环保材料。在本实施例中，玄武岩纤维材料132是以玄武岩纤维为主的复合材料，以此来提高电力电缆200的隔热、阻燃以及抗腐蚀性能等性能。

作为一种实施方式，所述第二半导电屏蔽层130与所述铜塑复合层140之间也可以填充玻璃纤维材料，所述玻璃纤维材料具备耐热性，而且自身无法进行燃烧、耐老化、防腐蚀、防霉以及抗紫外线辐射等性能。例如，所述玻璃纤维材料可以是将硅砂、石英、硼酸以及粘土等原料按照一定的比例混合，加入钙、镁等金属氧化物中的金属离子以及微量金属离子如铍等元素，送入高温炉中，制成不同特性的玻璃纤维。所述一定的比例可以按照用户不同的需求而设定，所述高温可以为1200-1300，从而用户需求的制成不同特性的玻璃纤维。

请参照图3，为了提高所述电力电缆200的径向阻水，所述铜塑复合层140外面设置有多个凸块141。这样，所述铜塑复合层140表面是凹凸不平的，增大外表面的接触面积，一旦有水进入，水可以向凹陷的地方流入，阻止电力电缆200径向进水。

需要说明的是，本实用新型实施例提供的电力电缆200，为简要描述，其结构原理及产生的技术效果和前述第一实施例提供的电力电缆100相同之处的结构，在本实施例部分未提及之处，可参考前述第一实施例中相应内容。

本实施例提供的电力电缆200通过所述导体112上还可以涂有一层防腐油。所述多个所述线芯组110与所述绝缘层120之间的空隙填充有阻燃材料118。所述第二半导电屏蔽层130与所述铜塑复合层140之间填充有玄武岩纤维材料132。所述铜塑复合层140外面设置有多个凸块141。本实施例提供的电力电缆200能够提高绝缘性能、防水、阻燃隔热以及防腐蚀，从而延长电缆的寿命。

第三实施例

请参照图4，本实施例提供一种电传输系统300，包括供电设备310以及多个如第二实施例提供的电力电缆200。所述供电设备310与所述电力电缆200电连接。供电设备310用于为电力电缆200提供电源，可以为发电机。所述电传输系统300还可以包括用电设备320，所述用电设备320与所述电力电缆200电连接。

本实施例提供的电传输系统300的工作原理是：供电设备310为电力电缆200提供电源，经过电力电缆200的传输，用电设备320接收电力电缆200的传输的电而进行工作。

本实施例提供的能够电传输系统300通过电力电缆200的传输线路，从而提高整个输电线路的安全性能。

综上所述，本实用新型实施例提供的电力电缆200通过所述导体112上还可以涂有一层防腐油。所述多个所述线芯组110与所述绝缘层120之间的空隙填充有阻燃材料118。所述第二半导电屏蔽层130与所述铜塑复合层140之间填充有玄武岩纤维材料132。所述铜塑复合层140外面设置有多个凸块141。本实施例提供的电力电缆200能够提高绝缘性能、防水、阻燃隔热以及防腐蚀，从而延长电缆的寿命。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。