35KV多层防水电缆的制作方法

文档序号:12307517阅读:389来源:国知局
本发明涉及电缆
技术领域
,具体涉及一种35kv多层防水电缆。
背景技术
:随着我国经济的飞速发展,我国的高层建筑、地铁、核电站、造船业、光电子通讯等更是以前所未有的速度发展,电线电缆的用量也随之迅速增长。电力电缆是一种用于传输和分配电能的电缆,在通信、民用等各行各业有着广泛的应用。电力系统中一般采用普通的交联聚乙烯绝缘、聚氯乙烯护套电力电缆。这类产品纵向阻水和径向阻水性能均较差,其绝缘层易产生水树。高温下,绝缘层水树枝里可能发生显著的氧化,导致吸水性增大,导电性增高,最终热击穿。即使在低温下,绝缘层水树枝经较长时间氧化或转化为电树枝,也会造成绝缘层的损坏。特别是在南方地区,由于潮湿、多雨、地下水位高,电缆在敷设时要经过低洼有水的地方,部分电缆长期浸泡在水中,如果没有很好的防水结构,那么电缆更容易产生绝缘的水树枝老化,从而造成绝缘的水树放电或击穿,造成绝缘层的损坏,这样将会大大缩短电缆的使用寿命。埋地敷设电缆的阻水性显得格外重要,用户越来越需要一种能够防止潮气和水分侵蚀、经久耐用的电缆,以保障电缆的传输性能和正常使用。技术实现要素:本发明意在提供35kv多层防水电缆,以解决现有电缆防水性能差的问题。为达到上述目的,本发明的基础技术方案如下:35kv多层防水电缆,包括多根金属导体,每根金属导体的外侧均依次包覆有导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、铜带、内防水层,还包括将多根金属导体包裹在一起的内衬层,内衬层的外侧依次包覆有铠装层、外护套,所述内防水层与内衬层之间设置有防水填充层。本方案的原理及优点是:实际应用时,导体屏蔽层对单根金属导体内电流通过产生的磁场进行屏蔽,减小多根金属导体相互之间的影响,能起到一定的接地保护作用,电缆破损后泄露的电流可通过导体屏蔽层流入接地网,还能消除金属导体表面不光滑所引起的表面电场强度的增加,使绝缘层与金属导体有较好的接触。绝缘层能对单根金属导体进行绝缘保护,绝缘屏蔽层能够与单根金属导体外侧的绝缘层良好接触,与绝缘层外侧的铜带等电位,避免在绝缘层与铜带之间发生局部放电。铜带作为金属屏蔽层,在正常运行时通过电容电流;当系统发生短路时,作为短路电流的通道,同时也起到屏蔽电场的作用,避免金属导体之间发生绝缘击穿。内防水层对单根金属导体进行独立的防水保护,对绝缘层进行防水保护,防水填充层一方面对多根金属导体之间的空间进行填充,使电缆内的金属导体相互之间的位置相对固定,另一方面对多根金属导体进行整体的防水保护,进一步提高防水效果。内衬层作为外防水层对防水填充层填充定型后的电缆进行整体的进一步防水保护,铠装层能够增强电缆整体的抗拉强度、抗压强度等机械,延长使用寿命,还可以通过屏蔽保护提高电缆抗干扰性能。外护套作为电缆的最外层保护,使电缆表面防化学侵蚀、防水、防潮、防燃烧,提高电缆的机械强度,使得电缆使用寿命更高。长期使用过程中即便外护套破损进水,内衬层能够将水完全阻挡在电缆外部,即使内衬层受到损伤,外部的水经过内衬层向电缆内渗透,在防水填充层被进一步阻水。即使有少量的水穿过防水填充层,而包覆在金属导体外部的内防水层也能够对渗水进行阻挡,为金属导体创造干燥的工作环境,有效防止金属导体与渗水之间接触,保证电缆的正常工作,并不会发生因渗水而触电的事故。优选方案一,作为基础方案的一种改进,所述导体屏蔽层为交联型半导电内屏蔽材料经过共挤制成,厚度为0.6~0.8mm。这样设置的导体屏蔽层能够在通电后通过上述厚度范围内的半导电材料对金属导体附近的电场应力集中进行缓和,消除多根金属导体之间的影响,改善电缆内部电场径向分布,提高电缆的电气强度,改善电缆的使用寿命。优选方案二,作为优选方案一的一种改进,所述绝缘层为过氧化物交联聚乙烯绝缘材料经过共挤制成,厚度10.5~11.5mm。采用过氧化物交联的方法,使聚乙烯分子由线型分子结构变为三维网状结构,由热塑性材料变成热固性材料,网状立体结构使得绝缘层具有良好的耐热性能和耐化学性能,保持了聚乙烯材料的良好绝缘性能,且绝缘电阻进一步增大;由于交联过程中在大分子间建立了新的化学键,使得绝缘材料的硬度、刚度、耐磨性和抗冲击性均有提高,采用上述厚度范围即可对电缆进行十分优异的绝缘保护。优选方案三,作为优选方案二的一种改进,所述绝缘屏蔽层为交联型半导电外屏蔽材料经过共挤制成,厚度为0.7~0.9mm。通过交联和加入导电材料如炭黑,制成的该厚度范围的绝缘屏蔽层,使得绝缘屏蔽层具有良好的不可剥离性和附着力,使得绝缘屏蔽层与绝缘层贴合更加紧密,避免与绝缘层的分层促使局部放电量的不断增长,杂质向绝缘层迁移和绝缘屏蔽层表面尖端物一起促使绝缘层内部电树或水树的形成和发展,提高电缆的电气性能和使用寿命。优选方案四,作为优选方案三的一种改进,所述铜带螺旋绕包在绝缘屏蔽层外侧。这样通过螺旋式的绕包方式能够将单根铜带均匀的包覆在绝缘屏蔽层外侧形成厚度均匀的金属屏蔽层,对电缆的屏蔽保护效果更好。优选方案五,作为优选方案四的一种改进,所述内防水层和内衬层均为聚乙烯材料挤出成型,密度大于0.940g/cm3。这样制成的内防水层和内衬层具有较高的密度,能够对每一根电缆和多根电缆成缆后分别进行良好的防水保护,还能防止铠装层成型时对电缆造成损坏。优选方案六,作为优选方案五的一种改进,所述防水填充层为阻水带在多根金属导线外侧绕包形成的绕包阻水层,所述阻水带为阻水纱制成。采用阻水纱制成防水填充层,当水分穿过外护套、铠装层和内衬层后与防水填充层中的阻水纱接触,阻水纱遇水膨胀将内衬层、铠装层上的破损口封堵,防止水分继续渗透浸入电缆内部。优选方案七,作为优选方案六的一种改进,所述铠装层为单股镀锌圆钢丝绕包而成,钢丝的直径为0.9mm。采用该直径的镀锌圆钢丝具有良好的防腐蚀性能,整体性强,结构坚固,使用过程中能保有较好的屏蔽性能,即便最外层的外护套破损,也能为电缆提供稳定、良好的防水、屏蔽保护作用。优选方案八,作为优选方案七的一种改进,所述外护套为聚烯烃材料制成,外护套的厚度为2.7~3.0mm。聚烯烃具有相对密度小、耐化学药品性、耐水性好,有良好的机械强度、电绝缘性,采用该厚度作为外护套能为电缆提供优异的保护作用,同时减少成本的投入。优选方案九,作为优选方案基础方案至优选方案八任一的一种改进,所述金属导体至少有三根。作为优选三根金属导体制成的电缆散热、绝缘性能更好,金属导体在电缆内部呈三角形分布,机械性能更好。附图说明图1为本发明实施例的结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:说明书附图中的附图标记包括:金属导体1、导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4、铜带5、内防水层6、防水填充层7、内衬层8、铠装层9、外护套10。实施例1,基本如附图1所示:35kv多层防水电缆,包括三根金属导体,每根金属导体的外侧均依次包覆有导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、铜带、内防水层,铜带以螺旋绕包的方式缠绕在绝缘屏蔽层外侧。还包括将多根金属导体包裹在一起的内衬层,内衬层的外侧依次包覆有铠装层、外护套,所述内防水层与内衬层之间设置有防水填充层。防水填充层为阻水带在多根金属导线外侧绕包形成的绕包阻水层,阻水带为阻水纱制成。导体屏蔽层为交联型半导电内屏蔽材料经过共挤制成,厚度为0.6mm。绝缘层为过氧化物交联聚乙烯绝缘材料经过共挤制成,厚度10.5mm。绝缘屏蔽层为交联型半导电外屏蔽材料经过共挤制成,厚度为0.7mm。内防水层和内衬层均为聚乙烯材料挤出成型,密度大于0.942g/cm3。外护套为聚烯烃材料制成,外护套的厚度为2.7mm。本实施例中,导体屏蔽层对单根金属导体内电流通过产生的磁场进行屏蔽,减小多根金属导体相互之间的影响,能起到一定的接地保护作用,电缆破损后泄露的电流可通过导体屏蔽层流入接地网,还能消除金属导体表面不光滑所引起的表面电场强度的增加,使绝缘层与金属导体有较好的接触。绝缘层能对单根金属导体进行绝缘保护,绝缘屏蔽层能够与单根金属导体外侧的绝缘层良好接触,与绝缘层外侧的铜带等电位,避免在绝缘层与铜带之间发生局部放电。铜带作为金属屏蔽层,在正常运行时通过电容电流;当系统发生短路时,作为短路电流的通道,同时也起到屏蔽电场的作用,避免金属导体之间发生绝缘击穿。内防水层对单根金属导体进行独立的防水保护,对绝缘层进行防水保护,防水填充层一方面对多根金属导体之间的空间进行填充,使电缆内的金属导体相互之间的位置相对固定,另一方面对多根金属导体进行整体的防水保护,进一步提高防水效果。内衬层作为外防水层对防水填充层填充定型后的电缆进行整体的进一步防水保护,铠装层能够增强电缆整体的抗拉强度、抗压强度等机械,延长使用寿命,还可以通过屏蔽保护提高电缆抗干扰性能。外护套作为电缆的最外层保护,使电缆表面防化学侵蚀、防水、防潮、防燃烧,提高电缆的机械强度,使得电缆使用寿命更高。实施例2,本实施例与实施例1的区别仅在于:导体屏蔽层为交联型半导电内屏蔽材料经过共挤制成,厚度为0.7mm。绝缘层为过氧化物交联聚乙烯绝缘材料经过共挤制成,厚度11mm。绝缘屏蔽层为交联型半导电外屏蔽材料经过共挤制成,厚度为0.8mm。内防水层和内衬层均为聚乙烯材料挤出成型,密度大于0.945g/cm3。外护套为聚烯烃材料制成,外护套的厚度为2.85mm。实施例3,本实施例与实施例1的区别仅在于:导体屏蔽层为交联型半导电内屏蔽材料经过共挤制成,厚度为0.8mm。绝缘层为过氧化物交联聚乙烯绝缘材料经过共挤制成,厚度11.5mm。绝缘屏蔽层为交联型半导电外屏蔽材料经过共挤制成,厚度为0.9mm。内防水层和内衬层均为聚乙烯材料挤出成型,密度大于0.95g/cm3。外护套为聚烯烃材料制成,外护套的厚度为3.0mm。对本申请方案的电缆进行检测,检测结果分别如表1所示:表1项目检测值防水性能20度的水中放24小时两端无渗水阻燃级别a级屏蔽短路电流3.5千安.1秒长期允许载流量90度敷设时允许环境温度0度以上敷设时电缆弯曲半径不小于电缆直径的15倍表1中,采用gb/t12706.2-2002附录d(标准性目录)透水试验来进行试验,结果显示本发明提供的电缆成功通过试验,具有优异的防水性能,敷设时允许环境温度和阻燃级别能良好的适应我国南方大部分地区高温潮湿的环境,具有高出gb/t2951-2008要求的屏蔽短路电流,具有优异的电气屏蔽保护性能,能更好的适用于潮湿的环境。以上所述的仅是本发明的实施例,方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本发明结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本发明的保护范围,这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。当前第1页12
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