一种耐恶劣环境电力电缆的制作方法

文档序号:17229577发布日期:2019-03-30 07:49阅读:574来源:国知局
技术简介:
本专利针对现有电力电缆弯曲性差、阻燃性不足、防蚁鼠效果弱、外护套易收缩及无法接地等问题,提出采用三层共挤结构的综合绝缘层与防护层方案。通过无卤低烟弹性体材料替代传统硬质层,提升电缆柔软性与阻燃性;引入耐候型聚氨酯弹性体护套,增强防水、耐候及防机械损伤性能;辅护层设计实现电气接地功能,确保绝缘状态可监测,全面满足恶劣环境下的安全可靠性需求。
关键词:耐恶劣环境电缆,三层共挤结构

本实用新型涉及一种电力电缆,具体涉及一种额定电压1.8/3kV及以下交联弹性体绝缘耐恶劣环境软电力电缆。



背景技术:

目前额定电压1500V轨道交通直流软电力电缆存在以下不足:

1)电缆的软铜导体外重叠绕包一层防护带以防软铜导体松散,由于电缆的软铜导体有防护带的约束,当电缆发生弯曲时外侧防护带表面产生张力阻碍电缆的弯曲,从而会影响电缆柔软弯曲性。

2)绝缘层与外护层间设有隔氧层,以提高电缆的阻燃性能,隔氧层为高阻燃的热塑性无卤低烟聚烯烃护套料,该材料较硬、弹性小且断裂伸长率小,隔氧层会影响电缆柔软弯曲性,从而不能满足电缆高弯曲使用环境,另外当电缆燃烧时,电缆的隔氧层受热收缩与绝缘层间空隙逐渐增大,火经过空隙加快了绝缘层燃烧,致使电缆的热释放总量及热释放速率很难达标,

3)电缆的外护套采用耐候性防蚁鼠无卤低烟阻燃护套料,由于该护套料中加入防蚁、防鼠有关成分,通过防蚁、防鼠有关成分的气味使白蚁、老鼠不去啃咬,但随着电缆使用年限的增加,防蚁、防鼠有关成分的气味逐渐减弱,电缆的防蚁、防鼠效果也在逐渐变差。

4)电缆的外护套在户外受高温天气及光照会出现一定程度的收缩,致使电缆中间接头中的外护套在运行几年后出现不同程度的滑脱,最终造成电缆中间接头处外护层被破坏,存在安全隐患。

5)电缆除导体外均为非金属层,电缆无法进行电气接地,当电缆的绝缘发生漏电不良时也无法检测出,电缆线路存在安全隐患也无法知晓。



技术实现要素:

本实用新型为了解决上述问题,从而提供一种可适用于额定电压1500V及以下城市轨道交通工程(地铁或轻轨等)中作配电用和可适用于额定电压 1.8/3kV风力发电系统或类似系统用的耐恶劣环境电力电缆。

为达到上述目的,本实用新型的技术方案如下:

一种耐恶劣环境电力电缆,所述耐恶劣环境电力电缆包括软铜导体,所述软铜导体外围由内向外依次包覆有综合绝缘层和综合防护层,所述综合绝缘层由耐磨层、绝缘层和阻燃层三层共挤而成,所述综合防护层由防水层、主护层和辅护层三层共挤而成。

在本实用新型的一个优选实施例中,所述软铜导体为第5种软铜导体或第 5种镀锡软铜导体或第6种软铜导体或第6种镀锡软铜导体。

在本实用新型的一个优选实施例中,所述软铜导体为圆形结构,所述软铜导体由多股束线导体绞合而成,每股束线导体由若干根软圆铜线束绞而成。

在本实用新型的一个优选实施例中,所述软铜导体的绞合方向与单股束线导体的束绞方向相反。

在本实用新型的一个优选实施例中,所述耐磨层、绝缘层和阻燃层结合紧密而不能分离,所述耐磨层由无卤低烟聚氨酯弹性体耐磨绝缘料紧包挤出在软铜导体上构成,所述绝缘层由交联弹性体绝缘料直接挤包在耐磨层外构成,所述阻燃层由无卤低烟阻燃弹性体阻燃绝缘料直接挤包在绝缘层外构成。

在本实用新型的一个优选实施例中,所述防水层、主护层和辅护层结合紧密而不能分离,所述防水层由高密度聚乙烯护套料紧包挤出在阻燃层上构成,所述主护层由无卤低烟阻燃弹性体护套料直接挤包在防水层外构成,所述辅护层由耐候型无卤低烟阻燃聚氨酯弹性体护套料直接挤包在主护层外构成。

本实用新型的有益效果是:

本实用新型具有较好的耐扭曲性、柔软弯曲性、耐磨性、耐寒性、耐候性、耐油性、耐酸碱性、阻燃性、防动物啃咬、防机械损伤、防水性及环保性能,从而具有较好满足恶劣环境的安全可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,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的附图。

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本实用新型。

参见图1,本实用新型提供的耐恶劣环境电力电缆,其包括软铜导体100。

软铜导体100具体为第5种软铜导体或第5种镀锡软铜导体或第6种软铜导体或第6种镀锡软铜导体。

软铜导体100,其为圆形结构,其由多股束线导体绞合而成,每股束线导体由若干根软圆铜线束绞而成。

本申请具体采用笼式绞线机对多股束线导体进行绞合,各股放线具有退扭功能,多股束线导体经绞合后未经过扭转,其各层采用同向绞合,这样使得导体主体100的导电性能及柔软性有所提升。

另外,本申请中的软铜导体100绞合方向与单股束线导体的束绞方向相反,这样能让单股束线导体的软圆铜线处于自由状态,最大程度地减小多股束线导体之间空隙,从而使得软铜导体100的软圆铜线间密实且结构稳定不易变形。

在软铜导体100外围由内向外依次包覆有综合绝缘层200和综合外护层 300。

综合绝缘层200,其由耐磨层210、绝缘层220和阻燃层230三层共挤而成,这样使得耐磨层210、绝缘层220和阻燃层230结合紧密而不能分离。

耐磨层210,其具体由无卤低烟聚氨酯弹性体耐磨绝缘料紧包挤出在软铜导体100上构成,这样使得耐磨层210具有较好的耐磨及缓冲弹性,能减轻电缆在弯曲时软铜导体100对绝缘层220力的作用以及机械损伤。

绝缘层220,其具体由交联弹性体绝缘料直接挤包在耐磨层外构成,这样使得绝缘层220具有较好弯曲性能。

阻燃层230,其具体由无卤低烟弹性体阻燃绝缘料直接挤包在绝缘层外构成,这样使得阻燃层230具有较好的阻燃性,能抑制绝缘层的燃烧,能有效减少电缆的燃烧热释放总量及降低电缆的燃烧热释放速率。

另外,综合绝缘层200整体采用半挤管式+抽真空方式进行生产,这样使得使耐磨层210与软铜导体100结合紧密,耐磨层210及阻燃层230的厚度为综合绝缘层200厚度的10%及以下,同时使得电缆的绝缘层220结构及性能不受影响。

综合防护层300,其由防水层310、主护层320和辅护层330三层共挤而成,这样使得防水层310、主护层320和辅护层330结合紧密而不能分离。

防水层310,其具体由高密度聚乙燃护套料紧包挤出在阻燃层230上构成,这样使得防水层310具有较好的径向防水性能。

主护层320,其具体由无卤低烟阻燃弹性体护套料直接挤包在防水层310 上构成。

辅护层330,其具体由耐候型无卤低烟阻燃聚氨酯弹性体护套料直接挤包在主护层320外构成,这样使得辅护层330的耐磨性能及防机械损伤性能较好,能有效防止电缆敷设过程外力对电缆护套的伤害。

通过上述结构的设置,本申请保证电缆在使用过程中能真正达到从物理上有效防止动物(如白蚁、老鼠等)对电缆的破坏,对敷设场所环保,耐候型无卤低烟阻燃聚氨酯弹性体护套料又具有较好的耐候性、耐油性、耐酸碱性,这样使得电缆能满足恶劣环境下的使用要求。

另外,由于辅护层330收缩率小,主护层320和辅护层330结合紧密而不能分离,使得本申请在户外受高温天气及光照环境下,辅护层330能有效抑制主护层320的收缩,致使电缆中间接头中的外护套在运行几年后也不会出现滑脱,消除中间接头出现安全隐患。

再者,辅护层330可根据需要采用耐候型无卤低烟阻燃聚氨酯弹性体半导电护套料,在使用过程中电缆的外护套表面能充分有效地进行电气接地,也可方便地检测电缆的导体与半导电辅护层的绝缘电阻,从而能准确地判断电缆的绝缘完好情况,对电缆线路的运行状况能做到心中有数,能及时发现电缆的绝缘异常情况并采取有效纠正,消除存在的安全隐患,半导电辅护层在通电过程中能较好地均匀电缆的电场,从而提高电缆的使用寿命。

综合防护层300整体采用半挤管式+抽真空方式进行生产,这样使得阻燃层230与防水层310结合紧密,防水层310及辅护层330的厚度为综合防护层 200厚度的10%及以下,这样使得电缆的主护层320结构及性能不受影响。

另外,本电缆中的综合绝缘层200及综合防护层300所使用的非金属结构均为无卤低烟弹性体结构,共六层均为结合紧密的挤出塑料密实层,这样可使得电缆具有较好的柔软弯曲性能、防水性能、耐-40℃低温性能及环保性能,综合绝缘层200中的阻燃层、综合防护层300中的主护层320及辐护层330均为阻燃结构,这样可使得电缆具有较好的阻燃性能。

这样通过上述结构构成的电缆,使得电缆各层结合紧密,无绕包带及隔氧层,电缆外径小、重量轻,弯曲时电缆整体受力各层结构稳定,电缆弯曲半径可达到4D(D为电缆平均直径),电缆具有较好的耐扭曲性、柔软弯曲性能,易于电缆的敷设安装,电缆能满足各种恶劣环境的运行要求。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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