一種防腐蝕阻水交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的制作方法
【專利說明】一種防腐蝕阻水交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及防火電線電纜領(lǐng)域，特別涉及一種防腐蝕阻水交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。
【背景技術(shù)】
[0003]國內(nèi)交聯(lián)聚乙烯(XLPE)絕緣電力電纜的應(yīng)用越來越廣泛，至今已有三十多年的歷史，因其良好的電氣和機(jī)械物理性能，且具有生產(chǎn)工藝簡單、結(jié)構(gòu)輕便、傳輸容量大、安裝敷設(shè)及維護(hù)保養(yǎng)方便、不受落差限制等優(yōu)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
[0004]上世紀(jì)90年代，電纜專家們曾將80年代初使用的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)由于沒有采用防腐阻水結(jié)構(gòu)的電纜已無法運(yùn)行，電纜使用壽命沒有達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期30年的目標(biāo)。經(jīng)對故障電纜的解剖分析，主要原因是XLPE電纜在敷設(shè)和運(yùn)行期間，外力造成電纜護(hù)套及絕緣損傷或接頭損壞時，潮氣或水分會沿著電纜縱向和徑向間隙滲入，致使XLPE絕緣在運(yùn)行電壓下產(chǎn)生了水樹枝。水樹枝經(jīng)一定時間后生長到一定長度艱險會在水樹枝尖端引發(fā)永久性電樹枝缺陷，最終導(dǎo)致電纜絕緣擊穿。
[0005]據(jù)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)電網(wǎng)10— 35KV電力系統(tǒng)中，地下直埋XLPE絕緣電纜基本上沒有采用阻水結(jié)構(gòu)，普遍在運(yùn)行8 —12年后就會出現(xiàn)水樹枝，發(fā)生擊穿事故，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。因此，電纜防腐阻水結(jié)構(gòu)的使用對于保證XLPE電纜的可靠性與壽命都具有非常重要的意義。
[0006]由于電纜是經(jīng)過多種工序分別制作完成，在此過程中會在金屬屏蔽帶表面有多種可能產(chǎn)生水分:I)電纜生產(chǎn)過程中材料本身含有水分;2)電纜在生產(chǎn)完成后熱縮帽密封不良好;3)電纜在敷設(shè)中外護(hù)套破損或發(fā)生過電壓時外護(hù)套擊穿;4)制作電纜中間接頭或終端時，制作時未用加熱毯進(jìn)行加熱校直排濕，以及電纜附件在繞包密封時密封不良好，電纜接頭部分有潮汽進(jìn)入;5)根據(jù)電滲現(xiàn)象，由于我國大部分雨水呈酸性，電纜長期浸泡在水中，絕緣材料含有水分，水分在電場作用下帶正電，當(dāng)電纜芯加正極性試驗(yàn)電壓時，水分被電纜芯排斥，滲向金屬屏蔽;絕緣中的水分相對較少；當(dāng)電纜芯加負(fù)極性試驗(yàn)電壓時，水分會被電纜芯吸引，滲過絕緣向電纜芯移動，在移動的過程中使絕緣中高場強(qiáng)區(qū)的水分相對增加。在電纜交接竣工試驗(yàn)中和電纜正常運(yùn)行中，水分在電纜中來回游走，導(dǎo)致金屬屏蔽腐蝕;6)電纜滿載一一半載一一檢修或晝夜溫差較大時外護(hù)套里的氣體會由于正負(fù)壓影響，受熱時電纜護(hù)套里弄為正壓，沖擊附件的密封處，冷卻后電纜護(hù)套里又為負(fù)壓會吸進(jìn)一些潮氣。
[0007]由于電纜通電運(yùn)行時就會發(fā)熱同時將需向外傳導(dǎo)散發(fā)出去，當(dāng)電纜或運(yùn)行環(huán)境中含有水分和電解質(zhì)時，由于屏蔽帶所處位置受電磁場影響會發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，繞包在絕緣屏蔽表面上的常規(guī)金屬屏蔽帶就很容易加速發(fā)生腐蝕。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供是一種阻水性好、防腐蝕性好的交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。
[0009]本發(fā)明公開了一種防腐蝕阻水交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，包括由一根或多根阻水線芯絞合而成的纜芯，在纜芯的空隙處設(shè)有阻水填充層，在纜芯外繞包厚度為2-4mm的阻水帶，在阻水帶外依次縱包厚度為4-6mm的鋁塑復(fù)合帶和擠包厚度為8-10mm的防水PE護(hù)套;所述的阻水線芯由阻水導(dǎo)體、采用三層共擠方式依次擠包在阻水導(dǎo)體上的半導(dǎo)電屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層以及繞包在絕緣屏蔽層外的納米鋁合金屏蔽帶構(gòu)成。
[0010]進(jìn)一步改進(jìn)，所述阻水填充層為阻水填充繩、阻水填充紗或阻水填充繩和阻水填充紗的共同體。
[0011 ]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的納米招合金屏蔽帶包括招合金基礎(chǔ)材料層，該招合金基礎(chǔ)材料層的兩側(cè)分別對稱設(shè)有由內(nèi)而外覆蓋的非晶態(tài)物質(zhì)過渡層、非金屬層和納米導(dǎo)電材料層。
[0012]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下有益效果:
1、上述電纜結(jié)構(gòu)在徑向防水方面選用防水鋁塑復(fù)合帶和擠包的聚乙烯護(hù)套共同作用達(dá)到徑向防水的目的，其機(jī)理為當(dāng)擠包聚乙烯護(hù)套時，由于聚乙烯融體高溫和壓力的作用，鋁塑復(fù)合帶表面的聚乙烯膜與聚乙烯護(hù)套的內(nèi)表面得以很好的粘結(jié)，從而從外界阻止了水分的進(jìn)入，達(dá)到良好的阻水效果；
2、將受潮后容易被腐蝕的金屬屏蔽帶用納米鋁合金屏蔽帶代替，避免了普通的金屬屏蔽帶被氧化腐蝕的風(fēng)險；
3、從外護(hù)層向內(nèi)依次采取防水措施，保證水分和潮氣不可能進(jìn)入，杜絕了金屬屏蔽帶受浸蝕的風(fēng)險。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明納米鋁合金屏蔽帶的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例對本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋:
如圖1所示，本發(fā)明所述的一種防腐蝕阻水交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，包括由一根或多根阻水線芯絞合而成的纜芯，在纜芯的空隙處設(shè)有阻水填充層6，在纜芯外繞包厚度為2-4mm的阻水帶7，在阻水帶7外依次縱包厚度為4-6_的鋁塑復(fù)合帶8和擠包厚度為8-10mm的防水PE護(hù)套9;所述的阻水線芯由阻水導(dǎo)體1、采用三層共擠方式依次擠包在阻水導(dǎo)體I上的半導(dǎo)電屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4以及繞包在絕緣屏蔽層外的納米鋁合金屏蔽帶5構(gòu)成。
[0015]其中，所述阻水填充層6為阻水填充繩、阻水填充紗或阻水填充繩和阻水填充紗的共同體，使得纜芯阻水效果很好。
[0016]如圖2所示，所述的納米鋁合金屏蔽帶5包括鋁合金基礎(chǔ)材料層51，該鋁合金基礎(chǔ)材料層51的兩側(cè)分別對稱設(shè)有由內(nèi)而外覆蓋的非晶態(tài)物質(zhì)過渡層52、非金屬層53和納米導(dǎo)電材料層54。
[0017]本設(shè)計(jì)選用金屬屏蔽帶為防腐蝕大大強(qiáng)于銅帶的納米鋁合金屏蔽帶，同時電纜其他輔助材料也選用防水分和阻止水分材料，雙重保證了電纜不可進(jìn)入水分和金屬屏蔽帶不腐蝕，確保交聯(lián)聚乙烯電纜的壽命達(dá)到設(shè)計(jì)30年要求。
[0018]本發(fā)明提供了一種防腐蝕阻水交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的思路及方法，具體實(shí)現(xiàn)該技術(shù)方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中未明確的各組成部分均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防腐蝕阻水交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，其特征在于:包括由一根或多根阻水線芯絞合而成的纜芯，在纜芯的空隙處設(shè)有阻水填充層(6)，在纜芯外繞包厚度為2-4mm的阻水帶(7)，在阻水帶(7)外依次縱包厚度為4-6mm的鋁塑復(fù)合帶(8)和擠包厚度為8-10_的防水PE護(hù)套(9);所述的阻水線芯由阻水導(dǎo)體(1)、采用三層共擠方式依次擠包在阻水導(dǎo)體(I)上的半導(dǎo)電屏蔽層(2)、絕緣層(3)、絕緣屏蔽層(4)以及繞包在絕緣屏蔽層外的納米鋁合金屏蔽帶(5)構(gòu)成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐蝕阻水交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，其特征在于:所述阻水填充層(6)為阻水填充繩、阻水填充紗或阻水填充繩和阻水填充紗的共同體。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的防腐蝕阻水交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，其特征在于:所述的納米鋁合金屏蔽帶(5)包括鋁合金基礎(chǔ)材料層(51)，該鋁合金基礎(chǔ)材料層(51)的兩側(cè)分別對稱設(shè)有由內(nèi)而外覆蓋的非晶態(tài)物質(zhì)過渡層(52)、非金屬層(53)和納米導(dǎo)電材料層(54)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防腐蝕阻水交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，包括由一根或多根阻水線芯絞合而成的纜芯，在纜芯的空隙處設(shè)有阻水填充層，在纜芯外繞包厚度為2-4mm的阻水帶，在阻水帶外依次縱包厚度為4-6mm的鋁塑復(fù)合帶和擠包厚度為8-10mm的防水PE護(hù)套；所述的阻水線芯由阻水導(dǎo)體、采用三層共擠方式依次擠包在阻水導(dǎo)體上的半導(dǎo)電屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層以及繞包在絕緣屏蔽層外的納米鋁合金屏蔽帶構(gòu)成。該電纜結(jié)構(gòu)在徑向防水方面選用防水鋁塑復(fù)合帶和擠包的聚乙烯護(hù)套共同作用達(dá)到徑向防水的目的，其機(jī)理為當(dāng)擠包聚乙烯護(hù)套時，由于聚乙烯融體高溫和壓力的作用，鋁塑復(fù)合帶表面的聚乙烯膜與聚乙烯護(hù)套的內(nèi)表面得以很好的粘結(jié)，從而從外界阻止了水分的進(jìn)入，達(dá)到良好的阻水效果。
【IPC分類】H01B9/02, H01B7/285, H01B7/28, H01B7/282
【公開號】CN105679453
【申請?zhí)枴緾N201610255420
【發(fā)明人】張衛(wèi)忠, 史波
【申請人】無錫市曙光電纜有限公司
【公開日】2016年6月15日
【申請日】2016年4月25日