一種防腐蝕阻水交聯聚乙烯絕緣電力電纜的製作方法
2023-05-09 00:00:56 1
專利名稱:一種防腐蝕阻水交聯聚乙烯絕緣電力電纜的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種防腐蝕阻水交聯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的鋁塑複合帶和擠包厚度為8?10mm的防水PE護套；所述的阻水線芯由阻水導體、採用三層共擠方式依次擠包在阻水導體上的半導電屏蔽層、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成。該電纜結構在徑向防水方面選用防水鋁塑複合帶和擠包的聚乙烯護套共同作用達到徑向防水的目的，其機理為當擠包聚乙烯護套時，由於聚乙烯融體高溫和壓力的作用，鋁塑複合帶表面的聚乙烯膜與聚乙烯護套的內表面得以很好的粘結，從而從外界阻止了水分的進入，達到良好的阻水效果。
【專利說明】
一種防腐蝕阻水交聯聚乙烯絕緣電力電纜
技術領域
[0001]本實用新型涉及防火電線電纜領域，特別涉及一種防腐蝕阻水交聯聚乙烯絕緣電力電纜。
【背景技術】
[0002]國內交聯聚乙烯(XLPE)絕緣電力電纜的應用越來越廣泛，至今已有三十多年的歷史，因其良好的電氣和機械物理性能，且具有生產工藝簡單、結構輕便、傳輸容量大、安裝敷設及維護保養方便、不受落差限制等優點，在電力系統中得到了廣泛的應用。
[0003]上世紀90年代，電纜專家們曾將80年代初使用的交聯聚乙烯絕緣電纜進行了調查，發現由於沒有採用防腐阻水結構的電纜已無法運行，電纜使用壽命沒有達到設計預期30年的目標。經對故障電纜的解剖分析，主要原因是XLPE電纜在敷設和運行期間，外力造成電纜護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絕緣在運行電壓下產生了水樹枝。水樹枝經一定時間後生長到一定長度艱險會在水樹枝尖端引發永久性電樹枝缺陷，最終導致電纜絕緣擊穿。
[0004]據統計，國內電網10— 35KV電力系統中，地下直埋XLPE絕緣電纜基本上沒有採用阻水結構，普遍在運行8 —12年後就會出現水樹枝，發生擊穿事故，嚴重影響電網的安全運行。因此，電纜防腐阻水結構的使用對於保證XLPE電纜的可靠性與壽命都具有非常重要的意義。
[0005]由於電纜是經過多種工序分別製作完成，在此過程中會在金屬屏蔽帶表面有多種可能產生水分:I)電纜生產過程中材料本身含有水分;2)電纜在生產完成後熱縮帽密封不良好;3)電纜在敷設中外護套破損或發生過電壓時外護套擊穿;4)製作電纜中間接頭或終端時，製作時未用加熱毯進行加熱校直排溼，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入;5)根據電滲現象，由於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，當電纜芯加正極性試驗電壓時，水分被電纜芯排斥，滲向金屬屏蔽;絕緣中的水分相對較少；當電纜芯加負極性試驗電壓時，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區的水分相對增加。在電纜交接竣工試驗中和電纜正常運行中，水分在電纜中來回遊走，導致金屬屏蔽腐蝕;6)電纜滿載一一半載一一檢修或晝夜溫差較大時外護套裡的氣體會由於正負壓影響，受熱時電纜護套裡弄為正壓，衝擊附件的密封處，冷卻後電纜護套裡又為負壓會吸進一些潮氣。
[0006]由於電纜通電運行時就會發熱同時將需向外傳導散發出去，當電纜或運行環境中含有水分和電解質時，由於屏蔽帶所處位置受電磁場影響會發生電化學反應，繞包在絕緣屏蔽表面上的常規金屬屏蔽帶就很容易加速發生腐蝕。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供是一種阻水性好、防腐蝕性好的交聯聚乙烯絕緣電力電纜。
[0008]本實用新型公開了一種防腐蝕阻水交聯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的鋁塑複合帶和擠包厚度為8-10mm的防水PE護套;所述的阻水線芯由阻水導體、採用三層共擠方式依次擠包在阻水導體上的半導電屏蔽層、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成。
[0009]進一步改進，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。
[0010]進一步改進，所述的納米招合金屏蔽帶包括招合金基礎材料層，該招合金基礎材料層的兩側分別對稱設有由內而外覆蓋的非晶態物質過渡層、非金屬層和納米導電材料層。
[0011 ]採用上述技術方案後，本發明具有以下有益效果:
[0012]1、上述電纜結構在徑向防水方面選用防水鋁塑複合帶和擠包的聚乙烯護套共同作用達到徑向防水的目的，其機理為當擠包聚乙烯護套時，由於聚乙烯融體高溫和壓力的作用，鋁塑複合帶表面的聚乙烯膜與聚乙烯護套的內表面得以很好的粘結，從而從外界阻止了水分的進入，達到良好的阻水效果；
[0013]2、將受潮後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險；
[0014]3、從外護層向內依次採取防水措施，保證水分和潮氣不可能進入，杜絕了金屬屏蔽帶受浸蝕的風險。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構不意圖；
[0016]圖2為本實用新型納米鋁合金屏蔽帶的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和具體實例對本實用新型做更進一步的解釋:
[0018]如圖1所示，本實用新型所述的一種防腐蝕阻水交聯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的鋁塑複合帶8和擠包厚度為8-1Omm的防水PE護套9;所述的阻水線芯由阻水導體1、採用三層共擠方式依次擠包在阻水導體I上的半導電屏蔽層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構成。
[0019]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。
[0020]如圖2所示，所述的納米鋁合金屏蔽帶5包括鋁合金基礎材料層51，該鋁合金基礎材料層51的兩側分別對稱設有由內而外覆蓋的非晶態物質過渡層52、非金屬層53和納米導電材料層54。
[0021]本設計選用金屬屏蔽帶為防腐蝕大大強於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入水分和金屬屏蔽帶不腐蝕，確保交聯聚乙烯電纜的壽命達到設計30年要求。
[0022]本實用新型提供了一種防腐蝕阻水交聯聚乙烯絕緣電力電纜的思路及方法，具體實現該技術方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。本實施例中未明確的各組成部分均可用現有技術加以實現。
【主權項】
1.一種防腐蝕阻水交聯聚乙烯絕緣電力電纜，其特徵在於: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的鋁塑複合帶(8)和擠包厚度為8-10_的防水PE護套(9);所述的阻水線芯由阻水導體(1)、採用三層共擠方式依次擠包在阻水導體(I)上的半導電屏蔽層(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)構成。2.根據權利要求1所述的防腐蝕阻水交聯聚乙烯絕緣電力電纜，其特徵在於: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.根據權利要求1所述的防腐蝕阻水交聯聚乙烯絕緣電力電纜，其特徵在於:所述的納米鋁合金屏蔽帶(5)包括鋁合金基礎材料層(51)，該鋁合金基礎材料層(51)的兩側分別對稱設有由內而外覆蓋的非晶態物質過渡層(52)、非金屬層(53)和納米導電材料層(54)。
【文檔編號】H01B7/282GK205722924SQ201620346259
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月25日
【發明人】張衛忠, 史波
【申請人】無錫市曙光電纜有限公司