適於電纜繞組使用的電纜的製作方法
2023-12-06 02:21:01
專利名稱：適於電纜繞組使用的電纜的製作方法
技術領域：
本發明涉及電纜的設計及應用領域。
繞組電纜是新開發的一種新型電纜，該電纜一般包括導電線芯、內半導電屏蔽層、絕緣層以及外半導電屏蔽層，而其中內半導電屏蔽層和外半導電屏蔽層並不是所有類型的電纜繞組所必須具有的。
常用的電纜絕緣線芯一般只有一個絕緣等級，目前生產應用中採用的電纜，當電纜的絕緣材料、環境等選定的情況下，電纜絕緣厚度在設計上就是相等的。
目前電纜的一些特殊電氣特性正逐漸應用於新的領域。對於有屏蔽的電纜，如XLPE型電纜或EPR型電纜，在傳送高電壓且屏蔽良好的條件下，電纜的圓形導體表面電場分布均勻，它們都具有良好的電氣性能和機械性能。由於這些特點，這些電纜正用來繞制繞組。ABB公司曾經就基於由電纜繞制繞組的變壓器申請了相關專利，發明名稱為「變壓器/電抗器」，專利申請號為97196545，其中詳細描述了採用電纜來替代傳統廣泛使用的電磁線，作為變壓器繞組導體的優點以及變壓器的電纜繞組的製作方法。
繞組電纜絕緣厚度是由耐受工頻交流電壓和耐受雷電衝擊電壓所需要的厚度決定的，根據這兩種電壓算出的厚度取其較大值。
對於工頻交流電壓決定的絕緣厚度由下式計算tAC＝U0 k1.k2.k3/EACU0為電纜額定電壓k1為溫度係數k2為老化係數k3為裕度係數EAC為交流耐受電場強度，kV/mm
對於雷電衝擊電壓值決定的絕緣厚度由下式計算timp＝UBIL k1.k2.k3/EimpUBIL為雷電衝擊電壓值k1為溫度係數k2為老化係數k3為裕度係數Eimp為雷電耐受電場強度，kV/mm當給定工頻交流電壓下的k1、k2、k3、EAC和雷電衝擊電壓下的k1、k2、k3、Eimp的值時，採用相同的電纜絕緣介質，則電纜絕緣的厚度與電纜所承受的電壓近似成正比關係。絕緣層厚度增大，電纜的耐受電壓也增大，絕緣層厚度減少，電纜的耐受電壓也減少。
對於國內常規的三相電力變壓器，多採用分級絕緣結構。高壓繞組多採用星形聯結，一般中性點直接或間接接地，以110kV級變壓器為例，其中性點的絕緣水平一般按40kV或60kV來設計。由多層電纜繞制的繞組，在首端施加電壓時，繞組首端至末端電位呈遞減分布，繞組首端電纜所承受的場強高，繞組末端電纜所承受的場強低。若採用普通電纜繞制，繞組首端電纜與繞組末端電纜為等絕緣厚度，繞組末端電纜存在絕緣過厚，雖然提高了可靠性，但是也造成絕緣材料消耗大和繞組體積增大，這都不利於運輸和組裝。
本實用新型所描述的電纜，是一種不改變電纜導電線芯規格的情形下，同一根電纜在軸向上具有兩種或兩種以上的不同絕緣厚度。如
圖1所示，在兩種絕緣等級的過渡段，其電纜外形為錐形。在同一根電纜上，有一個或一個以上的錐形過渡段。
圖1、包含一個錐形過渡段的電纜的軸向剖面圖下面根據附圖1對本實用新型詳細說明。
本實用新型包括一根金屬導體①、擠包在導電線芯表面的內半導電屏蔽層②、擠包在內半導電屏蔽層上的絕緣層③、擠包在絕緣層的外半導電屏蔽層④。其特徵在於電纜絕緣層有兩種或兩種以上的絕緣厚度，在兩種不同厚度的絕緣之間平滑過渡，電纜是錐形，這個過渡段是電纜的錐形過渡段⑤。
本實用新型應用於電纜繞組，與傳統電纜相比，優化了絕緣厚度，可以適當減小繞組體積，同時節省電纜絕緣材料並適當降低成本。
在電纜絕緣材料選定的情況下，電纜耐電強度主要取決於絕緣層厚度。常規電纜的絕緣由電纜擠塑機擠塑在電纜線芯上。根據公知的工藝，在選定擠塑機頭模具的情況下，通過均勻調節擠塑機頭上的螺杆速度和線芯牽引速度，就可以方便的調節絕緣厚度。在本實用新型以前，這種調節功能只用來糾正生產中絕緣厚度的偏差，保證整根電纜達到預先設定的絕緣要求。
調速螺杆速度和線芯牽引速度的調節最好是無級的，為保證電纜的絕緣質量，在同一根電纜上最大絕緣厚度與最小絕緣厚度之差受「三層共擠」工藝限制。就三層共擠交聯聚乙烯電纜生產來說，這個差值宜限制在5mm以內。
權利要求1.本實用新型包括一根金屬導體①、擠包在導電線芯表面的內半導電屏蔽層②、擠包在內半導電屏蔽層上的絕緣層③，擠包在絕緣層的外半導電屏蔽層④，其特徵在於電纜軸向方向上，絕緣層③有兩種或兩種以上的絕緣厚度，在兩種不同厚度的絕緣之間過渡，電纜是錐形，這個過渡段是電纜的錐形過渡段⑤，在同一根電纜上，有一個或一個以上的錐形過渡段。
2.根據權利要求1所述的電纜，其特徵在於電纜絕緣層③為XLPE型或EPR型的。
專利摘要本實用新型是一種適於電纜繞組使用的電纜,屬於電纜的設計和應用領域。本實用新型包括一根金屬導體①、擠包在導電線芯表面的內半導電屏蔽層②、擠包在內半導電屏蔽層上的絕緣層③、擠包在絕緣層的外半導電屏蔽層④。其特徵在於:電纜絕緣層有兩種或兩種以上的絕緣厚度,在兩種不同厚度的絕緣之間平滑過渡,電纜是錐形,這個過渡段是電纜的錐形過渡段⑤。本實用新型應用於電纜繞組,與傳統電纜相比,優化了絕緣厚度,可以適當減小繞組體積,同時節省電纜絕緣材料並適當降低成本。
文檔編號H01B7/00GK2502373SQ0126513
公開日2002年7月24日 申請日期2001年9月30日 優先權日2001年9月30日
發明者歐陽南尼, 劉軍, 劉堅棟 申請人:新疆特變電工股份有限公司