智慧能源用交聯聚乙烯絕緣淺海湖泊電力電纜的製作方法

2023-05-18 12:18:42 1

本實用新型涉及一種智慧能源用交聯聚乙烯絕緣淺海湖泊電力電纜。

背景技術：

我國是一個海洋大國，擁有300多萬平方公裡的海域和18000公裡長的海岸線，沿海分布有6000多個島嶼，在淺海大陸架蘊藏著豐富的海底油田和天然氣，沿海又是我國經濟發達區，國內沿海島嶼發展急需用電，由於建設電站成本高、周期長，再加上燃料供應困難等因素，故此，對中小型海島的供電、通信(尤其是軍用保密通信)都需要通過海底電纜來解決。

隨著淺海近岸風電的開發，近海島嶼與內陸湖泊的旅遊興起，連接大陸與淺海風場、湖泊邊岸與湖心島嶼以及過江過湖的電纜需求不斷增多。這些特定場合，各設施間的距離遠至3～5km，近的距離也就是幾十、幾百米之間，採用傳統的大長度海底電纜連接方式傳輸電力和通訊，就顯得大材小用不相宜了，同時在海岸潮汐灘涂區，普通電纜又難以滿足防水防腐蝕及海水衝刷大張力的要求，因此市場迫切需求一種新型輕型淺海湖泊專用電纜。

目前，35kV及以下海底電纜主要是以分相擠包鉛合金護套為主，其特徵在於在分相纜芯導體縱向阻水與擠包鉛合金套徑向組水相結合，但鉛套是個重汙染源，環保問題嚴重。因此針對淺海與湖泊這一特定場合，不適宜採用原有海底電纜的鉛護套結構。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種防水耐長期浸泡、耐腐蝕環保無重金屬汙染、電氣絕緣性能好、抗拉、抗張能力強、固定聯接敷設的智慧能源用交聯聚乙烯絕緣淺海湖泊電力電纜。

實現本實用新型目的的技術方案是智慧能源用交聯聚乙烯絕緣淺海湖泊電力電纜，由內至外依次為纜芯、半導電緩衝阻水帶、金屬護層、隔離層、金屬絲鎧裝層和外護層；所述纜芯包括至少一根絕緣線芯；每根絕緣線芯由內至外依次為阻水導體、半導電導體屏蔽層、交聯聚乙烯絕緣層和半導電絕緣屏蔽層；所述絕緣線芯外設置金屬屏蔽層；所述阻水導體為絞合的金屬單絲外縱向包覆阻水紗，且孔隙處填充阻水粉。

所述絕緣線芯為多根，多根絕緣線芯與半導電緩衝阻水帶之間設置阻水填充。

所述金屬護層的第一種結構為縱向包覆於纜芯外的鋁塑複合帶及擠包於鋁塑複合帶外的一層聚乙烯護套的複合結構；第二種結構為縱向包覆於纜芯外的波紋鋁金屬護 套、金屬鋁護套外塗覆的瀝青或熱熔膠防腐層以及防腐層外擠包的一層聚乙烯護套的複合結構。

所述金屬絲鎧裝層的第一種結構為多股非磁性的直徑為3.15mm或者4.0mm的不鏽鋼絲的絞合結構；第二種結構為多股直徑為3.15mm或者4.0mm的鍍鋅鋼絲絞合的結構。

所述外護層的結構為內層的徑向防水聚乙烯與外層的防腐聚丙烯纖維的複合層。

採用了上述技術方案後，本實用新型具有以下的積極的效果：(1)本實用新型實現了近距離水底連續方式電力傳輸的能力，可滿足防水防腐蝕及海水衝刷大張力的要求，能夠代替結構複雜的傳統海底電纜，簡化了電纜的製造過程，提高生產效率，避免不必要的成本浪費。

(2)本實用新型的金屬護層採用鋁塑複合帶綜合護層或皺紋金屬鋁護套，具有優良的徑向防水、防腐性能，可替代傳統海底電纜中的重金屬鉛護層，避免了生產中採用金屬擠出的熱加工方式，降低了電纜製造的工藝難度，另外本實用新型的金屬護層機械強度高、重量輕，在安裝敷設過程中更為便捷有利，並且鋁不屬於重金屬汙染源，對環境環保護要求高的場合更為適宜。

(3)本實用新型在電纜導體和電纜線芯中加入的阻水紗和阻水帶，在電纜受到外力破壞出現滲水故障時，可有效的阻斷水分沿電纜軸向方向蔓延，減少水分浸入電纜的長度，電纜分段後可繼續使用，提高利用率減少成本損失。

附圖說明

為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例並結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中

圖1為本實用新型實施例1的結構示意圖，圖中為單芯結構。

圖2為本實用新型實施例2的結構示意圖，圖中為三芯結構。

附圖中標號為：

纜芯1、絕緣線芯11、阻水導體11-1、半導電導體屏蔽層11-2、交聯聚乙烯絕緣層11-3、半導電絕緣屏蔽層11-4、金屬屏蔽層12、阻水填充13、半導電緩衝阻水帶2、金屬護層3、隔離層4、金屬絲鎧裝層5、外護層6。

具體實施方式

見圖1，本實施例的智慧能源用交聯聚乙烯絕緣淺海湖泊電力電纜，採用單芯結構， 由內至外依次為纜芯1、半導電緩衝阻水帶2、金屬護層3、隔離層4、金屬絲鎧裝層5和外護層6；纜芯1包括一根絕緣線芯11；絕緣線芯11由內至外依次為阻水導體11-1、半導電導體屏蔽層11-2、交聯聚乙烯絕緣層11-3和半導電絕緣屏蔽層11-4；絕緣線芯11外設置金屬屏蔽層12；阻水導體11-1為絞合的金屬單絲外縱向包覆阻水紗，且孔隙處填充阻水粉。金屬護層3的結構為縱向包覆於纜芯1外的鋁塑複合帶及擠包於鋁塑複合帶外的一層聚乙烯護套的複合結構；或者為縱向包覆於纜芯1外的波紋鋁金屬護套、金屬鋁護套外塗覆的瀝青或熱熔膠防腐層以及防腐層外擠包的一層聚乙烯護套的複合結構。金屬絲鎧裝層5的結構為多股非磁性的直徑為3.15mm或者4.0mm的不鏽鋼絲的絞合結構；或者為多股直徑為3.15mm或者4.0mm的鍍鋅鋼絲絞合的結構。外護層6的結構為內層的徑向防水聚乙烯與外層的防腐聚丙烯纖維的複合層。

本實施例的電纜，按照國家標準進行徑向防水耐腐蝕試驗和卷繞與張力彎曲試驗，測試結果均滿足標準要求。取長度不少於3米的成品電纜試樣，彎曲打圈後將除兩端頭以外電纜整體浸沒在Nacl：Mgcl＝7：1，濃度30g/L，PH範圍7.0～8.0，溫度40℃±1℃模擬海水14天，浸泡結束後去除絕緣屏蔽層以外的所有覆蓋物，用肉眼觀察，電纜試樣的絕緣屏蔽層外表面乾燥，無任何可視水汽和水漬痕跡。分別按JB/T 11167.1-2011(額定電壓10kV至110kV交聯聚乙烯絕緣大長度交流海底電纜及附件第一部分：試驗方法和要求)中第8.8.2.1和第8.8.2.2的規定進行，電纜試樣沒有產生絕緣、金屬套和外護套破壞及導體或鎧裝永久變形的現象。

見圖2，本實施例的電纜和實施例1的區別在於採用三芯結構。三根根絕緣線芯11與半導電緩衝阻水帶2之間設置阻水填充13。在每根絕緣線芯11外包覆金屬屏蔽層12，然後採用盤絞機進行多根線芯絞合，在絞合中間間隙添加阻水繩作為阻水填充13。

以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，並不用於限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。