一種防凍抗幹擾型交聯聚乙烯絕緣變頻電力電纜的製作方法
2023-12-03 20:09:45 1
本發明涉及電纜領域，具體涉及一種多芯耐高溫光電複合矽橡膠護套電纜。
背景技術：
近二十年來變頻調速系統應用愈加廣泛，2012中國變頻器市場研究報告顯示，中國的變頻器市場在過去幾年內保持著15％-20％的高速增長，在2012年，由於工業行業及建築業的迅猛發展以及各行業的大量投資，當年同比增長達到了近40％，市場規模超過了85億元人民幣.隨著變頻裝置的大量應用，與之配套使用的變頻電纜的需求也與日俱增，市場年需求量也以年30%的速度遞增。變頻電纜作為變頻器與負載之間動力及信號傳輸的專用電纜，其設計和使用必須滿足變頻工況下的特殊要求。
目前的變頻電源是通過電力半導體器件調壓，較大程度上改變了波形特性，從而對電機和電纜帶來了新問題。變頻器中通常通過大功率的自關斷開關器件（bjt、igbt等）進行整流、然後對直流電壓進行pwm逆變，結果是在輸入輸出迴路產生電壓的高次諧波，幹擾供電系統、負載及其他鄰近電氣設備，尤其是控制系統的i/o信號。同時由於高次諧波的存在，使得變頻電纜應具有更高的絕緣安全裕度。在實際使用過程中，經常遇到變頻器高次諧波的幹擾問題，在許多場合，對電磁幹擾的要求比較高，尤其是許多生產設備上還帶有變頻器，變頻器作為諧波源，諧波電流經過電感和電容耦合作用，會引起電源系統交流電壓的波動，而局部放電測量系統為精密儀器，對供電有特殊要求，不允許受到外界幹擾。因此，針對變頻器的工作特點，變頻電纜應著重解決以下問題：
1）電纜本體對外發射電磁波，抑制高次諧波通過電纜對外界的幹擾。
2）脈衝電壓對絕緣的影響，防止脈衝電壓對電纜的影響。
雖然目前沒有國家規範規定電纜發射電磁波造成環境汙染的考核指標，但抑制對外高頻幹擾是必須做到的。要想達到高頻幹擾的有效抑制，變頻電纜屏蔽結構是特別重要的。屏蔽結構是抑制對外高頻幹擾最佳方法，而屏蔽結構分為銅絲編織屏蔽及銅帶屏蔽。當電纜採用銅絲編織屏蔽時，其屏蔽抑制係數與編織密度有很大關係，隨著銅絲編織密度的增大，屏蔽抑制係數也不斷增長，而編織密度越大，屏蔽效果越好，抗幹擾效果也越好；當電纜採用銅帶屏蔽時，其屏蔽抑制係數是較高的，但銅帶搭蓋繞包也易也出現繞包是否平整和搭蓋不均或露間隙的問題。
技術實現要素：
為了克服現有技術中存在的不足，提供一種防凍抗幹擾型交聯聚乙烯絕緣變頻電力電纜，改變屏蔽方式，將金屬屏蔽結構形成完全封閉金屬屏蔽結構，提高了屏蔽抑制係數，加強了防幹擾的效果。
為實現上述目的，本發明提供一種防凍抗幹擾型交聯聚乙烯絕緣變頻電力電纜，包括纜芯，其特徵在於：所述的纜芯由多根主線芯以及一根接地芯絞合而成；在纜芯的空隙處設有填充層，在纜芯外設有包帶，在包帶外擠包抗凍高密度聚乙烯護套；所述的主線芯由主線芯導體、三層共擠在主線芯導體外的內屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層，繞包在絕緣屏蔽層的半導電帶以及縱包在半導電帶外的銅帶分相軋紋金屬屏蔽層構成。
進一步地，所述的主線芯導體為鋁合金絲和銅絲絞合而成。
進一步地，所述內屏蔽層為矽橡膠屏蔽層。
進一步地，所述絕緣層為交聯聚乙烯絕緣層。
進一步地，所述絕緣屏蔽層採用金屬化紙或半導體紙帶。
與現有技術相比，本發明的有益效果在於：
此種產品主要是針對抗幹擾要求特別高，同時適用於西部邊遠地區對於寒冷天氣防抗凍的要求所設計的防凍抗幹擾型交聚乙烯絕緣變頻電力電纜，由於變頻電纜主要是連接變頻系統設備之間的紐帶，當電纜通電時產生的電磁波會對變頻設備產生幹擾，為了消除或抑制此幹擾，電纜的屏蔽效果就尤其重要，提高屏蔽抑制係數是必要的，普通的屏蔽是採用銅帶或銅絲編織，銅帶屏蔽時由於銅帶搭蓋繞包不平整或露間隙的問題，甚至銅帶銳邊也會刺傷絕緣屏蔽；銅絲編織屏蔽對編織密度要求較高，同時編織加工速度慢，材料消耗大，屏蔽效果也不是最理想，而當採用分相縱包銅帶並軋紋時不但使其屏蔽形成全封閉金屬層結構的設計保證了防幹擾屏蔽效果。同時本設計採用交聯聚乙烯絕緣作為電纜絕緣本體絕緣也是利用交聯聚乙烯材料的介質係數低，介質損耗小，同時其耐溫等級和機械性能也較好的特點，其兼有機、電、熱等優良性能。
改進了金屬屏蔽方式，將通常用的銅帶搭該或銅絲編織網改為分相銅帶縱包焊接軋紋屏蔽，形成全封閉金屬層結構使其電力電纜通電時產生的電磁波完全屏蔽，大大增強防幹擾屏蔽效果；分相採用銅帶縱包焊接軋紋屏蔽既保證了屏蔽效果，同時也保護了電纜主絕緣線芯防外力損傷和電纜絕緣線芯彎曲柔軟性。
電纜結構採用交聯聚乙烯絕緣作為電纜絕緣本體絕緣也是利用交聯聚乙烯材料的介質係數低，介質損耗小，同時其耐溫等級和機械性能也較好的特點，其兼有機、電、熱等優良性能。
填充和外層採用抗凍高密度聚乙烯材料，使得電纜內外具有很強的抗凍性能，適用於低溫環境中。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用於說明本發明而不用於限制本發明的範圍，在閱讀了本發明之後，本領域技術人員對本發明的各種等價形式的修改均落於本申請所附權利要求所限定的範圍。
如圖1所示，本發明提供一種防凍抗幹擾型交聯聚乙烯絕緣變頻電力電纜，包括纜芯，所述的纜芯由多根主線芯以及一根接地芯9絞合而成；在纜芯的空隙處設有抗凍高密度聚乙烯填充層7，在纜芯外設有包帶8，在包帶外擠包抗凍高密度聚乙烯護套10；所述的主線芯由主線芯導體1、三層共擠在主線芯導體外的內屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4，繞包在絕緣屏蔽層的半導電帶5以及縱包在半導電帶外的銅帶分相軋紋金屬屏蔽層6構成。
所述的主線芯導體為鋁合金絲和銅絲絞合而成，所述內屏蔽層為矽橡膠屏蔽層，所述絕緣層為交聯聚乙烯絕緣層，所述絕緣屏蔽層採用金屬化紙或半導體紙帶。
此種產品主要是針對抗幹擾要求特別高，同時適用於西部邊遠地區對於寒冷天氣防抗凍的要求所設計的防凍抗幹擾型交聚乙烯絕緣變頻電力電纜，由於變頻電纜主要是連接變頻系統設備之間的紐帶，當電纜通電時產生的電磁波會對變頻設備產生幹擾，為了消除或抑制此幹擾，電纜的屏蔽效果就尤其重要，提高屏蔽抑制係數是必要的，普通的屏蔽是採用銅帶或銅絲編織，銅帶屏蔽時由於銅帶搭蓋繞包不平整或露間隙的問題，甚至銅帶銳邊也會刺傷絕緣屏蔽；銅絲編織屏蔽對編織密度要求較高，同時編織加工速度慢，材料消耗大，屏蔽效果也不是最理想，而當採用分相縱包銅帶並軋紋時不但使其屏蔽形成全封閉金屬層結構的設計保證了防幹擾屏蔽效果。同時本設計採用交聯聚乙烯絕緣作為電纜絕緣本體絕緣也是利用交聯聚乙烯材料的介質係數低，介質損耗小，同時其耐溫等級和機械性能也較好的特點，其兼有機、電、熱等優良性能。
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其效物界定。