[发明专利]一种自承载型聚乙烯绝缘阻水电力电缆

说明书

技术领域

本发明属于电力电缆领域，具体涉及一种自承载型聚乙烯绝缘阻水电力电缆。

背景技术

国内交联聚乙烯(XLPE)绝缘电力电缆的应用已有三十几年的历史，因其良好的电气和机械物理性能，且具有生产工艺简单、结构轻便、传输容量大、安装敷设及维护保养方便、不受落差限制等优点，在电力系统中得到广泛的应用。

上世纪90年代，专家曾对国内某大型钢铁公司进行调研，发现80年代敷设的交联电缆，由于没有采用很好的阻水结构，电缆已无法运行，电缆使用寿命没有达到设计要求的30年。经对故障电缆解剖分析，其主要原因是XLPE电缆在敷设和运行期间，潮气或水分会沿着电缆纵向和径向间隙渗入，致使XLPE绝缘在运行电压下生成水树枝。水树枝生长到一定长度即会在水树枝尖端引发永久性电树枝缺陷，最终导致电缆绝缘击穿。

据统计，国内电网电力系统中，因电缆没有采用很好的阻水结果，普遍在运行8～12年后生长出大量水树，发生击穿事故，严重影响电网的安全运行。因此，电缆阻水技术对于保证XLPE电缆的可靠性与寿命都具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有很强的自承载性能、抗压性，衰减小、屏蔽效果好、具有较高的径向和纵向阻水特性，电缆使用寿命长、运行稳定的自承载型聚乙烯绝缘阻水电力电缆。

本发明所述一种自承载型聚乙烯绝缘阻水电力电缆，包括缆芯，其缆芯由三根中空导体绞合而成；在中空内导体内中心设有承载芯，承载芯与中空内导体之间设有半导电阻水层；在缆芯的空隙处填充阻水绳，在缆芯外挤包聚乙烯绝缘层，在聚乙烯绝缘层外依次挤包径向阻水层以及纵向阻水层；在径向阻水层外挤包铝塑复合层，在铝塑复合层外设有外导体，缆芯的最外层挤包外护套；所述的外导体由多根导电单线并列缠绕而成。

进一步改进，所述的承载芯为镀锌钢丝，内导体的受力点集中在中心承载芯上，电缆在收放卷绕过程中，保护了内导体退火铜丝，并且不易折断。

进一步改进，所述的半导电阻水层采用一层0.35mm厚度半导电阻水带重叠绕包而成，包带重叠率为带宽的22%～25%。

进一步改进，所述的中空内导体为薄铜带经纵包成型、焊接、轧绞而成的皱纹铝管。

与现有技术相比，有益效果在于：

本发明具有很强的自承载性能，电缆的内导体中心层有一根中心承载芯，内导体的受力点集中在中心承载芯上，电缆在收放卷绕过程中，保护了内导体退火铜丝，并且不易折断；

导体中加入半导电阻水带，且不留有空隙，有效地阻止水分通过导体绞合缝隙进水电缆内部，电缆成缆后和钢丝铠装后都会产生缝隙，因此，在其工序后都绕包阻水带，防止水分从中间缝隙进入，此发明采用铝塑复合综合护层作为径向阻水层，通过纵包的铝塑复合带和挤包的聚乙烯绝缘层共同作用达到阻水目的；其阻水机理为:当挤包聚乙烯绝缘层时，由于聚乙烯融体高温和压力的作用，铝塑复合带表面的聚乙烯薄膜与聚乙烯隔离层的内表面得以很好地粘结，同时铝塑复合带纵包之间的搭盖也获得良好的粘结；从而阻止了水分的渗入，达到良好的阻水效果；

采用中空内导体可以节省金属材料、减轻电缆重量，在大功率、高频下，由于集肤效应，电流实际上只是沿着导体表面很薄的一层流动，管状内导体管壁厚度比电流的趋肤深度大，其射频电阻实际上是与实心导体完全一样。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明所述的一种自承载型聚乙烯绝缘阻水电力电缆，包括缆芯，其缆芯由三根中空导体3绞合而成；在中空内导体3内中心设有承载芯1，内导体的受力点集中在中心承载芯上，电缆在收放卷绕过程中，保护了内导体退火铜丝，并且不易折断；承载芯1与中空内导体3之间设有半导电阻水层2，；在缆芯的空隙处填充阻水绳4，在缆芯外挤包聚乙烯绝缘层5，在聚乙烯绝缘层5外依次挤包径向阻水层6以及纵向阻水层9；在径向阻水层6外挤包铝塑复合层7，在铝塑复合层7外设有外导体，缆芯的最外层挤包外护套10；所述的外导体由多根导电单线8并列缠绕而成。