[发明专利]一种耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆

权利要求书

1.一种耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，其特征在于，包括：导体，在导体表面自内向外依次设置的屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、缓冲层、半导电垫块、波纹铝护套、防腐沥青层、非金属护层及石墨层；其中，将半导电垫块及缓冲层位于绝缘屏蔽层与波纹铝护套之间的设置，实现绝缘屏蔽层与波纹铝护套的紧密接触及阻水功能。

2.根据权利要求1所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，其特征在于，绝缘屏蔽层由一定质量的碳黑与绝缘材料共混而成。

3.根据权利要求2所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，其特征在于，绝缘屏蔽层的固态温度范围为-50℃～90℃，体积电阻率范围为10^-3Ωm～10⁴Ωm，且随温度变化其体积电阻率恒定，介电常数大于10。

4.根据权利要求1所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，其特征在于，缓冲层材料包括层叠设置的半导电缓冲阻水带和半导电缓冲带，其中，半导电缓冲阻水带靠近半导电垫块设置。

5.根据权利要求4所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，其特征在于，缓冲层的固态温度范围为-50℃～90℃，其体积电阻率范围为10^-3Ωm～10⁴Ωm，且随温度变化体积电阻率恒定。

6.根据权利要求4所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，其特征在于，半导电缓冲带由聚酯纤维非织造布、导电碳粉构成；半导电缓冲阻水带由半导电蓬松棉粘涂一层不具备导电性聚丙烯酸酯膨胀粉而组成。

7.根据权利要求4所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，其特征在于，半导电缓冲阻水带的半导电蓬松棉贯穿性缠绕金属细丝。

8.根据权利要求1所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，其特征在于，半导电垫块由绝缘材料或弹性橡胶材料为基质，并掺杂导电微粒构成。

9.根据权利要求8所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，其特征在于，绝缘材料为交联聚乙烯或聚丙烯，弹性橡胶材料为硅橡胶、三元乙丙橡胶或丁腈橡胶，导电微粒为碳黑、金属或陶瓷，其粒度在10-50nm之间。

10.根据权利要求8所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，其特征在于，半导电垫块固态温度范围为-50℃～90℃，体积电阻率范围为10^-3Ωm～10⁴Ωm，且随温度变化体积电阻率恒定，介电常数大于10。

11.根据权利要求1所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，其特征在于，半导电垫块在缓冲层与波纹铝护套之间通过过盈配合实现结构上的紧密接触无间隙。

12.根据权利要求1所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，其特征在于，电缆结构中在绝缘屏蔽层与缓冲层之间，以及在缓冲层与波纹铝护套之间同时设置半导电垫块。

13.根据权利要求1所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，其特征在于，波纹铝护套呈波浪状设置，半导电垫块宽度是1个或多个波纹铝护套波峰与波谷间的长度。

14.根据权利要求1所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，其特征在于，半导电垫块在电缆结构中轴向位置沿电缆轴向以一定距离间隔分布。

15.根据权利要求14所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，其特征在于，半导电垫块在电缆结构中轴向位置沿电缆轴向分布的间隔最大距离2L的计算方法为：

(1)计算单位长度XLPE电缆的电容：

(2)计算单位长度XLPE电缆的电容电流：

I＝U₀ωC＝2πfCU₀ (2)

(3)计算单位长度XLPE电缆复合层的电阻：

(4)计算位长度XLPE电缆复合层的电压：

U_x＝IR (4)

(5)计算两端接触点中点电压U：

若允许纵向电压为Us，应使U≤Us，即：

将式(1)代入式(6)可得：

其中，d1为导体屏蔽层外径，d2为绝缘层外径，δ为绝缘屏蔽层及缓冲层的厚度，D为绝缘屏蔽层及缓冲层的平均直径，D＝d2+2δ，2L为波纹铝护套与绝缘屏蔽层允许脱离接触距离，即半导电垫块间隔最大距离，单位均为mm。