[发明专利]一种耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆

说明书

本发明涉及一种耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，结合电缆结构及材料参数，通过计算得到波纹铝护套与绝缘屏蔽层允许脱离接触距离，并以此作为半导电垫块间隔最大距离，在不改变原有电缆结构及材料的基础上，解决电缆缓冲层烧蚀引起的电缆故障问题；半导电垫块材料易获取，结构简单，保留了缓冲层的阻水功能，同时由于半导电垫块在结构上的过盈配合，能够有效阻隔水在电缆中扩散，实现了双重阻水功能；通过控制半导电垫块厚度，不影响电缆的弯曲性能，并能一定程度上提高电缆抗压力破坏的能力。

技术领域

本发明涉及电缆设计技术领域，更具体地说，涉及一种耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆。

背景技术

我国电力电缆绝缘制造的工艺水平已达到世界先进水平，随着具有缓冲层结构的高压波纹铝护套高压电力电缆的广泛应用，故障次数呈现上升趋势，其中因缓冲层烧蚀而引起的绝缘击穿故障较为典型的故障之一，故障涉及不同厂家，在全国范围内均有发生。根据对文献记录的十余起本体击穿故障及缺陷的初步分析，发现故障现象高度一致。电缆缓冲层放电烧蚀引发的绝缘击穿故障是除外力破坏之外的唯一因素，这严重影响了高压电缆的运行可靠性。故障原因主要是波纹铝护套与电缆绝缘层的结构存在一定间隙，引起电缆绝缘层与波纹铝护套仅存在局部接触，在运行电压下绝缘屏蔽层在两接触点之间产生感应电压，并通过接触区域形成电流，烧蚀电缆缓冲层并损伤绝缘屏蔽层和波纹铝护套。目前专利CN201820943736.6及CN201720878994.6提出了平滑铝护套这一新型结构解决此类问题，但其受制造工艺、现场施工及阻水功能需求的限制，尚未广泛地在电力系统中应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆，包括：

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。

在本发明所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆中，绝缘屏蔽层挤包在绝缘层外部，由一定质量的碳黑与绝缘材料共混而成。

在本发明所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆中，固态温度范围为-50℃～90℃，其体积电阻率在10^-3Ωm～10⁴Ωm范围内，且随温度变化其体积电阻率基本恒定，介电常数大于10。

在本发明所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆中，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。

在本发明所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆中，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。

在本发明所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆中，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。

在本发明所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆中，半导电缓冲阻水带的半导电蓬松棉贯穿性缠绕金属细丝。

在本发明所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆中，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。

在本发明所述的耐缓冲层烧蚀的波纹铝护套高压电力电缆中，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。