[发明专利]一种新型半导电非阻水缓冲垫层高压电力电缆

说明书

本发明涉及高压电力电缆技术领域，具体涉及一种新型半导电非阻水缓冲垫层高压电力电缆。包括导体，导体外依次设置绕包半导电尼龙带、超净XLPE绝缘层、半导电非阻水缓冲带、皱纹铝护套、电缆沥青、绝缘外护套、石墨涂层，在超净XLPE绝缘层内层与绕包半导电尼龙带之间设置超光滑半导电层，在超净XLPE绝缘层外层与半导电非阻水缓冲带之间设置超光滑绝缘屏蔽层。该电缆能够有效的解决了行业内因阻水粉吸水产生白色物质腐蚀电缆本体，最终导致本体击穿的问题，提高了高压电力电缆使用的安全性、可靠性。

技术领域

本发明涉及高压电力电缆技术领域，具体涉及一种新型半导电非阻水缓冲垫层高压电力电缆。

背景技术

进入21世纪以来，随着我国经济的高速发展，社会总用电量逐年攀升，我国电力行业得到了迅猛发展。高压交联聚乙烯绝缘电力电缆在我国已经使用了将近三十年，最初全部使用进口产品，到目前为止66~500kV的电力电缆基本全部实现国产化，每年有超过一万公里的高压电缆埋设于地下，进口产品与国产产品在护层结构和原材料特性方面各有其特点，这种结构在全球来讲具有一定的区域性，全球其他地区交联聚乙烯高压电缆一般采用综合护层结构或平滑金属护层结构。

国内高压电缆产品从生产设备、原材料选择、产品特性和生产工艺等因素分析，影响高压交联聚乙烯绝缘电力电缆产品质量的主要因数之一是护层结构及其原材料性能和护层加工工艺。而目前国内困扰高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的主要问题就是缓冲层的烧蚀问题，当前如何解决缓冲层烧蚀问题成了国内各大电缆企业技术攻关课题之一，也是迫在眉睫，急需解决的问题。

目前国内大多数电缆生产企业主要还是使用皱纹铝金属护套跟聚酯纤维阻水缓冲带作为缓冲层的结构，但有实例说明，这种结构电缆在经过5~10年的运行之后，陆陆续续的出现高压电缆缓冲层局部出现发白、烧蚀和电缆击穿的问题。行业内对高压电缆缓冲层烧蚀的成因机理有了充分的了解，到目前为止认知的引起烧蚀的原因有：

a.半导电缓冲阻水带材料考核要求的缺失：由于电力电缆内部材料之间存在相容性的特点，缺少半导电缓冲阻水层原材料针对这方面的考核要求；

b.产品标准要求不清晰：高压电缆产品标准中半导电缓冲层的作用描述不够清晰，导致在结构设计和材料选择等方面考虑不够仔细，容易形成电缆径向电流的集中，局部缓冲层发热引发烧蚀或加速白色粉末的形成；

c.半导电缓冲阻水层吸湿性强认识不足：原材料制造、包装、运输、原材料使用过程和安装等环节中没有充分认识半导电缓冲阻水带吸潮强的特点，缓冲带吸潮是加速白色粉末形成的主要原因。

目前，还没有相应的产品能够有效地解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述提出的目前高压电缆缓冲层容易出现烧蚀的问题，提供一种新型半导电非阻水缓冲垫层高压电力电缆，通过这种电缆，明显改善电缆缓冲层的烧蚀问题。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种新型半导电非阻水缓冲垫层高压电力电缆，包括导体，导体外依次设置绕包半导电尼龙带、超净XLPE绝缘层、半导电非阻水缓冲带、皱纹铝护套、电缆沥青、绝缘外护套、石墨涂层，在超净XLPE绝缘层内层与绕包半导电尼龙带之间设置超光滑半导电层，在超净XLPE绝缘层外层与半导电非阻水缓冲带之间设置超光滑绝缘屏蔽层。

目前的半导电缓冲阻水带吸潮后在与铝护套接触的地方容易形成白色粉末，高压电缆半导电阻水带上的阻水粉吸水后，阻水粉会形成游离的OH^-离子，在铝护套的波谷内侧与缓冲层接触，铝是两性金属，即既能与酸反应，也能与碱反应。因此铝护套与缓冲层接触处的OH^-会与铝反应，如果有电场作用下，OH^-会更容易汇集到铝套与缓冲带接触的位置，铝与碱（OH^-）发生反应：

反应生成的偏铝酸钠极易溶于水，且吸收空气中的CO₂发生如下反应：

CO₂过量时：