一種柔性高壓直流交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種柔性高壓直流交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，包括位于電纜中心的銅導(dǎo)體，在銅導(dǎo)體外依次包覆內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層、交聯(lián)聚乙烯絕緣層、外半導(dǎo)電屏蔽層、金屬屏蔽層、縱向阻水層、徑向阻水層以及聚乙烯護(hù)套層。本實(shí)用新型是一種擠壓式、單極電纜，具有體積小、強(qiáng)度高、重量輕、傳輸容量大、絕緣水平優(yōu)越和敷設(shè)容易等優(yōu)點(diǎn)，解決了傳統(tǒng)電纜由于絕緣體中空間電荷積累導(dǎo)致的局部電場畸變而引起的絕緣老化甚至擊穿，以及溫度敏感引起的壓力分配不均勻?qū)е陆^緣體外部過應(yīng)力的問題。
【專利說明】一種柔性高壓直流交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力電纜領(lǐng)域，具體涉及一種柔性高壓直流交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，投入運(yùn)行的高壓直流電纜以油紙絕緣和充油電纜為主。隨著聚合物絕緣材料的發(fā)展，塑料聚合物絕緣電纜(主要是交聯(lián)聚乙烯XLPE)在交流輸配電網(wǎng)絡(luò)中獲得了廣泛地應(yīng)用，這歸功于其絕緣強(qiáng)度高，熱機(jī)械性能優(yōu)越，環(huán)境友好和維護(hù)方便等方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，塑料絕緣電纜卻未能在直流高壓上得以推廣使用，這是因?yàn)橹绷魉芰辖^緣電纜在運(yùn)行過程中，有時(shí)為了改變能量傳送方向，需要改變電纜的極性，而電纜在有負(fù)載的情況下，改變電纜極性可能使電纜內(nèi)部電場強(qiáng)度增加50?70%。國際大電網(wǎng)會(huì)議建議極性轉(zhuǎn)換試驗(yàn)在1.5倍工作電壓下進(jìn)行，這相當(dāng)電纜緩慢地直接加上2.5倍工作電壓。直流高壓下，電纜絕緣層中極易積累空間電荷，進(jìn)而導(dǎo)致絕緣層局部電場畸變，達(dá)到正常工作場強(qiáng)的7?8倍，很有可能導(dǎo)致絕緣的擊穿。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是提供一種具有體積小、強(qiáng)度高、重量輕、傳輸容量大、絕緣水平優(yōu)越和敷設(shè)容易的柔性高壓直流交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，解決了傳統(tǒng)電纜由于絕緣體中空間電荷積累導(dǎo)致的局部電場畸變而引起的絕緣老化甚至擊穿，以及溫度敏感引起的壓力分配不均勻?qū)е陆^緣體外部過應(yīng)力的問題。
[0004]本實(shí)用新型所述的一種柔性高壓直流交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，包括位于電纜中心的銅導(dǎo)體，在銅導(dǎo)體外依次設(shè)有內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層、交聯(lián)聚乙烯絕緣層、外半導(dǎo)電屏蔽層、金屬屏蔽層、縱向阻水層、徑向阻水層以及聚乙烯護(hù)套層。
[0005]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層及外半導(dǎo)電屏蔽層厚度均為1.2_。
[0006]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的金屬屏蔽層采用無氧銅帶繞包結(jié)構(gòu)，采用的無氧銅帶的厚度為2.5mm，其繞包平均搭蓋率不小于30%。
[0007]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的縱向阻水層采用單面絕緣阻水帶，其單層厚度為0.2mm，其結(jié)構(gòu)采用重疊繞包方式，重疊率不小于20%。
[0008]再進(jìn)一步改進(jìn)，所述的徑向阻水層采用鋁塑復(fù)合帶，其單層厚度為0.3mm，其結(jié)構(gòu)采用縱向重疊包制方式，重疊寬度不小于10mm。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0010]本實(shí)用新型的內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層和外導(dǎo)電屏蔽層厚度均為1.2mm的設(shè)計(jì)，最佳有效地減小在直流電場作用下絕緣層中的空間電荷的積累。為避免交聯(lián)聚乙烯絕緣層中容易積累空間電荷，空間電荷引起電場畸變，而導(dǎo)致可能的絕緣擊穿發(fā)生的情況。本實(shí)用新型采用縱向阻水和徑向阻水相結(jié)合的阻水結(jié)構(gòu)，有效地避免了水分進(jìn)入對(duì)電纜絕緣性能的影響。本實(shí)用新型采用高導(dǎo)電性能的銅帶作為金屬屏蔽材料，代替常規(guī)的皺紋鋁護(hù)套結(jié)構(gòu)，在不影響短路電流容量的同時(shí)有效地減少了電纜自身重量、體積和外徑，便于施工敷設(shè)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的一種柔性高壓直流交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，包括位于電纜中心的銅導(dǎo)體1，在銅導(dǎo)體I外依次包覆內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層2、交聯(lián)聚乙烯絕緣層3、外半導(dǎo)電屏蔽層4，金屬屏蔽層5、縱向阻水層6、徑向阻水層7以及聚乙烯護(hù)套層8。
[0013]上訴所述的內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層2及外半導(dǎo)電屏蔽層4厚度均為1.2mm ;金屬屏蔽層5采用無氧銅帶繞包結(jié)構(gòu)，采用的無氧銅帶的厚度為2.5mm，其繞包平均搭蓋率不小于30%。
[0014]縱向阻水層6采用單面絕緣阻水帶，其單層厚度為0.2mm ;其結(jié)構(gòu)形式采用重疊繞包形式，重疊率不小于20% ;徑向阻水層7采用鋁塑復(fù)合帶，其單層厚度為0.3mm ;其結(jié)構(gòu)形式采用縱向重疊包制，重疊寬度不小于10mm。
[0015]本實(shí)用新型的絕緣層的厚度采用如下步驟來確定:(I)測試所選絕緣材料在不同平均電場下的空間電荷分布；(2)根據(jù)測得的空間電荷分布，計(jì)算絕緣層中的電場分布；
(3)根據(jù)電場分布，判斷在哪個(gè)平均電場下既滿足平均電場不超過15kV/mm，最大電場強(qiáng)度值不超過20kV/mm; (4)選擇出滿足(3)要求的絕緣材料，并計(jì)算其平均電場強(qiáng)度Eav，所設(shè)計(jì)電纜的電壓等級(jí)除以此Eav即得絕緣層的厚度。
[0016]本實(shí)用新型提供了一種柔性高壓直流交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方法，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種柔性高壓直流交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，包括位于電纜中心的銅導(dǎo)體(1)，在銅導(dǎo)體(I)外依次包覆內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層(2)、交聯(lián)聚乙烯絕緣層(3)、外半導(dǎo)電屏蔽層(4)、金屬屏蔽層(5)、縱向阻水層(6)、徑向阻水層(7)以及聚乙烯護(hù)套層(8);其特征在于:所述的內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層(2)及外半導(dǎo)電屏蔽層(4)厚度均為1.2mm。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性高壓直流交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，其特征在于:所述的金屬屏蔽層(5)采用無氧銅帶繞包結(jié)構(gòu)，采用的無氧銅帶的厚度為2.5mm，其繞包平均搭蓋率不小于30%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性高壓直流交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，其特征在于:所述的縱向阻水層(6)采用單面絕緣阻水帶，其單層厚度為0.2mm，其結(jié)構(gòu)采用重疊繞包方式，重疊率不小于20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性高壓直流交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，其特征在于:所述的徑向阻水層(7)采用鋁塑復(fù)合帶，其單層厚度為0.3mm，其結(jié)構(gòu)采用縱向重疊包制方式，重疊寬度不小于10mm。
【文檔編號(hào)】H01B7/17GK204029423SQ201420067060
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年2月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月17日
【發(fā)明者】張?zhí)N皋, 王春, 張如其, 范呈祥, 劉嘉 申請(qǐng)人:無錫市長城電線電纜有限公司