CN101950625A - 电力电缆 - Google Patents

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腾兆丰
魏学志
杨丽伟
黄欣
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Abstract

本发明涉及一种电力电缆，属于电力设备领域，该电力电缆，其特点是：由外半导电层、非金属外防护层、金属护层、半导电阻水缓冲层、绝缘屏蔽层、绝缘层、导体屏蔽层、导体组成，所述的导体设置在最中心，导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水缓冲层、金属护层、非金属外防护层、外半导电层依次逐层在外。所述的导体的中间为圆形导体，周围为梯形或Z形单线导体互相配合围绕在圆形导体上。本发明具有结构设计合理、紧压系数高、表面光滑度好、电缆性能好的优点。

Description

电力电缆
技术领域
本发明涉及一种电力电缆，属于电力设备领域，尤其适用于110kV及以上电压等级的电力电缆。 
背景技术
传统导体结构电力电缆的导体由普通圆形铝或铜单丝绞合而成，绞合过程 
中通过分层紧压，这种结构因为技术原因，导体紧压系数最大只能达到0.92，导体经过紧压模具后电缆导体表面平整度不高，易造成导体屏蔽层与绝缘层界面不光滑，单丝表面容易产生毛刺，对电缆小型化和电气性能不利。导体截面利用率低，电缆局部放电量大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构设计合理、紧压系数高、表面光滑度好、电缆性能好的电力电缆。 
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是该电力电缆，其特点是：由外半导电层、非金属外防护层、金属护层、半导电阻水缓冲层、绝缘屏蔽层、绝缘层、导体屏蔽层、导体组成，所述的导体设置在最中心，导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水缓冲层、金属护层、非金属外防护层、外半导电层依次逐层在外。所述的导体的中间为圆形导体，周围为梯形或Z形单线导体互相配合围绕在圆形导体上。 
本发明所述的Z形单线导体中每根单线相互交叠,每根单线底部安置在与其相邻单线的顶部,所述的梯形单线导体互相配合叠加。所述的Z形单线导体即使有一根断线,也不易造成整根导线散股。梯形导线同样具有紧凑结构,导线不易松散,但当有单线断裂时,单线的楔形断面对其他单线的约束力减弱,造成单线离开导体,最终可能会产生导线的松动和散股。 
本发明所述的导体的材料为铜材或铝材。直径可根据产品要求标称截面而定，导体外径尺寸小于相同截面的普通圆形紧压导体。 
本发明所述的导体屏蔽层，由半导电材料构成，厚度及结构组成可根据国家标准对相应电压等级及规格的规定而相应调整。例如生产220kV电力电缆时，导体屏蔽采用半导电尼龙带绕包加超光滑半导电屏蔽料挤包的结构组成，其中绕包层厚度为0.5mm，挤包层厚度为1.5mm。 
本发明所述的绝缘层采用符合相应电缆产品电压等级要求的材料，厚度可根据国家标准的相关要求而定。 
本发明所述的绝缘屏蔽层采用符合相应电缆产品电压等级的材料例如110kV及以上电压等级采用超光滑半导电屏蔽材料，厚度为1.0mm。 
本发明所述的半导电阻水缓冲层采用半导电阻普通阻水带和半导电缓冲阻水带绕包而成，厚度为3mm。 
本发明所述的金属护层采用焊接波纹铝或挤包波纹铝护套结构，厚度满足国家标准对相应电压等级及规格的规定。 
本发明所述的非金属外防护层采用聚乙烯材料或聚氯乙烯材料，也可采用满足阻燃、防白蚁等特殊要求的材料。厚度满足国家标准对相应电压等级及规格的规定。 
本发明所述的外半导电层采用石墨涂覆或半导电聚乙烯挤包层，石墨涂覆时厚度为0.05mm，采用半导电聚乙烯挤包层时厚度为0.3mm。 
本发明同现有技术相比具有以下优点及效果：本发明的型线导体可以将导体紧压系数提高到0.96以上，使导体绞合后表面光滑度提高，避免导体表面毛刺进入绝缘层，提高电缆性能。该结构尤其适用于110kV及以上电压等级电力电缆。本发明专利技术能够有效的提高电缆电性能稳定性和降低电缆制造成本，由于型线导体具有更大的紧压系数，更光滑的导体表面，所以在同等截面的情况下，可以有效的减小导体尺寸，节约绝缘材料以及金属护层包括非金属外护层的材料消耗，有助于电缆的小型化。节约电缆制造成本。由于导体表面更加光滑、紧密、平整，所以能实现更低的局部放电量。该技术同时适用于铜芯交联电力电缆和铝芯交联电力电缆。与传统导体结构电力电缆技术相比，本申请结构生产工艺、制造技术容易实现，型线导体电力电缆因为导体结构的差异，提高了导体紧压系数，增大导体截面利用率，由于型线导体具有更大的紧压系数，更光滑的导体表面，所以在同等截面的情况下，可以有效的减小导体尺寸，节约绝缘层以及其他外层材料。由于导体表面更加光滑、紧密、平整，所以可以降低电缆局部放电量，提高电缆性能。 
附图说明
图1为本发明的截面结构示意图。 
图2为本发明的截面的另一结构示意图。 
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。 
实施例1：如图1所示，本实施例描述了一种电力电缆，本电缆的电压等级为127/220kV 1×630mm2。该电力电缆，由外及内分别为：外半导电层1、非金属外防护层2、金属护层3、半导电阻水缓冲层4、绝缘屏蔽层5、绝缘层6、导体屏蔽层7、导体8。其中导体8设置在最中心，导体8的中间为圆形导体，周围为梯形单线导体互相配合围绕在圆形导体上。导体8为铜质的导体，导体屏蔽层7由半导电绕包层和挤包半导电层组成，半导电绕包层由半导电尼龙带绕包而成，近似厚度为0.25mm；挤包半导电层由超光滑半导电屏蔽材料组成，近似厚度为1.5mm；绝缘层6采用符合相应电缆产品电压等级要求的材料，厚度为26mm。绝缘屏蔽层5采用超光滑半导电屏蔽材料，厚度为1.0mm。半导电阻水缓冲层4采用双层半导电缓冲阻水带绕包而成，近似厚度为4mm。金属护层3采用焊接波纹铝护套结构，厚度为2.4mm，轧纹深度及节距符合电缆弯曲性能要求。非金属外防护层采用90℃高电性能聚氯乙烯材料，标称厚度为5.0mm。外半导电层采用半导电聚乙烯挤包层，半导电聚乙烯挤包层时近似厚度为0.3mm。 
实施例2：如图1所示，本实施例描述了一种电力电缆，本电缆的电压等级为64/110kV  1×500mm2。该电力电缆，由外及内分别为：外半导电层1、非金属外防护层2、金属护层3、半导电阻水缓冲层4、绝缘屏蔽层5、绝缘层6、导体屏蔽层7、导体8。其中导体8设置在最中心，导体8的中间为圆形导体，周围为Z形单线导体互相配合围绕在圆形导体上。Z形单线导体中每根单线相互交叠,每根单线底部安置在与其相邻单线的顶部。导体8为铝质的导体，导体屏蔽层7由导体屏蔽层由半导电绕包层和挤包半导电层组成，半导电绕包层由半导电尼龙带绕包而成，近似厚度为0.25mm，挤包半导电层由超光滑半导电屏蔽材料组成。近似厚度为1.2mm。绝缘层6采用符合相应电缆产品电压等级要求的材料。标称厚度为17.0mm。绝缘屏蔽层采用超光滑半导电屏蔽料，厚度为1.0mm。半导电阻水缓冲层4采用半导电阻普通阻水带加半导电缓冲阻水带绕包而成，近似厚度为3mm。金属护层3采用挤包波纹铝护套结构，厚度为2.0mm，轧纹深度及节距符合电缆弯曲性能要求。非金属外防护层采用黑色中密度聚乙烯材料，标称厚度为4.0mm。外半导电层采用石墨涂覆，石墨涂覆时近似厚度为0.05mm。 
以上实施例中，在生产加工过程中，各种结构的厚度难免出现误差和不均匀的现象，所以采用“近似厚度”这个说法。 
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。 

Claims (9)

1.一种电力电缆，其特点是：由外半导电层、非金属外防护层、金属护层、半导电阻水缓冲层、绝缘屏蔽层、绝缘层、导体屏蔽层、导体组成，所述的导体设置在最中心，导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水缓冲层、金属护层、非金属外防护层、外半导电层依次逐层在外，所述的导体的中间为圆形导体，周围为梯形或Z形单线导体互相配合围绕在圆形导体上。
2.根据权利要求1所述的电力电缆，其特征是：所述的Z形单线导体中每根单线相互交叠,每根单线底部安置在与其相邻单线的顶部,所述的梯形单线导体互相配合叠加。
3.根据权利要求1所述的电力电缆，其特征是：所述的导体的材料为铜材或铝材。
4.根据权利要求1所述的电力电缆，其特征是：所述的导体屏蔽层，由半导电材料构成，生产220kV电力电缆时，导体屏蔽采用半导电尼龙带绕包加超光滑半导电屏蔽料挤包的结构组成，其中绕包层厚度为0.5mm，挤包层厚度为1.5mm。
5.根据权利要求1所述的电力电缆，其特征是：所述的绝缘屏蔽层在生产110kV及以上电压等级的电缆时采用超光滑半导电屏蔽材料，厚度为1.0mm。
6.根据权利要求1所述的电力电缆，其特征是：所述的半导电阻水缓冲层采用半导电阻普通阻水带和半导电缓冲阻水带绕包而成，厚度为3mm。
7.根据权利要求1所述的电力电缆，其特征是：所述的金属护层采用焊接波纹铝或挤包波纹铝护套结构。
8.根据权利要求1所述的电力电缆，其特征是：所述的非金属外防护层采用聚乙烯材料或聚氯乙烯材料。
9.根据权利要求1所述的电力电缆，其特征是：所述的外半导电层采用石墨涂覆或半导电聚乙烯挤包层，石墨涂覆时厚度为0.05mm，采用半导电聚乙烯挤包层时厚度为0.3mm。
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