CN102354569A - 扩径电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种扩径电缆，包括导体、绝缘层、内护套、屏蔽层和外护套。导体的横断面为C字型；导体内的空腔中为内衬层，内衬层为绝缘材料填充物；扩径电缆由内至外依次为：内衬层、导体、绝缘层、内护套、屏蔽层、金属铠装层和外护套。在内衬层的外周面上设置有半导体屏蔽层；在绝缘层的外周面上和内周面上均设置有半导体屏蔽层。本发明的扩径电缆，具有利用导体的横断面为C字型设计减少电缆输送电能中的涡流损失、可利用电流集肤效应增大电缆的电导、节约材料并减轻了电缆的重量等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种扩径电缆，广泛用作交直流电力电路的输电电缆。
背景技术
现有的电力电缆为实心电缆，具有重量大、导体外接面小、电阻大、温升快、散热性能差等问题，另外由于电流集肤效应，致使电缆载流量小，和涡流的存在致使电能损耗大。由于现有电缆温升快，其电缆绝缘层容易老化，限制电缆使用寿命。实心电缆使用金属材料多，重量大且成本高，还增加了电缆安装时的施工难度。
扩径电缆是以常规高低压电缆为基准，采取扩大电缆导体外径技术，在满足电缆负荷所要求的导体外径前提下，减少导线的横截面面积，从而减少导线的总重量，降低电缆造价。扩径导线在大电流的输电工程中有很大的应用空间，尤其在高压、长距离输送电力中有着更为广阔的前景。
发明内容
本发明是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种扩径电缆，以解决电缆重量大、导体外接面小、电阻大等问题，并对同等质量和重量的导体通过扩径提高输电容量。
本发明为解决技术问题采用以下技术方案。
扩径电缆，包括导体、绝缘层、内护套、屏蔽层和外护套，其结构特点是，所述导体的横断面为C字型；所述导体内的空腔中为内衬层，所述内衬层为绝缘材料填充物；扩径电缆由内至外依次为：内衬层、导体、绝缘层、内护套、屏蔽层、金属铠装层和外护套。
本发明的扩径电缆的结构特点也在于：
在所述内衬层的外周面上设置有半导体屏蔽层；在所述绝缘层的外周面上和所述绝缘层的内周面上均设置有半导体屏蔽层。
所述内衬层和绝缘层均是由交联聚乙烯制成的。
所述导体的表面上涂有一层硅胶。
扩径电缆还设有端部接头，所述端部接头包括楔子和套管件；所述套管件与电缆相连接的一端为圆筒形，所述套管件的另一端为设有螺孔的板形体；所述楔子为实心圆柱体。
与已有技术相比，本发明有益效果体现在：
(1)本发明的扩径电缆，由于横断面为C字型，在输送电流电流时，集肤效应系数低(≤1)，电流电阻小，功率损耗小；
(2)本发明的扩径电缆外接触面大，散热条件好，电缆温升低，不易过热而损害绝缘层，从而提高了电缆的使用寿命；
(3)本发明的扩径电缆，减轻了导体的重量，使得电缆的重量较轻，产品的包装、运输和安装方便，而且贵金属用量少，成本低廉；由于重量小，可以分盘较长，减少整条线路的中间接头数量，提高电缆的运行安全系数，从而提高线路运行质量；
(4)本发明的扩径电缆，由于内衬层为交联聚乙烯，而且设置有螺旋铠装层，柔韧度满足城市管网敷设的要求。
本发明的扩径电缆，尤其适用于高压大电流线路，作为电力输送电缆。
附图说明
图1为本发明的扩径电缆的径向断面图。
图2为本发明的扩径电缆的轴向断面图。
图3为本发明的扩径电缆的端部接头的套管件的主视图。
图4为本发明的扩径电缆的端部接头的套管件的侧视图。
图5为本发明的扩径电缆的端部接头的套管件的俯视图。
图6为本发明的扩径电缆的安装端部接头时的分体结构示意图。
图7为本发明的扩径电缆的安装了端部接头时的结构示意图。
图8为本发明的扩径电缆的中间接头的结构示意图。
图9为本发明的扩径电缆的安装中间接头时的分体结构示意图。
图10为本发明的扩径电缆的安装了中间接头时的结构示意图。
附图1～附图10中标号：1内衬层，2导体，3绝缘层，4内护套，5屏蔽层，6螺旋铠装层，7外护套，8套管件，81螺孔，9楔子，10中间接头。
以下通过具体实施方式，并结合附图对本发明作进一步说明。
具体实施方式
参见图1～图2，扩径电缆，包括导体2、绝缘层3、内护套4、屏蔽层5和外护套7。所述导体2的横断面为C字型；所述导体2内的空腔中为内衬层1，所述内衬层1为绝缘材料填充物；扩径电缆由内至外依次为：内衬层1、导体2、绝缘层3、内护套4、屏蔽层5、金属铠装层6和外护套7。由于将导体的横断面设置为C字型，导体呈中空状态，利用电流的集肤效应增大电缆的电导，电流电阻小，同时节约了材料，降低了导体部分的重量，从而使得电缆具有成本较低、重量较轻、温升小等优点。
所述导体为多层结构，层数可以根据电缆的粗细要求来调整，图1中导体为双层结构的导体。本发明的扩径电缆，也可以做成多芯电缆的形式，每个电缆芯包括内衬层1、导体2、绝缘层3和屏蔽层5，电缆芯的外部统包覆有金属铠装层6和外护套7。
在所述内衬层1的外周面上设置有半导体屏蔽层；在所述绝缘层4的外周面上和所述绝缘层4的内周面上均设置有半导体屏蔽层。半导体屏蔽层可起到均压的作用，能避免在内衬层的外周面和绝缘层的表面的周向上产生电压差，提高电缆的使用安全性。
所述内衬层1和绝缘层4均是由交联聚乙烯制成的。交联聚乙烯具有耐热性、耐腐蚀性和耐压性好、能够任意弯曲而不会脆裂、抗蠕变强度高等特点，使得电缆具有易安装且重量轻、热性能好、允许工作温度高、传输容量大、可靠性高、故障率低等优点。
所述导体2的表面上涂有一层硅胶。所述导体2的表面上根据电缆的电压等级要求来打磨光滑，不得有毛刺，导体的内外表面上涂有一层硅胶。所述硅胶层有利于保护导体且利于导电，同时减缓导体氧化。扩经电缆用作低压电缆时可以省去硅胶层。
扩径电缆还设有端部接头，所述端部接头包括楔子9和套管件8；所述套管件8与电缆相连接的一端为圆筒形，所述套管件8的另一端为设有螺孔81的板形体；所述楔子9为实心圆柱体。当电缆端部需要与设备连接时，首先将导体内的内衬层用专用工具镂空，将实心圆柱形的楔子9塞入镂空内衬层的导体，然后剥开电缆导体外部各层露出导体，再将套管件的圆筒端套在导体之上，用液压钳将套管件的圆筒端压紧，使得楔子、导体和套管件紧紧地挤压在一起，另一端为设有螺孔81的板形体使用螺栓可以方便地实现电缆与设备连接。
所述屏蔽层5由铜制带作而成；所述内屏蔽层由半导体材料制成。所述屏蔽层5是一层缠绕铜皮。
当安装本发明的扩径电缆时，电缆端部需要设置端部接头(如图3～图7所示)，以便于将电缆与设备相连接。所述端部接头的套管件8的与电缆相连接的一端为圆筒形，套管件8的另一端为设有螺孔81的板形体。当电缆端部需要与设备连接时，首先将导体内的内衬层用专用工具镂空，将实心圆柱形的楔子9塞入镂空内衬层的导体，然后剥开电缆导体外部各层露出导体，再将套管件的圆筒端套在导体之上，用液压钳子将端部接头的套管件压紧，使得楔子、导体和套管件紧紧地挤压在一起，从而将端部接头与电缆紧紧地连接在一起(如图7所示)。通过端部接头上的螺孔，将端部接头与设备相连接。
在安装扩径电缆时，还常常需要将两根扩径电缆相接续，就需要在两根电缆的中间设置中间接头10。中间接头10呈圆筒形(如图8所示)。如图8～图10，当连接中间接头10时当电缆需要接续时，首先将导体内的内衬层用专用工具镂空，将实心圆柱形的楔子9塞入镂空内衬层的导体，然后剥开电缆导体外部各层露出导体，再将中间接头10套在导体之上，楔子的两端分别插入两根电缆的导体之内，中间接头的两端套在两根电缆的导体之上，用液压钳将套管件的圆筒形的中间接头10的两端压紧，使得楔子9、导体1和中间接头10紧紧地挤压在一起，然后恢复屏蔽、绝缘与保护等外层部分。中间接头10的楔子与端部接头的楔子9直径相同，但长度约为端部接头的楔子的长度的2倍。
Claims (5)
1.扩径电缆，包括导体(2)、绝缘层(3)、内护套(4)、屏蔽层(5)和外护套(7)，其特征是，所述导体(2)的横断面为C字型；所述导体(2)内的空腔中为内衬层(1)，所述内衬层(1)为绝缘材料填充物；扩径电缆由内至外依次为：内衬层(1)、导体(2)、绝缘层(3)、内护套(4)、屏蔽层(5)、金属铠装层(6)和外护套(7)。
2.根据权利要求1所述的扩径电缆，其特征是，在所述内衬层(1)的外周面上设置有半导体屏蔽层；在所述绝缘层(4)的外周面上和所述绝缘层(4)的内周面上均设置有半导体屏蔽层。
3.根据权利要求1所述的扩径电缆，其特征是，所述内衬层(1)和绝缘层(4)均是由交联聚乙烯制成的。
4.根据权利要求1所述的扩径电缆，其特征是，所述导体(2)的表面上涂有一层硅胶。
5.根据权利要求1所述的扩径电缆，其特征是，还设有端部接头，所述端部接头包括楔子(9)和套管件(8)；所述套管件(8)与电缆相连接的一端为圆筒形，所述套管件(8)的另一端为设有螺孔(81)的板形体；所述楔子(9)为实心圆柱体。
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