CN105632600A - 一种新型防火大容性电流抗电磁干扰中压电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型防火大容性电流抗电磁干扰中压电缆，该电缆包括绞合退火铜导体，导体上由内向外三层共挤：依次是导体屏蔽、绝缘层和绝缘屏蔽层，绝缘屏蔽层上匹配分相屏蔽层，分相屏蔽层上挤包低烟无卤阻燃聚烯烃小护套，三根具有小护套的分相屏蔽线芯成缆形成缆芯，缆芯间隙填充高阻燃玻纤绳为填充层且在外重叠绕包三层高阻燃包带一，包带一外挤包内衬层，内衬层外匹配设置总屏蔽，总屏蔽外挤包隔氧层，隔氧层外铠装镀锌钢带为铠装层，铠装层外重叠绕包三层高阻燃包带二，包带二外挤包外护套。本电缆能够具有良好的电气性能、绝缘性能、阻燃性、环保性、防火性、抗干扰、容性电流大、低辐射性、传输阻抗低，电磁兼容性好等性能。

Description

一种新型防火大容性电流抗电磁干扰中压电缆
技术领域
本发明涉及电线电缆，尤其涉及一种新型防火大容性电流抗电磁干扰中压电缆。
背景技术
电线电缆行业是中国仅次于汽车行业的第二大产业，产品品种满足率和市场占有率均超过了90%，在世界范围内，中国电线电缆总产值已超过美国，成为世界上第一大电线电缆生产国。尤其是近几年来，随着中国经济的持续快递增长，为线缆产品提供了巨大的市场空间，中国市场强烈的诱惑力，使得世界把目光聚焦于中国市场，在改革开放短短的几十年，中国线缆制造业所形成的庞大生产能力让世界刮目相看，随着中国电力行业、数据矿山开采、金属加工、高铁运输等对外界电磁干扰要求极强的特种行业规模不断扩大，但现有的电缆无法适应市场的需求。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种新型防火大容性电流抗电磁干扰中压电缆，该电缆能够具有良好的电气性能、绝缘性能、阻燃性、环保性、防火性、抗干扰、容性电流大、低辐射性、传输阻抗低，电磁兼容性好等性能。能完全满足变频电源和变频电机之间连接用线，以及额定电压35kV及以下的输配电线路中电能的输送，尤其适用于造纸、冶金、金属加工、矿山、铁路和食品加工等行业。
为实现上述目的，本发明提供一种新型防火大容性电流抗电磁干扰中压电缆，该电缆包括绞合退火铜导体，导体上由内向外三层共挤：依次是导体屏蔽、绝缘层和绝缘屏蔽层，绝缘屏蔽层上匹配分相屏蔽层，分相屏蔽层上挤包低烟无卤阻燃聚烯烃小护套，三根具有小护套的分相屏蔽线芯成缆形成缆芯，缆芯间隙填充高阻燃玻纤绳为填充层且在外重叠绕包三层高阻燃包带一，包带一外挤包内衬层，内衬层外匹配设置总屏蔽，总屏蔽外挤包隔氧层，隔氧层外铠装镀锌钢带为铠装层，铠装层外重叠绕包三层高阻燃包带二，包带二外挤包外护套。
所述绝缘层采用柔软硫化乙丙橡胶；所述分相屏蔽层是在绝缘屏蔽层上铠装分相铜丝缠绕屏蔽及反向稀疏绕包铜带。
所述内衬层是在包带一外挤包氧指数大于32的低烟无卤聚烯烃；所述总屏蔽是在内衬层外铠装软铜丝并反向稀疏绕包软铜带形成。
所述隔氧层是在总屏蔽外挤包氧指数大于36的低烟无卤聚烯烃。
所述外护套是在包带二外挤包氧指数大于36的低烟无卤聚烯烃。
有益效果
1、绝缘层采用硫化乙丙橡胶绝缘，乙丙橡胶是新型的绝缘材料，价格适宜，且低温柔软性、耐电树、耐腐蚀性、耐老化性、耐水汽性好，优异的电气绝缘性能和耐电晕性能优异的耐水性降低了电缆对水的敏感性，提高了电缆电气性能的可靠性。
2、屏蔽采用分相屏蔽层和总屏蔽双重复合结构，屏蔽层截面与主线芯截面按一定比例，此结构的屏蔽电缆可抗电磁感应、接地不良和电源线传导干扰，减小电感，防止感应电动势过大，屏蔽层既起到抑制电磁波对外发射的作用，又可作为短路电流的通道，增加容性电流，也能起到中性线芯的保护作用。
3、结构的对称性，对称结构使电缆具有较强的耐电压冲击性，能经受高速频繁变频时的脉冲电压，对变频电器起到良好的保护作用，同时对称电缆结构由于导线的互换性，有更好的电磁相容性，对抑制电磁干扰起到一定的作用，能抵消高次谐彼中的奇次频率，提高变频电机专用电缆的抗干扰性，减少了整个系统中的电磁辐射。
4、电磁屏蔽互补性，电缆在使用过程中经常受到径向外力作用，在电缆屏蔽层外增加镀锌钢带铠装层，钢带铠装不仅是作为电缆的径向机械保护层，同时它也起到附加性总屏蔽作用，而铠装层和分相屏蔽层及总屏蔽金属材料不同，在电磁波屏蔽上起到一定的互补作用，屏蔽效果将更好。
5、防火及阻燃环保性：结构材料采用多层高阻燃玻璃纤维包带、高阻燃填充、隔氧层及高氧指数低烟无卤聚烯烃护套，一旦发生火灾，电缆具有阻止火焰蔓延的功能，同是由于隔氧层的存在使电缆能够持续运行一段时间，给予生命逃离的机会，保证人身及财产的安全。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
1导体，2导体屏蔽，3绝缘层，4绝缘屏蔽层，5分相屏蔽层，6小护套，7缆芯，8填充层，9包带一，10内衬层，11总屏蔽，12隔氧层，13铠装层，14包带二，15外护套。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图所示，本发明提供一种新型防火大容性电流抗电磁干扰中压电缆，该电缆包括绞合退火铜导体1，导体1上由内向外三层共挤：依次是导体屏蔽2、绝缘层3和绝缘屏蔽层4，绝缘屏蔽层4上匹配分相屏蔽层5，分相屏蔽层5上挤包低烟无卤阻燃聚烯烃小护套6，三根具有小护套6的分相屏蔽线芯成缆形成缆芯7，缆芯7间隙填充高阻燃玻纤绳为填充层8且在外重叠绕包三层高阻燃包带一9，包带一9外挤包内衬层10，内衬层10外匹配设置总屏蔽11，总屏蔽11外挤包隔氧层12，隔氧层外铠装镀锌钢带为铠装层13，铠装层13外重叠绕包三层高阻燃包带二14，包带二14外挤包外护套15。
所述绝缘层3采用柔软硫化乙丙橡胶；所述分相屏蔽层5是在绝缘屏蔽层4上铠装分相铜丝缠绕屏蔽及反向稀疏绕包铜带。
所述内衬层10是在包带一9外挤包氧指数大于32的低烟无卤聚烯烃；所述总屏蔽11是在内衬层10外铠装软铜丝并反向稀疏绕包软铜带形成。
所述隔氧层12是在总屏蔽11外挤包氧指数大于36的低烟无卤聚烯烃。
所述外护套15是在包带二14外挤包氧指数大于36的低烟无卤聚烯烃。
导体1采用绞合退火无氧铜导体，导体层表面应光洁、无毛刺；导体屏蔽2、绝缘层3及绝缘屏蔽层4采用三层共挤的连硫线一次形成，导体屏蔽和绝缘屏蔽层均采用半导电屏蔽料，绝缘层3采用硫化乙丙橡胶形成的绝缘挤包层，表面应光滑，无胶料。
分相屏蔽层5采用软铜丝铠装并反向稀疏绕包软铜带扎紧，绕包应紧密均匀；小护套6采用挤包低烟无卤阻燃聚烯烃材料，表面应光滑，氧指数不小于32。
缆芯7通过三根具有小护套的分相屏蔽线芯右向绞合而成。
填充层8采用高阻燃玻纤绳，填充应圆整；包带一9采用高阻燃包带，高阻燃包带应搭盖重叠绕包三层，绕包应紧密，无褶皱。
内衬层10采用挤包氧指数大于32的低烟无卤阻燃聚烯烃，挤包应均匀；总屏蔽11采用铠装软铜丝并反向稀疏绕包软铜带扎紧形成，绕包应紧密均匀。
隔氧层12采用挤包低烟无卤阻燃聚烯烃材料，表面应光滑，氧指数不小于36；铠装层13采用双层镀锌钢带间隙搭盖绕包，绕包应无漏包现象；包带二14采用高阻燃包带，高阻燃包带应搭盖重叠绕包三层，绕包应紧密，无褶皱；外护套15采用挤包低烟无卤阻燃聚烯烃材料，表面应光滑，氧指数不小于36。
本电缆产品的使用条件：
额定电压：6kV～35kV；
电缆导体长期允许最高温度为90℃，短路时最高温度为250℃；
安装敷设环境温度不低于0℃，固定敷设时环境温度不低于-10℃；
电缆允许最小于弯曲半径不小于15D（D-电缆外径mm）。
本发明创造的技术性能指标：
工作电压：6kV～35kV；
测试电压（U0/U）：8.7/10kV电缆：30.5kV/5min；12/20kV电缆：42kV/5min；18/30kV电缆：45kV/30min；21/35kV电缆：52.5.5kV/30min；26/35kV电缆:65kV/30min，以上电缆在持续的试验电压和时间内绝缘应不击穿，在1.73U0下，应无任何由被试电缆产生的超过声明试验灵敏度的可检测到的放电。本专利不推荐其他电压等级。
绝缘物理性能：绝缘的抗张强度≥10MPa，绝缘能通过136℃×168h高温老化试验，其老化后的抗张强度变化率和断裂伸长率的变化率不大于±30%。
绝缘的吸水性：温度85±2℃，持续时间336h，绝缘的重量最大增量为5mg/cm2。
护套的收缩试验：试验温度80±2℃、温度持续5h，护套的最大允许收缩为3%。
绝缘及护套的低温拉伸、低温冲击试验，试验温度为-55℃。试验后绝缘和护套表面应无裂纹现象。
负重试验：整根电缆按导体截面积×15N进行负重试验，电缆的绝缘和护套表面应无开裂。
绝缘的低温拉伸、低温冲击试验：试验温度为-55℃。试验后绝缘和护套表面应无裂纹现象。
屏蔽性能试验：屏蔽抑制系数小于0.01。
防火试验：额定电压下，750℃丙烷燃烧，燃烧时间90min，冷却时间15min，2A熔断器不断，指示灯不灭。
低烟无卤试验：无卤性要求pH≥4.3，低烟性要求电导率≤10μs/mm
本电缆能够通过上述试验，能够满足35kV及以下新型防火大容性电流抗电磁干扰中压电缆的输配电线路中电能的输送的要求。
本新型防火大容性电流抗电磁干扰中压电缆除了能满足陆上普通中压电力电缆专有的电气性能要求之外，还具有自己独特的性能，其性能需解决以下问题：
1、屏蔽的严密性：由于大气当中电磁场的存在，特别是一些高频率的电磁波极易穿透金属屏蔽层，而普通中压电缆的金属屏蔽层在高频率的电磁破干扰下屏蔽抑制系数较大，屏蔽效果不好，而新型防火大容性电流抗电磁干扰中压电缆采用分相屏蔽和总屏蔽双重符合屏蔽结构，能有效抑制大气当中高频率电磁波的影响。
2、电容电流的增大：屏蔽采用分相屏蔽和总屏蔽的结构，不仅增强了屏蔽的效果，更使电缆发生故障短路时容性电流增大，不仅有效的保护了电气设备，也增加了人身的安全性。
3、环保及防火性：人类生活质量的提高对大气环境的要求也越来越高，因此电缆的产品结构材料采用环保型材料更符合人类的需要，而人口的密集及复杂性也往往导致隐患安全事故的发生，这就需要在发生危险事故时给人类以足够的时间逃生，保证人身和财产的安全，在这种条件下，促使了新型防火大容性电流抗电磁干扰中压电缆的诞生，而新型防火大容性电流抗电磁干扰中压电缆结构材料采用多层高阻燃玻璃纤维包带、高阻燃填充、隔氧层及高氧指数低烟无卤聚烯烃护套，一旦发生火灾，电缆具有阻止火焰蔓延的功能，同是由于隔氧层的存在使电缆能够持续运行一段时间，给予生命逃离的机会，保证人身及财产的安全。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种新型防火大容性电流抗电磁干扰中压电缆，其特征在于：该电缆包括绞合退火铜导体，导体上由内向外三层共挤：依次是导体屏蔽、绝缘层和绝缘屏蔽层，绝缘屏蔽层上匹配分相屏蔽层，分相屏蔽层上挤包低烟无卤阻燃聚烯烃小护套，三根具有小护套的分相屏蔽线芯成缆形成缆芯，缆芯间隙填充高阻燃玻纤绳为填充层且在外重叠绕包三层高阻燃包带一，包带一外挤包内衬层，内衬层外匹配设置总屏蔽，总屏蔽外挤包隔氧层，隔氧层外铠装镀锌钢带为铠装层，铠装层外重叠绕包三层高阻燃包带二，包带二外挤包外护套。
2.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于：所述绝缘层采用柔软硫化乙丙橡胶；所述分相屏蔽层是在绝缘屏蔽层上铠装分相铜丝缠绕屏蔽及反向稀疏绕包铜带。
3.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于：所述内衬层是在包带一外挤包氧指数大于32的低烟无卤聚烯烃；所述总屏蔽是在内衬层外铠装软铜丝并反向稀疏绕包软铜带形成。
4.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于：所述隔氧层是在总屏蔽外挤包氧指数大于36的低烟无卤聚烯烃。
5.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于：所述外护套是在包带二外挤包氧指数大于36的低烟无卤聚烯烃。
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