CN106531290A - 一种分割导体式铠装阻水电力电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分割导体式铠装阻水电力电缆，该电缆中心设有分割式导体层，该分割式导体层由多个分割扇形导体股块以及在每个扇形导体股块外设有的扇形股块阻水层集合而成；所述的每个扇形导体股块内均设有圆形导体，每个圆形导体外设有圆形绝缘层；在多个扇形股块阻水层集合后的中心空隙处填充阻水块；在阻水带外绞合有导体单线层，最后在导体单线层外再依次设有铜丝屏蔽层、半导电阻水扎带以及钢带铠装层。本发明不仅可有效防止水汽进入电缆内部，就是雨水天气，水都无法进入电缆内，从而延长了电缆的使用寿命。

Description

一种分割导体式铠装阻水电力电缆
技术领域
本发明涉及电缆领域，具体是一种特大截面分割导体式铠装阻水电力电缆。
背景技术
随着科技的进步和社会的发展，众多集团化企业、高层建筑、公共娱乐场所、地铁及地下街道等不断涌现，其用电量与日俱增，各类电缆的品种及用量也相应增加。然而普通电缆不能同时承受机械外力和进行有效防水，在许多重要场合中，一旦电缆受到损伤或进水就导致供电、通信等系统无法运行甚至发生事故时，给正常的社会生活带来不便。
为了防止受到机械损伤，电力电缆在外层铠装保护层，形成铠装电缆。电缆加上铠装层的目的除了增强抗拉强度、抗压强度等机械保护延长使用寿命外，更主要的是通过屏蔽保护提高电缆抗干扰性能，还有可以防砸、压、挤破电缆外皮后损伤线芯导致短路。还有新的问题：一是铠装电缆的阻水，水是影响电缆安全性能的首要因素，水汽一旦进入电缆内部，凯达电缆的绝缘交联聚乙烯极易产生水树，电缆的使用寿命将会大大降低；二是脉冲电压对绝缘的影响，变频电源的频率范围比较宽，但其波形是一个主频率的频带轮廓，包含了许多高次谐波，幅值也较大，这种谐波会波及到电缆，有可能引起电缆击穿。
导体的直流电阻是考核电缆电性能的一个重要参数。但是对于交流传输的大截面电缆，由于集肤效应的存在，导体中的电流密度并不是均匀分布，而是沿电缆导体径向自表面到中心逐渐减小，导致导体中的载流量并不是随电缆导体截面的增大而成正比例增加，而是当导体直径增大到一定程度时，集肤效应严重，导致交流电力线路中导体产生损耗而发热的有效电阻即交流电阻会明显大于其直流电阻，外径越大，集肤效应就越明显，导致交流电阻增加的比例也就越大，单靠增大截面也就失去了其实用性和经济性。
现有技术这种扇形股块分割导体的方式，主要适用于中等截面800-1500mm2，具有良好的分割效果。但是对于更大截面，由于扇形高和扇形宽已大于2倍的透入深度（集肤效应是由于场量在导体内部的衰减形成的，场量在导体内的衰减快慢可以用透人深度d表示），因而分割效果就不再明显。同时，这种分割导体的方式在生产过程中也存在很多难题和弊端：一是扇形导体股块截面过大时，生产工艺难度增大，工装模具、设备的特性要求，及导体结构的稳定性和弯曲特性等均无法满足要求；二是电力电缆常要求导体必须采用紧压导体，以提高导线的填充系数，缩小外径，减少导体间间隙，防止水分渗入；使导体之间连接更紧密，避免了松动所引起的一些问题．接触面增大导电性能增强避免接触不良引起的发热电阻大等；而扇形导体股块是扇形紧压，每层的形状不同，股块截面过大时，紧压的难度增加。三是扇形导体股块之间的绝缘纸不能承受变形，加工时导体一定要先预扭成型再包纸成为有预扭的绝缘线，再去进行集合。各扇形导体股块要保持原型，不能承受集合扭转的影响，也要采用预扭导体。预扭导体在集合成形上因为已有预扭绞距，故很容易合成，但相对的也会造成紧密度欠佳。在绞线预扭时必须绞距适当而且精确及均匀，否则在集合成形一定会有不良情况出现，而松散、变位、移位也是常有的问题。因为上述原因，扇形导体股块集合成形后常常需要采用金属带（如钢带、青铜带等）或其他带材进行扎紧，但这种扎紧的方式，增加了生产成本，表面也不平整，还使导体的柔软度降低，在导体弯曲时导体和屏蔽层之间容易产生间隙，降低了绝缘性能，金属带材还会造成电场不均匀、增加线路损耗。
水分的侵入往往是电力电缆遭到破坏、使用寿命受到影响的主要原因。水分浸入途径主要是从电缆的护层和电缆的端部侵入电缆，造成导体的氧化、腐蚀，从而影响电缆的电性能，甚至发生异常断线事故；水分渗入绝缘层，在强电场的作用下，绝缘层会产生“水树枝”，加速电缆的电老化，导致电缆击穿事故，降低电缆使用寿命。为了防止水分的侵入，要求电缆各结构之间紧密没有间隙；原先的电缆都是考虑外层阻水结构，而忽略了对导体进行阻水。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种紧压系数大，紧密度大，结构稳定，集肤效应低，载流量大、阻水性能好、耐腐蚀、耐氧化的分割导体式铠装阻水电力电缆，不仅可有效防止水汽进入电缆内部，就是雨水天气，水都无法进入电缆内，从而延长了电缆的使用寿命；电缆结构对称平衡，可消除脉冲电压对电缆绝缘的影响，防止绝缘层被击穿；电缆的金属屏蔽层，又可作为中性线使用，节省了材料成本。
本发明所述的一种分割导体式铠装阻水电力电缆，该电缆中心设有分割式导体层，该分割式导体层由多个分割扇形导体股块以及在每个扇形导体股块外设有的扇形股块阻水层集合而成；所述的每个扇形导体股块内均设有圆形导体，每个圆形导体外设有圆形绝缘层；在多个扇形股块阻水层集合后的中心空隙处填充阻水块；在阻水带外绞合有导体单线层，最后在导体单线层外再依次设有铜丝屏蔽层、半导电阻水扎带以及钢带铠装层。
进一步改进，所述的整个集合分割扇形导体股块由四分割的单个截面形状均相同的扇形导体股块构成。
进一步改进，所述的导体单线层为瓦楞型单线层。
进一步改进，所述的集合的分割扇形导体股块的截面达800-1500mm2。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明集合的分割扇形导体股块外周绞合 瓦楞型导体单线，内部设有股块阻水层，集合的分割扇形导体股块截面达800-1500mm2，增加的瓦楞型导体单线和股块阻水层使导体整个截面增加，满足了超大截面的要求。
2、瓦楞型导体单线是一种自支撑结构，结构稳定，导体单线之间没有间隙，无需紧压，即可满足导体单线之间连接更紧密的要求。自支撑结构对内部的集合的分割扇形导体股块有扎紧作用，也无需采用其他带材扎紧，结构稳定，不会松散、变位、移位，整个分割导体外周的圆整度高。
3、在每个扇形导体股块内设有圆形导体，增加了导体的导电性能，增加了导体的载流量。
4、在股块导体和圆形导体外都设有阻水层，并在股块导体内外以及集合的空隙处均设有阻水层，使得整体导体被阻水层保护，将导体进行阻水保护和外层阻水保护相结合，双重阻水结构，使得导体具有很强的阻水功能，不会因为水分浸入造成导体的氧化、腐蚀，从而影响电缆的电性能，甚至发生异常断线事故，使得电缆的使用寿命长。
5、中心填充阻水块，改变了阻水纱结构，使得电缆更加牢固，不易折断。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示的一种分割导体式铠装阻水电力电缆，该电缆中心设有分割式导体层，该分割式导体层由多个分割扇形导体股块1以及在每个扇形导体股块外设有的扇形股块阻水层2集合而成；所述的每个扇形导体股块内均设有圆形导体3，每个圆形导体外设有圆形绝缘层4；在多个扇形股块阻水层集合后的中心空隙处填充阻水块5；在阻水带外绞合有瓦楞型导体单线层6，最后在导体单线层外再依次设有铜丝屏蔽层7、半导电阻水扎带8以及钢带铠装层9。在股块导体和圆形导体外都设有阻水层，并在股块导体内外以及集合的空隙处均设有阻水层，使得整体导体被阻水层保护，使得导体具有很强的阻水功能，不会因为水分浸入造成导体的氧化、腐蚀，从而影响电缆的电性能，甚至发生异常断线事故。
所述的整个集合分割扇形导体股块由四分割的单个截面形状均相同的扇形导体股块构成；所述的集合的分割扇形导体股块的截面达800-1500mm2，使导体整个截面增加，满足了超大截面的要求。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种分割导体式铠装阻水电力电缆，其特征在于：该电缆中心设有分割式导体层，该分割式导体层由多个分割扇形导体股块以及在每个扇形导体股块外设有的扇形股块阻水层集合而成；所述的每个扇形导体股块内均设有圆形导体，每个圆形导体外设有圆形绝缘层；在多个扇形股块阻水层集合后的中心空隙处填充阻水块；在阻水带外绞合有导体单线层，最后在导体单线层外再依次设有铜丝屏蔽层、半导电阻水扎带以及钢带铠装层。
2.根据权利要求1所述的分割导体式铠装阻水电力电缆，其特征在于：所述的整个集合分割扇形导体股块由四分割的单个截面形状均相同的扇形导体股块构成。
3.根据权利要求1所述的分割导体式铠装阻水电力电缆，其特征在于：所述的导体单线层为瓦楞型单线层。
4.根据权利要求1所述的分割导体式铠装阻水电力电缆，其特征在于：所述的集合的分割扇形导体股块的截面达800-1500mm2。
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