CN108520800A - 一种高层建筑用散热降温中压吊装电缆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高层建筑用散热降温中压吊装电缆及其制备方法，包括缆芯，所述的缆芯由三根绝缘线缆绞合而成，所述缆芯的空隙处填充截面呈弧面扇形填充条；在缆芯外捆绑高强度无卤低烟聚烯烃高强度扎带并扎紧；所述的绝缘线缆包括绝缘线芯，在绝缘线芯外先绕包无氧软铜带金属屏蔽层再挤包高强度无卤低烟阻燃聚烯烃护套，并在高强度无卤低烟阻燃聚烯烃护套外涂覆纳米辐射散热降温涂料层；本发明结构稳定、紧凑，承载能力强，具有在高层以上建筑垂直敷设的能力，并且无卤、低烟、高阻燃，散热降温快可以广泛应用于高层建筑的电力传输系统。
Description
技术领域
本发明是针对高层建筑用动力传输电缆的改进，尤其涉及一种具有散热降温环保特性的高层建筑用吊装中压电力电缆及其制备方法。
背景技术
随着我国社会经济高速发展，形形色色的高层建筑也如雨后春笋般涌现出来。在土地资源凸显不足的当今社会，高层建筑必将成为城市的主流建筑。在大中城市建设高楼大厦林立，特别是超大规模城市建设超高层建筑以作为城市建设现代化标志。
然而，高层建筑容积率高，用电量大，传输功率大，需要大容量电缆，以传统设计其建筑配电干线均为1kV电压输送，用电负荷增大后，需干线电缆截面就狠大，很消耗导体等材料和能源。又变电所建在高层建筑低层，占用了高层建筑的黄金层面，不合算。为适用高层建筑的发展和需求，从楼层的的经济性能出发，将高层建筑建配电干线均改为6-35kV中压电压输送并将变电所建在高层建筑顶层，这样就可以有效利用高层建筑空间，最为经济。
高层建筑中主干电缆都采用垂直纵向敷设，通常电缆重达5~8吨，这就要求电缆有很高的抗拉强度。现有的钢丝铠装电缆，是在3根缆芯绞合成缆后的内垫层外周排列钢丝铠装，以使电缆能够承受纵向拉力。该结构电缆，一是电缆重量大；二是外周钢丝固定困难，施工难度大；三是电缆散热困难，载流量小，相同截面铠装电缆的载流量比非铠装电缆的载流量要减少了30%，使得电缆成本提高；四是铠装电缆外径较大，增加了电缆材料用量，也导致电缆成本增加；五是主干电缆采用额定电压中压交联聚乙烯绝缘吊装电力电缆受建筑结构约束，有水平面敷设，接着垂直敷设，再水平面敷设，如果采用钢丝铠装吊装电缆，必然在水平面和垂直井道交接处设置转接柜或接头，这样一来，增加投入，又增加电缆故障率，同时增加电缆敷设工作量。
根据这一发展形势，基于市场的需求，每个高层建筑的干线电缆用量很多，我公司积极响应用户要求，研发一种方便安装，不用中间接头、并具有散热降温功能的高压（6-35kV）吊装电力电缆。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种高层建筑用散热降温中压吊装电缆，其结构稳定、紧凑，承载能力强，具有在高层以上建筑垂直敷设的能力，并且无卤、低烟、高阻燃，散热降温快可以广泛应用于高层建筑的电力传输系统。
本发明还提供了一种高层建筑用散热降温中压吊装电缆的制备方法。
技术方案：为了解决上述目的，本发明所述的一种高层建筑用散热降温中压吊装电缆，包括缆芯，所述的缆芯由三根绝缘线缆绞合而成，所述缆芯的空隙处填充截面呈弧面扇形填充条；在缆芯外捆绑高强度无卤低烟聚烯烃高强度扎带并扎紧；所述的绝缘线缆包括绝缘线芯，在绝缘线芯外先绕包无氧软铜带金属屏蔽层再挤包高强度无卤低烟阻燃聚烯烃护套，并在高强度无卤低烟阻燃聚烯烃护套外涂覆纳米辐射散热降温涂料层；所述的填充条由圆形承载柔性航空钢丝绳以及在圆形承载柔性航空钢丝绳外绕包截面呈弧面扇形的高强度无卤低烟聚烯烃护套，该高强度无卤低烟聚烯烃护套的两等腰的弧边分别与其对应的两根绝缘线缆最外层的纳米辐射散热降温涂料层相贴合，另一弧边与高强度无卤低烟聚烯烃高强度扎带的内层面相贴合。
进一步改进，所述的绝缘线芯由中心导体以及三层共挤在导体外的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层构成。
进一步改进，所述导体为紧压铜导体。
进一步改进，所述导体屏蔽层和绝缘屏蔽层由低电阻热稳定石墨烯复合型半导电屏蔽材料构成。
进一步改进，所述紧压铜导体由60根Φ2.95 mm的软铜丝绞合而成，外径为23.5mm，横截面为400mm2。
一种高层建筑用散热降温中压吊装电缆的制备方法，包括如下步骤：
1）电解铜熔炼，连铸连轧出Φ8.0 mm电解铜杆；
2）Φ8.0 mm电解铜杆进行拉丝退火制成Φ2.95mm的软铜丝；
3）将60根Φ2.95 mm的软铜丝进行绞合，绞合外径为23.5mm的400mm2的导体；
4）导体外三层共挤导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层，采用挤压模具，导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层厚度分别为0.4mm、3.4 mm 、0.6mm，绝缘屏蔽层外径为32.3mm；
5）在绝缘屏蔽层外重叠绕包软铜带屏蔽，厚为0.12mm，宽为40mm，屏蔽外径为32.6mm；
6）铜带屏蔽外挤包氧指数≥35%，厚度为2.2mm的高强度高阻燃无卤低烟聚烯烃，并涂覆厚度为0.3mm的纳米辐射散热降温涂料，涂覆层外径为37.6mm；
7）共6芯右向成缆：3芯400mm2动力线芯、3芯带ф16mm航空钢丝绳外包高强度无卤低烟阻燃聚烯烃的填充条，成缆外径为81.2mm，成缆节距为1700mm；成缆外周用带2×ф1.2mm钢丝绳外包高强度无卤低烟阻燃聚烯烃，外形尺寸为宽15mm×厚3mm扎带左向捆绑扎紧，成品外径为87.2mm。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点是：
1、本发明绝缘采用三层共挤，内外屏蔽材料选用低电阻热稳定石墨烯复合型半导电屏蔽材料，热稳定性强，提高屏蔽层对电场的均化效果，有效减少电缆运行中可能出现的局部放电现象，并减小了绝缘线芯的整体外径，降低了绝缘tgδ，优化绝缘性能，增强电缆载流能力，保障电力线路运行的安全性和可靠性，提高电缆的运行寿命；
2、本发明中单根金属屏蔽外挤包高强度高阻燃无卤低烟聚烯烃并涂覆纳米辐射散热降温涂料，利用其传导、对流、辐射散热的综合性能，阻止来自电缆内部或外部热量向绝缘层蔓延，降低绝缘层温度，从而减少绝缘的老化，提高绝缘的使用耐受时间，延长电缆的使用寿命，确保电缆达到A级阻燃；
3、本发明选用挤包扇形高强度无卤低烟聚烯烃材料包覆的航空钢丝绳，填充在电缆的外围空隙，使得扇形弧面与电缆表面紧密接触，这样电缆垂直敷设时单芯电缆受到钢丝绳的侧压力，会均匀分散在电缆的表面，不会出现压力集中，并且确保电缆达到A级阻燃；
4、本发明外周用航空钢丝绳外包高强度无卤低烟聚烯烃材料高强度扎带捆绑扎紧，使填充和单根电缆紧密结合成为一稳定整体结构，大大提高了电缆整体抗拉强度；尤其是弧面扇形承载体与缆芯相邻接触面积大，极大地增加了两者间摩擦力，辅之绞合成缆、捆绑扎紧更是增大了两者间摩擦力及整体性，因而可以承受极大的整体抗拉强度，使之可以适应高层建筑垂吊敷设；
5、本发明结构稳定、紧凑，外径小，承载能力强，与铠装电缆相比载流量提高20-30%左右；而且电缆重量可减轻30%左右，大大降低了电缆成本。具备在高层以上建筑垂直敷设的能力，并且无卤、低烟、高阻燃，散热降温快完全满足使用需求；
6、本发明所述的建筑用散热降温吊装中压电力电缆，是根据石墨烯复合型半导电屏蔽材料低电阻热稳定特性、纳米辐射散热降温涂料特性以及航空钢丝绳高强度抗拉和捆扎特性设计制造的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示，一种高层建筑用散热降温中压吊装电缆，包括缆芯，所述的缆芯由三根绝缘线缆绞合而成，所述缆芯的空隙处填充截面呈弧面扇形填充条；在缆芯外捆绑高强度无卤低烟聚烯烃高强度扎带8并扎紧；所述的绝缘线缆包括绝缘线芯，在绝缘线芯外先绕包无氧软铜带金属屏蔽层5再挤包高强度无卤低烟阻燃聚烯烃护套6，并在高强度无卤低烟阻燃聚烯烃护套外涂覆纳米辐射散热降温涂料层7；所述的填充条由圆形承载柔性航空钢丝绳9以及在圆形承载柔性航空钢丝绳外绕包截面呈弧面扇形的高强度无卤低烟聚烯烃护套10，该高强度无卤低烟聚烯烃护套的两等腰的弧边分别与其对应的两根绝缘线缆最外层的纳米辐射散热降温涂料层相贴合，另一弧边与高强度无卤低烟聚烯烃高强度扎带的内层面相贴合。
所述的绝缘线芯由中心导体1以及三层共挤在导体外的导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4构成，导体屏蔽层和绝缘屏蔽层由低电阻热稳定石墨烯复合型半导电屏蔽材料构成；
所述紧压铜导体由60根Φ2.95 mm的软铜丝绞合而成，外径为23.5mm，横截面为400mm2。
如图2所示，本发明所述的一种高层建筑用散热降温中压吊装电缆的制备方法，包括如下步骤：
1）电解铜熔炼，连铸连轧出Φ8.0 mm电解铜杆；
2）Φ8.0 mm电解铜杆进行拉丝退火制成Φ2.95mm的软铜丝；
3）将60根Φ2.95 mm的软铜丝进行绞合，绞合外径为23.5mm的400mm2的导体；
4）导体外三层共挤导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层，采用挤压模具，导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层厚度分别为0.4mm、3.4 mm 、0.6mm，绝缘屏蔽层外径为32.3mm；
5）在绝缘屏蔽层外重叠绕包软铜带屏蔽，厚为0.12mm，宽为40mm，屏蔽外径为32.6mm；
6）铜带屏蔽外挤包氧指数≥35%，厚度为2.2mm的高强度高阻燃无卤低烟聚烯烃，并涂覆厚度为0.3mm的纳米辐射散热降温涂料，涂覆层外径为37.6mm；
7）共6芯右向成缆：3芯400mm2动力线芯、3芯带ф16mm航空钢丝绳外包高强度无卤低烟阻燃聚烯烃的填充条，成缆外径为81.2mm，成缆节距为1700mm；成缆外周用带2×ф1.2mm钢丝绳外包高强度无卤低烟阻燃聚烯烃，外形尺寸为宽15mm×厚3mm扎带左向捆绑扎紧，成品外径为87.2mm。
其导体屏蔽和绝缘屏蔽采用低电阻热稳定石墨烯复合型半导电屏蔽材料，热稳定性强，增强屏蔽层对电场的均化效果，有效减少电缆运行中可能出现的局部放电现象，并减小了绝缘线芯的整体外径，降低了绝缘tgδ，优化绝缘性能，增强电缆载流能力，保障电力线路运行的安全性和可靠性，提高电缆的运行寿命；单芯绝缘电缆外涂覆纳米辐射散热降温涂料，阻止来自电缆内部或外部热量向绝缘层蔓延，降低绝缘层温度，从而减少绝缘的老化，提高绝缘的使用耐受时间，延长电缆的使用寿命，并且耐腐蚀、耐磨，无卤环保；单芯绝缘电缆间用3根由航空钢丝绳外包高强度无卤低烟聚烯烃材料，截面呈弧面扇形填充，两者绞合成缆，外周由航空钢丝绳外包高强度无卤低烟聚烯烃材料高强度扎带捆绑扎紧，大大提高了电缆整体的抗拉强度，具备大长度吊装能力，确保电缆安全有效运行。本发明结构稳定、紧凑，承载能力强，具有在高层以上建筑垂直敷设的能力，并且无卤、低烟、高阻燃，散热降温快可以广泛应用于高层建筑的电力传输系统。
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 (6)
1.一种高层建筑用散热降温中压吊装电缆，其特征在于：包括缆芯，所述的缆芯由三根绝缘线缆绞合而成，所述缆芯的空隙处填充截面呈弧面扇形填充条；在缆芯外捆绑高强度无卤低烟聚烯烃高强度扎带并扎紧；所述的绝缘线缆包括绝缘线芯，在绝缘线芯外先绕包无氧软铜带金属屏蔽层再挤包高强度无卤低烟阻燃聚烯烃护套，并在高强度无卤低烟阻燃聚烯烃护套外涂覆纳米辐射散热降温涂料层；所述的填充条由圆形承载柔性航空钢丝绳以及在圆形承载柔性航空钢丝绳外绕包截面呈弧面扇形的高强度无卤低烟聚烯烃护套，该高强度无卤低烟聚烯烃护套的两等腰的弧边分别与其对应的两根绝缘线缆最外层的纳米辐射散热降温涂料层相贴合，另一弧边与高强度无卤低烟聚烯烃高强度扎带的内层面相贴合。
2.根据权利要求1所述的高层建筑用散热降温中压吊装电缆，其特征在于：所述的绝缘线芯由中心导体以及三层共挤在导体外的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层构成。
3.根据权利要求2所述的高层建筑用散热降温中压吊装电缆，其特征在于：所述导体为紧压铜导体。
4.根据权利要求2所述的高层建筑用散热降温中压吊装电缆，其特征在于：所述导体屏蔽层和绝缘屏蔽层由低电阻热稳定石墨烯复合型半导电屏蔽材料构成。
5.根据权利要求3所述的高层建筑用散热降温中压吊装电缆，其特征在于：所述紧压铜导体由60根Φ2.95 mm的软铜丝绞合而成，外径为23.5mm，横截面为400mm2。
6.一种如权利要求1-5任意一项所述的高层建筑用散热降温中压吊装电缆的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）电解铜熔炼，连铸连轧出Φ8.0 mm电解铜杆；
2）Φ8.0 mm电解铜杆进行拉丝退火制成Φ2.95mm的软铜丝；
3）将60根Φ2.95 mm的软铜丝进行绞合，绞合外径为23.5mm的400mm2的导体；
4）导体外三层共挤导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层，采用挤压模具，导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层厚度分别为0.4mm、3.4 mm 、0.6mm，绝缘屏蔽层外径为32.3mm；
5）在绝缘屏蔽层外重叠绕包软铜带屏蔽，厚为0.12mm，宽为40mm，屏蔽外径为32.6mm；
6）铜带屏蔽外挤包氧指数≥35%，厚度为2.2mm的高强度高阻燃无卤低烟聚烯烃，并涂覆厚度为0.3mm的纳米辐射散热降温涂料，涂覆层外径为37.6mm；
7）共6芯右向成缆：3芯400mm2动力线芯、3芯带ф16mm航空钢丝绳外包高强度无卤低烟阻燃聚烯烃的填充条，成缆外径为81.2mm，成缆节距为1700mm；成缆外周用带2×ф1.2mm钢丝绳外包高强度无卤低烟阻燃聚烯烃，外形尺寸为宽15mm×厚3mm扎带左向捆绑扎紧，成品外径为87.2mm。
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|---|---|---|---|---|
| CN111883304A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-03 | 开开电缆科技有限公司 | 一种耐火中压电力电缆 |
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2018
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