CN109786021B

CN109786021B - 坚强智能电网数字化变电站恶劣环境用特种电缆

Info

Publication number: CN109786021B
Application number: CN201910111409.3A
Authority: CN
Inventors: 胡永斌; 黄定海; 郑俊萍; 陈明军; 李忠林; 查竞桃
Original assignee: Jiangsu Changcheng Cable Co ltd
Current assignee: Jiangsu Changcheng Cable Co ltd
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2039-02-12
Also published as: CN109786021A

Abstract

本发明公开了一种坚强智能电网数字化变电站恶劣环境用特种电缆，包括外护管、水冷管、多个芯线和沿电缆长度方向排列的多个导热单元；所述芯线从内到外依次包括导体、绝缘层、阻燃层、铠装层和保护层；每个导热单元包括一个内导热单元和多个外导热单元，外护管的内侧壁具有多个沿电缆长度方向延伸的条形凸筋，所述条形凸筋的数量等于所述芯线的数量，每个导热单元中，相邻的两个外导热单元之间夹持有一个所述条形凸筋。本发明的电缆对内部导体的保护性能好，并提供很好的散热，从而保证电缆的长时间的使用寿命。

Description

坚强智能电网数字化变电站恶劣环境用特种电缆

技术领域

本发明涉及电缆领域，具体涉及坚强智能电网数字化变电站恶劣环境用特种电缆。

背景技术

我国电力建设投资规模不断提高，用电需求不断扩大，为进一步优化资源配置，提高供电效率，国网公司提出智能电网概念。智能电网不同于传统电力系统，是以特高压电网为骨干网架，利用先进的通信、信息和控制技术，构建以信息化、自动化、数字化、互动化为特征的统一的智能化电网。并且有些电缆应用在恶劣环境中，并且在使用过程中，在一些位置，变电站用电缆由于电流大，导致发热量大，从而如果不能够及时散热，存在安全隐患。

发明内容

发明目的：本发明旨在克服现有技术的缺陷，提供一种坚强智能电网数字化变电站恶劣环境用特种电缆。

技术方案：一种电缆，包括外护管、水冷管、多个芯线和沿电缆长度方向排列的多个导热单元；所述芯线从内到外依次包括导体、绝缘层、阻燃层、铠装层和保护层；每个导热单元包括一个内导热单元和多个外导热单元，每个导热单元的外导热单元数量等于所述芯线的数量，所述内导热单元包括包围所述水冷管的内管和包围所述内管的外管，所述内管和外管之间通过多个片状的导热片连接，所述外管的外侧具有多个截面呈弧形的第一安装槽，每个外管的第一安装槽的数量等于所述芯线的数量，所述外导热单元的面对内导热单元的一侧具有截面呈弧形的第二安装槽，每个第一安装槽和一个第二安装槽之间夹持有一个所述芯线，每个导热单元的多个外导热单元呈圆环形等间距分布，每个外导热单元面对外护管的一侧与所述外护管的内侧壁通过粘结胶粘结固定，所述外护管的内侧壁具有多个沿电缆长度方向延伸的条形凸筋，所述条形凸筋的数量等于所述芯线的数量，每个导热单元中，相邻的两个外导热单元之间夹持有一个所述条形凸筋。

进一步地，所述内管的截面为圆环形；所述外护管的截面为圆环形，所述外护管由聚氯乙烯制成。

进一步地，所述外导热单元的内侧和内导热单元的外侧之间夹持有硅胶导热垫。

进一步地，所述芯线的数量为6个；每个导热单元有1个内导热单元和6 个外导热单元。

进一步地，所述外导热单元、内管、外管和导热片均由铜铝合金制成。

进一步地，相邻的两个导热单元之间的间距小于10cm。

进一步地，所述内导热单元和所述水冷管之间具有导热胶。

进一步地，所述绝缘层为聚乙烯绝缘层；所述阻燃层为低烟无卤阻燃层；所述保护层为聚氯乙烯保护层。

进一步地，还包括控制单元、报警装置、检测管和多个软管，所述内导热单元的内管处具有漏水孔；所述检测管沿电缆长度方向延伸的，所述检测管内具有通风道，所述通风道沿电缆长度方向等间距分布有一排第一通孔，所述第一通孔处连接有网袋，所述网袋内具有吸水树脂颗粒；所述外护管沿电缆长度方向等间距分布有一排第二通孔，所有的第二通孔均穿过同一个条形凸筋；多个导热单元的其中一部分导热单元的外管具有第三通孔，所述第一通孔、第二通孔、第三通孔和软管的数量相等，每个软管穿过一个第一通孔、一个第二通孔和一个第三通孔，软管的一端位于内、外管之间，另一端伸入一个网袋内；所述检测管的一端具有气流发生装置，另一端具有压力检测装置。

进一步地，相邻的第一通孔等间距分布，相邻的两个第一通孔之间的距离大于2米，所述气流发生装置是风机；控制单元能够控制执行检测模式，所述检测模式中，气流发生装置和压力检测装置均开启，当压力检测装置的测量值小于等于设定阈值时，控制单元控制报警装置报警。

进一步地，所述吸水树脂颗粒为球形颗粒，软管的内径小于吸水树脂颗粒的直径。

进一步地，所述第一通孔的数量大于等于3个。

有益效果：本发明的电缆由于设置了外护管、保护层、铠装层、阻燃层、绝缘层，因此对内部导体的保护性能好，并且电缆中心具有水冷管，从而为周围的芯线提供很好的散热，从而保证电缆的长时间的使用寿命。

附图说明

图1为电缆截面示意图；

图2为图1A-A’方向剖面图；

图3为图1B-B’方向剖面图；

图4为图1局部放大图。

具体实施方式

附图标记：1水冷管；2.1内管；2.2导热片；2.3外管；2.4导热硅胶垫；2.5 外导热单元；2.6漏水孔；3外护管；3.1凸筋；3.2粘结胶；4芯线；4.1导体； 4.2绝缘层；4.3阻燃层；4.4铠装层；4.5保护层；5检测管；5.1通风道；5.2网袋；5.3吸水树脂颗粒；5.4软管；6.1气流发生装置；6.2压力检测装置。

坚强智能电网数字化变电站恶劣环境用特种电缆，包括外护管3、水冷管1、多个芯线4和沿电缆长度方向排列的多个导热单元；所述芯线从内到外依次包括导体4.1、绝缘层4.2、阻燃层4.3、铠装层4.4和保护层4.5；每个导热单元包括一个内导热单元和多个外导热单元2.5，每个导热单元的外导热单元数量等于所述芯线的数量，所述内导热单元包括包围所述水冷管的内管2.1和包围所述内管的外管2.3，所述内管2.1和外管2.3之间通过多个片状的导热片2.2连接，所述外管的外侧具有多个截面呈弧形的第一安装槽，每个外管的第一安装槽的数量等于所述芯线的数量，所述外导热单元的面对内导热单元的一侧具有截面呈弧形的第二安装槽，每个第一安装槽和一个第二安装槽之间夹持有一个所述芯线，每个导热单元的多个外导热单元呈圆环形等间距分布，每个外导热单元2.5面对外护管3的一侧与所述外护管的内侧壁通过粘结胶粘结固定，所述外护管3的内侧壁具有多个沿电缆长度方向延伸的条形凸筋3.1，所述条形凸筋3.1的数量等于所述芯线4的数量，每个导热单元中，相邻的两个外导热单元2.5之间夹持有一个所述条形凸筋3.1。

所述内管的截面为圆环形；所述外护管的截面为圆环形，所述外护管由聚氯乙烯制成。所述外导热单元的内侧和内导热单元的外侧之间夹持有硅胶导热垫。所述芯线的数量为6个；每个导热单元有1个内导热单元和6个外导热单元。所述外导热单元、内管、外管和导热片均由铜铝合金制成。相邻的两个导热单元之间的间距小于10cm。所述内导热单元和所述水冷管之间具有导热胶。所述绝缘层为聚乙烯绝缘层；所述阻燃层为低烟无卤阻燃层；所述保护层为聚氯乙烯保护层。所述吸水树脂颗粒为球形颗粒，软管的内径小于吸水树脂颗粒的直径。

另外，电缆还包括控制单元、报警装置、检测管5和多个软管5.4，所述内导热单元的内管处具有漏水孔；所述检测管5沿电缆长度方向延伸的，所述检测管5内具有通风道5.1，所述通风道沿电缆长度方向等间距分布有一排第一通孔，所述第一通孔处连接有网袋5.2，所述网袋5.2内具有吸水树脂颗粒5.3；所述外护管3沿电缆长度方向等间距分布有一排第二通孔，所有的第二通孔均穿过同一个条形凸筋；多个导热单元的其中一部分导热单元的外管具有第三通孔，所述第一通孔、第二通孔、第三通孔和软管的数量相等，每个软管5.4穿过一个第一通孔、一个第二通孔和一个第三通孔，软管5.4的一端位于内、外管之间，另一端伸入一个网袋内；所述检测管5的一端具有气流发生装置6.1，另一端具有压力检测装置6.2。相邻的第一通孔等间距分布，相邻的两个第一通孔之间的距离大于2米，所述气流发生装置是风机；控制单元能够控制执行检测模式，所述检测模式中，气流发生装置和压力检测装置均开启，当压力检测装置的测量值小于等于设定阈值时，控制单元控制报警装置报警。

内导热单元和外导热单元之间的硅胶导热垫一方面可以使得内导热单元和外导热单元之间更加贴合，另一方面使得内导热单元和外导热单元之间传导温度更加快速。另外，可以使得软管与网袋之间通过粘结胶固定连接，软管与第三通孔的侧壁之间通过粘结胶固定连接，检测管和外护管之间也通过粘结胶固定连接。

本发明的电缆如图所示，芯线在使用过程中产生的热量会传递给外导热单元和内导热单元，外导热单元的热量会经过硅胶导热垫传递给内导热单元，内导热单元中，热量会传递至内管，并被水冷管中的水流带走，因此整体的芯线的散热效果好。并且外护管内侧的等间距分布的凸筋结构使得多个外导热单元稳定地嵌入安装。本发明的电缆，外护管、芯线、水冷管都是一条整体延伸的。导热单元是一段一段的，一段(一个)导热单元包括一个内导热单元和多个外导热单元。虽然导热单元是铜铝合金制成的，但是由于是一段一段的，且两段之间有间距，因此不影响电缆整体的柔性。

然而随着使用年限的增加，水冷管有可能破裂，漏出的水虽然一时不会影响芯线的导电，但是长时间使用后会对芯线产生影响，因此设计了上述检测管的结构。检测管内的网袋和内导热单元的内、外管之间是通过软管连接的，软管是沿着电缆长度方向分布的，可以间隔较长距离有一个，并不是每个导热单元处都具有软管。这样当水冷管没有漏水时，风机产生的气流吹扫压力检测装置，压力检测装置的测量值是较大的，当水冷管漏水，水会经过软管进入网袋被吸水树脂吸收，从而吸水树脂膨胀堵塞通风道，从而压力检测装置的测量值会变小，当小于设定阈值时，报警提醒维护。

尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims

1.坚强智能电网数字化变电站恶劣环境用特种电缆，其特征在于，包括外护管、水冷管、多个芯线和沿电缆长度方向排列的多个导热单元；所述芯线从内到外依次包括导体、绝缘层、阻燃层、铠装层和保护层；每个导热单元包括一个内导热单元和多个外导热单元，每个导热单元的外导热单元数量等于所述芯线的数量，所述内导热单元包括包围所述水冷管的内管和包围所述内管的外管，所述内管和外管之间通过多个片状的导热片连接，所述外管的外侧具有多个截面呈弧形的第一安装槽，每个外管的第一安装槽的数量等于所述芯线的数量，所述外导热单元的面对内导热单元的一侧具有截面呈弧形的第二安装槽，每个第一安装槽和一个第二安装槽之间夹持有一个所述芯线，每个导热单元的多个外导热单元呈圆环形等间距分布，每个外导热单元面对外护管的一侧与所述外护管的内侧壁通过粘结胶粘结固定，所述外护管的内侧壁具有多个沿电缆长度方向延伸的条形凸筋，所述条形凸筋的数量等于所述芯线的数量，每个导热单元中，相邻的两个外导热单元之间夹持有一个所述条形凸筋；所述特种电缆还包括控制单元、报警装置、检测管和多个软管，所述内导热单元的内管处具有漏水孔；所述检测管沿电缆长度方向延伸的，所述检测管内具有通风道，所述检测管沿电缆长度方向等间距分布有一排与通风道连通的第一通孔，所述第一通孔处连接有位于通风道内的网袋，所述网袋内具有吸水树脂颗粒；所述外护管沿电缆长度方向等间距分布有一排第二通孔，所有的第二通孔均穿过同一个条形凸筋；多个导热单元的其中一部分导热单元的外管具有第三通孔，所述第一通孔、第二通孔、第三通孔和软管的数量相等，每个软管穿过一个第一通孔、一个第二通孔和一个第三通孔，软管的一端位于内、外管之间，另一端伸入一个网袋内；所述检测管的一端具有气流发生装置，另一端具有压力检测装置。

2.根据权利要求1所述的坚强智能电网数字化变电站恶劣环境用特种电缆，其特征在于，所述内管的截面为圆环形；所述外护管的截面为圆环形，所述外护管由聚氯乙烯制成。

3.根据权利要求1所述的坚强智能电网数字化变电站恶劣环境用特种电缆，其特征在于，所述外导热单元的内侧和内导热单元的外侧之间夹持有硅胶导热垫。

4.根据权利要求3所述的坚强智能电网数字化变电站恶劣环境用特种电缆，其特征在于，所述芯线的数量为6个；每个导热单元有1个内导热单元和6个外导热单元。

5.根据权利要求1所述的坚强智能电网数字化变电站恶劣环境用特种电缆，其特征在于，所述外导热单元、内管、外管和导热片均由铜铝合金制成。

6.根据权利要求1所述的坚强智能电网数字化变电站恶劣环境用特种电缆，其特征在于，相邻的两个导热单元之间的间距小于10cm。

7.根据权利要求1所述的坚强智能电网数字化变电站恶劣环境用特种电缆，其特征在于，所述内导热单元和所述水冷管之间具有导热胶。

8.根据权利要求1所述的坚强智能电网数字化变电站恶劣环境用特种电缆，其特征在于，所述绝缘层为聚乙烯绝缘层；所述阻燃层为低烟无卤阻燃层；所述保护层为聚氯乙烯保护层。

9.根据权利要求1所述的坚强智能电网数字化变电站恶劣环境用特种电缆，其特征在于，相邻的第一通孔等间距分布，相邻的两个第一通孔之间的距离大于2米，所述气流发生装置是风机；控制单元能够控制执行检测模式，所述检测模式中，气流发生装置和压力检测装置均开启，当压力检测装置的测量值小于等于设定阈值时，控制单元控制报警装置报警。