CN111986841A - 高压电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高压电缆，包括导体、套设在导体外侧的半导电包带，半导电包带外侧套设有导体屏蔽层，导体屏蔽层外侧套设有绝缘层，绝缘层外侧套设有绝缘屏蔽层，绝缘屏蔽层外侧套设有半导电缓冲阻水层，半导电缓冲阻水层外侧套设有皱纹铝套，皱纹铝套外侧套设有防腐层，防腐层外侧套设有护套，护套外侧套设有导电层，所述半导电缓冲阻水层中设置有测温单元，所述测温单元包括不锈钢管光缆和设置在所述不锈钢管光缆两侧的支撑件。本发明提供的高压电缆，具有绝缘性好、能实现实时精确测量温度、精确定位故障位置、阻水性能好、有效防止白蚁啃噬等，能够在高压环境下安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及电缆制造领域，尤其涉及一种高压电缆。
背景技术
国网系统在建设“新一代电网”过程中，采用技术措施切实解决高压电缆运行安全问题显得格外重要。光纤复合结构的高压电缆是新技术发展方向，有助于推进我国电缆工程高端化发展，也符合新一代电网“本质安全”的要求。高压电缆故障往往是绝缘水平下降，泄露电流增大，损耗增加，导致温度升高，温度升高又进一步使绝缘老化，泄露电流增大，温度再升高，最终导致绝缘击穿，甚至发生火灾。温度升高是引起电缆事故的一个主要因素，因此可将其作为反映电缆运行情况的参量。无论是从电力电缆自身安全运行角度，还是从电力系统调度需要的角度出发，都需要对电力电缆的运行温度状况进行实时监测。传统的测温是将测温光缆敷设在电缆外护套表面，这样很难精准测量到绝缘表面的温度，同时也受外部环境的影响，因此这种方式有一定局限性。光缆也存在外部受力，机械损伤后光纤断裂无法测温。测温光缆的制造安装、敷设维护要大量的费用。同时，我国南方地区由于白蚁蛀蚀高压电缆引起故障和造成缺陷的事例有不断上升的趋势，白蚁蛀蚀电缆轻者使电缆护套绝缘电阻降低，蛀穿金属套使水分侵入电缆，严重威胁电缆的安全运行。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种高压电缆，其具有更好的绝缘性能，能实现实时温度监测，阻水性能好，且电缆不易受到白蚁破坏，从而保证电缆的安全运行。
一种高压电缆，包括由内向外依次包覆设置的导体、半导电包带、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电缓冲阻水层、皱纹铝套、防腐层、护套及导电层，所述半导电缓冲阻水层中设置有测温单元，所述测温单元包括不锈钢管光缆和设置在所述不锈钢管光缆两侧的支撑件。
进一步的，所述不锈钢管光缆包括光纤单元和不锈钢钢管，所述不锈钢钢管套设在所述光纤单元外侧。
进一步的，所述支撑件的外径大于所述不锈钢钢管的外径。
进一步的，所述支撑件为铜丝、铝丝或半导电条中的一种。
进一步的，所述光纤单元包括两根单模光纤和两根多模光纤。
进一步的，所述护套包括内护套和包覆在所述内护套上的防蚁蛀外护套。
进一步的，所述防蚁蛀外护套和所述内护套双层共挤成型。
进一步的，所述绝缘层为交联聚乙烯绝缘层。
进一步的，所述防蚁蛀外护套为聚烯烃护套，邵氏硬度大于70。
进一步的，所述测温单元及支撑件螺旋缠绕在所述高压电缆内部。
与现有技术相比，本发明高压电缆中所述半导电缓冲阻水层设有测温单元，所述测温单元包括不锈钢管光缆和设置在所述不锈钢管光缆两侧的支撑件，所述不锈钢管光缆可作为传感器，实时监测所述高压电缆运行温度，积累数据，寻找所述高压电缆在不同季节和每天不同时段的温度变化情况，可以有效地掌握电缆的运行情况，避免恶性事故发生，同时光纤传感技术还可以用于电缆故障快速定位,并且测量简捷，定位精确。
附图说明
图1为本发明一实施方式中高压电缆的横截面结构示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是仅仅本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，图1为本发明一实施方式中的高压电缆100的结构示意图。所述高压电缆100包括导体11和套设在导体外侧的半导电包带12。在半导电包带12外侧套设有导体屏蔽层13，起到屏蔽效果。在导体屏蔽层13外侧套设有绝缘层14，起到绝缘效果，在一实施方式中，所述绝缘层14为交联聚乙烯绝缘层。所述绝缘层14外侧套设有绝缘屏蔽层15，所述绝缘屏蔽层15外侧套设有半导电缓冲阻水层16，所述半导电缓冲阻水层16外侧套设有皱纹铝套17，所述皱纹铝套17可以是焊接成型，也可以是挤制成型。所述皱纹铝套17外侧套设有防腐层18，在一实施方式中，所述防腐层18为沥青。所述防腐层18外侧套设有护套19，所述护套19包括内护套191和包覆在所述内护套191上的防蚁蛀外护套192，在本实施方式中，所述内护套191为高密度聚乙烯护套，所述防蚁蛀外护套192为超高硬度防白蚁聚烯烃护套，邵氏硬度大于70。利用物理硬度防白蚁，所述防蚁蛀外护套192具有良好的抗腐蚀性、耐磨性以及弹性，防蚁性能满足国标要求，并且根据蚁巢法，达到1级蛀蚀等级。同时使用物理防白蚁方法对环境无污染，不伤害人身健康。对比化学防蚁法在护套里添加驱避剂，以达到驱杀白蚁的效果，但是驱避剂随着时间的增长会渗透到土壤和挥发到空气中，污染环境对人身体有伤害，防白蚁性能也日益降低。因此采用该结构防白蚁方式环保，效果好，且对人体无伤害。所述防蚁蛀外护套192和所述内护套191双层共挤成型。在防蚁蛀外护套192外设置有导电层20，在一实施方式中，所述导电层20为石墨。在一实施方式中，所述高压电缆100的额定电压为66kV～500kV。
在所述半导电缓冲阻水层16中设有测温单元21，所述测温单元21螺旋缠绕在所述高压电缆100中。所述测温单元21包括不锈钢管光缆211和设置在所述不锈钢管光缆211两侧的支撑件212。所述不锈钢管光缆211在安装过程中非常方便，所述不锈钢管光缆211包括光纤单元2110和套设所述光纤单元2110外的不锈钢钢管2111，所述光纤单元2110用于实时监测所述高压电缆100的运行温度，精确定位故障位置。在一实施方式中，所述不锈钢钢管2111为无磁性金属。所述支撑件212设置在所述不锈钢钢管2111两侧，且所述支撑件212的外径大于所述不锈钢钢管2111的外径，以减少外力对不锈钢钢管2111的冲击。所述支撑件212可以为铜丝、铝丝或半导电条中的一种，在一实施方式中，所述支撑件212为铜丝。在一实施方式中，所述光纤单元2110具有2根多模光纤(图未示)和2根单模光纤(图未示)，所述单模光纤用于使用，所述多模光纤备用，在使用时，所述多模光纤(图未示)用于测温，所述单模光纤(图未示)用于通信。在实现测温功能时，所述光纤单元2110可作为传感器，实时监测所述高压电缆100的运行温度，积累数据，有效掌握所述高压电缆100的运行情况，避免恶性事故发生。
所述高压电缆100中的皱纹铝套17与绝缘屏蔽层15之间采用合适厚度的半导电缓冲阻水层16，所述半导电缓冲阻水层16和所述测温单元21在绕包工序同时完成，所述测温单元21上部和下部分别绕包2层半导电缓冲阻水层16。所述不锈钢管光缆211两侧除了有支撑件212支持外，还有半导电缓冲阻水层16来缓冲扎纹时铝套对所述不锈钢钢管2111的冲击力，从而使得所述测温单元21的抗压能力加强，进而皱纹铝套17的波谷扎进半导电缓冲阻水层16更深一些，扎进深度达到2mm-3mm。所述皱纹铝套17的波峰处被半导电缓冲阻水层16填充，两者由线接触变为面接触，保证皱纹铝套17的轧纹波谷四周都与半导电缓冲阻水层16表面紧密接触，保证电容电流在径向上都有路径，使得皱纹铝套17与半导电缓冲阻水层16电气上连续接触良好，两者保持等电位，不会产生间隙放电，同时采用体积电阻率与绝缘屏蔽层15一致的半导电缓冲阻水层16，实现均化电场，从而保证所述高压电缆100阻水性能良好，长期运行安全可靠。
本发明提供的高压电缆，其具有更好的绝缘性能，能实现实时温度监测，阻水性能好，且所述高压电缆不易受到白蚁破坏，从而保证高压电缆的安全运行。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围内。
Claims (10)
1.一种高压电缆，包括由内向外依次包覆设置的导体、半导电包带、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电缓冲阻水层、皱纹铝套、防腐层、护套及导电层，其特征在于，所述半导电缓冲阻水层中设置有测温单元，所述测温单元包括不锈钢管光缆和设置在所述不锈钢管光缆两侧的支撑件。
2.如权利要求1所述的高压电缆，其特征在于：所述不锈钢管光缆包括光纤单元和不锈钢钢管，所述不锈钢钢管套设在所述光纤单元外侧。
3.如权利要求2所述的高压电缆，其特征在于：所述支撑件的外径大于所述不锈钢钢管的外径。
4.如权利要求1所述的高压电缆，其特征在于：所述支撑件为铜丝、铝丝或半导电条中的一种。
5.如权利要求2所述的高压电缆，其特征在于：所述光纤单元包括两根单模光纤和两根多模光纤。
6.如权利要求1所述的高压电缆，其特征在于：所述护套包括内护套和包覆在所述内护套上的防蚁蛀外护套。
7.如权利要求6所述的高压电缆，其特征在于：所述防蚁蛀外护套和所述内护套双层共挤成型。
8.如权利要求1所述的高压电缆，其特征在于：所述绝缘层为交联聚乙烯绝缘层。
9.如权利要求6所述的高压电缆，其特征在于：所述防蚁蛀外护套为聚烯烃护套，邵氏硬度大于70。
10.如权利要求1所述的高压电缆，其特征在于：所述测温单元及支撑件螺旋缠绕在所述高压电缆内部。
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