CN114709024B - 一种高压电力电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高压电力电缆技术领域，具体的说是一种高压电力电缆，包括由外向内依次布置的外护套、绝缘层、金属导体和钢缆；所述绝缘层填充在外护套与钢缆之间，并将金属导体进行绝缘包裹；所述外护套中开设有环形腔，环形腔通过加注孔与外界连通，加注孔中设有堵头；所述环形腔中填充有热塑性的填料，填料的绝缘性能与绝缘层相同；本发明通过在电缆在需要进行大角度折弯时，通过加热设备对环形腔位置进行加热，填料流动性增加，之后弯曲电缆时环形腔中的填料向靠近折弯部外周的方向流动，进而保证折弯后的外护套绝缘厚度，减少外护套过度拉伸厚度降低对电缆绝缘性的影响。

Description

一种高压电力电缆
技术领域
本发明属于高压电力电缆技术领域，具体的说是一种高压电力电缆。
背景技术
高压电缆从内到外的组成部分包括：导体、绝缘、内护层、填充料（铠装）、外绝缘。
公开号为CN112750567A的一项中国专利公开了一种绝缘高压电力电缆，包括电缆导体和防护多层套，电缆导体设置在防护多层套内，防护多层套的外部套装有屏蔽绝缘管，屏蔽绝缘管内开设有多个环槽组，环槽组包括三个安装槽，三个安装槽内均连接有弧形块，弧形块与安装槽之间连接有转动推杆，弧形块上开设有两个通过条孔，屏蔽绝缘管上开设有六个圆孔，圆孔内连接有钢丝绳，钢丝绳穿过通过条孔，钢丝绳上套设有多个复位簧，复位簧连接有挡环，挡环与钢丝绳连接，复位簧与屏蔽绝缘管连接，屏蔽绝缘管通过端架连接有定位机构和三组动力机构，其铺设过程中防护性较好，并且承受拉力较好，使用寿命较长，电缆导体的维护和更换较为容易，操作较为便捷。
高压电缆在城市电力输送过程中运用广泛，在高压输电由空中转入地下时通过带有外护套的高压电缆进行连接，此时高压电缆靠近地面位置通常套设有钢护筒进行防护，电缆在钢护筒底端由于空间的限制使得电缆折弯曲率较大，现有的电缆由于绝缘防护等级的限制，硬度较大，不易进行折弯，安装困难，同时电缆急剧折弯时其弯曲部外周的外护套拉伸严重，折弯部内周的外护套折弯后褶皱堆积，造成外护套绝缘性能下降，在高电压下容易发生击穿防护层等电力故障，同时外护套被拉伸后绝缘厚度降低，影响电缆的输电安全。
为此，本发明提供一种高压电力电缆。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种高压电力电缆，包括由外向内依次布置的外护套、绝缘层、金属导体和钢缆；所述绝缘层填充在外护套与钢缆之间，并将金属导体进行绝缘包裹；
所述外护套中开设有环形腔，环形腔通过加注孔与外界连通，加注孔中设有堵头；所述环形腔中填充有热塑性的填料，填料的绝缘性能与绝缘层相同；工作时，高压电缆在城市电力输送过程中运用广泛，在高压输电由空中转入地下时通过带有外护套的高压电缆进行连接，此时高压电缆靠近地面位置通常套设有钢护筒进行防护，电缆在钢护筒底端由于空间的限制使得电缆折弯曲率较大，现有的电缆由于绝缘防护等级的限制，硬度较大，不易进行折弯，安装困难，同时电缆急剧折弯时其弯曲部外周的外护套拉伸严重，折弯部内周的外护套折弯后褶皱堆积，造成外护套绝缘性能下降，在高电压下容易发生击穿防护层等电力故障，同时外护套被拉伸后绝缘厚度降低，影响电缆的输电安全；此时本发明通过在外护套中开设环形腔，同时向环形腔中填充热塑性的填料，使得电缆在需要进行大角度折弯时，通过加热设备对环形腔位置进行加热，使得填料和外护套加热后软化，同时填料流动性增加，之后弯曲电缆时环形腔中的填料向靠近折弯部外周的方向流动，进而保证折弯后的外护套绝缘厚度，减少外护套过度拉伸厚度降低对电缆绝缘性的影响。
优选的，所述环形腔中圆周均布一组球形腔，且球形腔直径大于三倍的环形腔最大内径；通过球形腔配合环形腔，使得电缆折弯后环形腔温度降低，进而使得填料固化并固定电缆的弯曲状态，减少填料在环形腔中的流动和冷却固化后的填料位移，进一步保证电缆的折弯效果和绝缘稳定性。
优选的，所述球形腔中设有储存囊，储存囊中填充有发泡剂；所述储存囊两侧通过拉线与球形腔内壁固连，拉线与电缆的轴线方向平行布置；通过电缆折弯部外周的外护套拉伸时带动拉线撕破储存囊，之后发泡剂泄漏后发泡膨胀，进一步增加对该处位置环形腔内壁的填充效果，配合填料的受热流动填充，进一步减少外护套的绝缘厚度降低。
优选的，所述堵头与加注孔转动密封连接；所述堵头靠近环形腔的一端固连有一号锥齿轮，堵头另一端开设头六角形的沉头孔；所述加注孔两侧的环形腔中设有一对半环形的软轴，软轴通过支架与外护套转动连接；所述软轴靠近一号锥齿轮的一端固连有二号锥齿轮，两个二号锥齿轮均与一号锥齿轮啮合；所述软轴外周固连有绞龙；通过电动起子带动堵头旋转，进而带动软轴和绞龙旋转，进一步增加受热融化后的填料在环形腔中的流动效率，进而增加填料向电缆折弯部外周方向流动的效率，保证电缆的绝缘效果。
优选的，所述软轴外周粘接有截面为环形的易碎层，环形腔内壁与软轴对应位置均布一组用于粉碎易碎层的尖刺；通过软轴旋转时不断划过尖刺，使得尖刺对易碎层进行切割破碎，之后配合绞龙对破碎形成的颗粒骨料进行运输，使得颗粒骨料向靠近软轴远离二号锥齿轮的方向集中，配合发泡剂和填料进一步增加电缆弯曲部外周位置的环形腔的填充密实度，进一步增加填料的支撑和绝缘效果。
优选的，所述切刀距离软轴中心的距离向与尖刺距离加注孔之间的距离呈正比，且切刀距离软轴中心的距离大于软轴半径；通过切刀距离软轴中心的距离向与尖刺距离加注孔之间的距离呈正比，使得尖刺对易碎层进行逐级破碎，增加易碎层的破碎均匀性，减少大块的破碎颗粒骨料堵塞环形腔。
优选的，所述绞龙靠近外缘位置设有均布一组过滤孔，过滤孔贯穿绞龙且过滤孔直径小于易碎层破碎后的颗粒直径；所述绞龙靠近过滤孔处的外缘厚度小于铰孔靠近软轴一侧的厚度；通过过滤孔对融化后的填料进行过滤，进一步增加绞龙对填料中破碎的颗粒骨料的运输效率，减少流体阻力，使得骨料颗粒被优先运输软轴端部位置，降低软轴的转动阻力。
优选的，所述软轴远离二号锥齿轮一端对应位置的环形腔中开设有一组滑槽，环形腔中与滑槽对应位置滑动连接有一对滑环，滑环外周固连有与滑槽配合的滑块；所述滑环内周通过一组支杆固连有切割环，切割环与软轴外周配合，切割环内周均布一组倾斜布置的切刀；通过切割环套入软轴但端部，之后软轴旋转时使得切刀不断对软轴进行切割分离，使得软轴端部被切割成若干组螺旋形的切丝，之后切丝与填料和易碎层破碎后形成的颗粒骨料进行搅拌混合，进一步增加填料的密实度和韧性，增加填料对软轴端部对应位置的环形腔的填充支撑效果，进一步保证电缆的绝缘性性能。
优选的，两个所述滑环之间固连有弹簧；所述切割环内周为锥形，且切割环靠近软轴一侧的内径大于另一侧；所述切割环的最大内径大于软轴直径；通过弹簧挤压滑环，配合切割环内周的锥形布置，进一步增加切割环套入软轴的效率，同时增加切刀切入软轴的效率，软轴可以为塑料材质，增加切刀的切入效率。
优选的，所述切刀的刀刃中部开设有豁口，豁口内固连有楔形的劈刃；通过豁口配合劈刃对软轴切割形成的切丝进行拉毛，进一步增加软轴切丝后与填料和发泡剂的融和粘接质量，增加支撑效果。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种高压电力电缆，通过在外护套中开设环形腔，同时向环形腔中填充热塑性的填料，使得电缆在需要进行大角度折弯时，通过加热设备对环形腔位置进行加热，使得填料和外护套加热后软化，同时填料流动性增加，之后弯曲电缆时环形腔中的填料向靠近折弯部外周的方向流动，进而保证折弯后的外护套绝缘厚度，减少外护套过度拉伸厚度降低对电缆绝缘性的影响。
2.本发明所述的一种高压电力电缆，通过电动起子带动堵头旋转，进而带动软轴和绞龙旋转，进一步增加受热融化后的填料在环形腔中的流动效率，进而增加填料向电缆折弯部外周方向流动的效率，保证电缆的绝缘效果。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的立体图；
图2是本发明的局部剖视图；
图3是图2中A-A处截面剖视图；
图4是图2中B处局部放大图；
图5是图3中C处局部放大图；
图6是本发明中软轴和铰孔的结构示意图；
图7是图3中D处局部放大图；
图8是本发明中滑环与切刀的立体图；
图中：外护套1、绝缘层11、金属导体12、钢缆13、环形腔14、加注孔15、堵头16、球形腔17、储存囊18、拉线19、一号锥齿轮2、软轴21、二号锥齿轮22、绞龙23、易碎层24、尖刺25、滤孔26、滑槽3、滑环31、滑块32、支杆33、切割环34、切刀35、弹簧36、豁口37、劈刃38。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例一
如图1至图3所示，本发明实施例所述的一种高压电力电缆，包括由外向内依次布置的外护套1、绝缘层11、金属导体12和钢缆13；所述绝缘层11填充在外护套1与钢缆13之间，并将金属导体12进行绝缘包裹；
所述外护套1中开设有环形腔14，环形腔14通过加注孔15与外界连通，加注孔15中设有堵头16；所述环形腔14中填充有热塑性的填料，填料的绝缘性能与绝缘层11相同；工作时，高压电缆在城市电力输送过程中运用广泛，在高压输电由空中转入地下时通过带有外护套1的高压电缆进行连接，此时高压电缆靠近地面位置通常套设有钢护筒进行防护，电缆在钢护筒底端由于空间的限制使得电缆折弯曲率较大，现有的电缆由于绝缘防护等级的限制，硬度较大，不易进行折弯，安装困难，同时电缆急剧折弯时其弯曲部外周的外护套1拉伸严重，折弯部内周的外护套1折弯后褶皱堆积，造成外护套1绝缘性能下降，在高电压下容易发生击穿防护层等电力故障，同时外护套1被拉伸后绝缘厚度降低，影响电缆的输电安全；此时本发明通过在外护套1中开设环形腔14，同时向环形腔14中填充热塑性的填料，使得电缆在需要进行大角度折弯时，通过加热设备对环形腔14位置进行加热，使得填料和外护套1加热后软化，同时填料流动性增加，之后弯曲电缆时环形腔14中的填料向靠近折弯部外周的方向流动，进而保证折弯后的外护套1绝缘厚度，减少外护套1过度拉伸厚度降低对电缆绝缘性的影响。
所述环形腔14中圆周均布一组球形腔17，且球形腔17直径大于三倍的环形腔14最大内径；通过球形腔17配合环形腔14，使得电缆折弯后环形腔14温度降低，进而使得填料固化并固定电缆的弯曲状态，减少填料在环形腔14中的流动和冷却固化后的填料位移，进一步保证电缆的折弯效果和绝缘稳定性。
如图4所示，所述球形腔17中设有储存囊18，储存囊18中填充有发泡剂；所述储存囊18两侧通过拉线19与球形腔17内壁固连，拉线19与电缆的轴线方向平行布置；通过电缆折弯部外周的外护套1拉伸时带动拉线19撕破储存囊18，之后发泡剂泄漏后发泡膨胀，进一步增加对该处位置环形腔14内壁的填充效果，配合填料的受热流动填充，进一步减少外护套1的绝缘厚度降低。
如图5所示，所述堵头16与加注孔15转动密封连接；所述堵头16靠近环形腔14的一端固连有一号锥齿轮2，堵头16另一端开设头六角形的沉头孔；所述加注孔15两侧的环形腔14中设有一对半环形的软轴21，软轴21通过支架与外护套1转动连接；所述软轴21靠近一号锥齿轮2的一端固连有二号锥齿轮22，两个二号锥齿轮22均与一号锥齿轮2啮合；所述软轴21外周固连有绞龙23；通过电动起子带动堵头16旋转，进而带动软轴21和绞龙23旋转，进一步增加受热融化后的填料在环形腔14中的流动效率，进而增加填料向电缆折弯部外周方向流动的效率，保证电缆的绝缘效果。
如图6所示，所述软轴21外周粘接有截面为环形的易碎层24，环形腔14内壁与软轴21对应位置均布一组用于粉碎易碎层24的尖刺25；通过软轴21旋转时不断划过尖刺25，使得尖刺25对易碎层24进行切割破碎，之后配合绞龙23对破碎形成的颗粒骨料进行运输，使得颗粒骨料向靠近软轴21远离二号锥齿轮22的方向集中，配合发泡剂和填料进一步增加电缆弯曲部外周位置的环形腔14的填充密实度，进一步增加填料的支撑和绝缘效果。
所述尖刺25距离软轴21中心的距离向与尖刺25距离加注孔15之间的距离呈正比，且尖刺25距离软轴21中心的距离大于软轴21半径；通过尖刺25距离软轴21中心的距离向与尖刺25距离加注孔15之间的距离呈正比，使得尖刺25对易碎层24进行逐级破碎，增加易碎层24的破碎均匀性，减少大块的破碎颗粒骨料堵塞环形腔14。
所述绞龙23靠近外缘位置设有均布一组过滤孔26，过滤孔26贯穿绞龙23且过滤孔26直径小于易碎层24破碎后的颗粒直径；所述绞龙23靠近过滤孔26处的外缘厚度小于铰孔靠近软轴21一侧的厚度；通过过滤孔26对融化后的填料进行过滤，进一步增加绞龙23对填料中破碎的颗粒骨料的运输效率，减少流体阻力，使得骨料颗粒被优先运输软轴21端部位置，降低软轴21的转动阻力。
实施例二
如图7至图8所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：
所述软轴21远离二号锥齿轮22一端对应位置的环形腔14中开设有一组滑槽3，环形腔14中与滑槽3对应位置滑动连接有一对滑环31，滑环31外周固连有与滑槽3配合的滑块32；所述滑环31内周通过一组支杆33固连有切割环34，切割环34与软轴21外周配合，切割环34内周均布一组倾斜布置的切刀35；通过切割环34套入软轴21但端部，之后软轴21旋转时使得切刀35不断对软轴21进行切割分离，使得软轴21端部被切割成若干组螺旋形的切丝，之后切丝与填料和易碎层24破碎后形成的颗粒骨料进行搅拌混合，进一步增加填料的密实度和韧性，增加填料对软轴21端部对应位置的环形腔14的填充支撑效果，进一步保证电缆的绝缘性性能。
两个所述滑环31之间固连有弹簧36；所述切割环34内周为锥形，且切割环34靠近软轴21一侧的内径大于另一侧；所述切割环34的最大内径大于软轴21直径；通过弹簧36挤压滑环31，配合切割环34内周的锥形布置，进一步增加切割环34套入软轴21的效率，同时增加切刀35切入软轴21的效率，软轴21可以为塑料材质，增加切刀35的切入效率。
所述切刀35的刀刃中部开设有豁口37，豁口37内固连有楔形的劈刃38；通过豁口37配合劈刃38对软轴21切割形成的切丝进行拉毛，进一步增加软轴21切丝后与填料和发泡剂的融和粘接质量，增加支撑效果。
工作时，本发明通过在外护套1中开设环形腔14，同时向环形腔14中填充热塑性的填料，使得电缆在需要进行大角度折弯时，通过加热设备对环形腔14位置进行加热，使得填料和外护套1加热后软化，同时填料流动性增加，之后弯曲电缆时环形腔14中的填料向靠近折弯部外周的方向流动，进而保证折弯后的外护套1绝缘厚度，减少外护套1过度拉伸厚度降低对电缆绝缘性的影响；通过球形腔17配合环形腔14，使得电缆折弯后环形腔14温度降低，进而使得填料固化并固定电缆的弯曲状态，减少填料在环形腔14中的流动和冷却固化后的填料位移，进一步保证电缆的折弯效果和绝缘稳定性；通过电缆折弯部外周的外护套1拉伸时带动拉线19撕破储存囊18，之后发泡剂泄漏后发泡膨胀，进一步增加对该处位置环形腔14内壁的填充效果，配合填料的受热流动填充，进一步减少外护套1的绝缘厚度降低；通过电动起子带动堵头16旋转，进而带动软轴21和绞龙23旋转，进一步增加受热融化后的填料在环形腔14中的流动效率，进而增加填料向电缆折弯部外周方向流动的效率，保证电缆的绝缘效果；通过软轴21旋转时不断划过尖刺25，使得尖刺25对易碎层24进行切割破碎，之后配合绞龙23对破碎形成的颗粒骨料进行运输，使得颗粒骨料向靠近软轴21远离二号锥齿轮22的方向集中，配合发泡剂和填料进一步增加电缆弯曲部外周位置的环形腔14的填充密实度，进一步增加填料的支撑和绝缘效果；通过尖刺25距离软轴21中心的距离向与尖刺25距离加注孔15之间的距离呈正比，使得尖刺25对易碎层24进行逐级破碎，增加易碎层24的破碎均匀性，减少大块的破碎颗粒骨料堵塞环形腔14；通过过滤孔26对融化后的填料进行过滤，进一步增加绞龙23对填料中破碎的颗粒骨料的运输效率，减少流体阻力，使得骨料颗粒被优先运输软轴21端部位置，降低软轴21的转动阻力。
上述前、后、左、右、上、下均以说明书附图中的图1为基准，按照人物观察视角为标准，装置面对观察者的一面定义为前，观察者左侧定义为左，依次类推。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种高压电力电缆，包括由外向内依次布置的外护套(1)、绝缘层(11)、金属导体(12)和钢缆(13)；所述绝缘层(11)填充在外护套(1)与钢缆(13)之间，并将金属导体(12)进行绝缘包裹；其特征在于：
所述外护套(1)中开设有环形腔(14)，环形腔(14)通过加注孔(15)与外界连通，加注孔(15)中设有堵头(16)；所述环形腔(14)中填充有热塑性的填料，填料的绝缘性能与绝缘层(11)相同；
所述环形腔(14)中圆周均布一组球形腔(17)，且球形腔(17)直径大于三倍的环形腔(14)最大内径；
所述球形腔(17)中设有储存囊(18)，储存囊(18)中填充有发泡剂；所述储存囊(18)两侧通过拉线(19)与球形腔(17)内壁固连，拉线(19)与电缆的轴线方向平行布置；
所述堵头(16)与加注孔(15)转动密封连接；所述堵头(16)靠近环形腔(14)的一端固连有一号锥齿轮(2)，堵头(16)另一端开设头六角形的沉头孔；所述加注孔(15)两侧的环形腔(14)中设有一对半环形的软轴(21)，软轴(21)通过支架与外护套(1)转动连接；所述软轴(21)靠近一号锥齿轮(2)的一端固连有二号锥齿轮(22)，两个二号锥齿轮(22)均与一号锥齿轮(2)啮合；所述软轴(21)外周固连有绞龙(23)。
2.根据权利要求1所述的一种高压电力电缆，其特征在于：所述软轴(21)外周粘接有截面为环形的易碎层(24)，环形腔(14)内壁与软轴(21)对应位置均布一组用于粉碎易碎层(24)的尖刺(25)。
3.根据权利要求2所述的一种高压电力电缆，其特征在于：所述尖刺(25)距离软轴(21)中心的距离向与尖刺(25)距离加注孔(15)之间的距离呈正比，且尖刺(25)距离软轴(21)中心的距离大于软轴(21)半径。
4.根据权利要求3所述的一种高压电力电缆，其特征在于：所述绞龙(23)靠近外缘位置设有均布一组过滤孔(26)，过滤孔(26)贯穿绞龙(23)且过滤孔(26)直径小于易碎层(24)破碎后的颗粒直径；所述绞龙(23)靠近过滤孔(26)处的外缘厚度小于铰孔靠近软轴(21)一侧的厚度。
5.根据权利要求4所述的一种高压电力电缆，其特征在于：所述软轴(21)远离二号锥齿轮(22)一端对应位置的环形腔(14)中开设有一组滑槽(3)，环形腔(14)中与滑槽(3)对应位置滑动连接有一对滑环(31)，滑环(31)外周固连有与滑槽(3)配合的滑块(32)；所述滑环(31)内周通过一组支杆(33)固连有切割环(34)，切割环(34)与软轴(21)外周配合，切割环(34)内周均布一组倾斜布置的切刀(35)。
6.根据权利要求5所述的一种高压电力电缆，其特征在于：两个所述滑环(31)之间固连有弹簧(36)；所述切割环(34)内周为锥形，且切割环(34)靠近软轴(21)一侧的内径大于另一侧；所述切割环(34)的最大内径大于软轴(21)直径。
7.根据权利要求6所述的一种高压电力电缆，其特征在于：所述切刀(35)的刀刃中部开设有豁口(37)，豁口(37)内固连有楔形的劈刃(38)。
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