CN114974683A - 一种抗爆电力电缆及其维护方法 - Google Patents
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Abstract
针对设有胀塑性非牛顿流体的电缆，使用时间长了胀塑性非牛顿流体会变质、性能下降，难以保证在电缆整个服役周期内，始终保持良好的抗爆性能，且在不方便在生产过程中挤包护套层，电缆的收卷、运输，以及铺设安装的问题。本发明提供一种抗爆电力电缆及其维护方法，该种抗爆电力电缆不仅在生产、收卷以及铺设时很方便，还可以快速的对其内非牛顿流体进行更换，使的电缆始终保持良好的抗爆性能。
Description
技术领域
本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种抗爆电力电缆及其维护方法。
背景技术
电力电缆是用于传输和分配电能的电缆，电力电缆常用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电及过江海水下输电线。市场最常用的电缆类型之一。
基于当遇到极大的瞬间冲击力时，胀塑性非牛顿流体会变得十分坚硬的特性，很多电力电缆内设有胀塑性非牛顿流体，来提高电缆的抗爆性，从而可以有效的 保护内部的电缆芯。
但是，胀塑性非牛顿流体多为某些特定固体的水溶液，例如太白粉溶液、泥煤粉溶液等，时间长了会有溶液变质、性能下降的问题，而电缆的使用时间往往会超过10年，甚至更久，难以保证在电缆整个服役周期内，始终保持良好的抗爆性能，且非牛顿流体在常态下过于柔软的特性，将其设于电缆内，不方便后续护套层的挤包。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种抗爆电力电缆及其维护方法，该种抗爆电力电缆不仅在生产很方便，还可以快速的对其内非牛顿流体进行更换，使的电缆始终保持良好的抗爆性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种抗爆电力电缆及其维护方法，包括电缆芯，所述电缆芯由若干导线绞合而成，所述电缆芯外设有第一隔热层，所述第一隔热层外设有热膨胀层，所述热膨胀层内设有加热部件，所述热膨胀层外设有内防水层，所述内防水层外设有非牛顿流体层，所述非牛顿流体层外设有防水套管，所述防水套管外设有外套管，所述外套管由热缩材料制成，所述外套管中间隔设有若干支撑环，支撑环之间的外套管上设有一圈断点，所述外套管外设有第二隔热层，所述第二隔热层外设有护套层。
优选的，所述内防水层和防水套管的材质为耐高温防水材质，耐温度不低于110℃，为乙丙橡胶、高温硫化硅橡胶或者交联聚丙烯中任意一种。
优选的，所述热膨胀层为热膨胀陶瓷粉、热膨胀树脂或热膨胀橡胶中任意一种。
优选的，所述非牛顿流体层材质为太白粉溶液、泥煤粉溶液或聚乙烯醇溶液中任意一种。
优选的，所述第一隔热层和第二隔热层材质为玻璃纤维布、硅酸铝纤维布或玄武岩纤维布中任意一种。
优选的，所述外套管的材质为所述外套管的材质为热缩聚乙烯、热缩聚氯乙烯或热缩聚丙烯中任意一种。
优选的，所述护套层的材质为热塑性聚氨酯、三元乙丙橡胶或氟橡胶中任意一种。
安装方法：电缆铺设到位后，将铺设好的电缆两端封闭装上阀门，预留出加热部件的电源线，再将加热部件接入加热控制部件进行加热，使得热膨胀层受热膨胀挤压内防水层，从阀门排出内防水层和防水套管之间的空气，然后停止加热，同时从一侧阀门接入非牛顿流体输送设备，在内防水层和防水套管之间填充入非牛顿流体。
维护方法：将加热部件接入加热控制部件进行加热，使得热膨胀层受热膨胀挤压内防水层，从阀门排出内防水层和防水套管之间的空气，然后停止加热，同时从一侧阀门接入非牛顿流体输送设备，在内防水层和防水套管之间填充入非牛顿流体。
本发明的有益效果是：利用材料特性和结构的设计，得到一种不仅在生产、收卷以及铺设时很方便，还可以快速的对其内非牛顿流体进行更换，使的电缆始终保持良好抗爆性能的电缆。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明；
图1是本发明的结构示意图。
图2是外套管的结构示意图。
图3是外套管的侧视图。
图中：1.导线，2.第一隔热层，3.加热部件，4.热膨胀层，5.内防水层，6.非牛顿流体层，7.防水套管，8.外套管，8.1.支撑环，8.2.断点，9.第二隔热层，10.护套层。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“竖”、“横”“内”、“外”、“正面”、“背面”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的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1至图3中是一种便于维护的抗爆电力电缆，图中1.导线，2.第一隔热层，3.加热部件，4.热膨胀层，5.内防水层，6.非牛顿流体层，7.防水套管，8.外套管，8.1.支撑环，8.2.断点，9.第二隔热层，10.护套层。
包括电缆芯，电缆芯由若干导线1绞合而成，电缆芯外设有第一隔热层2，以上为常规电缆结构，第一隔热层2外设有热膨胀层4，热膨胀层4内设有加热部件3，热膨胀层4外设有内防水层5，内防水层5外设有非牛顿流体层6，非牛顿流体层6外设有防水套管7，防水套管7外设有外套管8，外套管8由热缩材料制成，外套管8中间隔设有若干支撑环8.1，支撑环8.1之间的外套管8上设有一圈断点8.2，外套管8外设有第二隔热层9，第二隔热层9外设有护套层10。
本电缆利用材料特性和结构的设计：防水套管7外的外套管8内设有支撑环8.1，外套管8外还设有第二隔热层9，外套管8为最初的状态为一个整体，其内部的支撑环8.1之间间隔小，与其外部的第二隔热层9配合为挤包护套层10提供了有效支撑，在挤包完护套层10后，将加热部件3接入加热控制部件，其中加热部件3可以为若干电性相连的加热设备例如陶瓷加热片，石墨烯加热片，也可以整段的柔性加热电阻丝，加热部件控制为常规的温控器，与加热部件匹配，这个步骤下，加热部件的工作温度不高于100℃，其工作原理以及连接于加热控制部件的方式，采用常规技术，故不再赘述。
热缩材料制成的外套管5会遇热收缩，在断点8.3处断开，这样支撑环8.1一个个之间互不连接，提高了电缆的柔软性，便于电缆的收卷、运输和后期铺设。
本实例中，内防水层5和防水套7管材质所述内防水层和防水套管的材质为耐高温防水材质，耐温度不低于110℃，为乙丙橡胶，富有弹性且耐高温的防水材料，为热膨胀层的受热提供空间，还可以在高温中保持良好理化性质。
本实例中，热膨胀层4为热膨胀树脂。
本实例中，非牛顿流体层6材质为聚乙烯醇溶液，聚乙烯醇溶液保质期长，且性质稳定。
本实例中，第一隔热层2和第二隔热层9材质为玄武岩纤维布，玄武岩纤维布不仅隔热性好，且结构强度高，还能提升电缆的整体强度。
本实例中，外套管8的材质为热缩聚乙烯。
本实例中，护套层10的材质为热塑性聚氨酯，热塑性聚氨酯拥有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，是极好的护套材料。
安装方法：电缆铺设到位后，将铺设好的电缆两端封闭，再装上阀门，端部预留出加热部件的电源线，再将加热部件接入加热控制部件进行加热，使得热膨胀层受热膨胀挤压内防水层，排出内防水层和防水套管之间的空气，然后停止加热，从一侧阀门接入非牛顿流体输送设备，在内防水层和防水套管之间填充入非牛顿流体。非牛顿流体输送设备为水泵一类的液体输送设备，此为常规的技术手段，具体连接结构和工作方法不再赘述。停止加热后，热膨胀层开始收缩，产生吸力，使得非牛顿流体更容易进入电缆。
可以看出，在电缆未铺设时，其内部没有非牛顿流体，大大降低了电缆的重量，方便电缆的收卷和运输。
维护方法：在电缆内的非牛顿流体溶液到期后，将加热部件接入加热控制部件进行加热，加热部件的工作温度不高于100℃，使得热膨胀层受热膨胀挤压内防水层，从阀门排出内防水层和防水套管之间的，本电缆的结构可充分的排净非牛顿流体溶液，然后停止加热，同时从一侧阀门接入非牛顿流体输送设备，在内防水层和防水套管之间填充入新的非牛顿流体。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种便于维护的抗爆电力电缆，包括电缆芯，所述电缆芯由若干导线绞合而成，所述电缆芯外设有第一隔热层，其特征是：所述第一隔热层外设有热膨胀层，所述热膨胀层内设有加热部件，所述热膨胀层外设有内防水层，所述内防水层外设有非牛顿流体层，所述非牛顿流体层外设有防水套管，所述防水套管外设有外套管，所述外套管由热缩材料制成，所述外套管中间隔设有若干支撑环，支撑环之间的外套管上设有一圈断点，所述外套管外设有第二隔热层，所述第二隔热层外设有护套层。
2.根据权利要求1所述的一种便于维护的抗爆电力电缆，其特征是：所述内防水层和防水套管的材质为耐高温防水材质，耐温度不低于110℃，为乙丙橡胶、高温硫化硅橡胶或者交联聚丙烯中任意一种。
3.根据权利要求1所述的一种便于维护的抗爆电力电缆，其特征是：所述热膨胀层为热膨胀陶瓷粉、热膨胀树脂或热膨胀橡胶中任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种便于维护的抗爆电力电缆，其特征是：所述非牛顿流体层材质为太白粉溶液、泥煤粉溶液或聚乙烯醇溶液中任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种便于维护的抗爆电力电缆，其特征是：所述第一隔热层和第二隔热层材质为玻璃纤维布、硅酸铝纤维布或玄武岩纤维布中任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种便于维护的抗爆电力电缆，其特征是：所述外套管的材质为热缩聚乙烯、热缩聚氯乙烯或热缩聚丙烯中任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种便于维护的抗爆电力电缆，其特征是：所述护套层的材质为热塑性聚氨酯、三元乙丙橡胶或氟橡胶中任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种便于维护的抗爆电力电缆的维护方法，其特征是：将加热部件接入加热控制部件进行加热，使得热膨胀层受热膨胀挤压内防水层，从阀门排出内防水层和防水套管之间的空气，然后停止加热，同时从一侧阀门接入非牛顿流体输送设备，在内防水层和防水套管之间填充入非牛顿流体。
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