CN116110645A - 超高压变电站极端环境用高安全性特种电缆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种超高压变电站极端环境用高安全性特种电缆，从外到内依次包括外护套、铠装层、绕包层、屏蔽层和外阻燃层，所述外阻燃层内具有多个缆芯，所述缆芯从外到内依次包括内阻燃层、阻水层、绝缘层和导体。所述绕包层为阻水绕包带层，所述阻水层为阻水胶层。所述绝缘层为硅橡胶绝缘层，所述内阻燃层为低烟无卤阻燃层，所述外阻燃层为云母绕包带层；所述铠装层为钢丝铠装层，所述外护套为聚氯乙烯外护套，所述导体为铜导体。本申请的电缆能够稳定地在户外极端环境下使用。

Description

超高压变电站极端环境用高安全性特种电缆

技术领域

本申请涉及电缆领域，具体涉及一种超高压变电站极端环境用高安全性特种电缆。

背景技术

变电站是指电力系统中对电压和电流进行变换，接受电能及分配电能的场所。并且不同变电站所工作的电压范围不同。另外，由于新能源技术的发展，有些变电站需要建造在较为恶劣的环境中，在这种环境中，能会经历高温或极寒的天气，因此建造在这里的电缆也会由于恶劣天气的原因导致容易损坏，由于昼夜温差很大，再加上电缆自身工作中的发热，导致电缆需要具有较好的散热效果。但是另一方便电缆又可能经历极寒天气，在雨雪天，雨水本申请可能具有一定的腐蚀性，并且雪在电缆的表面会增加电缆的承重，也容易变成雪块。另外电缆自身的重量对电缆也容易形成下拽的力，如果在强风天气下，对电缆的抗拉能力要求更好，因此电缆在恶劣环境中，容易导致表皮破裂、受潮等问题，因此需要对电缆提出更高的要求，从而使得电缆能够使用恶劣天气的使用需要。

发明内容

发明目的：针对上述的问题，本申请为了解决上述问题，提供一种超高压变电站极端环境用高安全性特种电缆。

技术方案：一种电缆，从外到内依次包括外护套、铠装层、绕包层、屏蔽层和外阻燃层，所述外阻燃层内具有多个缆芯，所述缆芯从外到内依次包括内阻燃层、阻水层、绝缘层和导体。

进一步地，所述绕包层为阻水绕包带层，所述阻水层为阻水胶层。

从而双层阻水层能够使得电缆具有更好的阻水效果。

进一步地，所述绝缘层为硅橡胶绝缘层，所述内阻燃层为低烟无卤阻燃层，所述外阻燃层为云母绕包带层；所述铠装层为钢丝铠装层，所述外护套为聚氯乙烯外护套，所述导体为铜导体。

进一步地，包括多个沿着缆芯长度方向排列分布的护套单元，所述护套单元包括第一护套、第二护套、气囊单元以及两个端部支架单元，所述第一护套包括两个平板部、连接两个平板部的第一弧形连接部以及与第一弧形连接部连接的第一凸起部，所述第一凸起部处具有第一插入通道，所述平板部的内侧具有条形限位板；所述第二护套包括第二弧形连接部以及固定于第二弧形连接部的第二凸起部，所述第二凸起部处具有第二插入通道，所述第二弧形连接部处连接有多个第一侧板部和多个第二侧板部，多个第一侧板部和多个第二侧板部交替分布，相邻的第一侧板部和第二侧板部之间连接有连接侧板部，所述第一侧板部包括两个分别固定连接于第二弧形连接部两侧的第一侧板，所述第二侧板部包括两个分别固定连接于第二弧形连接部两侧的第二侧板，所述连接侧板部包括两个分别固定连接于第二弧形连接部两侧的连接侧板，相邻的第一侧板和第二侧板之间连接有一个所述连接侧板，所述第一侧板的外侧具有用于容纳所述条形限位板的条形容纳槽，所述第二侧板的内侧具有条形抵接块；所述气囊单元包括气囊本体和用于为气囊本体注气的气泵；所述端部支架单元包括基板、与基板固定连接的安装板、安装于所述安装板处且能够相对于安装板转动的转动板，所述转动板处固定有支撑单元，所述支撑单元包括轴承、与轴承外圈固定的第一端部座以及与轴承外圈固定的第二端部座，所述轴承的外圈、第一端部座以及第二端部座均与所述转动板固定连接，所述轴承的内圈与所述外护套固定连接，两个端部支架单元的第一端部座之间连接有穿过第一插入通道的第一连接绳，两个端部支架单元的第二端部座之间连接有穿过第二插入通道的第二连接绳。

进一步地，所述第一护套的第一弧形连接部、第一凸起部和两个平板部均由塑料制成。

从而一体成型的第一护套既具有较好的防护效果，并且两个平板部之间具有较好的弹性，可以实现较好的开合效果。

进一步地，所述第二弧形连接部、第二凸起部、第一侧板、第二侧板以及连接侧板均由塑料制成。

进一步地，所述转动板处固定连接有转动轮，所述基板处安装有第一电动卷绕装置和第二电动卷绕装置，所述转动轮包括圆环柱形板、与圆环柱形板固定连接的第一圆环板、与圆环柱形板固定连接的第二圆环板以及多个连接在第一圆环板和第二圆环板之间的连接块，所述第一圆环板处具有第一锚点，第一锚点和第一电动卷绕装置之间连接有第一拉绳，所述第二圆环板处具有第二锚点，第二锚点和第二电动卷绕装置之间连接有第二拉绳。

进一步地，所述气泵安装于其中一个端部支架单元的基板处。

进一步地，所述气囊本体通过进气管连接有气嘴，所述气泵通过连接管与气嘴连接；所述气囊本体充盈时的截面呈椭圆形。

进一步地，所述条形抵接块具有与气囊本体抵接的抵接曲面，当气囊充盈时，气囊本体抵接每个第二侧板部的两个条形抵接块。

进一步地，每个第二侧板部的两个条形抵接块与所述气囊的外侧壁之间均通过粘结胶粘结固定。

进一步地，所述第二弧形连接部处具有多个弧形凹槽，每个弧形凹槽处固定有一个扩撑架，所述扩撑架包括两个三角框状架以及连接两个三角框状架的弧面连接板，所述弧面连接板固定于所述弧形凹槽处。

进一步地，所述三角框状架包括第一板、第二板和第三板，所述第二板抵接所述第二侧板。

从而三角框状架使得仅仅气囊很小的膨胀就能够在两个平板部之间形成很好的撑开的效果。

进一步地，无外力时，所述第一侧板部的两个第一侧板的夹角在30-45度之间；所述第二侧板部的两个第二侧板相互平行。

进一步地，所述第一护套内固定有多个呈一排等间距分布的抵接单元，所述抵接单元包括弧面板以及多个固定于弧面板内侧的径向板，所述径向板的端部能够抵接所述外护套，且径向板的端部呈弧面状。

进一步地，每个第二侧板处还通过支撑板连接有能够抵接外护套的弧面抵接板。

从而弧面抵接板能够对电缆本体形成更好的支撑效果。

进一步地，所述第一护套还包括多个弯曲状的连接杆，所述连接杆的两端分别与一个平板部的底端铰接。

一般情况下，由于条形限位板和条形容纳槽的限制，第一护套和第二护套之间不会轻易脱落；但是设置了弯曲状的连接杆，从而弯曲状态的连接杆可以防止第一护套和第二护套的脱落。

进一步地，多个所述护套单元等间距分布。

进一步地，所述安装板处具有圆形通孔，所述圆形通孔和所述转动板之间安装有连接轴承。

在另一些实施例中，所述安装板处具有圆形通孔，所述圆形通孔处具有圆环形滑槽，所述转动板处具有与所述圆环形滑槽配合的圆环形滑轨。

进一步地，所述连接杆包括两个直杆以及连接两个直杆的弧形连接杆，所述平板部的底端具有多个缺口凹槽，每个缺口凹槽处安装有一个所述直杆，且缺口凹槽与该直杆的端部铰接。

进一步地，所述轴承的内圈和所述外护套通过粘结胶固定连接。

进一步地，所述连接块的内侧为弧面状。

从而避免第一、二拉绳和连接块摩擦产生的损伤。

进一步地，所述第一锚点由第一弧形杆形成，第一弧形杆的一端与圆环柱形板连接，另一端与第一圆环板连接；所述第二锚点由第二弧形杆形成，第二弧形杆的一端与圆环柱形板连接，另一端与第二圆环板连接。

进一步地，所述第一连接绳与第一端部座的连接点为第一连接点，第二连接绳与第二端部座的连接点为第二连接点，连接第一连接点和第二连接点的直线与所述轴承的轴线相交。

进一步地，所述电缆能够处于散热状态和防护状态，所述散热状态中，所述第一拉绳处于绷紧状态，且伸出第一电动卷绕装置的第一拉绳处于其所能达到的最短状态，第一端部座处于第二端部座下方；所述防护状态中，所述第二拉绳处于绷紧状态，且伸出第二电动卷绕装置的第二拉绳处于其所能达到的最短状态，第二端部座位于第一端部座下方。

进一步地，所述安装板的顶端固定有遮挡盖板。

从而为端部支架单元以及端部支架单元处的电缆本体形成保护。

有益效果：如图所示，本申请的电缆通过设置多层阻水层和阻燃层，从而具有更好的阻水、阻燃效果，从而能够用于变电站且用于极端天气环境下。

本申请的电缆在其外部增加了护套单元，从而对电缆本体形成更强的保护，使其免受雨水、积雪的破坏，并且具有主动清除积雪的功能。

本申请的电缆虽然设置了护套单元，但是护套单元的设置了散热状态，从而在正常使用时，并不影响电缆本体的散热。

附图说明

图1为实施例1电缆示意图；

图2为实施例2防护状态下，电缆第一视角示意图；

图3为实施例2防护状态下，电缆第二视角示意图；

图4为实施例2电缆部件分离第一视角示意图；

图5为实施例2电缆部件分离第二视角示意图；

图6为A区域放大图；

图7为B区域放大图；

图8为C区域放大图；

图9为实施例2散热状态下，电缆示意图。

具体实施方式

附图标记：1电缆本体；1.1外护套；1.2铠装层；1.3绕包层；1.4屏蔽层；1.5外阻燃层；1.6内阻燃层；1.7阻水层；1.8绝缘层；1.9导体；2第一护套；2.1第一弧形连接单元；2.1.1第一凸起部；2.1.2第一插入通道；2.2平板部；2.2.1条形限位板；2.2.2缺口凹槽；2.3抵接单元；2.3.1弧面板；2.3.2径向板；2.4连接杆；3气囊单元；3.1进气管；3.2气嘴；3.3气囊本体；3.4气泵；4第二护套；4.1第二弧形连接部；4.1.1第二凸起部；4.1.2第二插入通道；4.2第一侧板；4.2.1条形容纳槽；4.3第二侧板；4.3.1支撑板；4.3.2弧面抵接板；4.3.3条形抵接块；4.4连接侧板；4.5扩撑架；4.5.1第一板；4.5.2第二板；4.5.3第三板；4.5.4弧面连接板；5端部支架单元；5.1基板；5.1.1第一电动卷绕装置；5.1.2第二电动卷绕装置；5.2安装板；5.2.1第一圆环板；5.2.2第二圆环板；5.2.3圆环柱形板；5.2.4连接块；5.2.5第一锚点；5.2.6第一拉绳；5.2.7第二拉绳；5.3轴承；5.3.1第一端部座；5.3.2第二端部座；5.3.3转动板；5.4遮挡盖板；6.1第一连接绳；6.2第二连接绳。

实施例1

如图1所示，本实施例中公开了一种超高压变电站极端环境用高安全性特种电缆，从外到内依次包括外护套1.1、铠装层1.2、绕包层1.3、屏蔽层1.4和外阻燃层1.5，所述外阻燃层1.5内具有多个缆芯，所述缆芯从外到内依次包括内阻燃层1.6、阻水层1.7、绝缘层1.8和导体1.9。所述绕包层1.3为阻水绕包带层，所述阻水层1.7为阻水胶层。所述绝缘层1.8为硅橡胶绝缘层，所述内阻燃层1.6为低烟无卤阻燃层，所述外阻燃层1.5为云母绕包带层；所述铠装层1.2为钢丝铠装层，所述外护套1.1为聚氯乙烯外护套，所述导体1.9为铜导体。

如图所示，本申请的电缆，具有双层阻燃层以及双层阻水层，从而在超高压环境下具有更好的阻燃绝缘效果，并且由于在恶劣天气下使用，具有较好的防水效果，即便附着雨水，仍然具有较好的防水效果。

实施例2

如图2-9所示，本实施例2中除了实施例1的电缆本体之外，还进一步增加了多个沿着缆芯长度方向排列分布的护套单元，所述护套单元包括第一护套2、第二护套3、气囊单元3以及两个端部支架单元5，所述第一护套2包括两个平板部2.2、连接两个平板部2.2的第一弧形连接部2.1以及与第一弧形连接部2.1连接的第一凸起部2.1.1，所述第一凸起部2.1.1处具有第一插入通道2.1.2，所述平板部2.2的内侧具有条形限位板2.2.1；所述第二护套4包括第二弧形连接部4.1以及固定于第二弧形连接部4.1的第二凸起部4.1.1，所述第二凸起部4.1.1处具有第二插入通道4.1.2，所述第二弧形连接部4.1处连接有多个第一侧板部和多个第二侧板部，多个第一侧板部和多个第二侧板部交替分布，相邻的第一侧板部和第二侧板部之间连接有连接侧板部，所述第一侧板部包括两个分别固定连接于第二弧形连接部4.1两侧的第一侧板4.2，所述第二侧板部包括两个分别固定连接于第二弧形连接部4.1两侧的第二侧板4.3，所述连接侧板部包括两个分别固定连接于第二弧形连接部4.1两侧的连接侧板4.4，相邻的第一侧板4.2和第二侧板4.3之间连接有一个所述连接侧板4.4，所述第一侧板4.2的外侧具有用于容纳所述条形限位板的条形容纳槽4.2.1，所述第二侧板4.3的内侧具有条形抵接块4.3.3；所述气囊单元3包括气囊本体3.3和用于为气囊本体3.3注气的气泵3.4；所述端部支架单元5包括基板5.1、与基板5.1固定连接的安装板5.2、安装于所述安装板5.2处且能够相对于安装板5.2转动的转动板5.3.3，所述转动板5.3.3处固定有支撑单元，所述支撑单元包括轴承5.3、与轴承5.3外圈固定的第一端部座5.3.1以及与轴承5.3外圈固定的第二端部座5.3.2，所述轴承5.3的外圈、第一端部座5.3.1以及第二端部座5.3.2均与所述转动板5.3.3固定连接，所述轴承5.3的内圈与所述外护套1.1固定连接，两个端部支架单元5的第一端部座5.3.1之间连接有穿过第一插入通道2.1.2的第一连接绳6.1，两个端部支架单元5的第二端部座5.3.2之间连接有穿过第二插入通道4.1.2的第二连接绳6.2。所述转动板5.3.3处固定连接有转动轮，所述基板5.1处安装有第一电动卷绕装置5.1.1和第二电动卷绕装置5.1.2，所述转动轮包括圆环柱形板5.2.3、与圆环柱形板5.2.3固定连接的第一圆环板5.2.1、与圆环柱形板5.2.3固定连接的第二圆环板5.2.2以及多个连接在第一圆环板5.2.1和第二圆环板5.2.2之间的连接块5.2.4，所述第一圆环板5.2.1处具有第一锚点5.2.5，第一锚点5.2.5和第一电动卷绕装置5.1.1之间连接有第一拉绳5.2.6，所述第二圆环板5.2.2处具有第二锚点，第二锚点和第二电动卷绕装置5.1.2之间连接有第二拉绳6.2。

所述气泵3.4安装于其中一个端部支架单元5的基板5.1处；所述气囊本体3.3通过进气管连接有气嘴3.2，所述气泵3.4通过连接管与气嘴3.2连接；所述气囊本体3.3充盈时的截面呈椭圆形，所述条形抵接块4.3.3具有与气囊本体3.3抵接的抵接曲面，当气囊充盈时，气囊本体3.3抵接每个第二侧板部的两个条形抵接块4.3.3。所述第二弧形连接部处具有多个弧形凹槽，每个弧形凹槽处固定有一个扩撑架4.5，所述扩撑架4.5包括两个三角框状架以及连接两个三角框状架的弧面连接板4.5.4，所述弧面连接板4.5.4固定于所述弧形凹槽处；所述三角框状架包括第一板4.5.1、第二板4.5.2和第三板4.5.3，所述第二板4.5.2抵接所述第二侧板4.3；无外力时，所述第一侧板部的两个第一侧板4.2的夹角在30-45度之间；所述第二侧板部的两个第二侧板4.3相互平行。所述第一护套2内固定有多个呈一排等间距分布的抵接单元2.3，所述抵接单元2.3包括弧面板2.3.1以及多个固定于弧面板2.3.1内侧的径向板2.3.2，所述径向板2.3.2的端部能够抵接所述外护套1.1，且径向板2.3.2的端部呈弧面状；每个第二侧板4.3处还通过支撑板4.3.1连接有能够抵接外护套1.1的弧面抵接板4.3.2。所述第一护套2还包括多个弯曲状的连接杆2.4，所述连接杆2.4的两端分别与一个平板部2.2的底端铰接；多个所述护套单元等间距分布。

在实施例1的基础上为了进一步增加电缆的安全性和耐久形，增加了护套单元，从而第一、二护套能够对电缆本体形成包围和保护，从而如图所示，护套单元具有不同的使用状态，在防护状态中，如图所示，由于第一护套将电缆本体进行遮挡和保护，从而雨雪不会直接接触电缆的外护套，从而对电缆进行保护。另外，在晴好天气，还可以如图9所示，使得电缆处于散热状态，从而此时电缆产生的热量，由于两个第二侧板是向内的，从而第二侧板和对应的平板部之间形成间隙，从而热量能够顺利地散发出去，从而形成很好的散热效果。

另外，当在防护状态下，电缆的表面形成积雪，甚至积雪成块时，由于转动板在第一、二电动卷绕装置的驱动下是可以转动的，例如将转动板转动，使得转动板从防护状态下转动90度，从而积雪会掉落，可以使得转动板反复转动几次，从而实现清雪的效果，即便积雪成块，但是在防护状态下，通过气囊充气，可以使得条形抵接块被气囊撑开，从而两个扩撑架被撑开，从而两个平板部被撑开，从而可以破裂积雪块，从而实现清雪效果。另外由于电缆本体处具有轴承，因此在转动板的转动过程中可以尽量减少对电缆本体的扭动，从而进一步保护电缆。另外，第一、二连接绳本身也会对电缆本体形成支撑效果，使得电缆的自身承重被第一、二连接绳分担。

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 (9)

1.一种超高压变电站极端环境用高安全性特种电缆，其特征在于，从外到内依次包括外护套、铠装层、绕包层、屏蔽层和外阻燃层，所述外阻燃层内具有多个缆芯，所述缆芯从外到内依次包括内阻燃层、阻水层、绝缘层和导体。

2.根据权利要求1所述的超高压变电站极端环境用高安全性特种电缆，其特征在于，所述绕包层为阻水绕包带层，所述阻水层为阻水胶层。

3.根据权利要求1所述的超高压变电站极端环境用高安全性特种电缆，其特征在于，所述绝缘层为硅橡胶绝缘层，所述内阻燃层为低烟无卤阻燃层，所述外阻燃层为云母绕包带层；所述铠装层为钢丝铠装层，所述外护套为聚氯乙烯外护套，所述导体为铜导体。

4.根据权利要求1所述的超高压变电站极端环境用高安全性特种电缆，其特征在于，包括多个沿着缆芯长度方向排列分布的护套单元，所述护套单元包括第一护套、第二护套、气囊单元以及两个端部支架单元，所述第一护套包括两个平板部、连接两个平板部的第一弧形连接部以及与第一弧形连接部连接的第一凸起部，所述第一凸起部处具有第一插入通道，所述平板部的内侧具有条形限位板；所述第二护套包括第二弧形连接部以及固定于第二弧形连接部的第二凸起部，所述第二凸起部处具有第二插入通道，所述第二弧形连接部处连接有多个第一侧板部和多个第二侧板部，多个第一侧板部和多个第二侧板部交替分布，相邻的第一侧板部和第二侧板部之间连接有连接侧板部，所述第一侧板部包括两个分别固定连接于第二弧形连接部两侧的第一侧板，所述第二侧板部包括两个分别固定连接于第二弧形连接部两侧的第二侧板，所述连接侧板部包括两个分别固定连接于第二弧形连接部两侧的连接侧板，相邻的第一侧板和第二侧板之间连接有一个所述连接侧板，所述第一侧板的外侧具有用于容纳所述条形限位板的条形容纳槽，所述第二侧板的内侧具有条形抵接块；所述气囊单元包括气囊本体和用于为气囊本体注气的气泵；所述端部支架单元包括基板、与基板固定连接的安装板、安装于所述安装板处且能够相对于安装板转动的转动板，所述转动板处固定有支撑单元，所述支撑单元包括轴承、与轴承外圈固定的第一端部座以及与轴承外圈固定的第二端部座，所述轴承的外圈、第一端部座以及第二端部座均与所述转动板固定连接，所述轴承的内圈与所述外护套固定连接，两个端部支架单元的第一端部座之间连接有穿过第一插入通道的第一连接绳，两个端部支架单元的第二端部座之间连接有穿过第二插入通道的第二连接绳。

5.根据权利要求4所述的超高压变电站极端环境用高安全性特种电缆，其特征在于，所述转动板处固定连接有转动轮，所述基板处安装有第一电动卷绕装置和第二电动卷绕装置，所述转动轮包括圆环柱形板、与圆环柱形板固定连接的第一圆环板、与圆环柱形板固定连接的第二圆环板以及多个连接在第一圆环板和第二圆环板之间的连接块，所述第一圆环板处具有第一锚点，第一锚点和第一电动卷绕装置之间连接有第一拉绳，所述第二圆环板处具有第二锚点，第二锚点和第二电动卷绕装置之间连接有第二拉绳。

6.根据权利要求4所述的超高压变电站极端环境用高安全性特种电缆，其特征在于，所述气泵安装于其中一个端部支架单元的基板处；所述气囊本体通过进气管连接有气嘴，所述气泵通过连接管与气嘴连接；所述气囊本体充盈时的截面呈椭圆形，所述条形抵接块具有与气囊本体抵接的抵接曲面，当气囊充盈时，气囊本体抵接每个第二侧板部的两个条形抵接块。

7.根据权利要求4所述的超高压变电站极端环境用高安全性特种电缆，其特征在于，所述第二弧形连接部处具有多个弧形凹槽，每个弧形凹槽处固定有一个扩撑架，所述扩撑架包括两个三角框状架以及连接两个三角框状架的弧面连接板，所述弧面连接板固定于所述弧形凹槽处；所述三角框状架包括第一板、第二板和第三板，所述第二板抵接所述第二侧板；无外力时，所述第一侧板部的两个第一侧板的夹角在30-45度之间；所述第二侧板部的两个第二侧板相互平行。

8.根据权利要求4所述的超高压变电站极端环境用高安全性特种电缆，其特征在于，所述第一护套内固定有多个呈一排等间距分布的抵接单元，所述抵接单元包括弧面板以及多个固定于弧面板内侧的径向板，所述径向板的端部能够抵接所述外护套，且径向板的端部呈弧面状；每个第二侧板处还通过支撑板连接有能够抵接外护套的弧面抵接板。

9.根据权利要求4所述的超高压变电站极端环境用高安全性特种电缆，其特征在于，所述第一护套还包括多个弯曲状的连接杆，所述连接杆的两端分别与一个平板部的底端铰接；多个所述护套单元等间距分布。

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