CN202307284U - 一种高压电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电缆技术，公开了一种高压电缆，用以在10-50KV的高压环境下，最大程度地避免电晕的产生。该高压电缆的结构为：在高压电缆在导体电芯1的外表面，以及绝缘层3的外表面，分别包覆内半导电屏蔽层2和外半导电屏蔽层4，并在外半导电屏蔽层4的外表面进一步包覆了金属屏蔽层5，这样，可以在10-50KV的高压环境下，有效地均化电场，减少气隙，降低电场强度，减少导体线芯1与绝缘层3交界面上的气隙，提高电缆起始电晕放电电压和电缆耐游离放电性能，以及屏蔽静电的产生，消除电场在切向的分量，将电荷导引向大地，从而避免了由于电场集中而产生电晕，延长了电缆的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及电缆技术，特别涉及一种高压电缆。
背景技术
目前，高压连接线〔如，电机安装线(简称AGG)及引接线(简称JGG)〕的使用量随着设备的大型化和自动化程度的提高而不断提高，硅橡胶由于其优异的特性成为了制作高压连接线的首选材料之一。高压连接线一般要求柔软，因此电缆厂家通常采用软导体，再配合硅橡胶柔软的特性，制作出符合使用要求的高压连接线(也称电缆)，为电气设备的连接提供了帮助。参阅图1所示，现有技术下，电缆的常用结构为：包含导体电芯和包覆在导体电芯外表面的绝缘层(采用硅橡胶制作)。
然而，在高压环境下，通常会有电晕出现。电晕的产生是因为不平滑的导体产生不均匀的电场，在不均匀的电场周围曲率半径小的电极附近，当电压升高到一定值时，由于空气游离就会发生放电，形成电晕。例如，在高压环境下，时常能听到“陛哩”的放电声和淡蓝色的光环，这就是电晕。
由于电晕的出现，电缆的使用寿命受到了影响，传统技术中，只能通过加厚绝缘层厚度的方式来尽力减少电晕放电的产生，然而，这种方法并不能从根本上避免电晕的产生，并且随着绝缘层厚度的增加，电缆成本也增加较多。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种高压电缆，用以在10-50KV的高压环境下，最大程度地避免电晕的产生。
本实用新型实施例提供的具体技术方案如下：
一种高压电缆，包括：
导体线芯(1)，
内半导电屏蔽层(2)，包覆在导体线芯(1)的外表面；
绝缘层(3)，包覆在内半导电屏蔽层(2)的外表面；
外半导体屏蔽层(4)，包覆在绝缘层(3)的外表面；
金属屏蔽层(5)，包覆在外半导体屏蔽层(4)的外表面；
护套(6)，包覆在金属屏蔽层(5)的外表面。
本实用新型实施例中，在高压电缆在导体电芯1的外表面，以及绝缘层3的外表面，分别包覆内半导电屏蔽层2和外半导电屏蔽层4，并在外半导电屏蔽层4的外表面进一步包覆了金属屏蔽层5，由于半导电材料的物理性能介于导体线芯1与绝缘层3之间，因此，采用半导电屏蔽材料将导体线芯1、绝缘层3和护套5分隔开，可以在10-50KV的高压环境下，有效地均化电场，减少气隙，降低电场强度，减少导体线芯1与绝缘层3交界面上的气隙，提高电缆起始电晕放电电压和电缆耐游离放电性能，从而避免了由于电场集中而产生电晕，延长了电缆的使用寿命；而在外半导电屏蔽层4的外表面包覆金属屏蔽层5，可以屏蔽静电的产生，消除电场在切向的分量，将电荷导引向大地，从而有效防止放电的产生，即避免了电晕的产生，进而在10-50KV的高压环境下延长了电缆的使用寿命；进一步地，由于硅橡胶具有很宽的工作温度范围(例如，-60～180℃)及非常好的柔韧性及耐气候性，因此，在一定程度上还可以降低绝缘层3的温度，保护绝缘线芯，从而提高高压电缆的耐高温特性，进一步延长了电缆的使用寿命。
附图说明
图1为现有技术下高压电缆横截面示意图；
图2A为本实用新型实施例中第一种高压电缆横截面示意图；
图2B为本实用新型实施例中第二种高压电缆横截面示意图；
图3为本实用新型实施例中高压电缆制作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型优选的实施方式进行详细说明。
为了最大程度地避免电晕的产生，延长电缆的使用寿命，本实用新型实施例中，重新设计了一种新型结构的高压电缆，较佳的，该高压电缆适用于10-50KV的高压工作环境，参阅图2A所示，此种新型结构的高压电缆的具体结构如下：
导体线芯1，
内半导电屏蔽层2，包覆在导体线芯1的外表面；
绝缘层3，包覆在内半导电屏蔽层2的外表面；
外半导体屏蔽层4，包覆在绝缘层3的外表面；
金属屏蔽层5，包覆在外半导体屏蔽层4的外表面；
护套6，包覆在金属屏蔽层5的外表面。
在上述结构的高压电缆中，较佳的，导体线芯1的横截面的面积可以根据实际应用环境设置为任意大小；内半导电屏蔽层2的材质采用硅橡胶和超导电炭黑的混合物，进一步地，还可以采用抗氧剂，此种材质称为半导电硅橡胶；绝缘层3的材质采用硅橡胶；外半导体屏蔽层4的材质采用硅橡胶和超导电炭黑的混合物，进一步地，还可以采用抗氧剂，此种材质称为半导电硅橡胶；金属屏蔽层5的材质为铝塑复合材料，且金属屏蔽层5与外半导体屏蔽层4相接触的内表面为铝面；护套6的材质采用硅橡胶。
如图2B所示，在上述高压电缆中，还可以进一步地在金属屏蔽层5和外半导电屏蔽层4的接触面之间设置一根引流线7，该引流线7与金属屏蔽层5的外表面相贴合。较佳的，引流线7的横截面面积不小于0.2平方毫米。较佳的，引流线7一般为铜丝或镀锡铜丝，它的电阻率较之铝或是铝塑带电阻率要小的多，一旦金属屏蔽层5存在拉断现象，引流线7可以及时起到接续作用，从而唯高压电缆的正常工作。
基于上述结构的高压电缆，参阅图3所示，本实用新型实施例中，上述高压电缆的详细制作流程如下：
步骤300：将导电金属进行拉丝，并对拉丝后的导电金属进行退火或镀锡，绞合成导体线芯。
较佳的，上述导电金属可以采用铜，也可以采用铜带、铜塑复合带、铝带、铝塑复合带等等。
步骤310：将第一层半导电屏蔽材料，采用绕包或挤包方式，紧密包覆在导体线芯的外表面。
步骤320：将绝缘材料，采用绕包或挤包方式，均匀包覆在上述第一层半导电屏蔽材料的外表面。
步骤330：将第二层半导电屏蔽材料，采用绕包或挤包方式，紧密包覆在绝缘材料的外表面。
步骤340：将金属屏蔽材料，采用绕包或挤包方式，紧密包覆在第二层半导电屏蔽材料的外表面。
较佳的，金属屏蔽材料采用铝塑复合材料，且该金属屏蔽材料与第二层半外半导体屏蔽材料相接触的内表面为铝面，即将该金属屏蔽材料的铝面作为与第二层半外半导体屏蔽材料的接触面。
步骤350：将护套材料，采用挤包或绕包方式，均匀包覆在金属屏蔽材料的外表面。
本实施例中，较佳的，护套材料也可以采用硅橡胶，与绝缘材料不同，护套材料使用的硅橡胶侧重耐磨，抗气候，抗紫外线等方面，而绝缘材料使用硅橡胶侧重的是材料的电阻率，令其可以将带电部分与不带电部分分隔开。
基于上述实施例，在步骤350中，在绕包或挤包金属屏蔽材料时，可以在金属屏蔽材料和第二层半导电屏蔽的接触面之间设置一根导电金属丝，例如，多股镀锡铜丝，该导电金属丝与金属屏蔽材料的外表面相贴合，较佳的，该导电金属丝的横截面面积不小于0.2平方毫米。
这样，采用上述工艺流程，便可以生产出如图1所示结构的高压电缆，在该高压电缆中，在导体电芯1的外表面，以及绝缘层3的外表面，均包覆了半导电屏蔽层，即内半导电屏蔽层2和外半导电屏蔽层4，并在外半导电屏蔽层4的外表面进一步包覆了金属屏蔽层5，由于半导电材料的物理性能介于导体线芯1与绝缘层3之间，因此，采用半导电屏蔽材料将导体线芯1、绝缘层3和护套5分隔开，可以在10-50KV的高压环境下，有效地均化电场，减少气隙；这是因为在制作导体时不可避免的在导体内部会有空隙及杂质，这样会导致电场分布不均匀，容易放电，而设置半导电屏蔽层则能很好的解决这个问题，不管是以绕包或是挤包方式包覆的内半导电屏蔽层2和外半导电屏蔽层4都能起到以下作用：在10-50KV的高压环境下，均化电场，减少气隙，降低电场强度，减少导体线芯1与绝缘层3交界面上的气隙，提高电缆起始电晕放电电压和电缆耐游离放电性能，从而避免了由于电场集中而产生电晕，延长了电缆的使用寿命；而在外半导电屏蔽层4的外表面包覆金属屏蔽层5，可以屏蔽静电的产生，消除电场在切向的分量，(电场以电磁波的形式向往扩散，距离越近电场强度越强，当电场强度大于临界电场强度时，就会使空气发生游离而产生电晕)，将电荷导引向大地，从而有效防止放电的产生，即避免了电晕的产生，进而延长了电缆的使用寿命；进一步地，由于硅橡胶具有很宽的工作温度范围(例如，-60～180℃)及非常好的柔韧性及耐气候性，因此，在一定程度上还可以降低绝缘层3的温度，保护绝缘线芯，从而提高高压电缆的耐高温特性，进一步延长了电缆的使用寿命。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (8)
1.一种高压电缆，其特征在于，包括：
导体线芯(1)，
内半导电屏蔽层(2)，包覆在导体线芯(1)的外表面；
绝缘层(3)，包覆在内半导电屏蔽层(2)的外表面；
外半导体屏蔽层(4)，包覆在绝缘层(3)的外表面；
金属屏蔽层(5)，包覆在外半导体屏蔽层(4)的外表面；
护套(6)，包覆在金属屏蔽层(5)的外表面。
2.如权利要求1所述的高压电缆，其特征在于，在金属屏蔽层(5)和外半导电屏蔽层(4)的接触面之间设置一根引流线(7)，该引流线(7)与金属屏蔽层(5)的外表面相贴合。
3.如权利要求2所述的高压电缆，其特征在于，引流线(7)的横截面面积不小于0.2平方毫米。
4.如权利要求1、2或3所述的高压电缆，其特征在于，内半导电屏蔽层(2)的材质为半导电硅橡胶。
5.如权利要求1、2或3所述的高压电缆，其特征在于，绝缘层(3)的材质为硅橡胶。
6.如权利要求1、2或3所述的高压电缆，其特征在于，外半导体屏蔽层(4)的材质为半导电硅橡胶。
7.如权利要求1、2或3所述的高压电缆，其特征在于，金属屏蔽层(5)的材质为铝塑复合材料，且金属屏蔽层(5)与外半导体屏蔽层(4)相接触的内表面为铝面。
8.如权利要求1、2、或3所述的高压电缆，其特征在于，护套(5)的材质为硅橡胶。
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| CN2011202625502U CN202307284U (zh) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | 一种高压电缆 |
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| CN2011202625502U CN202307284U (zh) | 2011-07-22 | 2011-07-22 | 一种高压电缆 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN202307284U true CN202307284U (zh) | 2012-07-04 |
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| CN103680685A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-03-26 | 浙江南网电气有限公司 | 干式全屏蔽绝缘管状母线 |
| CN103854798A (zh) * | 2014-02-24 | 2014-06-11 | 安徽卓越电缆有限公司 | 一种铝导体电力屏蔽电缆 |
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| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: CHINA SANEW CABLE CO., LTD. Effective date: 20140422 Owner name: SHANGYOU (TIANJIN) CABLE CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: CHINA SANEW CABLE CO., LTD. Effective date: 20140422 |
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