CN203338847U - 中压耐火电力电缆 - Google Patents

Abstract

一种中压耐火电力电缆，包括多芯主芯缆，主芯缆包括多根圆形导体和从里到外依次挤制包覆在每根圆形导体外的共挤导体屏蔽层、共挤交联绝缘层和共挤绝缘屏蔽以及绕包在共挤绝缘屏蔽外的金属屏蔽层。共挤导体屏蔽层、共挤交联绝缘层和共挤绝缘屏蔽为三层共挤且干式交联的三层共挤层，主芯缆的各芯成缆绕包扎紧并采用填充绳填充圆整。中压耐火电力电缆还包括绕包包覆在成缆的主芯缆和填充绳外的低烟无卤带绕包层和从里到外依次包覆在低烟无卤带绕包层外的耐火陶瓷化硅橡胶挤制层、铝合金带内自锁联锁铠装层和外护套。该电缆既保证了正常输配电的基本功能，又具有优异的机械、经济、安全性能，耐腐蚀、耐酸碱、耐油、阻燃、耐火。

Description

中压耐火电力电缆

技术领域

本实用新型涉及一种安全型的电力电缆，具体涉及35kV级的中压耐火输电电缆，适用于要求较高防火等级的场所。

背景技术

随着我国经济及城市化的高速发展，对电能的输送要求也越来越高，建筑设施和人口相对密集的城镇街道、工厂内部、住宅小区的用户配电变压器（变电站）的电压等级普遍提高到35kV，远离城市中心的国家电网与用户配电变压器之间、用户配电网内部，涉及的电缆需求主要为35kV及以下中低压电力电缆。由于电力电缆需穿越建筑设施和人口相对密集的区域，而这些区域对消防安全越来越重视，特别是公共消防、防火安全要求非常高的场所对电缆防火和耐火性能要求也随之提高，因此，35kV及以下的中压耐火电力电缆的发展迅猛。然而，现有的中低压耐火电力电缆普遍采用铜芯导体结构和不具有内自锁联锁结构的铠装层结构，由于铜芯导体结构需使用大量的铜，而我国是铜资源极为匮乏的国家，不符合可持续发展的战略，而且铜芯导体结构通常采用多根铜丝绞合而成的结构，由于铜丝易氧化，特别是在高温作用下会加快氧化速度，而氧化会带来流通截面的下降，从而导致载流量的下降。再者，由于铠装层采用钢材的无内自锁联锁结构（如镀锌钢带绕包铠装层、不锈钢丝编织铠装层），所以电缆耐弯曲的性能很差，并且不能分散电缆的侧压力，使电缆在遭受弯曲、挤压、扭转等时变形大，芯线和护套之间的相对位置变化大，从而影响电气性能和耐火性能，甚至会导致短路故障。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种中压耐火电力电缆，它采用铝合金圆形绞合紧压导体结构、低烟无卤带绕包层外挤制陶瓷化硅橡胶耐火层的组合耐火结构以及在陶瓷化硅橡胶耐火层外铠装铝合金带内自锁联锁铠装层结构，有效提高了35kV级及以下中压安全型耐火电力电缆的耐火性能、机械性能、耐腐蚀性能、耐酸碱性能、耐油性能，并在简化其层数结构的同时，实现了导体的“以铝代铜”，并在确保电缆载流量的前提下使电缆的重量减少约30%、提高了电缆载流量的稳定性和电缆的抗击弯曲、挤压、扭转变形的能力，此外制造成本还减少约35%以上。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案。

一种中压耐火电力电缆，包括多芯主芯缆，所述的主芯缆包括多根圆形导体1和从里到外依次挤制包覆在每根圆形导体1外的共挤导体屏蔽层2、共挤交联绝缘层3和共挤绝缘屏蔽4以及绕包包覆在所述的共挤绝缘屏蔽4外的金属屏蔽层5，其中：所述的共挤导体屏蔽层2、共挤交联绝缘层3和共挤绝缘屏蔽4为三层共挤且干式交联的三层共挤层，所述的主芯缆的各芯成缆绕包扎紧并采用填充绳填充圆整；所述的中压耐火电力电缆还包括绕包包覆在成缆的主芯缆和填充绳外的低烟无卤带绕包层6、挤制包覆在低烟无卤带绕包层6外的耐火陶瓷化硅橡胶挤制层7、铠装包覆在耐火陶瓷化硅橡胶挤制层7外的铝合金带内自锁联锁铠装层8和挤制包覆在铝合金带内自锁联锁铠装层8外的外护套9。

优选的，所述的圆形导体1是采用多根稀土铝合金丝圆形绞合紧压退火制成。

优选的，所述的共挤交联绝缘层3的厚度为2.5mm、3.0mm、3.4mm、4.5mm、9.3mm或10.5mm之中的一个值。进一步的，所述的共挤交联绝缘层3的最薄点的厚度随电缆额定电压控制的参数为：3.6kV及以下等级不小于2.5mm，6kV及以下等级不小于3.2mm，10kV及以下等级不小于3.4mm，35kV及以下等级不小于9.3mm。

优选的，所述的外护套9是聚氯乙烯外护套。

优选的，所述的金属屏蔽层5采用软铜带绕包而成。

附图说明

图1是本实用新型的中压耐火电力电缆的横截面结构示意图。

在图中：

1—铝合金圆形绞合紧压导体；2—共挤导体屏蔽层；3—共挤交联绝缘层；

4—共挤绝缘屏蔽层；5—软铜带绕包金属屏蔽层；6—低烟无卤带绕包层；

7—耐火陶瓷化硅橡胶挤制层；8—铝合金带内自锁联锁铠装层；9—外护套。

具体实施方式

以下结合附图1给出的实施例，进一步说明本实用新型的中压耐火电力电缆的具体实施方式。本实用新型的中压耐火电力电缆不限于以下实施例的描述。

图1所示的本实用新型的中压耐火电力电缆包括三芯主芯缆，该多芯主芯缆包括三根圆形导体1和从里到外依次挤制包覆在每根圆形导体1外的共挤导体屏蔽层2、共挤交联绝缘层3和共挤绝缘屏蔽4以及绕包包覆在所述的共挤绝缘屏蔽4外的金属屏蔽层5，其中：所述的共挤导体屏蔽层2、共挤交联绝缘层3和共挤绝缘屏蔽4为三层共挤且干式交联的三层共挤层，所述的主芯缆的各芯成缆绕包扎紧并采用填充绳填充圆整；所述的中压耐火电力电缆还包括绕包包覆在成缆的主芯缆和填充绳外的低烟无卤带绕包层6、挤制包覆在低烟无卤带绕包层6外的耐火陶瓷化硅橡胶挤制层7、铠装包覆在耐火陶瓷化硅橡胶挤制层7外的铝合金带内自锁联锁铠装层8和挤制包覆在铝合金带内自锁联锁铠装层8外的外护套9。这里所谓“中压”是指城网通常使用的中压电压等级，根据我国城网的简化电压等级，35kV是高压与中压的临界值，城网通常使用的中压电压等级如35kV、10kV、6kV、3.6kV。主芯缆的芯数或者导体的根数与电网用电方式有关，如三相三线制需3根，而三相四线制需四根的多芯电力电缆。

本实用新型构成主芯缆的每根芯缆的具体结构为：圆形导体1、挤制包覆在圆形导体1外的三层共挤层、绕包包覆在三层共挤层中的共挤绝缘屏蔽4外的软铜带绕包金属屏蔽层5；而所述的三层共挤层包括挤包在圆形导体1外的共挤导体屏蔽层2、挤包在共挤导体屏蔽层2外的共挤交联绝缘层3、挤包在共挤交联绝缘层3外的共挤绝缘屏蔽4。圆形导体1采用退火后的多根铝合金丝圆形绞合紧压导体结构，这样的结构能确保电缆载流量，同时，使电缆重量减少约30%、成本减少约35%以上。导体屏蔽层2、交联绝缘层3、绝缘屏蔽4、金属屏蔽层5由内向外依次一层一层地包覆在圆形导体1外，其中导体屏蔽层2、交联绝缘层3、绝缘屏蔽4采用三层共挤的结构，以在挤制工艺过程中能采用测偏仪进行在线监测，并全线控制绝缘最薄点、偏心度、热延伸等，进一步改善层结构的绝缘、屏蔽性能和机械性能。所述的共挤交联绝缘层3的厚度为2.5mm、3.0mm、3.4mm、4.5mm、9.3mm或10.5mm之中的一个值，其中：2.5mm或3.0mm能很好满足6kV及以下等级的绝缘要求；3.4mm或4.5mm能很好满足10kV及以下等级的绝缘要求；9.3mm或10.5mm能很好满足35kV及以下等级的绝缘要求。所述的共挤交联绝缘层3的最薄点的厚度随电缆额定电压控制，具体控制参数优选为：3.6kV及以下等级不小于2.5mm；6kV及以下等级不小于3.2mm；10kV及以下等级不小于3.4mm，35kV及以下等级不小于9.3mm。在绝缘屏蔽4外再采用软铜带绕包金属屏蔽层5，不仅能进一步改善屏蔽性能，同时还能起到阻燃隔离的作用。

下面参照图1所示说明本实用新型的制造过程：先将稀土铝合金丝经过圆形紧压绞合，并退火为圆形导体1，具有良好的抗蠕变性、耐腐蚀性、抗外冲击性能，然后在导体1外将导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4三层共挤，再采用软铜带绕包金属屏蔽层5，接着将多芯主芯缆成缆绕包扎紧，并采用填充绳填充圆整；在填充圆整的主芯缆的外面绕包低烟无卤带绕包层6成缆，外面再挤包陶瓷化硅橡胶挤制层7，保护线路不短路、断路，在作为耐火层的同时将铠装层与绝缘电气隔离，然后包覆铝合金带内自锁联锁铠装层8，本身不燃烧，同时可作为电缆的耐火层，提高电缆耐火等级，最后挤包PVC外护套9，其耐温等级与导体长期工作温度相一致。

针对现有的中低压耐火电力电缆的问题，本实用新型从电缆的结构改进着手，取得了明显的效果。首先是响应国家“以铝代铜”的号召，采用铝合金圆形绞合紧压导体结构，在确保电缆载流量的同时，使电缆重量减少约30%、成本减少约35%以上，重量的减轻使电缆易于运输、安装敷设，同时，因为铝合金丝在发生氧化时，表面会形成一层薄薄的氧化铝抗氧层，能很好避免内部继续氧化所以有效避免了如铜丝氧化带来的通流截面下降的问题，提高了电缆载流量的稳定性。其次是采用低烟无卤带绕包层外挤制陶瓷化硅橡胶耐火层的组合耐火结构，使电缆能在750℃以上的高温和火焰烧蚀下，有机成分会在很短的时间内被烧蚀转化成坚硬的陶瓷化物质，形成一层良好的隔绝层，阻挡火焰的继续燃烧，而且烧蚀时间越长、温度越高，坚硬的效果越明显，陶瓷化耐火硅橡胶层可以耐温度达1200～1500℃，还有是在陶瓷化硅橡胶耐火层外铠装铝合金带内自锁联锁结构的铠装层8，能有效提高电缆的耐弯曲性能，可将电缆弯曲半径降至电缆外径的7倍，远远低于普通电力电缆（铠装）的12倍，另外，内自锁联锁铠装层能分散电缆的侧压力，保证了电缆在遭受弯曲，挤压，扭转等变形时，芯线和护套之间的相对位置保持不变，不会产生短路，也不会影响电气性能，同时亦可提高电缆的电缆耐火等级。并且由于采用了绕包—挤制—铠装—挤制方式的四层成缆这种组合结构，将低烟无卤带绕包层6、耐火陶瓷化硅橡胶挤制层7、铝合金带内自锁联锁铠装层8、外护套9由内向外依次一层一层地包覆在主芯缆和填充绳外，这种四层结构按耐火绝缘电缆的耐火、阻燃性能、机械性能、耐腐蚀性能、耐酸碱性能、耐油性能要求设计，能进一步改善电缆的多种性能，并且还可简化中压耐火电力电缆的层数结构（如可合理减少隔氧层）。

Claims (6)

1.一种中压耐火电力电缆，包括多芯主芯缆，所述的主芯缆包括多根圆形导体（1）和从里到外依次挤制包覆在每根圆形导体（1）外的共挤导体屏蔽层（2）、共挤交联绝缘层（3）和共挤绝缘屏蔽（4）以及绕包包覆在所述的共挤绝缘屏蔽（4）外的金属屏蔽层（5），其特征在于：

所述的共挤导体屏蔽层（2）、共挤交联绝缘层（3）和共挤绝缘屏蔽（4）为三层共挤且干式交联的三层共挤层，所述的主芯缆的各芯成缆绕包扎紧并采用填充绳填充圆整；

所述的中压耐火电力电缆还包括绕包包覆在成缆的主芯缆和填充绳外的低烟无卤带绕包层（6）、挤制包覆在低烟无卤带绕包层（6）外的耐火陶瓷化硅橡胶挤制层（7）、铠装包覆在耐火陶瓷化硅橡胶挤制层（7）外的铝合金带内自锁联锁铠装层（8）和挤制包覆在铝合金带内自锁联锁铠装层（8）外的外护套（9）。

2.根据权利要求1所述的中压耐火电力电缆，其特征在于：所述的圆形导体（1）是采用多根稀土铝合金丝圆形绞合紧压退火制成。

3.根据权利要求1所述的中压耐火电力电缆，其特征在于：所述的共挤交联绝缘层（3）的厚度为2.5mm、3.0mm、3.4mm、4.5mm、9.3mm或10.5mm之中的一个值。

4.根据权利要求1所述的中压耐火电力电缆，其特征在于：所述的外护套（9）是聚氯乙烯外护套。

5.根据权利要求1或3所述的中压耐火电力电缆，其特征在于，所述的共挤交联绝缘层（3）的最薄点的厚度随电缆额定电压控制的参数为：3.6kV及以下等级不小于2.5mm，6kV及以下等级不小于3.2mm，10kV及以下等级不小于3.4mm，35kV及以下等级不小于9.3mm。

6.根据权利要求1所述的中压耐火电力电缆，其特征在于：所述的金属屏蔽层（5）采用软铜带绕包而成。

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