CN203858901U - 一种电缆冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种结构简单和使用方便的电缆冷却装置，该电缆冷却装置包括管道和冷却单元；所述管道插设到电缆的金属护层内，所述冷却单元通过管道连通电缆金属护层与其相邻层之间层间隙并形成循环回路。本实用新型的电缆冷却装置是一个可循环流动的冷却系统；该电缆冷却装置的结构能有效持续地对发热的电缆进行降温或散热，从而有效提高电缆的载流能力。本实用新型的电缆冷却装置通用性强，还可实现同时对两条或两条以上的电缆进行有效降温或散热，从而提高电缆的降温散热效率。

Description

一种电缆冷却装置

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，更具体地说，涉及一种电缆冷却装置。

背景技术

电力电缆是一种常用于城市地下电网、发电站的引出线路、工矿企业的内部供电及过江、过海的水下输电线。而随着国民经济高速发展及全民生活水平的不断提高，电网的负荷量逐年攀升，导致电力电缆的电流也不断增大。由于电缆是由特定材料制成的，电缆使用时必须不能超过一定的温度，否侧电缆材料就改变性能不能起到绝缘的作用。因此，一定截面的电缆在特定环境中的电流的最大值(载流量)是确定的，当超过电缆的载流量时，电缆就会因发热而出现老化，严重时电缆因过热发生击穿故障。

在现有技术中，保持电缆不超过一定温度，提高电缆电流的方法有两种，一是通过增大电缆导体截面的方式来提升电缆的电流，但是受到现有技术水平和生产设备的限制，电缆导体的截面不能无限增大；另外，电缆导体的截面越大，其受到的集肤效应也越严重，从而降低电力电缆的导电性能，使提升电流的能力受到限制。第二种是改变电缆的散热环境来提升电缆的电流，但是电缆路径较长，地下环境复杂，改变电缆周围的散热环境很难实施。

由此可见，现阶段如何有效解决电缆散热和降温的问题和如何解决不改变现有电缆截面来提高电缆载流量问题，已经成为电力行业内亟待解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种结构简单，能持续对发热电缆进行有效降温的电缆冷却装置，该电缆冷却装置特别适用于用电负荷急剧增加的情况下使用，其在不改变现有电缆敷设方式及电缆导体截面积的情况下也可达到有效降温和散热的效果，从而有效提高已运行电缆的载流能力，有利于在电力设备中使用及推广。本实用新型的电缆冷却装置通用性强，还可实现同时对两条或两条以上的电缆进行有效降温和散热，从而提高电缆的降温散热效率。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种电缆冷却装置，其特征在于：包括管道和冷却单元；所述管道插设到电缆的金属护层内，所述冷却单元通过管道连通电缆金属护层与其相邻层之间层间隙并形成循环回路。

电缆包括电缆导体以及依次包覆在电缆导体外的主绝缘层、缓冲阻水层、金属护层和外护层。在上述方案中，该电缆冷却装置是一个可循环流动的冷却系统，其介质在冷却单元通过管道与电缆层间隙连通形成的循环回路内进行循环流动，使得该电缆冷却装置的结构能有效持续地对一条或同时多条发热电缆进行降温或散热，从而有效提高电缆的载流能力和电缆的降温散热效率，有利于电力设备中使用及推广。

所述冷却单元通过管道连通电缆金属护层与其相邻层之间层间隙并形成循环回路是指：一条管道插设到电缆一端的金属护层内作为介质入口，另一条管道插设到电缆另一端的金属护层内作为介质出口；所述介质入口和介质出口均与冷却单元连接，则电缆金属护层与其相邻层之间的层间隙和冷却单元连通形成循环回路。该方案使得介质在电缆金属护层与其相邻层之间的层间隙和冷却单元之间循环流动，从而适用于对一条电缆进行有效持续地降温或散热。

本实用新型还包括用于连通两条或两条以上电缆的金属护层与其相邻层之间层间隙的连接管；所述冷却单元通过管道连通电缆金属护层与其相邻层之间层间隙并形成循环回路是指：两条或两条以上电缆的金属护层与其相邻层之间层间隙通过连接管串联连通，串联头端连通一条管道作为介质入口，串联末端连通另一条管道作为介质出口，则两条或两条以上电缆的金属护层与其相邻层之间层间隙和冷却单元连通形成循环单回路。该方案使得介质在两条或两条以上的电缆金属护层与其相邻层之间的层间隙和冷却单元之间循环流动，从而适用于同时对两条或两条以上电缆进行有效持续地降温或散热。

本实用新型还包括用于连通两条或两条以上电缆的金属护层与其相邻层之间层间隙的连接管；所述冷却单元通过管道连通电缆金属护层与其相邻层之间层间隙并形成循环回路是指：两条以上电缆一端的金属护层与其相邻层之间层间隙通过连接管连通，其中任一条电缆的另一端的金属护层与其相邻层之间层间隙连通一条管道作为介质入口，其余电缆的另一端的金属护层与其相邻层之间层间隙通过连接管与管道连通作为介质出口；所述介质入口和介质出口均与冷却单元连接，则两条以上电缆的金属护层与其相邻层之间层间隙和冷却单元连通形成循环回路。该方案使得介质在两条以上的电缆金属护层与其相邻层之间的层间隙和冷却单元之间循环单回路流动，从而适用于同时对两条以上电缆进行有效持续地降温或散热。

本实用新型还包括用于连通两条或两条以上电缆的金属护层与其相邻层之间层间隙的连接管；所述冷却单元通过管道连通电缆金属护层与其相邻层之间层间隙并形成循环回路是指：两条以上电缆一端的金属护层与其相邻层之间层间隙通过连接管连通，其中任一条电缆的另一端的金属护层与其相邻层之间层间隙连通一条管道作为介质出口，其余电缆的另一端的金属护层与其相邻层之间层间隙通过连接管与管道连通作为介质入口；所述介质入口和介质出口均与冷却单元连接，则两条以上电缆的金属护层与其相邻层之间层间隙和冷却单元连通形成循环回路。该方案使得介质在两条以上的电缆金属护层与其相邻层之间的层间隙和冷却单元之间循环单回路流动，从而适用于同时对两条以上电缆进行有效持续地降温或散热。

所述管道为金属管道；所述介质为冷却气体。

所述冷却单元包括依次连接的抽气部、设置有冷却剂的介质供给部和吹气部；所述介质入口与吹气部连接，介质出口与抽气部连接。本实用新型介质供给部的冷却气体通过吹气部输送到介质入口，并经过管道进入电缆的金属护层对发热电缆进行降温或散热，最后抽气部将温度较高的气体从介质出口抽回到介质供给部进行冷却，从而实现介质的循环流动。

所述管道与电缆的连接处设置有密封层，实现管道与电缆的金属护层外部密封内部连通。该密封层为铅材料制成的密封层。

所述密封层覆盖有绝缘防水层。

所述管道与绝缘防水层连接处设置有用于将管道与电缆的金属护层电隔离的绝缘部件。绝缘部件的设置使得该电缆冷却装置可持续地对发热电缆进行降温或散热，而不需要在停电的情况下工作，可满足电力行业不停电处理的要求。

密封层、绝缘防水层、绝缘部件的设置作用为：首先是安全性的作用，高压单芯电缆金属护层具有一定的感应电压(通常不超过50伏)，必须用绝缘进行隔离，保证人身安全；另外是密封性的作用，保证循环系统内冷却介质不外漏，也隔离外部空气不能进入循环系统内部。第三是保护的作用，具有在使用中对电缆的进行保护的作用。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点与有益效果：

1、本实用新型的电缆冷却装置结构简单，是一个可循环流动的冷却系统；该电缆冷却装置的结构能有效持续地对发热的电缆进行降温或散热，从而有效提高电缆的载流能力。

2、本实用新型不是从电缆外部考虑散热，而是从电缆内部考虑，直接从电缆内部进行散热，散热效率高。

3、本实用新型有效利用了电缆的金属护层空间，从而有效的在电缆内建立起冷却气体循环流动的通道。

4、本实用新型的冷却循环介质处于一个封闭的系统，避免了外部有害物质(如水汽等)进入到电缆中，从而安全性较高。

5、本实用新型的电缆冷却装置通用性强，可实现同时对两条或两条以上的电缆进行有效降温或散热，从而提高电缆的降温散热效率。

6、本实用新型的电缆冷却装置可持续地对发热电缆进行降温或散热，而不需要在停电的情况下工作，可满足电力行业不停电处理的要求。

附图说明

图1是安装有管道的一段电缆结构示意图；

图2是实施例一的电缆冷却装置的结构示意图；

图3是实施例二的电缆冷却装置的结构示意图；

图4是实施例三的电缆冷却装置的结构示意图；

图5是实施例五的电缆冷却装置的结构示意图；

其中，1为管道、2为冷却单元、3为电缆、4为金属护层、5为抽气部、6为介质供给部、7为吹气部、8为介质入口、9为介质出口、10为密封层、11为绝缘防水层、12为连接管、13为缓冲阻水层、14为层间隙、15为绝缘部件。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例一

本实施例以电缆冷却装置对一条电缆进行持续冷却为例对下面进行说明。

如图1和图2所示，电缆包括电缆导体以及依次包覆在电缆导体外的主绝缘层、缓冲阻水层13、金属护层4和外护层。本实用新型的电缆冷却装置包括管道1和冷却单元2；其中，管道1为铜管，并分别插设到电缆3两端的金属护层4内；而介质为冷却气体。

本实用新型的冷却单元2包括依次连接的抽气部5、设置有冷却剂的介质供给部6和吹气部7。

而冷却单元2通过管道1连通电缆3金属护层4与缓冲阻水层13之间层间隙14并形成循环回路是这样实现的：一条管道1插设到电缆3一端的金属护层4内作为介质入口8，另一条管道1插设到电缆3另一端的金属护层4内作为介质出口9；介质入口8与冷却单元2的吹气部7连接，介质出口9与冷却单元2的抽气部5连接，则电缆3的金属护层4与缓冲阻水层13之间的层间隙14和冷却单元2连通形成循环回路。

为了提高电缆冷却装置的密封性能，管道1与电缆3的连接处设置有密封层10，实现管道1与电缆3的金属护层4外部密封内部连通；该密封层10为铅材料制成的密封层，而在密封层10上覆盖有绝缘防水层11，该结构使得电缆3在冷却过程中也可以起到很好的绝缘作用。本实用新型在管道1与绝缘防水层11连接处设置有用于与电缆3的金属护层4电隔离的绝缘部件15。绝缘部件15的设置使得该电缆冷却装置可持续地对发热电缆3进行降温或散热，而不需要在停电的情况下工作，可满足电力行业不停电处理的要求。

本实用新型冷却装置的工作原理是这样的：本实用新型介质供给部6的冷却气体通过吹气部7输送到介质入口8，并经过管道1进入电缆3的金属护层4对发热电缆进行降温或散热，最后抽气部5将温度较高的气体从介质出口9抽回到介质供给部6进行冷却，从而实现介质在电缆3的金属护层4与缓冲阻水层13之间的层间隙14和冷却单元2形成的回路中循环流动。

本实用新型的一条电缆可采用整条电缆，或由几根电缆通过接头连接而成。本实用新型的电缆冷却装置结构简单、使用方便，其是这样使用的：

1、在一条电缆3的两端破除外护层，清洗金属护层4；并在外露的金属护层4的中间位置开孔，分别插入两条管道1。

2、在两条管道1与电缆3的连接处做密封处理，通过铅材料制成的密封层10实现管道1与电缆3的金属护层4的外部密封，并在密封层10上覆盖绝缘防水层11，确保电缆3在冷却过程中也可以起到很好的绝缘作用。

3、在一条电缆3内若含有接头，需在接头的两端进行上述步骤1、步骤2操作，然后把接头两端的管道连通，若多个接头，可重复上述工作。

4、两条管道1的另一侧引出分别与冷却单元2的抽气部5和吹气部7连接，使得电缆3的金属护层4与冷却单元2形成循环回路。

实施例二

本实施例以电缆冷却装置对两条电缆进行持续冷却为例对下面进行说明。

如图1和图3所示，电缆包括电缆导体以及依次包覆在电缆导体外的主绝缘层、缓冲阻水层13、金属护层4和外护层。本实用新型的电缆冷却装置包括管道1和冷却单元2；其中，管道1为铜管，并分别插设到电缆3两端的金属护层4内；而介质为冷却气体。

本实用新型的冷却单元2包括依次连接的抽气部5、设置有冷却剂的介质供给部6和吹气部7。本实施例还包括用于连通两条电缆3的金属护层4与缓冲阻水层13之间层间隙14的连接管12。

而冷却单元2通过管道1与电缆3的金属护层4与缓冲阻水层13之间层间隙14连通并形成循环回路是这样实现的：两条电缆3一端的金属护层4与缓冲阻水层13之间层间隙14通过连接管12串联连通，串联头端连通一条管道1作为介质入口8，串联末端连通另一条管道1作为介质出口9；介质入口8与冷却单元2的吹气部7连接，介质出口9与冷却单元2的抽气部5连接，则两条电缆3的金属护层4与缓冲阻水层13之间层间隙14和冷却单元2连通形成循环单回路。

为了提高电缆冷却装置的密封性能，管道1与电缆3的连接处设置有密封层10，实现管道1与电缆3的金属护层4外部密封内部连通。该密封层10为铅材料制成，而在密封层10上覆盖有绝缘防水层11，该结构使得电缆3在冷却过程中也可以起到很好的绝缘作用。连接管12与电缆3的连接处也需要设置密封层和覆盖绝缘防水层。本实用新型在管道1与绝缘防水层11连接处设置有用于与电缆3的金属护层4隔离的绝缘部件15。绝缘部件15的设置使得该电缆冷却装置可持续地对发热电缆3进行降温或散热，而不需要在停电的情况下工作，可满足电力行业不停电处理的要求。

本实用新型冷却装置的工作原理是这样的：本实用新型介质供给部6的冷却气体通过吹气部7输送到介质入口8，并经过管道1进入两条电缆3的金属护层4对发热电缆进行降温或散热，最后抽气部5将温度较高的气体从介质出口9抽回到介质供给部6进行冷却，从而实现介质在两条电缆3的金属护层4与缓冲阻水层13之间层间隙14和冷却单元2形成的回路中循环流动。

本实用新型的一条电缆可采用整条电缆，或由几根电缆串联拼接而成。本实用新型的电缆冷却装置结构简单、使用方便，其是这样使用的：

1、在每条电缆3的两端破除外护层，清洗金属护层4；并在两端外露的金属护层4的中间位置开孔，分别插入管道1和连接管12。

2、在管道1与电缆3的连接处做密封处理，通过铅材料制成的密封层10实现管道1与电缆3的金属护层4的外部密封，并在密封层10和上覆盖绝缘防水层11，确保电缆3在冷却过程中也可以起到很好的绝缘作用；同样，连接管12与电缆3的连接处也需要设置密封层和覆盖绝缘防水层。

3、在一条电缆3内若含有接头，需在接头的两端进行上述步骤1、步骤2操作，然后把接头两端的管道连通，若多个接头，可重复上述工作。

4、两条电缆3一端的金属护层4通过连接管12连通，两条电缆3另一端引出的管道1分别与冷却单元2的抽气部5和吹气部7连接，使得两条电缆3的金属护层4与缓冲阻水层13之间层间隙14和冷却单元2形成循环回路。

实施例三

本实施例与实施例二不同之处仅在于：介质的流动方式不是循环单回路流动，则管道、连接管和冷却单元之间的连接方式不同，电缆冷却装置的其它结构与实施例二一致。本实施例以电缆冷却装置同时对三条电缆进行持续冷却为例对下面进行说明。

如图1和图4所示，冷却单元2通过管道1与电缆3的金属护层4与缓冲阻水层13之间层间隙14连通并形成循环回路是这样实现的：三条电缆3一端的金属护层4与缓冲阻水层13之间层间隙14通过连接管12连通，其中任一条电缆3另一端的金属护层4与缓冲阻水层13之间层间隙14连通一条管道1作为介质出口9，其余电缆3另一端的金属护层4与缓冲阻水层13之间层间隙14通过连接管12与管道1连通作为介质入口8；介质入口8与冷却单元2的吹气部7连接，介质出口9与冷却单元2的抽气部5连接，则三条电缆3的金属护层4与缓冲阻水层13之间层间隙14和冷却单元2连通形成循环回路。

该方案能有效持续地同时对三条以上电缆3进行冷却，进而有效提高电缆3的供电性能和降温散热效率。

实施例四

本实施例与实施例三不同之处仅在于：其中任一条电缆另一端的金属护层与缓冲阻水层之间层间隙连通一条管道作为介质入口，其余电缆另一端的金属护层与缓冲阻水层之间层间隙通过连接管与管道连通作为介质出口。本实施例其它结构与实施例三一致。

该方案能有效持续地同时对三条以上电缆进行冷却，进而有效提高电缆的供电性能和降温散热效率。

实施例五

本实施例与实施例二不同之处仅在于：本实施例以电缆冷却装置同时对六条电缆进行持续冷却为例对下面进行说明，其它结构与实施例二一致。

如图1和图5所示，冷却单元2通过管道1与电缆3的金属护层4与缓冲阻水层13之间层间隙14连通并形成循环回路是这样实现的：六条电缆3一端的金属护层4与缓冲阻水层13之间层间隙14通过连接管12串联连通，串联头端连通一条管道1作为介质入口8，串联末端连通另一条管道1作为介质出口9；介质入口8与冷却单元2的吹气部7连接，介质出口9与冷却单元2的抽气部5连接，则六条电缆3的金属护层4与缓冲阻水层13之间层间隙14和冷却单元2连通形成循环单回路。

该方案能有效持续地同时对多条以上电缆3进行冷却，进而有效提高电缆3的供电性能和降温散热效率。

上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电缆冷却装置，其特征在于：包括管道和冷却单元；所述管道插设到电缆的金属护层内，所述冷却单元通过管道连通电缆金属护层与其相邻层之间层间隙并形成循环回路。

2.根据权利要求1所述的电缆冷却装置，其特征在于：所述冷却单元通过管道连通电缆金属护层与其相邻层之间层间隙并形成循环回路是指：一条管道插设到电缆一端的金属护层内作为介质入口，另一条管道插设到电缆另一端的金属护层内作为介质出口；所述介质入口和介质出口均与冷却单元连接，则电缆金属护层与其相邻层之间的层间隙和冷却单元连通形成循环回路。

3.根据权利要求1所述的电缆冷却装置，其特征在于：还包括用于连通两条或两条以上电缆的金属护层与其相邻层之间层间隙的连接管；所述冷却单元通过管道连通电缆金属护层与其相邻层之间层间隙并形成循环回路是指：两条或两条以上电缆的金属护层与其相邻层之间层间隙通过连接管串联连通，串联头端连通一条管道作为介质入口，串联末端连通另一条管道作为介质出口，则两条或两条以上电缆的金属护层与其相邻层之间层间隙和冷却单元连通形成循环单回路。

4.根据权利要求1所述的电缆冷却装置，其特征在于：还包括用于连通两条或两条以上电缆的金属护层与其相邻层之间层间隙的连接管；所述冷却单元通过管道连通电缆金属护层与其相邻层之间层间隙并形成循环回路是指：两条以上电缆一端的金属护层与其相邻层之间层间隙通过连接管连通，其中任一条电缆的另一端的金属护层与其相邻层之间层间隙连通一条管道作为介质入口，其余电缆的另一端的金属护层与其相邻层之间层间隙通过连接管与管道连通作为介质出口；所述介质入口和介质出口均与冷却单元连接，则两条以上电缆的金属护层与其相邻层之间层间隙和冷却单元连通形成循环回路。

5.根据权利要求1所述的电缆冷却装置，其特征在于：还包括用于连通两条或两条以上电缆的金属护层与其相邻层之间层间隙的连接管；所述冷却单元通过管道连通电缆金属护层与其相邻层之间层间隙并形成循环回路是指：两条以上电缆一端的金属护层与其相邻层之间层间隙通过连接管连通，其中任一条电缆的另一端的金属护层与其相邻层之间层间隙连通一条管道作为介质出口，其余电缆的另一端的金属护层与其相邻层之间层间隙通过连接管与管道连通作为介质入口；所述介质入口和介质出口均与冷却单元连接，则两条以上电缆的金属护层与其相邻层之间层间隙和冷却单元连通形成循环回路。

6.根据权利要求2、3、4或5所述的电缆冷却装置，其特征在于：所述管道为金属管道；所述介质为冷却气体。

7.根据权利要求6所述的电缆冷却装置，其特征在于：所述冷却单元包括依次连接的抽气部、设置有冷却剂的介质供给部和吹气部；所述介质入口与吹气部连接，介质出口与抽气部连接。

8.根据权利要求1所述的电缆冷却装置，其特征在于：所述管道与电缆的连接处设置有密封层，实现管道与电缆的金属护层外部密封内部连通。

9.根据权利要求8所述的电缆冷却装置，其特征在于：所述密封层覆盖有绝缘防水层。

10.根据权利要求9所述的电缆冷却装置，其特征在于：所述管道与绝缘防水层连接处设置有用于将管道与电缆的金属护层电隔离的绝缘部件。