CN207517429U - 一种防水电缆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种防水电缆，包括缆芯，缆芯包括由内向外设置的至少一个导电层，每个导电层包括周向排布的多个导电体，每个导电层中的导电体互相绞合，导电体的外部静电喷涂有阻水粉，所述导电层外绕包半导电阻水带；缆芯的外部挤包石墨烯半导体内屏蔽，所述石墨烯半导体内屏蔽的外部挤包交联聚乙烯绝缘层，所述交联聚乙烯绝缘层的外部挤包石墨烯半导体外屏蔽。实现了高压电缆的全阻水，延长了交联聚乙烯绝缘高压电缆的绝缘使用寿命。

Description

一种防水电缆

技术领域

本实用新型涉及一种防水电缆，适用于电力工程的技术领域。

背景技术

电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品。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、过海的水下输电线路。

目前，中压交联聚乙烯绝缘电缆的绝缘线芯的内、外半导电屏蔽层使用的是添加导电炭黑的复合高分子材料，如聚乙烯等，内、外半导电屏蔽层使用导电炭黑作为导电填料添加在高分子材料中，来提高材料的导电率。但是由于导电炭黑的导电率有限，需要大量添加，使得这种添加了大量炭黑的复合材料韧性降低，在制作成包覆在导体表面的半导电层后容易开裂，材料表面也不光滑、挤出困难，外屏蔽剥离后绝缘表面有炭黑残留，影响电缆接头的可靠性。长时间运行，电缆容易发生击穿及局部放电偏大等质量问题，进而影响交联电缆的使用寿命。

石墨烯具有导电性极强的优良特性，是能隙为零的半导体，电子的运动速度能达到光速的1/300，远超其他金属导体或半导体的运动速度。常温下其载流子迁移率最高，它的电阻率比铜或银更低，为目前世界上电阻率最小的材料。正是因为石墨烯具有导电性优异等特点，添加了石墨烯在半导电材料后，大大降低炭黑的使用量，解决了材料本身韧性低和表明不平滑的问题。

虽然现有技术中有公开用石墨烯作为制作电缆的材料，例如中国专利201410487326.1 公开的一种改性石墨烯电缆料，中国专利201310082435.0公开的一种制备石墨烯电线电缆的方法，其用经过热处理的石墨烯复合膜进行剪裁、卷曲制成石墨烯电线芯线，但是上述技术虽然应用了石墨烯作为电缆料，但是并没有通过结构层的设置以提高电缆整体的性能。

实用新型内容

本实用新型是针对传统的防水电缆存在的不足，通过静电涂敷超细阻水粉和新型半导电带，保证电缆导体的阻水性能，通过采用石墨烯半导体屏蔽料，降低了电缆内、外半导电屏蔽层的体积电阻率，通过铜丝屏蔽均分绕包和高密度聚乙烯护套同步生产，实现了电缆的全阻水，提高了电缆的使用寿命和阻水性能；同时通过结构层的设置，提高了电缆整体的性能。

根据本申请的防水电缆，包括缆芯，缆芯包括由内向外设置的至少一个导电层，每个导电层包括周向排布的多个导电体，每个导电层中的导电体互相绞合，导电体的外部静电喷涂有阻水粉，所述导电层外绕包半导电阻水带；缆芯的外部挤包石墨烯半导体内屏蔽，所述石墨烯半导体内屏蔽的外部挤包交联聚乙烯绝缘层，所述交联聚乙烯绝缘层的外部挤包石墨烯半导体外屏蔽。

优选地，所述石墨烯半导体外屏蔽的外部绕包铜丝屏蔽层，所述铜丝屏蔽层的外部挤包高密度聚乙烯护套。

优选地，所述缆芯包括由内向外设置的四个导电层，第一导电层由围绕中心导电体的外部均匀分布的6个导电体形成，第二导电层设有围绕第一导电层均匀分布的12个导电体，第三导电层设有围绕第二导电层均匀分布的18个导电体，第四导电层设有围绕第三导电层均匀分布的24个导电体。

优选地，所述缆芯的直径与所述防水电缆的直径的比值是1:2，所述石墨烯半导体内屏蔽与所述交联聚乙烯绝缘层的厚度比值为0.1-1，石墨烯半导体内屏蔽与所述石墨烯半导体外屏蔽的厚度比值为1，铜丝的直径与导电体的直径之比为0.25。

根据本申请的防水电缆，具有以下技术优势：

1)采用石墨烯半导体屏蔽料，大幅降低半导电屏蔽层的体积电阻率，提高了屏蔽层对电场的均化效果，减少了电缆运行中可能出现的局部放电现象，并且提高了电缆的使用寿命。

2)采用新型导体和屏蔽阻水技术，实现了高压电缆的全阻水，延长了交联聚乙烯绝缘高压电缆的绝缘使用寿命。

3)通过结构层的设置，提高了电缆整体的性能。

附图说明

图1显示了根据本申请的防水电缆的截面剖视图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

如图1所示，根据本申请的防水电缆包括缆芯，缆芯包括由内向外设置的至少一个导电层，每个导电层包括周向排布的多个导电体1，例如可以是铜导体或铝导体。每个导电层中的导电体1互相绞合，导电体1的外部静电喷涂有阻水粉2，阻水粉均匀吸附于绞合导体的缝隙表面，阻水粉遇水膨胀，可以起到很好的纵向阻水作用，涂覆有阻水粉的导体绞合形成的导电层外绕包半导电阻水带3。半导电阻水带3同样遇水膨胀，进一步保证了每层绞合导体缝隙的径向和纵向阻水，同时半导电阻水带3可以起到导电的作用，每层绞合导体之间相互导通，保证了电缆导体的电性能不受影响。

如图1所示，其中的缆芯包括由内向外设置的四个导电层，第一导电层由围绕中心导电体的外部均匀分布的6个导电体形成，第二导电层设有围绕第一导电层均匀分布的12个导电体，第三导电层设有围绕第二导电层均匀分布的18个导电体，第四导电层设有围绕第三导电层均匀分布的24个导电体。

缆芯的外部挤包石墨烯半导体内屏蔽4，石墨烯半导体内屏蔽4的外部挤包交联聚乙烯绝缘层5，交联聚乙烯绝缘层5的外部挤包石墨烯半导体外屏蔽6。更优选地，石墨烯半导体外屏蔽6的外部绕包铜丝屏蔽层7，铜丝屏蔽层7的外部挤包高密度聚乙烯护套8。

如图1所示，缆芯的直径与防水电缆的直径的比值可以是1:10-1:1.1，优选地为1:2；石墨烯半导体内屏蔽4与交联聚乙烯绝缘层5的厚度比值可以为0.1-1。更优选地，石墨烯半导体内屏蔽4与石墨烯半导体外屏蔽6的厚度比值可以为1，铜丝的直径与导电体的直径之比为0.25。

在铜丝屏蔽层的外部挤包高密度聚乙烯护套时，采用铜丝屏蔽同步旋转均分装置、实现了铜丝等距均分绕包屏蔽与护套挤出的同步进行。铜丝嵌入护套式生产工艺减小了电缆外径，结构紧密，减少水分的入侵，利于施工。

虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用以限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域内的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种防水电缆，包括缆芯，缆芯包括由内向外设置的至少一个导电层，每个导电层包括周向排布的多个导电体，每个导电层中的导电体互相绞合，其特征在于：导电体的外部静电喷涂有阻水粉，所述导电层外绕包半导电阻水带；缆芯的外部挤包石墨烯半导体内屏蔽，所述石墨烯半导体内屏蔽的外部挤包交联聚乙烯绝缘层，所述交联聚乙烯绝缘层的外部挤包石墨烯半导体外屏蔽。

2.根据权利要求1所述的防水电缆，其特征在于：所述石墨烯半导体外屏蔽的外部绕包铜丝屏蔽层，所述铜丝屏蔽层的外部挤包高密度聚乙烯护套。

3.根据权利要求1或2所述的防水电缆，其特征在于：所述缆芯包括由内向外设置的四个导电层，第一导电层由围绕中心导电体的外部均匀分布的6个导电体形成，第二导电层设有围绕第一导电层均匀分布的12个导电体，第三导电层设有围绕第二导电层均匀分布的18个导电体，第四导电层设有围绕第三导电层均匀分布的24个导电体。

4.根据权利要求1或2所述的防水电缆，其特征在于：所述缆芯的直径与所述防水电缆的直径的比值是1:2。

5.根据权利要求1或2所述的防水电缆，其特征在于：所述石墨烯半导体内屏蔽与所述交联聚乙烯绝缘层的厚度比值为0.1-1。

6.根据权利要求1或2所述的防水电缆，其特征在于：所述石墨烯半导体内屏蔽与所述石墨烯半导体外屏蔽的厚度比值为1。

7.根据权利要求2所述的防水电缆，其特征在于：铜丝的直径与导电体的直径之比为0.25。