CN209674974U - 一种具有测温功能的防火中压屏蔽电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有测温功能的防火中压屏蔽电缆，包括由内至外依次设置的缆芯、填充层、防火层和外护套层；所述缆芯由内至外依次包括测温光纤、光纤保护层、导电线芯层、复合绝缘层和金属屏蔽层，所述光纤保护层为皱纹铜管，所述金属屏蔽层为铜带绕包或铜丝疏绕而成；所述防火层由内至外依次包括绕包防火层、挤出防火层和金属护套层，所述绕包防火层为陶瓷化硅胶带绕包在填充层上。本实用新型可实时准确检测中压电缆的温度变化，也避免导电线芯因在气隙放电而击穿绝缘层，同时绝缘保护层具有很强的防火阻燃能力，可防止高温或短路下发生火灾。

Description

一种具有测温功能的防火中压屏蔽电缆

技术领域

本实用新型涉及中压电缆的技术领域，具体涉及为一种具有测温功能的防火中压屏蔽电缆。

背景技术

随着我国经济实力的发展，电力需求的不断增长，电缆作为电能传输的载体不仅仅要满足人们的用电需求，更需要安全可靠、环保无害。

由于电缆工作温度受环境和载荷而实时变化，因此设计了智能测温电缆，其可监控电缆的温度以反馈电缆的运行情况，但目前大部分测温电缆采用测温光纤放置在电缆内部的填充材料或绝缘层中，测量过程中存在延迟，不能实时准确地反馈电缆的运行情况。

日前中压电缆多采用绝缘材料包裹导电线芯形成绝缘层，但由于导电线芯表面不光滑及线芯绞合会产生气隙，使得线芯与绝缘层发生局部放电，甚者击穿绝缘层而产生漏电现象。此外，中压电缆的外部保护层多采用有机塑料作为绝缘体，其绝缘性能受环境温度影响较大，如长时间处于温差较大的环境，其绝缘层极易老化开裂，存在较大安全隐患；且塑料有机物为易燃物，在高温或短路情况极易发生火灾，且释放的气体较大，影响人生命安全。

实用新型内容

为了克服上述中压电缆难以实时监控电缆温度和导电线芯与绝缘层因气隙而放电，同时中压电缆的绝缘层易发生火灾的技术缺陷，本实用新型提供一种具有测温功能的防火中压屏蔽电缆，可实时准确检测中压电缆的温度变化，也避免导电线芯因在气隙放电而击穿绝缘层，同时绝缘保护层具有很强的防火阻燃能力，可防止高温或短路下发生火灾。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型所述一种具有测温功能的防火中压屏蔽电缆，包括由内至外依次设置的缆芯、填充层、防火层和外护套层；

所述缆芯由内至外依次包括测温光纤、光纤保护层、导电线芯层、复合绝缘层和金属屏蔽层，所述光纤保护层为皱纹铜管，所述金属屏蔽层为铜带绕包或铜丝疏绕而成；

所述防火层由内至外依次包括绕包防火层、挤出防火层和金属护套层，所述绕包防火层为陶瓷化硅胶带绕包在填充层上。

进一步地，所述挤出防火层为陶瓷化聚烯烃或陶瓷化硅橡胶通过挤塑机或挤橡机挤出在绕包防火层上。

进一步地，所述金属护套层为皱纹不锈钢管。

进一步地，所述复合绝缘层由内至外依次包括内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和外屏蔽层。

进一步地，所述内屏蔽层和外屏蔽层均为半导电屏蔽料，所述复合绝缘层采用共挤的方式包覆在导电线芯层上。

进一步地，所述导电线芯层为无氧铜杆绞合在光纤保护层上。

进一步地，所述无氧铜杆的横截面是梯形或Z形。

进一步地，所述填充层为阻燃型填充绳。

进一步地，所述外护套层为高阻燃低烟无卤聚烯烃护套料制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.在中压电缆的缆芯导体内部中设置有测温光纤，采用皱纹铜管将导电线芯和测温光纤隔离，可避免测温光纤因导电线芯绞合而破坏，同时铜管的导热系数较高，可将导电线芯产生的热量快速传递至测温光纤，可准确地检测到中压电缆输电过程中的实际温度，从而调整中压电缆的载荷，避免因载荷过大而温度过高造成的电力损耗，提高中压电缆输电效率。

2.在中压电缆的绝缘护套层内部设置有防火层，该防火层采用多种防火材料形成多层防火结构，使得中压电缆的外表层具有更强的防火阻燃能力，可避免电缆因高温或短路而烧毁电缆表层。防火层包括采用陶瓷化硅胶带绕包，其在350℃以上的高温下结壳成坚硬的保护层，可防止火焰烧毁内部的导电线芯，保证中压电缆内部导电线芯正常的电力传输。

3.在中压电缆的导电线芯的外部包裹有复合绝缘层和金属屏蔽层，保护外护套层不被导电线芯的电场击穿，同时接地的金属屏蔽层将从破损的半导电线芯层泄漏的电场引到地面，进一步防止对外护套层的电场击穿，同时起到优秀的短路保护和避雷效果。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型的一种具有测温功能的防火中压屏蔽电缆的结构示意图；

图中：11-测温光纤；12-光纤保护层；13-导电线芯层；14-复合绝缘层；141-内屏蔽层；142-交联聚乙烯绝缘层；143-外屏蔽层；15-金属屏蔽层；2-填充层；3-防火层；31-绕包防火层；32-挤出防火层；33-金属护套层；4外护套层。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型所述的一种具有测温功能的防火中压屏蔽电缆的优选结构。

所述具有测温功能的防火中压屏蔽电缆包括由内至外依次设置的缆芯、填充层2、防火层3和外护套层4。

其中，所述中压电缆的缆芯数量根据现有中压电缆技术设置为1根或3根，本实施例优选为3根。所述缆芯由内至外依次包括测温光纤11、光纤保护层12、导电线芯层13、复合绝缘层14和金属屏蔽层15，采用多根无氧铜杆重复多层地绞合在光纤保护层12上形成导电线芯层13，所述无氧铜杆的横截面为梯形或Z形，优选为梯形无氧铜杆，梯形无氧铜杆的紧压系数高，可以减少绞合中无氧铜杆之间的缝隙，使形成的导电线芯层13表面更加圆整，可降低电缆对绝缘层的放电，提高电缆的使用寿命。

所述光纤保护层12为皱纹铜管，将导电线芯和测温光纤11隔离，可避免设置在导电线芯层13内部的测温光纤11因导电线芯绞合而破坏，同时铜管的导热系数较高，可将导电线芯引起的温度变化快速传递至测温光纤11，所述测温光纤11优选为光纤分布式温度传感技术，其可连续地探测电缆几十千米的温度信息，误报和漏报率低，且抗电磁干扰，可实时准确地检测到中压电缆输电过程中的实际温度，从而调整中压电缆的载荷，避免因载荷过大而温度过高造成的电力损耗，提高中压电缆输电效率。

所述复合绝缘层14由内至外依次包括内屏蔽层141、交联聚乙烯绝缘层142和外屏蔽层143，优选地，内屏蔽层141、交联聚乙烯绝缘层142和外屏蔽层143采用三层共挤的方式包覆在导电线芯层13上，进一步保证缆芯的电气绝缘性能，杜绝导电线芯对复合绝缘层存在放电击穿现象。所述内屏蔽层141和外屏蔽层143均为半导电屏蔽料，所述内屏蔽层141可以均匀导电线芯外表面电场，避免因导体表面不光滑以及线芯绞合产生的气隙而造成导体和绝缘发生局部放电。所述外屏蔽层143进一步避免在中压电缆运行中受到弯曲引起局部放电，击穿内屏蔽层141和交联聚乙烯绝缘层142引起放电现象。

所述金属屏蔽层15为铜带绕包或铜丝疏绕而成，加强限制电场在复合绝缘层14内的作用，使电场方向与绝缘半径方向一致，同时金属屏蔽层15接地，可把复合绝缘层14泄漏的电场连接地面，杜绝导电线芯的电场对外护套层的击穿现象。此外，接地的金属屏蔽层15在短路故障或被雷击后将电流引到地面，起到短路保护功能。

其中，所述填充层2采用阻燃性填充绳填充在缆芯与缆芯、缆芯与防火层3之间，使3根缆芯稳固在中压电缆内部中，避免在中压电缆使用中的挪动或挤压而改变缆芯的位置，同时阻燃性填充层2可防止火焰从电缆的径向蔓延，避免缆芯在火灾中烧毁。

所述防火层3由内至外依次包括绕包防火层31、挤出防火层32和金属护套层33，所述绕包防火层31为陶瓷化硅胶带绕包在填充层2上，在使用陶瓷化硅胶带绕包的过程时，使用挤塑机将陶瓷化聚烯烃或陶瓷化硅橡胶挤出在绕包防火层31上，形成挤出防火层32，所述绕包防火层31和挤出防火层32在350℃以上的高温下结壳成坚硬的陶瓷保护层，避免火焰从中压电缆的外护套层4向缆芯的纵向蔓延，实现中压电缆的缆芯的纵向防火保护。所述金属护套层33为皱纹不锈钢管，可优选为304不锈钢管，其熔点远高于1000℃，皱纹不锈钢管套接在挤出防火层32的表面，进一步阻止火焰从电缆外部向缆芯纵向蔓延，保证缆芯在高温或火灾中正常工作。

所述外护套层4为高阻燃低烟无卤聚烯烃护套料制成，外护套层4在高温环境下难以自燃，同时外护套层4材料在老化或火灾中不会释放卤素气体，可保证工作人员正常出入。

本实用新型所述的一种具有测温功能的防火中压电缆工作原理是：将测温光纤安装在导电线芯层的内部，采用铜管的导热系数远比外部填充材料和绝缘层高的优点，可将导电线芯引起的温度变化通过铜管快速传递至测温光纤，可实时准确地检测导电线芯的实际温度。在导电线芯的外部设置有防火层，该防火层是绕包防火层、挤出防火层和金属护套层共同组成，使中压电缆具有很强的纵向防火保护，确保导电线芯在高温或火灾中的电流传输和测温光纤的温度监测。导电线芯层的外表面包裹有复合绝缘层和金属屏蔽层，复合绝缘层的绝缘阻电性保护外护套层不被导电线芯的电场击穿，同时接地的金属屏蔽层将从破损的半导电线芯层泄漏的电场引到地面，进一步防止对外护套层的电场击穿，同时起到优秀的短路保护和避雷效果。

本实施例所述具有测温功能的防火中压屏蔽电缆的其它结构参见现有技术。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种具有测温功能的防火中压屏蔽电缆，其特征在于，包括由内至外依次设置的缆芯、填充层、防火层和外护套层；

所述缆芯由内至外依次包括测温光纤、光纤保护层、导电线芯层、复合绝缘层和金属屏蔽层，所述光纤保护层为皱纹铜管，所述金属屏蔽层为铜带绕包或铜丝疏绕而成；

所述防火层由内至外依次包括绕包防火层、挤出防火层和金属护套层，所述绕包防火层为陶瓷化硅胶带绕包在填充层上。

2.根据权利要求1所述的具有测温功能的防火中压屏蔽电缆，其特征在于，所述挤出防火层为陶瓷化聚烯烃或陶瓷化硅橡胶通过挤塑机或挤橡机挤出在绕包防火层上。

3.根据权利要求1所述的具有测温功能的防火中压屏蔽电缆，其特征在于，所述金属护套层为皱纹不锈钢管。

4.根据权利要求1所述的具有测温功能的防火中压屏蔽电缆，其特征在于，所述复合绝缘层由内至外依次包括内屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和外屏蔽层。

5.根据权利要求4所述的具有测温功能的防火中压屏蔽电缆，其特征在于，所述内屏蔽层和外屏蔽层均为半导电屏蔽料，所述复合绝缘层采用共挤的方式包覆在导电线芯层上。

6.根据权利要求1所述的具有测温功能的防火中压屏蔽电缆，其特征在于，所述导电线芯层为无氧铜杆绞合在光纤保护层上。

7.根据权利要求6所述的具有测温功能的防火中压屏蔽电缆，其特征在于，所述无氧铜杆的横截面是梯形或Z形。

8.根据权利要求1所述的具有测温功能的防火中压屏蔽电缆，其特征在于，所述填充层为阻燃型填充绳。

9.根据权利要求1所述的具有测温功能的防火中压屏蔽电缆，其特征在于，所述外护套层为高阻燃低烟无卤聚烯烃护套料制成。