CN211016582U - 一种中压防水直流电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种中压直流防水电缆，包括至少两根并列排布的导体线芯以及设置于两根导体线芯外的外部护套，导体线芯包括由内向外依次设置的导体、内半导电屏蔽层、一次绝缘、外半导电屏蔽层和金属屏蔽层，外部护套由内向外依次设置二次绝缘、缓冲带、铜丝屏蔽、双层缓冲带、金属护套和非金属外护套。采用本实用新型的设计，采用两根导体线芯对称平行布置，分相绝缘加统包绝缘，分相屏蔽加统包屏蔽，形成二次绝缘及二次屏蔽，降低温度在直流电压下对电场强度的影响，有效改善直流电缆绝缘内部电场强度分布，使电缆安全运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种特种电缆，特别是一种中压防水直流电缆。
背景技术
直流供电相较于交流供电，最大的优越性在于运行过程中没有交流损耗，但在直流输电时的绝缘内部，其电场受绝缘温度的影响，而绝缘的温度由内到外不是一个定值，内部靠近导体绝缘较高，而外部靠近绝缘屏蔽的地方离导体远，温度低，综合各种因素影响后外部的电场强度反而可能比内部高，这就造成绝缘外部容易击穿。
实用新型内容
发明目的：本实用新型的目的在于解决现有的直流输电时的绝缘内部，其电场受绝缘温度的影响，而绝缘的温度由内到外不是一个定值，内部靠近导体绝缘较高，而外部靠近绝缘屏蔽的地方离导体远，温度低，综合各种因素影响后外部的电场强度反而可能比内部高，这就造成绝缘外部容易击穿的问题。
技术方案：为解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案：
一种中压防水直流电缆，包括至少两根并列排布的导体线芯以及设置于两根导体线芯外的外部护套，导体线芯包括由内向外依次设置的导体、内半导电屏蔽层、一次绝缘、外半导电屏蔽层和金属屏蔽层，外部护套由内向外依次设置二次绝缘、缓冲带、铜丝屏蔽、双层缓冲带、金属护套和非金属外护套；一次绝缘分为内外两层，内层绝缘的电导率低于外层绝缘，内层绝缘介电强度大于外层绝缘。
进一步地，导体为铜导体或铝导体或铝合金导体，形状采用紧压圆形或分割导体，导体紧压系数大于0.94，分割导体采用四个或五个股块。
进一步地，内半导电屏蔽层的电阻率略大于外半导电屏蔽层。
内半导电屏蔽层，双层一次绝缘，外半导电屏蔽层四层同时挤出。一次绝缘采用LDPE 层，且在LDPE的分子间隙处添加纳米无机氧化物，以减少绝缘层的陷阱来防止对空间电荷的积累，同时降低绝缘内外温度差值对电场强度的影响。内半导电屏蔽与外半导电屏蔽均采用乙烯基层，且在乙烯基的分子间隙处添加黑色半导电填料，内半导电屏蔽的电阻率略大于半导电屏蔽，以适应电场强度。
进一步地，金属屏蔽层为铜带或铜丝，铜带采用重叠绕包，重叠率为20％～30％，铜带厚度为0.15～0.25mm，铜丝则截面达到35mm2以上。
进一步地，两根导体线芯平行对称布置，不绞合。
降低电缆运行时两极影响及损耗。
进一步地，异形填充条为半导电性条，形状能够适配两根导体线芯与二次绝缘构成的内部空隙适配。
二次绝缘采用聚丙烯层，起到增强绝缘的作用，提高电缆的安全性。聚丙烯绝缘同时具有较高的强度及防水性能。
进一步地，缓冲带采用膨胀型半导电阻水带，厚度为2.0mm，重叠30％绕包。单层缓冲带与双层缓冲带一起，起到缓冲电缆运行过程中绝缘膨胀而向外的挤压力，同时当电缆端头有水分纵向进入时，阻水带膨胀形成堵塞，水分不再进入电缆内部。
进一步地，铜丝屏蔽采用退火铜丝，单根铜丝间隙不大于4mm，铜丝总截面积大于50mm2，满足各种故障电流的要求。
进一步地，金属护套采用挤包铅合金套或焊接铝带，铝带轧纹为波浪形；非金属外护套为高密度聚乙烯层或聚丙烯层，外护套厚度大于4.0mm。
铝带轧纹为波浪形以增加电缆弯曲性能，高密度聚乙烯层或聚丙烯层既具有阻水功能，也具有一定的强度可以抵抗外力。
有益效果：本实用新型与现有技术相比：
采用两根导体线芯对称平行布置，分相绝缘加统包绝缘，分相屏蔽加统包屏蔽，形成二次绝缘及二次屏蔽，降低温度在直流电压下对电场强度的影响，有效改善直流电缆绝缘内部电场强度分布，使电缆安全运行。
采用一次绝缘又分为两层，内层绝缘的电导率低于外层，内层介电强度大于外层，这种特殊的结构可以降低温度在直流电压下对电场强度的影响，有效改善直流电缆绝缘内部电场强度分布，使电缆安全运行。
二次绝缘采用聚丙烯材料，起到增强绝缘的作用，提高电缆的安全性。
二次绝缘外设置整体铜丝金属屏蔽，再次均化电缆内部的电场，保证电缆正负两极精准工作。
电缆防水层采用阻水带+金属护套的结构，有效的阻止水分的径向及纵向进入。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进行进一步地阐述。
一种中压防水直流电缆，由至少两根导体线芯和外部护套组成，导体线芯的导体1外依次挤包内半导电屏蔽层2，一次绝缘，外半导电屏蔽层5，在外半导电屏蔽层设计金属屏蔽层6。两根线芯平行布置，两根线芯外挤包二次绝缘8，两根导体线芯与二次绝缘8之间形成的两个间隙由异形填充条7填满，二次绝缘8外绕包单层缓冲带9，单层缓冲带9绕包铜丝屏蔽10，铜丝屏蔽10外绕包双层缓冲带12，绕包双层缓冲带12 外挤包或焊接金属护套13，金属护套13外挤包非金属外护套15；一次绝缘分为内外两层，内层绝缘3的电导率低于外层绝缘4，内层绝缘3介电强度大于外层绝缘4。
导体1为铜导体或铝导体或铝合金导体，形状采用紧压圆形或分割导体，导体紧压系数大于0.94，分割导体采用四个或五个股块。
内半导电屏蔽层2的电阻率略大于外半导电屏蔽层5。
内半导电屏蔽层2，双层一次绝缘，外半导电屏蔽层5四层同时挤出。一次绝缘采用LDPE层，且在LDPE的分子间隙处添加纳米无机氧化物，以减少绝缘层的陷阱来防止对空间电荷的积累，同时降低绝缘内外温度差值对电场强度的影响。内半导电屏蔽与外半导电屏蔽均采用乙烯基层，且在乙烯基的分子间隙处添加黑色半导电填料，内半导电屏蔽的电阻率略大于半导电屏蔽，以适应电场强度。
金属屏蔽层6为铜带或铜丝，铜带采用重叠绕包，重叠率为20％～30％，铜带厚度为 0.15～0.25mm，铜丝则截面达到35mm2以上。
两根导体线芯平行对称布置，不绞合。
降低电缆运行时两极影响及损耗。
异形填充条7为半导电性条，形状能够适配两根导体线芯与二次绝缘8构成的内部空隙适配。
二次绝缘8采用聚丙烯层，起到增强绝缘的作用，提高电缆的安全性。聚丙烯绝缘同时具有较高的强度及防水性能。
缓冲带采用膨胀型半导电阻水带，厚度为2.0mm，重叠30％绕包。单层缓冲带9与双层缓冲带12一起，起到缓冲电缆运行过程中绝缘膨胀而向外的挤压力，同时当电缆端头有水分纵向进入时，阻水带膨胀形成堵塞，水分不再进入电缆内部。
铜丝屏蔽10采用退火铜丝，单根铜丝间隙不大于4mm，铜丝总截面积大于50mm2，满足各种故障电流的要求。
在铜丝屏蔽10和双层缓冲带12之间的铜丝屏蔽10外侧空隙处可以涂覆阻水膏11，阻水膏为石油膏，阻止外部水分进入。
金属护套13采用挤包铅合金套或焊接铝带，铝带轧纹为波浪形；非金属外护套15为高密度聚乙烯层或聚丙烯层，外护套厚度大于4.0mm。
还可在金属护套13和非金属外护套15之间涂覆阻水层14，阻水层14采用添加了铝粉的聚乙烯树涂料，均匀的涂敷在金属护套13外，厚度为0.2-0.5mm。铝粉含量大于 20％，增强了阻水性能。
铝带轧纹为波浪形以增加电缆弯曲性能，高密度聚乙烯层或聚丙烯层既具有阻水功能，也具有一定的强度可以抵抗外力。
Claims (9)
1.一种中压防水直流电缆，其特征在于：包括至少两根并列排布的导体线芯以及设置于两根导体线芯外的外部护套，导体线芯包括由内向外依次设置的导体、内半导电屏蔽层、一次绝缘、外半导电屏蔽层和金属屏蔽层，外部护套由内向外依次设置二次绝缘、单层缓冲带、铜丝屏蔽、双层缓冲带、金属护套和非金属外护套；一次绝缘分为内外两层，内层绝缘的电导率低于外层绝缘，内层绝缘介电强度大于外层绝缘。
2.根据权利要求1所述的中压防水直流电缆，其特征在于：导体为铜导体或铝导体或铝合金导体，形状采用紧压圆形或分割导体，导体紧压系数大于0.94，分割导体采用四个或五个股块。
3.根据权利要求1所述的中压防水直流电缆，其特征在于：内半导电屏蔽层的电阻率略大于外半导电屏蔽层。
4.根据权利要求1所述的中压防水直流电缆，其特征在于：金属屏蔽层为铜带或铜丝，铜带采用重叠绕包，重叠率为20％～30％，铜带厚度为0.15～0.25mm，铜丝则截面达到35mm2以上。
5.根据权利要求1所述的中压防水直流电缆，其特征在于：两根导体线芯平行对称布置，不绞合。
6.根据权利要求1所述的中压防水直流电缆，其特征在于：异形填充条为半导电性条，形状能够适配两根导体线芯与二次绝缘构成的内部空隙适配。
7.根据权利要求1所述的中压防水直流电缆，其特征在于：缓冲带采用膨胀型半导电阻水带，厚度为2.0mm，重叠30％绕包。
8.根据权利要求1所述的中压防水直流电缆，其特征在于：铜丝屏蔽采用退火铜丝，单根铜丝间隙不大于4mm，铜丝总截面积大于50mm2。
9.根据权利要求1所述的中压防水直流电缆，其特征在于：金属护套采用挤包铅合金套或焊接铝带，铝带轧纹为波浪形；外护套为高密度聚乙烯层或聚丙烯层，外护套厚度大于4.0mm。
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