CN211980229U - 一种高绝缘电力电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于线缆领域，尤其涉及一种高绝缘电力电缆。其具体包括：由内至外依次设置的导体、改性绝缘层和外护套；所述改性绝缘层为改性聚丙烯绝缘层。本实用新型以改性聚丙烯替代交联聚乙烯，降低了成本，提高了绝缘层的品质；电缆的载流量和实际可承受工作温度显著提高；改性聚丙烯可回收再利用，更加绿色环保；整体电缆的结构稳定性更高，抗扭曲能力更强。

Description

一种高绝缘电力电缆

技术领域

本实用新型属于线缆领域，尤其涉及一种高绝缘电力电缆。

背景技术

现阶段绝大部分中压电缆大都采用交联聚乙烯作为绝缘材料，由于其材料以聚乙烯为基料、工艺通过化学反应进行交联，形成交联聚乙烯，会导致绝缘层在交联加工过程中产生有毒物质，给其后期回收及环保上带来难度；同时，交联聚乙烯电缆在运行中仍会有“水树枝”等绝缘隐患的产生，对于地下水丰富且电缆覆盖率高的城市供电可靠性带来一定影响，此外，交联聚乙烯还存在成本较高的问题。所以电缆行业一直在寻找新的材料和工艺代替交联聚乙烯。

如中国专利局于2012年12月26日公开的一种交联聚乙烯绝缘电力电缆的实用新型专利授权，授权公开号为CN202632858U，其包括导体、绝缘层、填充层、包带层及外护套，其通过交联聚乙烯的填充改善了电缆的电力传输性能，但其载流量仍存在一定的提升空间，并且该技术方案的耐温性能有限，工作温度较低，难以承受较高的工作温度。

发明内容

为解决现有的压电缆中大量采用成本较高且性能有限的交联聚乙烯，产生了环境污染，且在实际使用过程中存在一定的安全隐患等问题，本实用新型提供了一种高绝缘电力电缆。

本实用新型的目的在于：

1）降低绝缘层的材料成本；

2）提高绝缘层品质，减少电缆实际运行过程中的安全隐患；

3）提高电缆的载流量；

4）提高电缆的工作温度；

5）提高电缆的结构稳定性。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。

一种高绝缘电力电缆，包括：

由内至外依次设置的导体、改性绝缘层和外护套；

所述改性绝缘层为改性聚丙烯绝缘层。

作为优选，

所述导体与改性绝缘层之间设有内屏蔽层；

所述改性绝缘层与内护套之间设有绝缘屏蔽层。

作为优选，

所述绝缘屏蔽层外包覆有金属屏蔽层。

作为优选，

所述金属屏蔽层为铜制金属屏蔽层。

作为优选，

所述金属屏蔽层外表面包覆有包带层。

作为优选，

所述外护套为轻质外护套。

作为优选，

外护套表面设有交叉的印纹。

本实用新型的有益效果是：

1）以改性聚丙烯替代交联聚乙烯，降低了成本，提高了绝缘层的品质；

2）电缆的载流量和实际可承受工作温度显著提高；

3）改性聚丙烯可回收再利用，更加绿色环保；

4）整体电缆的结构稳定性更高，抗扭曲能力更强；

5）通过结构改进使得电缆的抗裂能力得以提升。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大示意图；

图3为本实用新型外护套表面印纹的示意图；

图中：1导体，2内屏蔽层， 3改性绝缘层，4绝缘屏蔽层， 5金属屏蔽层，6包带层，7外护套，701印纹，702凹陷。

具体实施方式

以下结合具体实施例和说明书附图对本实用新型作出进一步清楚详细的描述说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。此外，下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

一种如图1所示的高绝缘电力电缆，其包括：

由内至外依次设置的导体1、内屏蔽层2、改性绝缘层3、绝缘屏蔽层4、金属屏蔽层5、包带层6和外护套7；

所述导体1为常见的电缆导体1，可为绞合铜、单支铜、先绞后镀铜、铜包铝等；

所述内屏蔽层2紧密包覆在导体1外表面、由常见的屏蔽料进行制备，优选采用聚丙烯屏蔽料进行制备，聚丙烯屏蔽料为热塑性聚丙烯半导体1电屏蔽料，内屏蔽层2的设置均匀了导体1外表面的电场，避免了因导体1外表面不光滑以及导体1缺陷而造成导体1和绝缘部分发生局部放电的问题发生；

所述改性绝缘层3紧密包覆在内屏蔽层2外表面、与内屏蔽层2紧密贴合，其由改性聚丙烯制备，所述改性聚丙烯由聚丙烯和乙烯单体制备，乙烯单体用量为聚丙烯的2～3wt%，本实施例乙烯单体用量为聚丙烯的3wt%，制备流程依次为：按配比进行拌和、混炼、嵌段共聚、挤出冷却、造粒和干燥；

在聚丙烯主链上，嵌段共聚2%～3%的乙烯单体，可制得乙丙橡胶共聚物，造粒得到高纯度的改性聚丙烯绝缘料，该绝缘料具有优异的电气性能、抗老化性能和机械物理性能；

此外，所制得的改性聚丙烯属于一种热塑性弹性体，同时具有聚乙烯和聚丙烯两者的优点，可耐- 30℃的低温冲击，该绝缘料绝缘性能好，高低温性能好，强度高，成本低；不但材质本身安全，毒性低可回收；热塑工艺也可以使绝缘与屏蔽层接触更为紧密，有效避免空气间隙等缺陷的产生，并给电缆带来更高的耐温等级；

经测算，采用改性聚丙烯绝缘的高绝缘电力电缆载流量可进一步提升约6.19 %；

所述绝缘屏蔽层4紧密包覆在改性绝缘层3外表面、由常见的屏蔽料进行制备，优选采用聚丙烯屏蔽料进行制备，聚丙烯屏蔽料为热塑性聚丙烯半导体1电屏蔽料，绝缘屏蔽层4主要是为了配合内屏蔽层2进行设置，设置绝缘屏蔽层4和内屏蔽层2的组合，能够确保避免绝缘层与金属屏蔽层5之间产生局部放电导致光缆受损的问题发生，并且还能够有效避免绝缘屏蔽层4由于表面裂纹等缺陷导致其余金属屏蔽层5产生局部放电；

所述金属屏蔽层5由铜丝或铜带等具有良好导电性的金属材料通过包缠等方式紧密包覆在绝缘屏蔽层4外表面，进一步利用无纺布包带紧密包覆在金属屏蔽层5外形成包带层6；

金属屏蔽层5主要起到屏蔽电场的作用，包带能够进一步稳定金属屏蔽层5并对金属屏蔽层5进行一定的保护；

所述外护套7紧密包覆在包带层6外表面；

所述外护套7优选为HDPE材质的外护套7，具有良好的耐刮擦能力，并且整体质轻；

所述外护套7的外表面如图3所示设有交叉的印纹701，印纹701纹路与电缆轴向呈40～50 °交叉，印纹701通过压印或刻蚀等工艺进行制备，由于HDPE材质的外护套7虽然具备质轻的优点并具备良好的耐刮擦能力，但其抗裂的性能较差，在部分场合使用过程中，由于电缆需要保持绷紧状态，外护套7沿图3中B方向的轴向受力，导致外护套7容易在径向方向上产生开裂；

而设置交叉的印纹701后能够对轴向受力进行分散，首先能够减轻甚至避免外护套7在受到轴向力时产应力集中导致开裂的问题发生，提高了整体电缆外护套7受力的均匀性，此外还能够进一步使得外护套7的延展性得到小幅度的提升；

所述印纹701如图3中所示其凹陷702呈弧状，且凹陷702与外护套7的外表面交接处可进一步处理为圆角，进一步提高HDPE材质外护套7的抗裂能力；

对本实用新型电缆进行测试，并与对照组电缆进行对比，本实施例电缆和对照组电缆各设20个测试组，对照组电缆与本实施例电缆区别仅在于将改性绝缘层3替换为常规的绝缘层，即将改性聚丙烯替换为交联聚乙烯，其余部分相同：

工作温度测试：

本实施例电缆能够在105 ℃条件下稳定运行，经2周试验表明，其在105 ℃环境中保持良好的工作稳定性，载流量波动＜0.5 %；

对照组电缆在105 ℃条件下运行2周后载流量下降约6.46 %；

载流量测定：

以对照组所测得载流量为100 %计，本实施例电缆载流量为对照组的106.03～106.43 %，均值约为106.19 %，产生了约6.19 %的载流量提升。

Claims (6)

1.一种高绝缘电力电缆，其特征在于，包括：

由内至外依次设置的导体、改性绝缘层和外护套；

所述改性绝缘层为改性聚丙烯绝缘层；

所述导体与改性绝缘层之间设有内屏蔽层；

所述改性绝缘层与内护套之间设有绝缘屏蔽层。

2.根据权利要求1所述的一种高绝缘电力电缆，其特征在于，

所述绝缘屏蔽层外包覆有金属屏蔽层。

3.根据权利要求2所述的一种高绝缘电力电缆，其特征在于，

所述金属屏蔽层为铜制金属屏蔽层。

4.根据权利要求2所述的一种高绝缘电力电缆，其特征在于，

所述金属屏蔽层外表面包覆有包带层。

5.根据权利要求1所述的一种高绝缘电力电缆，其特征在于，

所述外护套为轻质外护套。

6.根据权利要求5所述的一种高绝缘电力电缆，其特征在于，

外护套表面设有交叉的印纹。

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