CN213211795U - 一种电缆及供电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电缆，包括导体和外包壳，所述电缆还包括散热层，所述散热层敷设在所述导体上，所述散热层采用的材料为红外陶瓷辐射散热涂料。本实用新型还公开了一种供电装置，包括电源，还包括上述的电缆。本实用新型的电缆载流量大，带负荷能力强，传输电力能力高。

Description

一种电缆及供电装置

技术领域

本实用新型具体涉及一种电缆及包含所述电缆的供电装置。

背景技术

随着科技和社会的发展，各类基建项目正在不断完善，对于电线电缆的需求也越来越高。通常，电缆由导体、绝缘、护套组成，当电缆中的导体过载运行时，电缆中绝缘材料的运行温度也会超过正常发热的最高允许温度，若电缆中的导体长时间过载运行，会导致绝缘老化干枯，降低或失去绝缘性能和机械性能，最终导致火灾，对设备、人员、财产等造成巨大的损失，并带来的社会危害。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种电缆及包含所述电缆的供电装置，所述电缆载流量大，带负荷能力强，传输电力能力高。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种电缆，包括导体和外包壳，所述电缆还包括散热层，所述散热层敷设在所述导体上，所述散热层采用的材料为红外陶瓷辐射散热涂料。

优选的，所述红外陶瓷辐射散热涂料在2-25μm的红外波段的发射率为0.86-0.92。

优选的，所述散热层通过刷涂、浸涂或喷涂的方式敷设在所述导体上。

优选的，所述导体由多根绞合在一起的铜导体组成，散热层涂覆在多根绞合在一起的铜导体的外表面上。

优选的，所述外包壳包括绝缘层和外护层，所述外护层设置在所述绝缘层的外侧；

所述绝缘层采用XLPE材料制成；所述外护层采用PVC材料制成。

优选的，所述外包壳还包括金属屏蔽层，所述金属屏蔽层设置在所述绝缘层和所述外护层之间；所述金属屏蔽层采用铜带制成。

优选的，所述外包壳还包括外半导电屏蔽层，所述外半导电屏蔽层设置在所述绝缘层和所述金属屏蔽层之间。

优选的，所述电缆还包括内半导电屏蔽层，所述内半导电屏蔽层设置在所述散热层和所述绝缘层之间。

优选的，所述外半导电屏蔽层采用聚乙烯半导体材料制成，所述内半导电屏蔽层采用聚乙烯半导体材料制成。

本实用新型还提供了一种供电装置，包括电源，还包括上述的电缆。

本实用新型的电缆通过增加散热层，对电缆运行过程中导体产生的热量进行散热，从而增大电缆载流量，使得电缆的带负荷能力强，传输电力能力高，且本实用新型的电缆与普通电缆在同种载荷下，导体长期运行温度低，绝缘层老化弱，电缆的使用寿命增加，且安全可靠性增加，具体来说，其有益效果如下：

1.本实用新型的散热层采用红外陶瓷辐射散热涂料，该涂料能够辐射散热，且其导热性能好，便于散热，此外，该涂料机械性能、耐盐雾性能以及耐老化性能好，使用时间长，且便于施工；本实用新型的红外陶瓷辐射散热材料涂覆在导体表面，电缆外径变化小，对电缆的成本不会造成过大的增加，且电缆载流能力增大，在一定程度上减少材料成本；

2.作为一个优选实施例，本实用新型的电缆采用铜导体，在同等规格的条件下，铜导体比铝导体具有更高的载流量；

3.作为一个优选实施例，本实施例的电缆采用XLPE绝缘层，该材料的绝缘层能够让导体长时间允许的运行温度大于普通PVC 绝缘层中导体长时间允许的运行温度；

4.作为一个优选实施例，电缆设置的金属屏蔽层能够加强限制电场在绝缘层内的作用，使电场方向与绝缘层半径的方向一致 (即径向)，金属屏蔽层外无电场，且金属屏蔽层还能阻止轴向表面放电，此外，在短路时，金属屏蔽层还可以作为短路故障电流的回路，增强电缆使用的安全性；

5.作为一个优选实施例，电缆设置有外半导电屏蔽层，外半导电屏蔽层能够消除绝缘层与金属屏蔽层之间的气隙，避免气隙放电导致的绝缘击穿的问题，此外，外半导电屏蔽层还能避免通电状态下，由于绝缘层表面弯曲应力产生亚微观裂纹而导致的电树枝的引发，以及绝缘层表面受局部放电腐蚀引起新的开裂而引发新的树枝的情况；

6.作为一个优选实施例，电缆设置有内半导电屏蔽层能够均匀线芯外表面电场，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的现象。

本实用新型的供电装置通过采用上述的电缆，能够增强供电装置中的电缆的负荷能力，满足高电流负荷的基建项目的需求。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的电缆的结构示意图。

图中：1-导体；2-内半导电屏蔽层；3-绝缘层；4-外半导电屏蔽层；5-金属屏蔽层；6-外护层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供一种电缆，包括导体和外包壳，所述电缆还包括散热层，所述散热层敷设在所述导体上，所述散热层采用的材料为红外陶瓷辐射散热涂料。

本实用新型还提供一种供电装置，包括电源，还包括上述的电缆。

实施例1：

本实施例公开了一种电缆，如图1所示，包括导体1和外包壳，其中，电缆还包括散热层，散热层敷设在导体1上，在导体1 上涂覆一层散热层，使电力运输过程中的导体1散热增大，导体1 表面温度降低，从而使导体1的耐温等级提高，增大导体1的载流量，同时，还能实现与常规电缆在相同载流量条件下，导体1 的温度更低的目标，减少绝缘热老化，增长电缆寿命，保障使用安全。

本实施例中，散热层采用的材料为红外陶瓷辐射散热涂料，红外陶瓷辐射散热涂料能够将导体1表面的温度传递至散热层中，再通过红外线的方式向外辐射，增强散热效果。可选地，红外陶瓷辐射散热涂料为高发射率红外陶瓷辐射散热涂料，其中，该涂料在红外2-25μm的波段发射率达0.86-0.92，温度依赖性小，且导热性能好，便于散热，此外，该涂料机械性能、耐盐雾性能以及耐老化性能好，使用时间长；且耐热性能好，最高耐温等级可达600℃。

本实施例中的散热层能够通过刷涂、浸涂、喷涂的方式敷设在导体1上，施工方式便捷；此外，红外陶瓷辐射散热材料涂覆在导体表面，对电缆的成本不会造成过大的增加，且电缆载流能力增大，在一定程度上减少材料成本。

本实施例中，导体1由多根绞合在一起的铜导体组成，散热层涂覆在多根绞合在一起的铜导体的外表面上，在同等规格的条件下，铜导体比铝导体具有更高的载流量。

本实施例中，外包壳包括绝缘层3和外护层6，外护层6设置在绝缘层3的外侧；其中，绝缘层3采用XLPE材料制成，外护层6采用PVC材料制成，通常，普通PVC绝缘层的电缆，导体长期允许运行温度为70℃，而XLPE绝缘层的电缆，导体长期允许运行温度可以达到90℃，因此选用XLPE绝缘层能够让导体长时间允许的运行温度更高，电缆的载流量也越大。

本实施例中，外包壳还包括金属屏蔽层5，金属屏蔽层5设置在绝缘层3和外护层6之间，金属屏蔽层5能够加强限制电场在绝缘层内的作用，使电场方向与绝缘层半径的方向一致(即径向)，金属屏蔽层5外不再有电场，且金属屏蔽层5还能阻止轴向表面放电，此外，在短路时，金属屏蔽层还可以作为短路故障电流的回路，增强电缆使用的安全性；通常，金属屏蔽层5采用铜带制成。

可选地，在6kV及以上电压等级电缆中，外包壳还设置有外半导电屏蔽层4，外半导电屏蔽层4设置在绝缘层3和金属屏蔽层 5之间；在中高压级电缆(即6kV及以上电压等级电缆)中，外半导电屏蔽层能够消除绝缘层3与金属屏蔽层5之间的气隙，避免气隙放电导致的绝缘击穿的问题，此外，外半导电屏蔽层4还能避免通电状态下，由于绝缘层表面弯曲应力产生亚微观裂纹而导致的电树枝的引发，以及绝缘层表面受局部放电腐蚀引起新的开裂而引发新的树枝的情况。

可选地，电缆还包括内半导电屏蔽层2，内半导电屏蔽层2 设置在散热层和绝缘层3之间，内半导电屏蔽层能够均匀线芯外表面电场，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。

本实施例中，外半导电屏蔽层4采用聚乙烯半导体材料制成，内半导电屏蔽层2采用聚乙烯半导体材料制成，聚乙烯半导体材料电阻率低，能够达到屏蔽的目的，且制作简便。

具体的，以中压电力电缆YJV-26/35kV 1*120为例进行具体的阐述，如图1所示，导体1采用绞合紧压铜导体，并在导体1 表面涂覆一层红外陶瓷辐射散热涂料，其中涂覆的方式可以是刷涂、浸涂，也可以是喷涂；对导体1进行涂层涂覆后，完成内半导电屏蔽层2、XLPE绝缘层和外半导电屏蔽层4的三层共挤，随后进行铜带屏蔽绕包，形成金属屏蔽层5，最后进行电缆外护套即 PVC外护层挤出。根据电缆载流量计算书得到：电缆载流量与电缆导体截面成正比；经验证计算，当未涂覆散热层时，且中压电力电缆YJV-26/35kV 1*120电缆处于最高运行温度时，电缆导体温度为90℃，采用三角形敷设时的电缆载流量为336A；当导体涂覆散热层后，电缆处于同一载荷时，导体测量温度为60℃，降低了30℃，因此当导体实际温度为120℃时，导体测量温度为90℃，此时三角形敷设导体的电缆载流量为403A，相比336A，载流量提高了19.94％。由于设置散热层的电缆导体实测表面温度会降低，当导体的测量温度为60℃时，绝缘层的温度也为60℃，能够减少绝缘层热老化，从而使电缆具有更长的寿命。

本实施例的电缆通过增加散热涂层，对电缆运行过程中导体产生的热量进行散热，从而减小导体的运行温度，增大电缆载流量，使得电缆的带负荷能力强，传输电力能力高，且与普通电缆在同种载荷下，本实施例中的电缆的导体的运行温度低，绝缘层老化弱，电缆的使用寿命增加，安全可靠性增加。

实施例2：

本实施例公开了一种供电装置，包括电源，还包括实施例1 中的电缆。

本实施例中，电缆的数量为多个，多个电缆三角形敷设在供电装置中的供电管路中，三角形敷设有利于减小供电装置中涡流损耗，节约能源。

本实施例的供电装置通过采用上述的电缆，能够增强供电装置中的电缆的负荷能力，满足高电流负荷的基建项目的需求。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电缆，包括导体(1)和外包壳，其特征在于，所述电缆还包括散热层，所述散热层敷设在所述导体(1)上，所述散热层采用的材料为红外陶瓷辐射散热涂料。

2.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述红外陶瓷辐射散热涂料在2-25μm的红外波段的发射率为0.86-0.92。

3.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述散热层通过刷涂、浸涂或喷涂的方式敷设在所述导体(1)上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电缆，其特征在于，所述导体(1)由多根绞合在一起的铜导体组成，散热层涂覆在多根绞合在一起的铜导体的外表面上。

5.根据权利要求4所述的电缆，其特征在于，所述外包壳包括绝缘层(3)和外护层(6)，所述外护层(6)设置在所述绝缘层(3)的外侧；

所述绝缘层(3)采用XLPE材料制成；所述外护层(6)采用PVC材料制成。

6.根据权利要求5所述的电缆，其特征在于，所述外包壳还包括金属屏蔽层(5)，所述金属屏蔽层(5)设置在所述绝缘层(3)和所述外护层(6)之间；所述金属屏蔽层(5)采用铜带制成。

7.根据权利要求6所述的电缆，其特征在于，所述外包壳还包括外半导电屏蔽层(4)，所述外半导电屏蔽层(4)设置在所述绝缘层(3)和所述金属屏蔽层(5)之间。

8.根据权利要求7所述的电缆，其特征在于，所述电缆还包括内半导电屏蔽层(2)，所述内半导电屏蔽层(2)设置在所述散热层和所述绝缘层(3)之间。

9.根据权利要求8所述的电缆，其特征在于，所述外半导电屏蔽层(4)采用聚乙烯半导体材料制成，所述内半导电屏蔽层(2)采用聚乙烯半导体材料制成。

10.一种供电装置，包括电源，其特征在于，还包括权利要求1-9任一项所述的电缆。

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