CN216250059U - 一种高压直流输电系统金属回流线缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高压直流输电系统金属回流线缆，包括导电单元和依次设置在导体外侧的屏蔽单元和保护单元，导电单元设置在线缆的中心位置；导电单元包括铜导体，铜导体包括铜丝，多根所述铜丝之间圆形压紧紧密贴合，铜导体由内到外依次包覆有第一铜漆包线、铝导体和第二铜漆包线；多根所述铝导体与第一铜漆包线圆形单丝紧压或异型紧压连接。本实用新型的导电单元采用铜导体、铝导体和铜漆包线的组合方式，在满足电流传输性能的条件下，又能降低金属回流线在闲置状态所造成的铜资源的浪费，降低成本；其次，相比纯铜导体的结构，质量更轻，方便铺设。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电缆技术领域，尤其是指一种高压直流输电系统金属回流线缆。
背景技术
当雷击架空线或高压输电系统产生内过电压时，过电压会侵入电缆导体，同时电缆金属护套上产生很高的感应电压，对电缆主绝缘和外护套绝缘是严峻的考验。如果不采取有效的过电压抑制措施，可能造成主绝缘和外护套绝缘的击穿，对电缆造成永久性的损伤。
现有技术中都是采用金属回流线作为回流方式，避免在雷电或操作中冲击过电压作用下，对电缆造成的损伤。但是目前市场上金属回流线都是采用铜丝作为导体，不仅制造成本高，而且在线路正常情况下，金属回流线处于闲置状态，造成导体铜资源浪费。
因此需要设计一种高压直流输电系统金属回流线缆，采用替代材料制成，在满足电流传输性能的条件下，降低成本，减少铜导体的浪费。
实用新型内容
为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中由于回流线缆在闲置状态下，内部铜缆芯资源浪费的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种高压直流输电系统金属回流线缆，包括导电单元和依次设置在导体外侧的屏蔽单元和保护单元，所述导电单元设置在线缆的中心位置；所述导电单元包括铜导体，所述铜导体包括铜丝，多根所述铜丝之间圆形压紧紧密贴合，所述铜导体由内到外依次包覆有第一铜漆包线、铝导体和第二铜漆包线；多根所述铝导体与第一铜漆包线圆形单丝紧压或异型紧压连接。
在本实用新型的一个实施例中，所述屏蔽单元包括导体屏蔽层、绝缘屏蔽层和复合金属屏蔽层；所述导体屏蔽与导电单元紧密贴合，所述导体屏蔽层与绝缘屏蔽层之间设置有抗水树绝缘层；所述绝缘屏蔽层与复合金属屏蔽层之间设置有半导电阻水带。
在本实用新型的一个实施例中，所述复合金属屏蔽层包括铜丝屏蔽层和铝塑复合带，所述铝塑复合带包覆在铜丝屏蔽层外侧。
在本实用新型的一个实施例中，所述保护单元包括外护套，所述外护套包覆在屏蔽单元的外侧，且所述外护套外侧依次包覆有内衬层、铠装层和外被层。
在本实用新型的一个实施例中，所述外护套材料为MDPE。
在本实用新型的一个实施例中，所述内衬层包括无纺布和PP绳，所述无纺布和PP绳绞合连接。
在本实用新型的一个实施例中，所述外被层包括沥青，所述沥青内部设置有PP绳。
在本实用新型的一个实施例中，所述铠装层的材料为钢丝。
在本实用新型的一个实施例中，所述抗树水绝缘层的材料为交联聚乙烯。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本实用新型所述的一种高压直流输电系统金属回流线缆，导体采用圆形压紧复合导体结构，铜漆包线将铜和铝进行隔离，同时导体的最外侧为铜漆包线。此导体结构又可以减小交流电阻，提升载流量，同时铝导体代替铜导体既能在满足电流传输性能，又能降低金属回流线在闲置状态所造成的铜资源的浪费，降低成本。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的导电单元的结构示意图；
说明书附图标记说明：1、导电单元；2、导体屏蔽层；3、抗水树绝缘层；4、绝缘屏蔽层；5、半导电阻水带；6、铜丝屏蔽层；7、铝塑复合带；8、外护套；9、内衬层；10、铠装层；11、外被层；101、铜导体；102、第一铜漆包线；103、铝导体；104、第二铜漆包线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
参照图1所示，本实用新型的结构示意图，包括导电单元1和依次设置在导体外侧的屏蔽单元和保护单元，参照图2所示，导电单元设置在线缆的中心位置；导电单元1包括铜导体101，所述铜导体包括铜丝，多根所述铜丝之间圆形压紧紧密贴合，铜导体101由内到外依次包覆有第一铜漆包线102、铝导体103和第二铜漆包线104；多根铝导体103与第一铜漆包线102圆形单丝紧压或异型紧压连接。
具体的，导电单元1采用铜导体101、铝导体103和铜漆包线的复合结构，将铜丝采用圆形紧压导体，内层漆包线在铝丝和铜丝之间，起隔离作用；中间铝导体103可分别采用圆形单丝紧压或异型紧压导体；外层漆包线可用来弥补铝导体103阻水差的缺点，复合导体结构，起到传输电流的作用，具体的，铜导体的数量可根据电缆传输容量设计导体截面。整体结构相比纯铜的导体，不仅能达到电流传输的性能，同时降低金属回流线在闲置状态所造成的铜资源的浪费，降低成本。
进一步的，屏蔽单元包括导体屏蔽层2、绝缘屏蔽层4和复合金属屏蔽层；导体屏蔽与导电单元1紧密贴合，导体屏蔽层2与绝缘屏蔽层4之间设置有抗水树绝缘层3；绝缘屏蔽层4与复合金属屏蔽层之间设置有半导电阻水带5。
具体的，导体屏蔽层2、抗水树绝缘层3和绝缘屏蔽层4通过三层共挤工艺，其中导体屏蔽层2改善导体线芯表面的光滑程度，防止铜丝有毛刺产生尖端放电，均化导体电场作用，绝缘屏蔽层4均采用超光滑性能、高导电性能和热固性的半导电材料制成，采用抗水树绝缘层3，有效避免水树的产生和发展，承受电缆工作电压作用，隔绝导体具有的电压，保证传输的电流只沿着导体行进而不流向外面；在外屏蔽外缠绕两层半导电阻水带5，起到缓冲、阻水、均化电场作用。
进一步的，复合金属屏蔽层包括铜丝屏蔽层6和铝塑复合带7，铝塑复合带7包覆在铜丝屏蔽层6外侧；其中铜丝电导率较高，可承载较高短路电流，有效减少整体金属回流线的截面积，铝塑复合带7还具有绑扎和屏蔽作用，铝塑复合带7包裹在铜丝外边，紧压铜带、阻水及保护作用。
进一步的，保护单元包括外护套8，外护套8包覆在屏蔽单元的外侧，且外护套8外侧依次包覆有内衬层9、铠装层10和外被层11；整个保护单元起到对内部导电单元1和屏蔽单元的多重保护，其中，外护套8能够保护金属屏蔽层，同时也能够绝缘和阻水；铠装层10提升了整个电缆的机械性能和应力支撑；外被层11则是在最外侧起到耐磨和防腐蚀的保护作用。
进一步的，优选的，外护套8材料为MDPE，MDPE耐腐蚀性强渗透性小，耐磨阻水；内衬层9包括无纺布和PP绳，无纺布和PP绳绞合连接，进一步对电缆内部的防水和耐磨性加强；外被层11包括沥青，沥青内部设置有PP绳，提高金属回流线抗海水腐蚀能力和阻水性能；铠装层10的材料为钢丝，提高整个电缆的刚性，起到支撑的作用，防止受外部机械压挤对电缆内部造成的破坏；抗树水绝缘层的材料为交联聚乙烯，可以有效的避免水树的产生和发展。
综上所述，本实用新型采用铜导体101、铜漆包线和铝导体103的复合导体结构，内层漆包线用于隔离铜导体101和铝导体103，外层漆包线可弥补铝导体103阻水性能差的缺点，同时此导体结构又可以减小交流电阻，提升载流量，同时铝导体103代替铜导体101既能在满足电流传输性能，又能降低金属回流线在闲置状态所造成的铜资源的浪费，降低成本。采用抗水树XLPE和金属护套层为铜丝加铝塑复合带7结构，抗水树XLPE可有效避免水树的产生和发展，金属护套层则选择密度较小的铜或者铝材料，减小整个金属回流线外径，从而减轻重量；而金属护套层的铜丝电阻率小，承载较高故障电流，能有效减少铝塑复合带7厚度，进一步减小整体金属回流线外径，减轻重量。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种高压直流输电系统金属回流线缆，其特征在于：包括导电单元和依次设置在导体外侧的屏蔽单元和保护单元，所述导电单元设置在线缆的中心位置；所述导电单元包括铜导体，所述铜导体包括铜丝，多根所述铜丝之间圆形压紧紧密贴合，所述铜导体由内到外依次包覆有第一铜漆包线、铝导体和第二铜漆包线；多根所述铝导体与第一铜漆包线圆形单丝紧压或异型紧压连接。
2.根据权利要求1所述的高压直流输电系统金属回流线缆，其特征在于：所述屏蔽单元包括导体屏蔽层、绝缘屏蔽层和复合金属屏蔽层；所述导体屏蔽与导电单元紧密贴合，所述导体屏蔽层与绝缘屏蔽层之间设置有抗水树绝缘层；所述绝缘屏蔽层与复合金属屏蔽层之间设置有半导电阻水带。
3.根据权利要求2所述的高压直流输电系统金属回流线缆，其特征在于：所述复合金属屏蔽层包括铜丝屏蔽层和铝塑复合带，所述铝塑复合带包覆在铜丝屏蔽层外侧。
4.根据权利要求1所述的高压直流输电系统金属回流线缆，其特征在于：所述保护单元包括外护套，所述外护套包覆在屏蔽单元的外侧，且所述外护套外侧依次包覆有内衬层、铠装层和外被层。
5.根据权利要求4所述的高压直流输电系统金属回流线缆，其特征在于：所述外护套材料为MDPE。
6.根据权利要求4所述的高压直流输电系统金属回流线缆，其特征在于：所述内衬层包括无纺布和PP绳，所述无纺布和PP绳绞合连接。
7.根据权利要求4所述的高压直流输电系统金属回流线缆，其特征在于：所述外被层包括沥青，所述沥青内部设置有PP绳。
8.根据权利要求4所述的高压直流输电系统金属回流线缆，其特征在于：所述铠装层的材料为钢丝。
9.根据权利要求2所述的高压直流输电系统金属回流线缆，其特征在于：所述抗水树绝缘层的材料为交联聚乙烯。
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