CN216772834U - 超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆，包括由内至外依次为缆芯、高强度纤维绑扎带、编织加强层和护套层；缆芯主线芯是由铜型线绞合圆形导体、挤包导体屏蔽层+绝缘层+绝缘屏蔽层、铜带屏蔽层由内到外依次组成，与填充单元一起绞合成缆后，依次绕包高强度纤维绕包带、编织凯夫拉纤维加强层后挤包外护套构成，填充单元作为组合吊装芯，由与电力线芯同向设置的高强度纤维芯、设置在高强度纤维芯外部的多股钢丝绳以及填充在多股钢丝绳外部的包覆材料构成。本实用新型的超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆能够满足电缆具有超高的自承重能力和吊装能力，具有结构紧凑、外径小、受力均匀、重量轻和安全裕度大的优点。

Description

超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆

技术领域

本实用新型涉及电线电缆技术领域，具体而言涉及一种超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆。

背景技术

目前中国在建的超高层建筑已高达600多米。在未来10年内，为解决城市土地资源紧缺和拥挤问题，超高层建筑高度有望达到或超过1000米，对传统的电缆吊装敷设结构提出了新的挑战。

目前超高层建筑多数以铜芯紧压绞合圆形中压电力电缆为主，然后通过变压输送到各个楼层。铜紧压圆形导体，是将若干根圆柱状的导线单体经圆形压轮或圆形模具将导体紧压在一起形成一个整体，这种电缆在绞合过程中存在间隙，紧压系数一般只有0.89~0.92，导致电缆横截面积大、耗费的材料多，而且还会提高电缆的自重和电阻，降低电缆的导电性能。

国内投入高层建筑用电缆，其电缆主要结构为三根电力线芯与三根钢芯或复合加强芯外包护层的扇形组合吊装芯绞合成缆。采用钢丝作为加强芯，长期悬挂存在蠕变和腐蚀等逐渐破坏的不安全因素，给后期的检修带来不变；采用复合加强芯虽解决了钢丝加强芯电缆存在的部分问题，但仍存在一定缺点，如复合芯易折断，在施工和试验时，加强复合芯稍不注意就会折断，给施工安装带来极大的困难和风险；复合加强芯价格是普通钢丝加强芯的4~5倍，价格过高，增加电缆总体造价成本。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种外径小、超抗拉、重量轻、安全可靠性高、敷设安装方便的超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆。

为实现上述目的，本实用新型的第一方面提出一种超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆，包括：

电力线芯，三根电力线芯两两相切设置，用于超高层建筑主干线路的电力传输；

填充单元，四根填充单元设置在相邻的电力线芯之间的间隙并与三根电力线芯一起绞合成缆；每个填充单元作为组合吊装芯，由与电力线芯同向设置的高强度纤维芯、设置在高强度纤维芯外部的多股钢丝绳以及填充在多股钢丝绳外部的包覆材料构成；

高强度纤维绑扎带，包覆在所述三根电力线芯与四根填充单元的外侧；

编织加强层；

电缆外护套；

其中，所述电力线芯、组合吊装芯绞合成缆，并由所述高强度纤维绑扎带绕包圆整，形成截面为圆形的缆芯；

所述编织加强层和电缆外护套依次包裹在缆芯的外围。

优选地，所述电力线芯包括导体以及依次包在导体外部的导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和绝缘屏蔽层，以及单层重叠绕包在绝缘屏蔽层外部的铜带屏蔽层。

优选地，所述导体为铜导体，采用不镀金属层的退火铜型线绞合而成的圆形导体。在可选的实施例中，所述圆形导体为铜型线绞合圆形导体，采用一根圆形中心单丝及多根梯形铜单丝分层绞合而成，使得导线之间的紧密系数达到0.98以上，有效减小导体外径，且导体电阻及单丝根数符合国家标准要求。

优选地，所述导体屏蔽层和绝缘屏蔽层均为半导电带屏蔽层。金属屏蔽层为由一层重叠绕包在每个绝缘屏蔽层的外表面的软铜带组成。

优选地，所述绑扎带高强度聚丙烯纤维带。

优选地，所述编织加强层为凯夫拉纤维编织层，编织密度≥85％

优选地，所述包覆材料为无卤低烟阻燃聚烯烃填充料。

优选地，所述电缆外护套为无卤低烟阻燃聚烯烃护套。

优选地，所述四根填充单元包括一根圆形填充单元和三根扇形填充单元，圆形填充单元设置于三个电力线芯的中心，扇形圆形填充单元设置于相邻的两个电力线芯之间，并与邻接的电力线芯之间相切排列。

优选地，填充单元中心设置的高强度纤维芯为多股高强度纤维绳，所述高强度纤维绳由多根合成纤维丝捻制而成，合成纤维丝选用高弹性模块高强度的纤维丝，例如弹性模量高于40GPa。在捻制时，喷有润滑油脂。高强度纤维芯的外层设置柔性的钢丝绳。

与现有技术相比，本实用新型的显著的有益效果在于：

（1）本实用新型的垂直敷设吊装中压电缆的电力线芯采用铜型线绞合圆形导体，单丝间缝隙小，紧密系数达0.98以上，绞合导体结构稳定且外径小，不仅提升了电缆的圆整度，还大大减少了材料损耗和电缆自重；

（2）本实用新型垂直敷设吊装中压电缆的填充单元，采用低烟无卤阻燃填充体中心包覆高强度纤维芯钢丝绳的一根中心圆形组合吊装芯和三根扇形组合吊装芯组成，高强度纤维芯采用强化合成纤维捻制而成，柔韧性好，不易断裂，和外层的柔性的钢丝绳绞合使用比单一采用钢丝绳或复合芯更加抗拉，吊装承载力倍增，能大幅提升超高层建筑用中压电缆的吊装安全裕度，延长使用过程中的使用寿命，安全可靠性高；

(3)本实用新型垂直敷设吊装中压电缆的绑扎带采用高强度纤维绑扎带，具有抗拉强度高、重量轻、厚度薄等特点，从而使缆芯和填充单元成为一体，整体结构更圆整稳定，有利于电缆垂吊敷设；

(4)本实用新型垂直敷设吊装中压电缆的编织层由凯夫拉抗拉编织丝编织，能够有效地增强电缆的抗拉能力；

（5）本实用新型垂直敷设吊装中压电缆的外护采用无卤低烟阻燃聚烯烃制成，具有阻燃性能好、无卤低烟等优点，即可保证电缆的环保要求，又可在发生火灾时减少对人员的伤害和对电气设备的腐蚀，保证生命财产的安全。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的实用新型主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的实用新型主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本实用新型教导的前述和其他方面、实施例和特征。本实用新型的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本实用新型教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本实用新型的各个方面的实施例，其中：

图1是本实用新型的垂直敷设吊装中压电缆的结构示意图。

图2是作为组合吊装芯的填充单元的示意图。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

结合图1、2所示的超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆，旨在通过采用新型铜型线绞合圆形导体的电力线芯与低烟无卤阻燃填充体中心包覆高强度纤维芯钢丝绳的组合吊装芯绞合成缆的设置，实现对超高层建筑建筑大容量高压主干线长期稳定的电能输送，载流量与相同截面铠装电缆增加30%以上，降低损耗；由于相同截面产品型线绞合导体外径小4~5%，电缆重量可减轻20~30%；电缆外径也大大减小，减少占用空间，可节约垂直敷设井道空间资源。

同时，在优选的设计方案中的填充单元包覆材料和外护套均采用无卤低烟阻燃聚烯烃制成，具有阻燃性能好、无卤低烟、绿色环保等优点。

作为一个优选的实施方式的超高层建筑用的垂直敷设吊装中压电缆，包括用于超高层建筑的电力传输的三根电力线芯1、填充在相邻电力线芯1的间隙中的填充单元2、高强度纤维绑扎带3、编织加强层4以及电缆外护套5。

电力线芯1，三根电力线芯1两两相切设置，用于超高层建筑主干线路的电力传输。

填充单元2，四根填充单元2设置在相邻的电力线芯1之间的间隙并与三根电力线芯1一起绞合成缆。

结合图1、2所示，每个填充单元2作为组合吊装芯，由与电力线芯1同向设置的高强度纤维芯21、设置在高强度纤维芯21外部的多股钢丝绳22以及填充在多股钢丝绳22外部的包覆材料23构成。

高强度纤维绑扎带3，包覆在三根电力线芯1与四根填充单元2的外侧。

其中，电力线芯1、组合吊装芯绞合成缆，并由高强度纤维绑扎带3绕包圆整，形成截面为圆形的缆芯；编织加强层4和电缆外护套5依次包裹在缆芯的外围。

如图1、2，四根填充单元2包括一根圆形填充单元和三根扇形填充单元，圆形填充单元设置于三个电力线芯的中心，扇形圆形填充单元设置于相邻的两个电力线芯之间，并与邻接的电力线芯之间相切排列。

结合图1所示，电力线芯1包括导体11以及依次包在导体11外部的导体屏蔽层12、交联聚乙烯绝缘层13和绝缘屏蔽层14，以及单层重叠绕包在绝缘屏蔽层14外部的铜带屏蔽层15。

导体11为铜导体11，采用不镀金属层的退火铜型线绞合而成的圆形导体。

在可选的实施例中，铜导体11为铜型线绞合圆形导体，采用一根圆形中心单丝及多根梯形铜单丝分层绞合而成，制成2类铜导体绞合结构，使得导线之间的紧密系数达到0.98以上，有效减小导体外径，且导体电阻及单丝根数符合国家标准要求。

铜导体绞制前后电阻变化微小，且梯型线间接触面大涡流损耗小，输电时节能环保；同时提高型线导体的填充系数，可达到98%以上，以提高导体的导电率和圆整度，减小导体的外径，从而提高电缆的载流量、圆整度，减小电缆外径，减小电缆敷设吊装空间，以满足超高层建筑高效能的电力传输要求。

如前述的，填充单元2包括一根圆形组合吊装芯（即填充单元）和三根扇形组合吊装芯（即填充单元），圆形组合吊装芯设置于三个电力线芯的中心，扇形组合吊装芯设置于相邻的两个电力线芯之间，并与邻接的电力线芯之间相切排列，绞合成缆。然后，外面再用高强度纤维绑扎带扎紧，使之成为一体，四根组合吊装芯均匀受力，单根组合吊装芯即可承载电缆整体自重的2倍，长期安全运行系数不小于6，实现垂直敷设、吊装运行的功能。

其中，导体屏蔽层12和绝缘屏蔽层14均为半导电带屏蔽层。

可选的实施例中，铜带屏蔽层15为由一层重叠绕包在每个绝缘屏蔽层的外表面的软的铜带组成。其中，铜带屏蔽层15中的铜带平均搭盖率大于等于铜带宽度的15%，铜带最小搭盖率大于等于铜带宽度的10%。

高强度纤维绑扎带3、编织加强层4和电缆外护套5依次包裹在电力线芯1和填充单元2绞合成缆的外围，形成圆形电缆结构，由高强度纤维绑扎带3扎紧圆整。其中的绑扎带3优选采用高强度聚丙烯纤维带，其厚度为0.05mm～0.10mm，起到成缆紧密圆整的功能。

编织加强层4为凯夫拉抗拉纤维编织而成，编织密度≥85％；在本实用新型的实施例中，编织密度控制在85％～90％之间，在保证电缆结构圆整的同时大大提高了电缆垂直敷设吊装的抗拉性能。

外护套5，用户起到外层防护，优选采用阻燃性能好、无卤低烟的基材，例如无卤低烟聚烯烃护套材料，具有良好的防腐、阻燃、无卤低烟、绿色环保等性能。

在本实用新型的实施例的吊装中压电力电缆，相对传统该类产品，导体的导电性和圆整性进一步得到提升，导体外径和涡流损耗进一步减小，载流量增加30%以上，外径减小4~5%，电缆重量可减轻20~30%，节约垂直敷设井道空间资源；同时四根组合吊装芯均匀受力，单根组合吊装芯即可承载电缆整体自重的2倍，长期安全运行系数不小于6，实现垂直敷设、长期吊装运行的功能，有效提高了超高层建筑用中压电缆的垂直吊装安全裕度、使用寿命、节材降耗、阻燃、无卤低烟以及节能环保等性能。

在优选的设计方案中，填充单元的包覆材料和外护套均采用无卤低烟阻燃聚烯烃制成，具有阻燃性能好、无卤低烟、绿色环保的优点。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆，其特征在于，包括：

电力线芯（1），三根电力线芯（1）两两相切设置，用于超高层建筑主干线路的电力传输；

填充单元（2），四根填充单元（2）设置在相邻的电力线芯（1）之间的间隙并与三根电力线芯（1）一起绞合成缆；每个填充单元（2）作为组合吊装芯，由与电力线芯（1）同向设置的纤维芯（21）、设置在纤维芯（21）外部的多股钢丝绳（22）以及填充在多股钢丝绳（22）外部的包覆材料（23）构成；

纤维绑扎带（3），包覆在所述三根电力线芯（1）与四根填充单元（2）的外侧；

编织加强层（4）；

电缆外护套（5）；

其中，所述电力线芯（1）、组合吊装芯绞合成缆，并由所述纤维绑扎带（3）绕包圆整，形成截面为圆形的缆芯；

所述编织加强层（4）和电缆外护套（5）依次包裹在缆芯的外围。

2.根据权利要求1所述的超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆，其特征在于，所述电力线芯（1）包括导体（11）以及依次包在导体（11）外部的导体屏蔽层（12）、交联聚乙烯绝缘层（13）和绝缘屏蔽层（14），以及单层重叠绕包在绝缘屏蔽层（14）外部的铜带屏蔽层（15）。

3.根据权利要求2所述的超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆，其特征在于，所述导体（11）为铜导体（11），采用不镀金属层的退火铜型线绞合而成的圆形导体。

4.根据权利要求2所述的超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆，其特征在于，所述导体屏蔽层（12）和绝缘屏蔽层（14）均为半导电带屏蔽层；所述铜带屏蔽层（15）由一层重叠绕包在绝缘屏蔽层（14）外表面的软铜带组成。

5.根据权利要求2所述的超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆，其特征在于，所述铜带屏蔽层（15）中的铜带平均搭盖率大于等于铜带宽度的15%，铜带最小搭盖率大于等于铜带宽度的10%。

6.根据权利要求1所述的超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆，其特征在于，所述绑扎带（3）高强度聚丙烯纤维带，其厚度为0.05mm～0.10mm。

7.根据权利要求1所述的超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆，其特征在于，所述编织加强层（4）为凯夫拉纤维编织层，编织密度≥85％。

8.根据权利要求1所述的超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆，其特征在于，所述包覆材料（23）为无卤低烟阻燃聚烯烃填充料。

9.根据权利要求1所述的超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆，其特征在于，所述电缆外护套（5）为无卤低烟阻燃聚烯烃护套。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的超高层建筑用垂直敷设吊装中压电缆，其特征在于，所述四根填充单元（2）包括一根圆形填充单元和三根扇形填充单元，圆形填充单元设置于三个电力线芯的中心，扇形圆形填充单元设置于相邻的两个电力线芯之间，并与邻接的电力线芯之间相切排列。

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