CN219916777U - 一种复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆，包括圆形绝缘缆芯、半导电缓冲阻水层、平滑铝护套、热熔胶粘结层、外护套以及半导电电极层；圆形绝缘缆芯的轴线位置贯穿有导体；半导电缓冲阻水层是由具有纵向阻水性能的半导电带材重叠绕包构成；平滑铝护套是缩径结构；热熔胶粘结层、外护套和半导电电极层是三层共挤结构；在径向截面上，外护套的外缘均布有多个齿形突起结构；半导电电极层覆盖在外护套的外侧表面。本电缆具有结构紧凑、电气接触安全可靠且耐施工刮磨的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种平滑铝护套体化高压电缆，尤其是一种复合异型导体高压电缆。
背景技术
我国输电系统中主网线路的高压电缆（110kV及以上电压等级）绝大部分为埋地敷设，结构为通常为普通圆形紧压导体和皱纹铝护套纵向阻水电缆。
电缆的实际运行中由于半导电缓冲阻水层与皱纹铝护套之间都为点接触，电气联接性能差，频繁发生因电气接触不良而导致放电烧蚀问题，经常发生线路故障，不能保障长久安全运行，给国家电网造成非常巨大的损失和安全隐患。
另外，普通圆形紧压导体加工精度要求低，导体材料经冷作硬化加工后直流电阻变大，且导体外径大，不利于集肤效应的降低。皱纹铝护套为中空蓬松结构，不利于电缆散热，且外径大，无形中增加了材料、包装、运输等成本，造成不必要的浪费。
发明内容
实用新型目的：提供一种结构紧凑、电气接触安全可靠且耐施工刮磨的复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆。
技术方案：一种复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆，其特征在于：包括圆形绝缘缆芯、半导电缓冲阻水层5、平滑铝护套6、热熔胶粘结层7、外护套8以及半导电电极层9构成；圆形绝缘缆芯的轴线位置贯穿有导体1；
半导电缓冲阻水层5是由具有纵向阻水性能的半导电带材重叠绕包构成；
平滑铝护套6是缩径结构；
热熔胶粘结层7、外护套8和半导电电极层9是三层共挤结构；
在径向截面上，外护套8的外缘均布有多个齿形突起结构；
半导电电极层9覆盖在外护套8的外侧表面。
进一步的：半导电缓冲阻水层5的结构为：内层是由半导电阻水带重叠绕包构成，中间层是由半导电缓冲阻水带重叠绕包构成，外层是由半导电阻水带绕包构成；
平滑铝护套6的标称厚度范围是1.4～3.1mm，缩径前外径范围是68～150mm，缩径后外径范围是60～138mm。
热熔胶粘结层7是由反应型热熔胶构成，热熔胶粘结层的厚度范围为0.2～0.4mm；
外护套8是由阻燃PE护套料构成；
外护套8和半导电电极层9是共挤结构，它们总的标称厚度范围为4.5～7.0mm，导电电极层的厚度不超过外护套标称厚度的20%；
齿形突起结构的高度范围是1.6～2.8mm。
进一步的：圆形绝缘缆芯是由自内而外依次包裹的导体1、内半导电屏蔽层（含半导电包带）2、XLPE绝缘层3和外半导电屏蔽层4构成。优选的内半导电屏蔽层2是由半导电XLPE电缆构成，外半导电屏蔽层4是由半导电XLPE构成。这两种电缆料的基础树脂与XLPE绝缘层所用XLPE绝缘料的基础树脂是同类原料，它们的机械性能更接近，三者的结合（粘结）性更优。
导体1由圆形单线和预制成型单线绞合构成；圆形单线是径向截面是圆形，预制成型单线的截面是瓦楞形（即圆环的一部分）；
多根圆形单线自内而外分为多层绞合构成，绞合节径比范围是12～35倍；
预制成型单线自内而外分为多层绞合构成，同层的预制成型单线围成截面是圆环形状的筒状结构，筒状结构的内外壁是光滑圆柱面；相邻层的预制成型单线密贴；绞合节径比范围是14～20倍；
最内层的预制成型单线包在最外层的圆形单线外。
进一步的：所述导体1的材质是铜或铝。
本实用新型中：导体结构能够有效增强电缆同等截面下的直流电阻，且有助于削弱大截面导体的集肤效应降低交流电阻；导体外层使用预成型单线绞合能够得到更加圆整光滑的表面，有助于内半导电屏蔽层与XLPE绝缘界面的连续光滑；平滑铝护套采用缩径结构，与半导电缓冲阻水层全方位紧密配合，确保了外半导电屏蔽层与铝护套之间可靠的电气联接；热熔胶粘结层采用与外护套、半导电电极层三层共挤结构，设计成平滑齿形结构平滑铝护套与一体化生产挤包覆在平滑铝护套上。
本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：
设计特定的复合异型导体代替普通紧压导体，能有效降低导体直流电阻，也能够有助于集肤效应的降低提升工频交流导电能力；
设计缩径结构的平滑铝护套与传统结构的皱纹铝护套相比，由局部性的线接触改变成了全方位的面接触，大大增强铝护套了与外半导电屏蔽层之间的电气联接有效性；
外护套设计成平滑齿形结构，使电缆具有更好的施工安装耐刮磨性能；以上综合更有利于增强产品的稳定性、绝缘性，延长高压电缆的使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型的一种复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆截面结构示意图。
图中：导体1、内半导电屏蔽层（含半导电包带）2、XLPE绝缘层3、外半导电屏蔽层4、半导电缓冲阻水层5、平滑铝护套6、热熔胶粘结层7、外护套8、半导电电极层9。
实施方式
下面结合附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。
参考图1，一种复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆，包括圆形绝缘缆芯、半导电缓冲阻水层5、平滑铝护套6、热熔胶粘结层7、外护套8以及半导电电极层9构成；圆形绝缘缆芯的轴线位置贯穿有导体1；
半导电缓冲阻水层5是由具有纵向阻水性能的半导电带材重叠绕包构成；
平滑铝护套6是缩径结构；
热熔胶粘结层7、外护套8和半导电电极层9是三层共挤结构；
在径向截面上，外护套8的外缘均布有多个齿形突起结构；
半导电电极层9覆盖在外护套8的外侧表面。
进一步的：半导电缓冲阻水层5的结构为：内层是由半导电阻水带重叠绕包构成，中间层是由半导电缓冲阻水带重叠绕包构成，外层是由半导电阻水带绕包构成；
平滑铝护套6的标称厚度范围是1.4～3.1mm，缩径前外径范围是68～150mm，缩径后外径范围是60～138mm。
热熔胶粘结层7是由反应型热熔胶构成，热熔胶粘结层的厚度范围为0.2～0.4mm；
外护套8是由阻燃PE护套料构成；半导电电极层9是由半导电阻燃PE电缆料构成；
外护套8和半导电电极层9是共挤结构，它们总的标称厚度范围为4.5～7.0mm，导电电极层的厚度不超过外护套标称厚度的20%；
齿形突起结构的高度范围是1.6～2.8mm。
圆形绝缘缆芯是由自内而外依次包裹的导体1、内半导电屏蔽层（含半导电包带）2、XLPE绝缘层3和外半导电屏蔽层4构成；
导体1由圆形单线和预制成型单线绞合构成；圆形单线是径向截面是圆形，预制成型单线的截面是瓦楞形；
多根圆形单线自内而外分为多层绞合构成，绞合节径比范围是12～35倍；
预制成型单线自内而外分为多层绞合构成，同层的预制成型单线围成截面是圆环形状的筒状结构，筒状结构的内外壁是光滑圆柱面；相邻层的预制成型单线密贴；绞合节径比范围是14～20倍；
最内层的预制成型单线包在最外层的圆形单线外。
所述导体1的材质是铜或铝。
本例中：
导体外径为32.6～33.0mm。
导体的结构为：19根直径为2.95mm的圆形单线自内而外分为三层正规绞合构成，三层圆形单线的数量分别为1根、6根和12根；绞合节径比是16倍；预制成型单线自内而外分为三层排列绞合而成，三层预制成型单线的数量分别为16根、20根和24根；绞合节径比是20倍；
内半导电屏蔽层2的标称厚度为1.8mm，内半导电屏蔽层2的平均厚度不小于标称厚度，内半导电屏蔽层2最薄处的厚度不小于1.52mm；导体外包内半导电屏蔽层2后的外径不大于37.0mm；
XLPE绝缘层3的标称厚度为16.0mm，最小厚度不小于15.04mm，平均厚度不小于标称厚度，绝缘偏心度不大于6%；
外半导电屏蔽层4的标称厚度为1.0mm，最小厚度不小于0.7mm，平均厚度不小于标称厚度；内半导电屏蔽层2是由半导电XLPE电缆料构成，外半导电屏蔽层4是由半导电XLPE电缆料构成。
半导电缓冲阻水层5的结构为：内层是由标称厚度是0.5mm半导电阻水带50%重叠绕包构成，中间层是由标称厚度是2.0mm半导电缓冲阻水带50%重叠绕包构成，外层是由标称厚度为0.5mm的半导电阻水带25%重叠绕包构成；三种带材的标称宽度均为80mm。
平滑铝护套6的标称厚度为1.7mm，缩径前外径为89.2mm，缩径后外径为79.9mm。
反应型热熔胶构成的热熔胶粘结层7的标称厚度为0.5mm，最小厚度不小于0.3mm，平均厚度不小于标称厚度；
共挤结构的外护套8和导电电极层9的总的标称厚度为5.5mm，最小厚度不小于4.6mm，平均厚度不小于标称厚度，导电电极层9的厚度不超过外护套标称厚度的20%。
齿形突起结构有24个；齿形突起结构的平均高度不小于2.0mm，最小突起高度不小于1.6mm，最大突起高度不小于2.3mm。
导体1由圆形单线、预制成型单线绞合制成，内层圆形单线由19根直径为2.95mm的圆线按照1+6+12排列正规绞合而成，外层异型单线由三层高精度瓦楞形预制成型单线按照16+20+24根排列绞合而成，每层瓦楞形的预制成型单线具有相当的精度，确保每层瓦楞形单线拼凑成光滑圆柱面，具有精确可靠圆整度和均匀度。
半导电缓冲阻水层5采用具有纵向阻水性能的半导电带材按照50%重叠绕包制成；平滑铝护套6采用缩径结构，与半导电缓冲阻水层5全方位紧密配合，确保了外半导电屏蔽层4与平滑铝护套6之间可靠的电气联接；热熔胶粘结层7采用与外护套8、半导电电极层9三层共挤结构，确保平滑铝护套6与外护套8之间粘结均匀牢靠；外护套8外形采用平滑齿形结构，有助于降低电缆在敷设安装过程中的摩擦力，有效保护外护套主体不受现场砂粒等异物伤害，使外护套更耐施工刮磨，增强电缆稳定性、绝缘性，延长电缆的使用寿命。
经过检测，本例电缆的主要性能参数如下：
（1）复合异型导体机械性能：抗张强度不大于80.0N/mm2、断裂伸长率不小于33%。检测依据标准：GB/T 2951-2008
（2）复合异型导体的导体直流电阻不大于0.0221Ω/km。检测依据标准：GB/T3048-2007
（3）内半导电屏蔽层的体积电阻率不大于1000Ω·m。检测依据标准：GB/T 3048-2007
（4）绝缘热延伸：200℃，15min，0.2N/mm2条件，载荷下最大伸长率175%，冷却后最大永久伸长率15%。检测依据标准：GB/T 2951-2008
（5）绝缘热收缩：130℃，标志间长度200mm，持续时间1h，最大收缩率4%。检测依据标准：GB/T 2951-2008
（6）绝缘老化前后机械性能：老化前抗张强度不小于12.5Mpa，断裂伸长率不小于200%；135℃，168h老化后，抗张强度变化率最大±25%，断裂伸长率变化率最大±25%。检测依据标准：GB/T 2951-2008
（7）内半导电屏蔽层的体积电阻率不大于500Ω·m。检测依据标准：GB/T 3048-2007
（8）半导缓冲阻水层的体积电阻率不大于1×105Ω·cm。检测依据标准：JB/T10259-2001
（9）半导电缓冲阻水层的纵向透水深度不大于50cm（环境温度20±10℃，蒸馏水柱高度1米时）。检测依据标准：GB/T 11017-2014
（10）平滑铝护套机械性能：抗张强度不大于90.0N/mm2、断裂伸长率不小于20%。检测依据标准：GB/T 11017-2014
（11）平滑铝护套与阻燃PE外护套之间的剥离力不小于15N/mm。检测依据标准：GB/T 11017-2014
（12）成品电缆通过弯曲试验时所用的圆柱体直径不大于20（d+D）×1.05，其中d—导体标称直径，D—电缆标称外径。检测依据标准：GB/T 11017-2014
（13）成品电缆通过A类成束燃烧试验。检测依据标准：GB/T 18380-2008
如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
Claims (10)
1.一种复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆，其特征在于：包括自内而外的圆形绝缘缆芯、半导电缓冲阻水层（5）、平滑铝护套（6）、热熔胶粘结层（7）、外护套（8）以及半导电电极层（9）；圆形绝缘缆芯的轴线位置贯穿有导体（1）；
半导电缓冲阻水层（5）是由具有纵向阻水性能的半导电带材重叠绕包构成；
平滑铝护套（6）是缩径结构；
热熔胶粘结层（7）、外护套（8）和半导电电极层（9）是三层共挤结构；
在径向截面上，外护套（8）的外缘均布有多个齿形突起结构；
半导电电极层（9）覆盖在外护套（8）的外侧表面。
2.根据权利要求1所述的复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆，其特征在于：
半导电缓冲阻水层（5）的结构为：内层是由半导电阻水带重叠绕包构成，中间层是由半导电缓冲阻水带重叠绕包构成，外层是由半导电阻水带绕包构成；
平滑铝护套（6）的标称厚度范围是1.4～3.1mm，缩径前外径范围是68～150mm，缩径后外径范围是60～138mm；
热熔胶粘结层（7）是由反应型热熔胶构成，热熔胶粘结层的厚度范围为0.2～0.4mm；
外护套（8）是由阻燃PE护套料构成；半导电电极层（9）是由半导电阻燃PE电缆料构成；
外护套（8）和半导电电极层（9）是共挤结构，它们总的标称厚度范围为4.5～7.0mm，导电电极层的厚度不超过外护套标称厚度的20%；
齿形突起结构的高度范围是1.6～2.8mm。
3.根据权利要求1所述的复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆，其特征在于：圆形绝缘缆芯是由自内而外依次包裹的导体（1）、内半导电屏蔽层（2）、XLPE绝缘层（3）和外半导电屏蔽层（4）构成；
导体(1)由圆形单线和预制成型单线绞合构成；圆形单线是径向截面是圆形，预制成型单线的截面是瓦楞形；
多根圆形单线自内而外分为多层绞合构成，绞合节径比范围是12～35倍；
预制成型单线自内而外分为多层绞合构成，同层的预制成型单线围成截面是圆环形状的筒状结构，筒状结构的内外壁是光滑圆柱面；相邻层的预制成型单线密贴；绞合节径比范围是14～20倍；
最内层的预制成型单线包在最外层的圆形单线外。
4.根据权利要求1或3所述的复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆，其特征在于：所述导体（1）的材质是铜或铝。
5.根据权利要求4所述的复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆，其特征在于：导体外径为32.6～33.0mm。
6.根据权利要求3所述的复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆，其特征在于：导体外径为32.6～33.0mm；
导体的结构为：19根直径为2.95mm的圆形单线自内而外分为三层正规绞合构成，三层圆形单线的数量分别为1根、6根和12根；绞合节径比是16倍；预制成型单线自内而外分为三层排列绞合而成，三层预制成型单线的数量分别为16根、20根和24根；绞合节径比是20倍；
内半导电屏蔽层（2）的标称厚度为1.8mm，内半导电屏蔽层（2）的平均厚度不小于标称厚度，内半导电屏蔽层（2）最薄处的厚度不小于1.52mm；导体外包内半导电屏蔽层（2）后的外径不大于37.0mm；
XLPE绝缘层（3）的标称厚度为16.0mm，最小厚度不小于15.04mm，平均厚度不小于标称厚度，绝缘偏心度不大于6%；
外半导电屏蔽层（4）的标称厚度为1.0mm，最小厚度不小于0.7mm，平均厚度不小于标称厚度；内半导电屏蔽层（2）是由半导电XLPE电缆料构成，外半导电屏蔽层（4）是由半导电XLPE电缆料构成。
7.根据权利要求5所述的复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆，其特征在于：半导电缓冲阻水层（5）的结构为：内层是由标称厚度是0.5mm半导电阻水带50%重叠绕包构成，中间层是由标称厚度是2.0mm半导电缓冲阻水带50%重叠绕包构成，外层是由标称厚度为0.5mm的半导电阻水带25%重叠绕包构成；三种带材的标称宽度均为80mm。
8.根据权利要求5所述的复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆，其特征在于：平滑铝护套（6）的标称厚度为1.7mm，缩径前外径为89.2mm，缩径后外径为79.9mm。
9.根据权利要求5所述的复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆，其特征在于：反应型热熔胶构成的热熔胶粘结层（7）的标称厚度为0.5mm，最小厚度不小于0.3mm，平均厚度不小于标称厚度；
共挤结构的外护套（8）和导电电极层（9）的总的标称厚度为5.5mm，最小厚度不小于4.6mm，平均厚度不小于标称厚度，导电电极层（9）的厚度不超过外护套标称厚度的20%。
10.根据权利要求5所述的复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆，其特征在于：齿形突起结构有24个；齿形突起结构的平均高度不小于2.0mm，最小突起高度不小于1.6mm，最大突起高度不小于2.3mm。
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| CN202320573324.9U CN219916777U (zh) | 2023-03-22 | 2023-03-22 | 一种复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219916777U true CN219916777U (zh) | 2023-10-27 |
Family
ID=88434409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202320573324.9U Active CN219916777U (zh) | 2023-03-22 | 2023-03-22 | 一种复合异型导体和平滑铝护套一体化高压电缆 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN219916777U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117095856A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-11-21 | 特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司 | 一种高压电缆制备方法、生产线以及高压电缆 |
-
2023
- 2023-03-22 CN CN202320573324.9U patent/CN219916777U/zh active Active
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117095856A (zh) * | 2023-03-15 | 2023-11-21 | 特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司 | 一种高压电缆制备方法、生产线以及高压电缆 |
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