CN220085694U - 一种额定电压6～35kV的耐紫外光照射变频电力电缆 - Google Patents
一种额定电压6～35kV的耐紫外光照射变频电力电缆 Download PDFInfo
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Abstract
一种额定电压6～35kV的耐紫外光照射变频电力电缆，是由多根线芯绞合成缆并绕包第一绕包层构成缆芯，缆芯外自内而外依次包裹内衬层、金属总屏蔽层、第二绕包层和外护套；相邻线芯之间是填充；线芯是由导体外自内而外依次包裹导体屏蔽层、绝缘层、半导电绝缘层和分相金属屏蔽层构成；导体屏蔽层是由导体屏蔽料构成；绝缘层是由交联聚乙烯绝缘料构成；半导电绝缘层是由半导电绝缘屏蔽料构成；分相金属屏蔽层是由铜带包裹构成；缆芯是由三根线芯以及填充绞合构成；填充是非吸湿性填充材料；内衬层是由聚氯乙烯护套料构成；金属总屏蔽层是由软铜带绕包构成；第二绕包层是由耐候型无纺布重叠绕包构成；外护套是耐候型防紫外线聚乙烯护套料构成。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种耐紫外光照射变频电力电缆，适用于额定电压(6～35)kV电力电缆，属于电缆技术领域。
背景技术
随着国家电气设施的不断完善、电缆敷设环境的多样化，电缆的使用场所也越来越多，针对不同环境的需要电缆的种类日益复杂。
对于变频电力电缆来说，除了导电性能外，其屏蔽性能要求颇高。同时，随着诸如室外高空敷设的电缆，其耐紫外的性能也要求很高。为此，这类电缆需采用防紫外、耐候性能等优秀的电缆料来对导体进行防护。而电缆的结构使电缆的机械性能和电性能要求同时达到使用要求，但是应用新材料后，对传统结构电缆的机械性能带来影响，需要对电缆结构进行重新设计。
实用新型内容
要解决的技术问题
针对耐紫外光照射变频电力电缆产品需求，本实用新型电缆需要解决的问题主要有：
结合现有GB/T 14049和行业要求，明确了耐紫外光照射电力电缆的要求，针对该要求，要在确保电缆的电性能、机械性能的基础上，提高电缆的耐紫外光照射性能。
为解决上述技术问题而采用的技术方案
一种额定电压6～35kV的耐紫外光照射变频电力电缆，是由多根线芯绞合成缆并绕包第一绕包层构成缆芯，缆芯外再自内而外依次包裹内衬层、金属总屏蔽层、第二绕包层和外护套；在相邻线芯之间是填充；
线芯的结构是导体外自内而外依次包裹导体屏蔽层、绝缘层、半导电绝缘层和分相金属屏蔽层；
所述导体标称截面积是50mm2～400mm2；
所述导体屏蔽层是由导体屏蔽料构成，其标称厚度是0.6mm～0.7mm；
所述绝缘层是由交联聚乙烯绝缘料构成；其厚度是3.4mm～10.5mm；
所述半导电绝缘层是由半导电绝缘屏蔽料构成；其厚度是0.6mm～1.0mm；
所述分相金属屏蔽层是由铜带包裹构成；
所述缆芯是由三根线芯以及填充绞合构成，成缆节径比为25～35倍；
所述填充是非吸湿性填充材料；
所述内衬层是由聚氯乙烯护套料构成，内衬层的标称厚度为1.3～2.2mm，内衬层最薄厚度不小于标称厚度的80％-0.2mm；
所述金属总屏蔽层是由软铜带重叠绕包构成，带材最薄点厚度不小于标称厚度的90％。
第二绕包层是由耐候型无纺布重叠绕包构成，平均搭盖率＞15％；
所述外护套是耐候型防紫外线聚乙烯护套料构成，外护套的厚度是2.2～3.8mm，外护套最薄厚度不小于标称厚度的80％-0.2mm，保证电缆具有良好的防紫外光性能。
具体来说：
所述导体是由金属单丝绞合构成，金属单丝是铜单丝；金属单丝的直径范围是2.21mm～3.33mm；导体的直径范围8.2mm～20.6mm；金属单丝的绞合方向为左向。
所述导体屏蔽层、绝缘层和半导电绝缘层是三层共挤结构。
所述分相金属屏蔽层中，铜带的标称厚度0.10mm，最薄厚度不小于标称厚度的90％。
所述非吸湿性填充材料为聚丙烯撕裂绳。
第一绕包层7是由重叠绕包两层标称厚度为0.3mm的无纺布构成，平均搭盖率＞15％。
内衬层的标称厚度为2.0mm，最薄点厚度不小于标称厚度的80％-0.2mm。
所述金属总屏蔽层是由标称厚度为0.10mm的铜带重叠绕包构成，铜带最薄点厚度不小于标称厚度的90％。
进一步的，第二绕包层的耐候型无纺布的标称厚度为0.2mm，平均搭盖率≥20％。
有益效果
采用上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：
(1)采用耐候型无纺布绕包，该绕包层能够有效减少金属总屏蔽层与外护套之间的空隙，保证外护套材料能够与内层结构紧密接触，从而提高电缆耐候性，并避免铜带氧化。
(2)电缆结构设计简单合理：多根缆线成圆形排列绞合成缆，填充材料为聚丙烯撕裂绳，以常用的三芯电缆来说，在其成缆时填充空隙，增加电缆圆整度。并且减少了电缆的多层成缆的工序，使加工的工序简单化，提高了生产效率。
(3)外护套采用耐候型防紫外线聚乙烯护套料，能够达到很好的防紫外线性能。
本电缆结构通过采用交联聚乙烯绝缘料、绕包用耐候型无纺布加上耐候型防紫外线聚乙烯护套料，使得电缆长期在室外环境下(太阳照射条件下、桥架铺设)不开裂、不产生明显褪色，延缓因紫外线带来的老化现象(见附录A)。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图中：导体1、导体屏蔽层2、绝缘层3、半导电绝缘层4、分相金属屏蔽层5、填充6、第一绕包层7、内衬层8、金属总屏蔽层9、第二绕包层10、外护套11。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本案进一步说明：
如图1，本实用新型的额定电压6～35kV的耐紫外光照射变频电力电缆，电缆的结构为：由缆芯外依次包裹第一绕包层7、内衬层8、金属总屏蔽层9、第二绕包层10和外护套11构成；
本例中，所述缆芯是由三根线芯以及填充绞合构成，成缆节径比为：25～35倍；
所述线芯是由导体1外依次包裹导体屏蔽层2、绝缘层3、半导电绝缘层4和分相金属屏蔽层5构成。
所述导体标称截面积是50mm2～300mm2；导体是铜单丝绞合而成。
所述线芯是由导体外依次包裹导体屏蔽层、绝缘层、半导电绝缘层和分相金属屏蔽层构成(三层共挤结构)；
所述导体屏蔽层是由导体屏蔽料(化学交联半导电内屏蔽，特征代号为YPJ-35屏蔽料)构成，其标称厚度是0.6mm～0.7mm；
所述绝缘层是由交联聚乙烯绝缘料(35kV及以下化学交联聚乙烯绝缘，额定电压U0为18kV以下电缆的绝缘层应采用特征代号为YJ-10交联聚乙烯绝缘料，额定电压U0为18kV及以上电缆的绝缘层应采用特征代号为YJ-35交联聚乙烯绝缘料)构成，其厚度是3.4mm～10.5mm；
所述半导电绝缘层是由半导电绝缘屏蔽料(化学交联半导电外屏蔽，特征代号为YPB-35屏蔽料)构成；其厚度是0.6mm～1.0mm；
所述分相金属屏蔽层是由标称厚度为0.10mm铜带包裹构成，铜带最薄厚度不小于标称厚度的90％；
所述缆芯是由三根线芯以及填充绞合构成，成缆节径比为25～35倍，成缆后重叠绕包两层标称厚度为0.3mm的无纺布以保证缆芯圆整、紧实；
所述填充6是聚丙烯撕裂绳，在填实缆芯的同时，能够保证电缆圆整度，成缆后绕包第一绕包层，绕包层的无纺布的平均搭盖＞15％；
所述内衬层8是由聚氯乙烯护套料构成，内衬层标称厚度为2.0mm，内衬层的最薄厚度不小于标称厚度的80％-0.2mm；
所述金属总屏蔽层9是由软铜带重叠绕包构成，带材最薄点厚度不小于标称厚度的90％。绕包后的铜带材韧度应均匀一致，带材应干燥、清洁、光滑，无开裂、毛刺等表观缺陷，并确保铜带不缠结，使电缆拥有良好的弯曲柔韧性、抗压及抗冲击性能；
所述金属总屏蔽层外的第二绕包层10是由耐候型无纺布重叠绕包构成，平均搭盖≥15％，该绕包层能够有效减少金属总屏蔽层与外护套之间的空隙，保证外护套材料能够与内层结构紧密接触，从而提高电缆耐候性，并避免铜带氧化。
所述外护套11是耐候型防紫外线聚乙烯护套料(本例中，护套料的型号/牌号是FU/GPH-90)构成，外护套最薄厚度不小于标称厚度的80％-0.2mm，保证电缆具有良好的防紫外光性能。
导体中，金属单丝的直径范围是2.21mm～3.33mm；导体的直径范围8.2mm～20.6mm；金属单丝的绞合方向为左向。
所述非吸湿性填充材料为聚丙烯撕裂绳，在填实缆芯的同时，能够保证电缆圆整度，成缆后绕包的带材为无纺布。
采用挤包连续的聚氯乙烯护套料作为变频电缆的内衬层，对于三芯电缆内衬层标称厚度为2.0mm，最薄点厚度不小于标称厚度的80％-0.2mm。
所述金属总屏蔽层使得电缆比常规铠装电缆更具柔韧性，更容易安装，能够应用于建筑物内的进线、馈线以及某些设备的专用配电线路。变频电缆金属总屏蔽方式主要有：铜丝疏绕+铜带反向扎绕、铜丝编织总屏蔽、铜带绕包、铜丝编织+铜带绕包等。本方案注重电缆耐紫外光照射这一性能，同时，在满足屏蔽性能的基础上，为了降低生产复杂度，金属总屏蔽采用铜带绕包总屏蔽类型。
所述金属总屏蔽层外的绕包，采用耐候型无纺布，该绕包层能够有效减少金属总屏蔽层与外护套之间的空隙，保证外护套材料能够与内层结构紧密接触，从而提高电缆耐候性，并避免铜带氧化。
外护套是采用耐候型防紫外线聚乙烯护套料，外护套最薄厚度不小于标称厚度的80％-0.2mm，保证电缆具有良好的防紫外光性能。
本电缆在设计时候：
1.为达到较好的耐候防紫外线性能，在金属总屏蔽和外护套之间采用耐候型无纺布绕包，该绕包层能够有效减少金属总屏蔽层与外护套之间的空隙，保证外护套材料能够与内层结构紧密接触，从而提高电缆耐候性，并避免铜带氧化。
2.外护套是采用耐候型防紫外线聚乙烯护套料，外护套最薄厚度不小于标称厚度的80％-0.2mm，保证电缆具有良好的防紫外光性能。
经实验，本电缆的性能数据还包括：
1.外护套耐候性能要求
2.防紫外线性能
将5个哑铃片试样平行放置在试验框架上夹紧。试验箱需保持8小时干燥时间，试验温度为70℃±3℃，同时持续进行辐照；在干燥时间结束后，继续保持4h的凝露时间，试验温度为50℃±3℃，不进行辐照。在进行10次干燥-凝露循环(5*24h)后，用浸有蒸馏水的软质棉纸轻轻擦拭干净试样表面，然后将试验样品颜色与参照样品颜色相比，改变程度不影响颜色识别，即可判定试验通过。
附录A
(规范性附录)
塑料在荧光紫外灯下暴露试验方法
A.1取样或制样
按GB/T 2951.11第9章中规定，制取6个哑铃片试样。试样表面需清洁，无遮盖物，必要时可以采用浸有蒸馏水的软质棉纸擦拭干净，放置于阴暗通风处晾干，注意避光。制样及停放时间不得超过24h。其中5个哑铃片为试验样品，需进行辐照试验；1个哑铃片为参照样品，放入黑色密封袋中避光保存。
A.2试验设备及仪器
采用紫外光耐气候试验箱，使用2型(UVB-313)荧光紫外灯进行辐照，紫外灯的波长为310nm时，辐照强度为0.76W·m-2·nm-1。
A.3试验条件及要求
将5个哑铃片试样平行放置在试验框架上夹紧。试验箱需保持8小时干燥时间，试验温度为70℃±3℃，同时持续进行辐照；在干燥时间结束后，继续保持4h的凝露时间，试验温度为50℃±3℃，不进行辐照。在进行10次干燥-凝露循环(5*24h)后，用浸有蒸馏水的软质棉纸轻轻擦拭干净试样表面，然后将试验样品颜色与参照样品颜色相比，改变程度不影响颜色识别，即可判定试验通过。
Claims (1)
1.一种额定电压6～35kV的耐紫外光照射变频电力电缆，其特征是由三根线芯绞合成缆并绕包第一绕包层构成缆芯，缆芯外再自内而外依次包裹内衬层、金属总屏蔽层、第二绕包层和外护套；在相邻线芯之间是填充；
线芯是由导体外自内而外依次包裹导体屏蔽层、绝缘层、半导电绝缘层和分相金属屏蔽层构成；导体屏蔽层、绝缘层和半导电绝缘层是三层共挤结构；
所述导体是由金属单丝绞合构成，金属单丝是铜单丝；金属单丝的直径范围是2.21mm～3.33mm；导体的直径范围8.2mm～20.6mm；金属单丝的绞合方向为左向；
所述导体屏蔽层是由导体屏蔽料构成，其标称厚度是0.6mm～0.7mm；导体屏蔽料是化学交联半导电内屏蔽，特征代号为YPJ-35屏蔽料；
所述绝缘层是由交联聚乙烯绝缘料构成；其厚度是3.4mm～10.5mm；交联聚乙烯绝缘料为：额定电压为35kV及以下化学交联聚乙烯绝缘，额定电压为18kV以下电缆的绝缘层应采用特征代号为YJ-10交联聚乙烯绝缘料，额定电压为18kV及以上电缆的绝缘层应采用特征代号为YJ-35交联聚乙烯绝缘料；
所述半导电绝缘层是由半导电绝缘屏蔽料构成；其厚度是0.6mm～1.0mm；半导电绝缘屏蔽料是化学交联半导电外屏蔽，特征代号为YPB-35屏蔽料；
所述分相金属屏蔽层是由铜带包裹构成，铜带的标称厚度0.10mm，最薄厚度不小于标称厚度的90%；
所述缆芯是由三根线芯以及填充绞合构成，成缆节径比为25～35倍；
所述填充是非吸湿性填充材料，该非吸湿性填充材料为聚丙烯撕裂绳；
第一绕包层是由重叠绕包两层标称厚度为0.3mm的无纺布构成，平均搭盖率＞15%；
所述内衬层是由聚氯乙烯护套料构成，内衬层的标称厚度为2.0mm，最薄点厚度不小于标称厚度的80%-0.2mm；
金属总屏蔽层是由标称厚度为0.10mm的铜带重叠绕包构成，铜带最薄点厚度不小于标称厚度的90%；
第二绕包层的耐候型无纺布的标称厚度为0.2mm，平均搭盖率≥20%；
所述外护套是耐候型防紫外线聚乙烯护套料构成，外护套的厚度是2.2～3.8mm，外护套最薄厚度不小于标称厚度的80%-0.2mm；耐候型防紫外线聚乙烯护套料的型号/牌号是FU/GPH-90。
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