CN220232777U - 环保型改性聚丙烯绝缘平滑铝护套防水防腐型电力电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开环保型改性聚丙烯绝缘平滑铝护套防水防腐型电力电缆，涉及电缆技术领域，其具体结构包括：三根缆芯，缆芯呈品字型分布；包带层，包裹于缆芯外侧，且包带层与缆芯外侧之间留有间隙；填充层，设置于间隙内；内护套，包裹于包带层外侧；金属防水层，包裹于内护套外侧，且金属防水层的表面为光滑面；外防护层，包裹于金属防水层外侧。本实用新型解决了现有技术中电缆防水性能不够易烧蚀和不够环保的技术问题。

Description

环保型改性聚丙烯绝缘平滑铝护套防水防腐型电力电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆技术领域，尤其涉及环保型改性聚丙烯绝缘平滑铝护套防水防腐型电力电缆。

背景技术

在大型工程项目中电缆隧道敷设以及石油化工场所用电缆，应解决电缆因进水导致系统瘫痪，以及油类和化学溶剂的侵蚀的问题。电缆除了具有与普通塑料绝缘及护套电力电缆产品的机械物理性能及电气性能外，还应具备防水、防腐蚀，抗干扰和抗强机械冲击等性能。

目前，市场上传统的防水电缆为交联聚乙烯绝缘皱纹铝护套环保型改性聚丙烯绝缘平滑铝护套防水防腐型电力电缆，采用交联聚乙烯绝缘、半导电缓冲电阻水层、皱纹铝护套防水防腐、沥青涂敷层结构。

该结构电缆存在以下几个问题：1、绝缘易吸水：XLPE绝缘由于交联过程存在的杂质、微孔和水分，电缆运行时在电厂作用下易产生水树。且XLPE绝缘属热固型材料，材料不可重复利用；2、金属防水、屏蔽层：对于中压电力电缆，铝护层既充当防水层，又充当屏蔽层。因皱纹铝护套存在螺旋空气隙空间，皱纹铝护套结构波谷位置与半导电缓冲层呈点或线接触，使铝护套内部电厂分布不均匀，引起半导电缓冲层甚至绝缘屏蔽层（单芯电缆）烧蚀；且螺旋空气隙直接影响电缆防水性能。3、沥青涂敷层不环保：氯醇法是生产沥青基料环氧丙烷的主要方法，该方法“三废”排放量大环境污染验证，且沥青燃烧后烟密度较大，不环保。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供环保型改性聚丙烯绝缘平滑铝护套防水防腐型电力电缆，解决了现有技术中电缆防水性能不够易烧蚀和不够环保的技术问题。

本申请实施例公开了环保型改性聚丙烯绝缘平滑铝护套防水防腐型电力电缆，包括：

三根缆芯，所述缆芯呈品字型分布；

包带层，包裹于所述缆芯外侧，且所述包带层与所述缆芯外侧之间留有间隙；

填充层，设置于所述间隙内；

内护套，包裹于所述包带层外侧；

金属防水层，包裹于所述内护套外侧，且所述金属防水层的表面为光滑面；

外防护层，包裹于所述金属防水层外侧。

本申请实施例对金属防水层进行设计，规避了皱纹铝护套间隙可能造成的接触不良产生的悬浮放电风险，提高电缆内部电气连续有效性、阻水性、绿色环保性。

在上述技术方案的基础上，本申请实施例还可以做如下改进：

进一步地，所述金属防水层为铝护套层，且所述金属防水层通过平滑缩径加工至所述内护套外侧，采用本步的有益效果是能够减少悬浮放电风险。

进一步地，所述内护套与所述金属防水层之间还设置有半导电缓冲阻水层，采用本步的有益效果是起到阻水和缓冲双重作用。

进一步地，所述缆芯包括：

导体；

绝缘单元，包裹于所述导体外侧；

金属屏蔽层，包裹于所述绝缘单元外侧。

进一步地，所述绝缘单元自内向外依次为导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层，且所述绝缘单元为改性聚丙烯绝缘料三层共挤制得，采用本步的有益效果是能够保证环保性。

进一步地，所述外防护层包括：

防腐蚀层，设置于所述金属防水层外侧；

外护套层，设置于所述防腐蚀层外侧，采用本步的有益效果是通过外防护层能够起到防护作用。

本申请实施例中提供的一个或者多个技术方案，至少具有如下技术效果或者优点：

1.本申请对缆芯进行设计，针对于绝缘单元，采用环保改性聚丙烯绝缘三层共挤，提高电缆耐温等级、机械强度，绝缘材料可循环利用。

2.本申请对金属防水层进行设计，采用光滑的金属防水层，能够提高防水层内部电场分布的均匀性，减少烧蚀现象，同时能够提高电缆防水性能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施例所述的环保型改性聚丙烯绝缘平滑铝护套防水防腐型电力电缆的结构示意图；

1-缆芯；2-包带层；3-填充层；4-内护套；5-金属防水层；6-外防护层；7-半导电缓冲阻水层；

101-导体；102-绝缘单元；103-金属屏蔽层；104-导体屏蔽层；105-绝缘层；106-绝缘屏蔽层；

601-防腐蚀层；602-外护套层。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体实施方式对上述技术方案进行详细说明。

实施例1：

如图1所示，本申请实施例公开了环保型改性聚丙烯绝缘平滑铝护套防水防腐型电力电缆，对电缆的结构进行设计；解决现有的皱纹铝护套结构波谷位置与半导电缓冲层呈点或线接触，使铝护套内部电厂分布不均匀引起半导电缓冲层甚至绝缘屏蔽层（单芯电缆）烧蚀的问题。

其具体结构，包括：

三根缆芯1，所述缆芯1呈品字型分布，该缆芯1内设置有导体，对绝缘层的材料进行改进，相比较现有的缆芯，更加环保；

包带层2，包裹于所述缆芯1外侧，且所述包带层2与所述缆芯1外侧之间留有间隙；

填充层3，设置于所述间隙内，该填充层3用于保证整个电缆的圆整度；

内护套4，包裹于所述包带层2外侧；

金属防水层5，包裹于所述内护套4外侧，且所述金属防水层5的表面为光滑面；

外防护层6，包裹于所述金属防水层5外侧，本申请设置有外防护层6和金属防水层5，起到防水和防腐蚀的功能。

其中，所述金属防水层5为铝护套层，且所述金属防水层5通过平滑缩径加工至所述内护套外侧；同时，所述内护套4与所述金属防水层之间还设置有半导电缓冲阻水层7。

本申请设计半导电缓冲阻水层7，充当了金属护套内 “阻水”和“缓冲”双重作用，既保证后续铝护套焊接、缩径时对内护套、绝缘屏蔽层的机械及热的不良作用，又要使金属层与内部的绝缘屏蔽层产生电气上的接触，又要满足缓冲层遇水膨胀速度和体积的高要求。为此选用高性能的表面电阻低、厚度厚、优质的双面半导电缓冲阻水带。

其中，本申请中的金属防水层5相比较现有的金属层，能够减少前述的烧蚀问题，本申请中的金属层为无缝隙，无毛刺，紧密的平滑铝护套层。

从屏蔽方面出发，平滑的铝护套与半导电缓冲阻水层7呈面接触，金属套内部与半导电缓冲阻水层7四周接触均匀，有效避免电缆内部电厂不均匀性，引起的放电烧蚀现象，提高电缆电气安全性。

从防水方面出发，平滑的铝护套无轧纹深度，内壁全方位包裹在半导电缓冲阻水层7四周，实现无缝隙接触，结构更加紧凑。根据GB/T18890.1─2015中纵向透水测试，平滑铝护套电缆两端进水长度约为40米左右，皱纹铝护套电缆两端进水长度约为80米左右，可见平滑铝护套电缆纵向阻水性能更加优良。

其中，所述缆芯1包括：

导体101；

绝缘单元102，包裹于所述导体101外侧；

金属屏蔽层103，包裹于所述绝缘单元102外侧。

具体地，所述绝缘单元102自内向外依次为导体屏蔽层104、绝缘层105和绝缘屏蔽层106，且所述绝缘单元102为改性聚丙烯绝缘料三层共挤制得。

本申请针对于缆芯1进行设计：

关于导体，在设计导体时，既要注重铜材表面的间隙和光洁度，更要保证其电气性能。大间隙或不光滑的铜导体会导致电缆内屏蔽料过多嵌入导体间隙进入导体屏蔽或绝缘中，导致击穿或影响电缆绝缘电阻性能。为了改善导体表面的光洁度、间隙问题，选用了优质的无氧圆铜杆作为拉丝用原材料，在确保铜单线低电阻率和紧压后的截面前提下，调整紧压模具的尺寸，实现了导体外观和电气特性的统一。

关于绝缘单元：为提倡低碳、绿色、环保理念，绝缘单元采用非交联的聚丙烯半导电屏蔽材料和105℃环保型改性聚丙烯绝缘料三层共挤。改性聚丙烯绝缘材料优势如下，性能优势：1）击穿场强高，介电常数和介质损耗随温度变化小，具有良好的电气绝缘性能；2）机械性能高，XLPE绝缘料老化前抗张强度≥13.5MPa，断裂伸长率≥350%；XLPE屏蔽料老化前抗张强度≥12.5MPa，断裂伸长率≥200%；改性聚丙烯绝缘料老化前抗张强度实测参数≥23.0MPa，断裂伸长率≥650%，改性聚丙烯屏蔽料老化前抗张强度实测参数≥15.5MPa，断裂伸长率≥450%；由此可见，改性聚丙烯绝缘交机械强度高；3）耐温等级高，耐温等级可达105℃；4）密度轻，密度为0.89g/cm3；5）绝缘厚度薄，相比同等电压等级的XLPE电缆厚度减少20%。加工优势：生产过程中无交联工序，有效减短生产周期；改性聚丙烯绝缘材料是典型的热塑型材料，可循环再利用，符合“双碳”目标需求。

其中，所述外防护层6包括：

防腐蚀层601，设置于所述金属防水层5外侧；

外护套层602，设置于所述防腐蚀层601外侧。

本申请中的防腐蚀层采用热熔胶涂敷而成，其中热熔胶基料为EVA(乙烯-醋酸乙烯共聚物)，具有优良的耐高温、耐寒性、粘附力、密封性、环保性。外护套层为低密度聚乙烯外护套，使铝护套与低密度聚乙烯外护套电缆粘合成一个整体，增强铝套弯曲时的抗变形能力。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (5)

1.环保型改性聚丙烯绝缘平滑铝护套防水防腐型电力电缆，其特征在于，包括：

三根缆芯，所述缆芯呈品字型分布；

包带层，包裹于所述缆芯外侧，且所述包带层与所述缆芯外侧之间留有间隙；

填充层，设置于所述间隙内；

内护套，包裹于所述包带层外侧；

金属防水层，包裹于所述内护套外侧，且所述金属防水层的表面为光滑面；

外防护层，包裹于所述金属防水层外侧；

所述金属防水层为铝护套层，且所述金属防水层通过平滑缩径加工至所述内护套外侧。

2.根据权利要求1所述的环保型改性聚丙烯绝缘平滑铝护套防水防腐型电力电缆，其特征在于，所述内护套与所述金属防水层之间还设置有半导电缓冲阻水层。

3.根据权利要求1所述的环保型改性聚丙烯绝缘平滑铝护套防水防腐型电力电缆，其特征在于，所述缆芯包括：

导体；

绝缘单元，包裹于所述导体外侧；

金属屏蔽层，包裹于所述绝缘单元外侧。

4.根据权利要求3所述的环保型改性聚丙烯绝缘平滑铝护套防水防腐型电力电缆，其特征在于，所述绝缘单元自内向外依次为导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层，且所述绝缘单元为改性聚丙烯绝缘料三层共挤制得。

5.根据权利要求1所述的环保型改性聚丙烯绝缘平滑铝护套防水防腐型电力电缆，其特征在于，所述外防护层包括：

防腐蚀层，设置于所述金属防水层外侧；

外护套层，设置于所述防腐蚀层外侧。