CN212485015U

CN212485015U - 一种交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套超高压电力电缆

Info

Publication number: CN212485015U
Application number: CN202020777625.XU
Authority: CN
Inventors: 吉航; 赵英荣
Original assignee: JIANGSU DONGFENG CABLE CO Ltd
Current assignee: JIANGSU DONGFENG CABLE CO Ltd
Priority date: 2020-05-12
Filing date: 2020-05-12
Publication date: 2021-02-05
Anticipated expiration: 2030-05-12

Abstract

本实用新型公开了一种交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套超高压电力电缆，包括绝缘线芯，在绝缘线芯外设置综合缓冲层，在综合缓冲层外包覆皱纹铝护套，在皱纹铝护套外喷涂水溶性树脂涂料形成防水层后再涂覆一层导电石墨烯涂层，在导电石墨烯涂层外包覆加强编织防水层，在加强编织防水层外涂覆聚氨基甲酸酯防腐层，在聚氨基甲酸酯防腐层外喷涂有硅溶胶层，在硅溶胶层外挤包聚氯乙烯外护套。本实用新型具有高性能、低成本、防水、耐高温、耐腐蚀等性能。

Description

一种交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套超高压电力电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆领域，具体涉及一种交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套超高压电力电缆。

背景技术

社会的快速发展要求电力负荷越来越大，电压等级越来越高。为解决电力大容量传输与空间场地的矛盾，超高压电缆的应用越来越广泛。现有的超高压电缆的结构缓冲层采用半导电缓冲组水带，电缆运行时伴随着几个热循环后由于电缆的热膨胀冷收缩后电缆的绝缘屏蔽与缓冲阻水带之间会形成间隙，这样二者之间会产生电位差影响电缆的可靠运行，其次影响电缆的纵向透水效果。交联缆芯由于绝缘厚导体规格大，缆芯外径大的特点，在交联时由于材料特性绝缘会收缩不均匀导致缆芯不圆整，电缆运行时在不圆整处会形成电场集中，长时间运行容易造成电缆被击穿，同时电场集中在冲击电压下绝缘击穿性能会下降。1952年，瑞典在北部发电厂敷设了380千伏超高压电缆,实现了超高压电缆的应用。到80年代已制成1100千伏、1200千伏的特高压电力电缆。随着现在电缆使用的广泛，现有技术中的电缆存在着防火性能不足，当其周围的温度过高，会造成电缆的损坏，电缆结构落后，性能较低，成本较高：1、导体为紧压圆形结构，集肤效应严重，导体利用率低；2、导体整体紧压程度较小，外径较大，成本较高；3、导体绞合紧压时铜单丝冷变形，电导率降低；4、电缆结构简单，功能单一；

由于有时需要运用到特殊的场合，例如沿海岛屿与内陆的连接、海洋石油勘探平台、海上风能发电场的海底或水底的电能和光信号的传输等场合，因此这种电缆应具备一定的径向防水性能，应具有耐腐蚀和耐冲击性能；常采用的是单一阻水带的结构，在电缆受损，损伤深入到导体时，导体间隙内的阻水带不足以阻止海水沿导体纵向渗透，有可能在导体内形成水树，使整根电缆报废，这样维修费用高，维修时间长，停电损失大；

另外，电缆缆芯如果长期处于高温环境之中，导体会出现损坏等情况，从而导致电缆的电气性能、信号传输性能等受到极大的影响，无法继续满足使用要求；

因此超高压电缆作为城市电力输电专用设备，其安装敷设之后能否长期安全可靠输电显得尤为重要。针对超高压电缆结构落后、性能较低和成本较高的问题，急需提供一种高性能、低成本、防水、耐高温、耐腐蚀超高压电缆。

实用新型内容

实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，提供一种高性能、低成本、防水、耐高温、耐腐蚀的交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套超高压电力电缆。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型提供一种交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套超高压电力电缆，包括绝缘线芯，在绝缘线芯外设置综合缓冲层，在综合缓冲层外包覆皱纹铝护套，在皱纹铝护套外喷涂水溶性树脂涂料形成防水层后再涂覆一层导电石墨烯涂层，在导电石墨烯涂层外包覆加强编织防水层，在加强编织防水层外涂覆聚氨基甲酸酯防腐层，在聚氨基甲酸酯防腐层外喷涂有硅溶胶层，在硅溶胶层外挤包聚氯乙烯外护套。

进一步地，所述的绝缘线芯包括分割导体，在分割导体的外表面涂覆导电石墨烯涂层，在导电石墨烯涂层外挤包交联聚乙烯绝缘层，在交联聚乙烯绝缘层外挤包绝缘屏蔽层。

进一步地，所述的综合缓冲层包括第一半导电缓冲阻水带与第二半导电缓冲阻水带，在第一半导电缓冲阻水带与第二半导电缓冲阻水带之间设有半导电丁基胶带，在第二半导电缓冲阻水带的外侧设有TPU薄膜。

进一步地，所述的加强编织防水层包括由径向为涤纶丝和纵向为尼龙丝交织编织而成的加强层，在加强层表面涂刷环氧树脂涂料层。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、分割导体可以更好的降低集肤效应对导体的影响，更大程度的提高电缆的载流量；

2、内外采用导电石墨烯涂层，达到表面电阻率102-103Ω/sq，耐候性能好：高低温循环5000小时（-40~85℃），涂层无异常，高温高湿5000小时（85℃+ 85RH%），涂层无异常；且集高强度、高韧性、高导热性、超大比表面积等优点于一体，并且进一步提高了导体以及电缆的导电性；

3、综合缓冲层在承载能力方面、抵抗强大冲击力方面都大大得到了提高，也适应金属护套的热胀冷缩现象，防止了击穿事故的发生，半导电缓冲阻水带起到了均匀电场、阻水缓冲、屏蔽作用，能够避免水分进入电缆内部，对电缆的导电性能造成影响，保证电缆使用的效率；

4、皱纹铝护套有着承受电缆短路电流、径向防水以及承受抗侧压力的作用；并且在外喷涂水溶性树脂涂料形成防水层，具有良好的耐腐蚀性能，特别是耐碱性，并有较好的耐磨性，与皱纹铝护套有较好的附着力，有良好的弹性和硬度，收缩率较低；

5、强编织防水层与防水层形成内外防水双重结构，大大提高电缆的防水性能；

6、聚氨基甲酸酯防腐层使得电缆具有耐高温性能，最高耐热度为155℃，并且有良好的耐化学腐蚀性、耐油性、耐磨性和附着力，韧性和电绝缘性均较好；

7、硅溶胶层是二氧化硅纳米级粒子在水中形成的胶体，进一步提高电缆内部涂料的牢固，且耐老化、防火、耐高温可达1500-1600°C；

8、聚氯乙烯外护套使得电缆具有难燃、耐磨、抗化学腐蚀、气体水汽低渗漏好，隔热、保温、防潮、阻燃等性能。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的合缓冲层的示意图；

图3为本实用新型的加强编织防水层的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套超高压电力电缆，包括绝缘线芯，所述的绝缘线芯包括分割导体1，可以更好的降低集肤效应对导体的影响，更大程度的提高电缆的载流量，分割导体在分割导体的外表面涂覆导电石墨烯涂层2，达到表面电阻率102-103Ω/sq，耐候性能好：高低温循环5000小时（-40~85℃），涂层无异常，高温高湿5000小时（85℃+ 85RH%），涂层无异常；且集高强度、高韧性、高导热性、超大比表面积等优点于一体，并且进一步提高了导体的导电性；在导电石墨烯涂层外挤包交联聚乙烯绝缘层3，在交联聚乙烯绝缘层外挤包绝缘屏蔽层4；在绝缘线芯外设置综合缓冲层5，在综合缓冲层外包覆皱纹铝护套6，有着承受电缆短路电流、径向防水以及承受抗侧压力的作用；在皱纹铝护套外喷涂水溶性树脂涂料形成防水层7，具有良好的耐腐蚀性能，特别是耐碱性，并有较好的耐磨性，与皱纹铝护套有较好的附着力，有良好的弹性和硬度，收缩率较低，后再涂覆一层导电石墨烯涂层2，该涂层耐候性能好：高低温循环5000小时（-40~85℃），涂层无异常，高温高湿5000小时（85℃+ 85RH%），涂层无异常，更好的保护了防水层；在导电石墨烯涂层外包覆加强编织防水层8，与防水层7形成内外防水双重结构，大大提高电缆的防水性能；在加强编织防水层外涂覆聚氨基甲酸酯防腐层9，使得电缆具有耐高温性能，最高耐热度为155℃，并且有良好的耐化学腐蚀性、耐油性、耐磨性和附着力，韧性和电绝缘性均较好；在聚氨基甲酸酯防腐层外喷涂有硅溶胶层10，是二氧化硅纳米级粒子在水中形成的胶体，进一步提高电缆内部涂料的牢固，且耐老化、防火、耐高温可达1500-1600°C，在硅溶胶层外挤包聚氯乙烯外护套11，使得电缆具有难燃、耐磨、抗化学腐蚀、气体水汽低渗漏好，隔热、保温、防潮、阻燃等性能。

如图2所示，所述的综合缓冲层包括第一半导电缓冲阻水带51与第二半导电缓冲阻水带53，在第一半导电缓冲阻水带与第二半导电缓冲阻水带之间设有半导电丁基胶带52，在第二半导电缓冲阻水带的外侧设有TPU薄膜54，相互之间复合而成，整个综合缓冲层在承载能力方面、抵抗强大冲击力方面都大大得到了提高，也适应金属护套的热胀冷缩现象，防止了击穿事故的发生，半导电缓冲阻水带起到了均匀电场、阻水缓冲、屏蔽作用，能够避免水分进入电缆内部，对电缆的导电性能造成影响，保证电缆使用的效率。

如图3所示，所述的加强编织防水层包括由径向为涤纶丝和纵向为尼龙丝交织编织而成的加强层81，该加强层结实耐用、弹性好、不易变形、耐腐蚀、绝缘，在加强层表面涂刷环氧树脂涂料层82，具有良好的耐腐蚀性能，特别是耐碱性，并有较好的耐磨性，有良好的弹性和硬度，收缩率较低。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套超高压电力电缆，其特征在于：包括绝缘线芯，在绝缘线芯外设置综合缓冲层，在综合缓冲层外包覆皱纹铝护套，在皱纹铝护套外喷涂水溶性树脂涂料形成防水层后再涂覆一层导电石墨烯涂层，在导电石墨烯涂层外包覆加强编织防水层，在加强编织防水层外涂覆聚氨基甲酸酯防腐层，在聚氨基甲酸酯防腐层外喷涂有硅溶胶层，在硅溶胶层外挤包聚氯乙烯外护套。

2.根据权利要求1所述的交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套超高压电力电缆，其特征在于：所述的绝缘线芯包括分割导体，在分割导体的外表面涂覆导电石墨烯涂层，在导电石墨烯涂层外挤包交联聚乙烯绝缘层，在交联聚乙烯绝缘层外挤包绝缘屏蔽层。

3.根据权利要求1所述的交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套超高压电力电缆，其特征在于：所述的综合缓冲层包括第一半导电缓冲阻水带与第二半导电缓冲阻水带，在第一半导电缓冲阻水带与第二半导电缓冲阻水带之间设有半导电丁基胶带，在第二半导电缓冲阻水带的外侧设有TPU薄膜。

4.根据权利要求1所述的交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套超高压电力电缆，其特征在于：所述的加强编织防水层包括由径向为涤纶丝和纵向为尼龙丝交织编织而成的加强层，在加强层表面涂刷环氧树脂涂料层。