[發明專利]具有可區別于護套的半導外層的電纜

無效

• 申請號: 201080067420.1
• 申請日: 2010-05-27
• 公開（公告）號: CN103098145A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: F·庫其塔;P·克普倫;G·沙弗里亞;N·凱利
• 申請（專利權）人: 普睿司曼電力電纜及系統美國有限責任公司
• 主分類號: H01B7/36
• 分類號: H01B7/36;H01B9/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 任宗華

技術領域

本發明涉及用于電力輸送或分配的電纜，例如中壓或高壓電纜。更具體地，本發明涉及具有視覺上或物理上可區別于下面的保護護套的擠出的半導外層的電力電纜。

背景技術

電力電纜的結構可根據在它們打算的應用中使用的電壓而變化。一般地，電力電纜可分類為低壓，中壓或高壓電纜。典型地，“低壓”是指最多5kV的電壓，“中壓”是指5kV-46kV的電壓，和“高壓”是指大于46kV的電壓。

中壓和高壓電力電纜包括四個主要的元件。從內部到外部，這些電力電纜包括至少導電元件，電絕緣層，金屬絲網或鞘層，和護套。也可存在相鄰層。一個實例是在導電元件和電絕緣層之間的半導導線屏蔽層。另一實例是在電絕緣層和金屬絲網或鞘層之間的半導絕緣屏蔽層。

在本發明的說明書和權利要求中，“絕緣電纜芯”是指在護套下方的電力電纜的內部且包括至少一個導電元件，至少一層絕緣層，和金屬絲網或鞘層。

通過額定電壓和導線大小，確定在絕緣電纜芯中每一層的厚度，且通過工業標準，例如the?Insulated?Conductors?Engineering?Association(ICEA),the?Association?of?Edison?Illuminating?Companies(AEIC),以及Underwriters?Laboratories(UL)公布的那些予以規范。根據AEIC和ICEA標準，規定并測試電力電纜的性能衡量標準。

術語“導電元件”可以是指電學類型或混合電學/光學類型的導體。電學類型的導體可以由銅，鋁或鋁合金制造。此外，電學類型的導體可以是或者固體或者絞合金屬，其中絞合會增加電纜的撓性。若絞合的話，則用于中壓電纜和常常也用于高壓電纜的電學類型的導體常常包括線材密封(strand?seal)，以填充其間隙，這有助于防止水沿著導線遷移?；旌想妼W/光學類型導線可包括混合電力/通信電纜，所述混合電力/通信電纜除了包括導電元件以外，還包括光纖元件以供通信目的。

半導內部層典型地包圍電導體。半導內部層最常常是通過在導電元件周圍擠出施加的半導交聯聚合物層。

在半導內部層徑向向外的位置處排列的電絕緣層通常由熱塑性或熱固性材料制造。實例包括交聯的聚乙烯(XLPE)，乙烯-丙烯橡膠(EPR)，或聚氯乙烯(PVC)。絕緣層可包括提高絕緣體壽命的添加劑。例如，常常添加水樹延遲劑(tree?retardant)添加劑到XLPE中，以抑制絕緣層內水樹的生長。

可在該絕緣層上擠出例如由半導聚合物制造的半導中間層。半導中間層通常通過擠出粘合到所述絕緣層上，或者尤其對于一些高壓電纜來說，可通過其他方式粘結到所述絕緣層上。

交疊絕緣屏蔽層的金屬屏蔽層可包括金屬絲網或鞘層。通常金屬絲網或鞘層由鋁，鋼，鉛，或銅制造。一般地，金屬絲網或鞘層是連續的管狀組件或在自身上折疊且焊接或密封形成管狀組件的金屬片材。更特別地，金屬屏蔽層可以例如以具有交疊的接縫或者焊接的接縫的縱向施加的波紋銅膠帶，螺旋施加的線材(即加蔽線或同心的中性線(neutral?wire))或平坦的銅帶形式形成。半導中間層有利地與金屬屏蔽層電接觸。

對于本發明說明書的目的來說，措辭“單極電纜”是指提供有具有以上定義的單一導電元件的絕緣電纜芯的電纜，而措辭“多極電纜”是指提供有至少一對導電元件的電纜。更詳細地，當多極電纜具有數量等于2的導電元件時，該電纜在技術上定義為“雙極電纜”，若存在三個導電元件，則該電纜被稱為“三極電纜”，如此類推。

在用于中壓電力傳輸或分配的多極電纜情況下，通常例如通過螺旋纏繞預定節距，一起結合電纜中的導電元件，所述導電元件各自被以上討論的半導和絕緣層以及金屬鞘層包圍。纏繞導致多個間隙區域的形成，所述間隙區域用填充材料填充。填充材料起到給出多極電纜圓形截面的作用。填充材料可以是常規的類型，例如通過擠出施加的聚合物材料，或者可以是發泡的聚合物材料。

美國專利No.5,281,757(在此通過參考引入)公開了用于電力電纜的絕緣電纜芯。在美國專利No.5,281,757中，電力電纜具有絞合導線，在導線周圍的半導應力控制層，在應力控制層周圍的絕緣層，在絕緣層周圍的半導絕緣屏蔽層，和在屏蔽層周圍的具有交疊邊緣部分的無孔金屬條帶。隨著溫度變化，電纜元件的膨脹與收縮，該條帶相對于護套和屏蔽層自由移動，通過粘合劑，將條帶的交疊邊緣部分粘結在一起，所述粘合劑允許隨著這種溫度變化，邊緣部分相對于彼此移動，且在邊緣部分之間沒有產生流體通路。