[發明專利]鋁合金鎧裝平行排布智能復合電力電纜及其制造方法

有效

• 申請號: 201110353870.3
• 申請日: 2011-11-10
• 公開（公告）號: CN102394138A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 何大海;莫凡;凌璐
• 申請（專利權）人: 何大海;莫凡;凌璐
• 主分類號: H01B9/02
• 分類號: H01B9/02;H01B13/00
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張靜潔

技術領域

本發明涉及一種用于電力傳輸的智能復合電力電纜及其制造方法，尤其涉及一種鋁合金鎧裝平行排布的智能復合電力電纜及其制造方法，具體適用于變頻電源的牽引電機的電力傳輸。

背景技術

目前，城市電力傳輸還存在著較多使用架空電線的情況。隨著城市建設的現代化程度的提高，要求架空電線落地的市場需求也有所擴大，因此選擇何種電纜便成為迫切的技術問題。如果通過挖掘電纜溝來布置電纜，則增加了許多建設投資。而且一旦電纜發生故障需要維修，會有多次占用周邊空地而影響城市環境的情況發生。

如圖1所示，已有的金屬鎧裝的電力電纜大多是單芯或多芯扭絞，采用鎧裝金屬帶9（例如鋼帶、鋁合金帶、不銹鋼帶等）進行繞包，或金屬氬弧焊管材鎧裝，并在金屬鎧裝外擠PVC護套10。也有一些電力電纜產品設置了外層金屬絲作為電阻檢測的實施功能件，但電纜的工作溫度無法實時監測。還有一些防火聚乙烯絕緣電纜，所滿足的使用條件中不具備可以直接埋入地面土層中。而多芯電力電纜則存在著扭絞破壞絕緣層的問題，也無法控制電纜的電容值。利用金屬帶9（鋼帶、不銹鋼帶、鋁合金帶等）鎧裝的電纜存在著金屬腐蝕而造成使用壽命縮短的問題，因此不得不在金屬鎧裝層外擠PVC護套10加以保護，這樣就增加了電纜的制造成本。至于氬弧焊形成的金屬管材鎧裝電纜也存在著無法密封的問題，其使用壽命幾乎與金屬帶鎧裝電纜相同，所以也采用了在外層擠PVC護套10的結構，同樣成本較高。

為了智能化實時監測電纜的工作溫度，歐洲、日本、韓國與美洲一些電力電纜傳輸線上采用外敷熱敏光纖的方法，但在使用中會出現光纖極易損壞的情況，造成線路維護費用的增加。如中國專利CN200410035010.5公開了一種光纖復合電力電纜，將光纖繞包在導體的絕緣層外。這樣的結構會導致極易損壞光纖，所以不得不在繞包的光纖外再擠護套，由此增加了電纜的制造成本，以及致使工藝流程復雜化。

當前，在城市軌道交通車輛上使用的變頻調速電機的電力傳輸系統選擇的是單根電力電纜平行安裝，以控制電纜的電容值，因此造成了電力電纜布置空間的增加，同時也使得固定卡具和保護外殼的重量增加，進而增加了列車的重量。

而對于磁浮交通系統所選擇的沿線軌道長定子的饋電電纜的敷設方式則極為特殊，因為饋電電纜的電容值控制將直接影響同步直線電機的牽引效率和動力，也會影響電機的控制系統。因此結合考慮上述因素，如圖2所示，在目前高速磁浮交通系統中的沿線長定子的饋電電纜采用的是三根電力電纜平行捆扎的敷設方式，是較為合適的選擇。但是，在磁浮沿線幾十公里，甚至是上千公里所敷設的電力電纜，都是利用尼龍捆扎帶8捆扎成具有三角截面形狀的饋電電纜，從而造成大量耗費人力和物力資源的情況。因此，如何在饋電電纜的結構上進行改進以解決上述技術問題，并且同時考慮到同步變速電機的牽引饋電問題，成為高速磁浮交通系統建設的關鍵，甚至也是軌道交通系統建設的關鍵所在。

綜上所述，在該技術領域所涉及的技術問題是：1.如何選擇合適的電力電纜結構，滿足可以直接埋入地表層內，并且不需要電纜溝或電纜管道；2.由此涉及到如何智能化實時監測電纜的工作狀態，準確檢測電纜故障點；3.如何控制變頻電力傳輸中的電力電纜電容；4.如何減輕電力電纜的重量，適當降低制造成本。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋁合金鎧裝平行排布智能復合電力電纜及其制造方法，所述智能復合電力電纜可實時監測其工作溫度；可直接埋入地表土壤中，并且防水、防蟻、防鼠以及耐腐蝕；可抑制渦流損失，降低周圍的電場強度，減小電磁輻射及電化學腐蝕，滿足電力傳輸的安全運行電氣條件；應用范圍廣。

為實現上述目的，本發明的技術方案是提供一種鋁合金鎧裝平行排布智能復合電力電纜，其包含：三根電力電纜，呈三角形截面相互平行排布，且兩兩之間的最外層絕緣表面相切接觸；熱敏光纖電纜，設置在所述三根電力電纜排布形成的幾何空間中心，且與所述電力電纜平行設置；鋁合金鎧裝護套管，封閉套設在所述三根電力電纜的外部，呈波紋管。

所述的單根電力電纜包含：導電體；設置在所述導電體外部的內絕緣層；繞包在所述內絕緣層外部的金屬屏蔽層；包覆在所述金屬屏蔽層外部的半導體絕緣層；以及設置在所述半導體絕緣層外部的外絕緣保護層。

所述的導電體由多芯純鋁線扭絞形成。

所述的內絕緣層和外絕緣保護層均為交聯聚乙烯層。