[發明專利]具有厚絕緣層的電力電纜和其制造方法

有效

• 申請號: 201480010726.1
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN105378858B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: T·J·珀森
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限責任公司
• 主分類號: H01B13/14
• 分類號: H01B13/14;H01B7/02;H01B9/02
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務所11494
• 代理人: 吳培善

技術領域

本發明涉及電力電纜。在一個方面中，本發明涉及包含厚絕緣層的電力電纜，而在另一個方面中，本發明涉及一種制造具有厚絕緣層的電力電纜的方法。

背景技術

擠壓式高壓電纜利用厚絕緣層以確保可靠使用壽命。這類電纜設計在電纜制造中產生挑戰，包括以下：i)足夠長的硫化過程以確保內部絕緣層的充分交聯，ii)足夠冷卻過程以冷卻電纜從而使得能夠卷取，iii)控制冷卻以使造成導體從絕緣層“向后收縮”的縱向應力最小化，iv)在一些制造配置中電纜定心的困難，在所述配置中厚壁電纜設計經受導致導體周圍的熔融絕緣材料下垂的重力，v)需要較長脫氣時間以經由通過厚絕緣層的擴散過程移出交聯副產物，以及vi)適用于高壓電纜制造的電纜線路的可用性受限制。

現有技術水平的電纜制造方法涉及在兩個半導體(屏蔽)層之間以同心方式圍繞導體真正三層擠壓絕緣層。這一方法在絕緣材料和周圍材料之間提供光滑界面并且避免在多步方法中引入污染物。但是，對于厚絕緣層，熱誘導的交聯和將交聯副產物隨后抽空或脫氣導致低生產率。

盡管已知在多個步驟中擠壓絕緣層的潛能，但無參考文獻建議由高導電性和/或介電常數的中間層分離的多擠壓絕緣層。在不存在此類中間層的情況下層的多重性使得有可能在配合絕緣層之間引入污染物或空隙，其將不利地影響電纜可靠性。此外，因為在多個步驟中擠壓絕緣層將需要步驟相對快速連續進行以使得可以應用第二半導體層以允許收集和儲存電纜，所以歸因于固化較薄層的交聯和脫氣時間減少的優勢丟失，因為絕緣層正如同其在單一步驟中擠壓一樣厚。另外，在單道次方法中使用多個擠壓層將需要現有制造方法安裝額外擠壓機，以試圖獲得目前在現有技術水平的真正三層方法中獲得的品質。

發明內容

在一個實施例中，本發明是一種制造包含導體、半導體層以及絕緣層的電力電纜的方法，所述方法包含以下步驟：

(A)圍繞所述導體擠壓位于第一和第二半導體層之間的第一絕緣層以制造包含以下的內部電力電纜：

(1)所述導體，所述導體接觸

(2)第一半導體層，所述第一半導體層還接觸

(3)第一絕緣層，所述第一絕緣層還接觸

(4)第二半導體層，以及

(B)圍繞所述內部電力電纜擠壓位于第三和第四半導體層之間的第二絕緣層以制造包含所述內部電力電纜的所述電力電纜，其中所述第二半導體層接觸：

(5)所述第三半導體層，所述第三半導體層還接觸

(6)所述第二絕緣層，所述第二絕緣層還接觸

(7)所述第四半導體層。

在一個實施例中，本發明是一種包含以下的電力電纜：

(A)具有外部端面表面的導體，

(B)具有第一和第二端面表面的第一半導體層，所述第一半導體層的所述第一端面表面接觸所述導體的所述外部端面表面；

(C)具有第一和第二端面表面的第一絕緣層，所述第一絕緣層的所述第一端面表面接觸所述第一半導體的所述第二端面表面；

(D)具有第一和第二端面表面的第二半導體層，所述第二半導體層的所述第一端面表面接觸所述第一絕緣層的所述第二端面表面；

(E)具有第一和第二端面表面的第三半導體層，所述第三半導體層的所述第一端面表面接觸所述第二半導體層的所述第二端面表面；

(F)具有第一和第二端面表面的第二絕緣層，所述第二絕緣層的所述第一端面表面接觸所述第三半導體層的所述第二端面表面；以及

(G)具有第一和第二端面表面的第四半導體層，所述第四半導體層的所述第一端面表面接觸所述第二絕緣層的所述第二端面表面。

在一個實施例中，第一和第二道次都是三層擠壓物。本發明的方法允許兩個道次用相同設備進行，并且維持良好品質界面。中間(第二和第三)半導體層提供高導電性或介電常數的屏障，并且其以可以避免應力集中的方式囊封任何潛在污染物。換句話說，當第三半導體層施加到第二半導體層上時，可能積聚在第二半導體層上的任何污染物被截留在第二和第三半導體層之間。

附圖說明

圖1是制造本發明內部電力電纜的方法的一個實施例的示意性說明。

圖2是本發明的內部電力電纜的一個實施例的示意性說明。

圖3是在內部電力電纜上方擠壓第三和第四半導體層和第二絕緣層的一個實施例的示意性說明。

圖4是本發明的電力電纜的一個實施例的示意性說明。

圖5是呈分解形式的本發明電力電纜的組件部分的示意性說明。