[發(fā)明專利]一種防腐蝕阻水交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610255420.3
• 申請(qǐng)日: 2016-04-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105679453A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張衛(wèi)忠;史波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 無(wú)錫市曙光電纜有限公司
• 主分類號(hào): H01B9/02
• 分類號(hào): H01B9/02;H01B7/28;H01B7/282;H01B7/285
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 賀翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及防火電線電纜領(lǐng)域，特別涉及一種防腐蝕阻水交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。

背景技術(shù)

國(guó)內(nèi)交聯(lián)聚乙烯（XLPE）絕緣電力電纜的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，至今已有三十多年的歷史，因其良好的電氣和機(jī)械物理性能，且具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)輕便、傳輸容量大、安裝敷設(shè)及維護(hù)保養(yǎng)方便、不受落差限制等優(yōu)點(diǎn)，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

上世紀(jì)90年代，電纜專家們?cè)鴮?0年代初使用的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)由于沒(méi)有采用防腐阻水結(jié)構(gòu)的電纜已無(wú)法運(yùn)行，電纜使用壽命沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)預(yù)期30年的目標(biāo)。經(jīng)對(duì)故障電纜的解剖分析，主要原因是XLPE電纜在敷設(shè)和運(yùn)行期間，外力造成電纜護(hù)套及絕緣損傷或接頭損壞時(shí)，潮氣或水分會(huì)沿著電纜縱向和徑向間隙滲入，致使XLPE絕緣在運(yùn)行電壓下產(chǎn)生了水樹(shù)枝。水樹(shù)枝經(jīng)一定時(shí)間后生長(zhǎng)到一定長(zhǎng)度艱險(xiǎn)會(huì)在水樹(shù)枝尖端引發(fā)永久性電樹(shù)枝缺陷，最終導(dǎo)致電纜絕緣擊穿。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)內(nèi)電網(wǎng)10－35KV電力系統(tǒng)中，地下直埋XLPE絕緣電纜基本上沒(méi)有采用阻水結(jié)構(gòu)，普遍在運(yùn)行8－12年后就會(huì)出現(xiàn)水樹(shù)枝，發(fā)生擊穿事故，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。因此，電纜防腐阻水結(jié)構(gòu)的使用對(duì)于保證XLPE電纜的可靠性與壽命都具有非常重要的意義。

由于電纜是經(jīng)過(guò)多種工序分別制作完成，在此過(guò)程中會(huì)在金屬屏蔽帶表面有多種可能產(chǎn)生水分：1）電纜生產(chǎn)過(guò)程中材料本身含有水分；2）電纜在生產(chǎn)完成后熱縮帽密封不良好；3）電纜在敷設(shè)中外護(hù)套破損或發(fā)生過(guò)電壓時(shí)外護(hù)套擊穿；4）制作電纜中間接頭或終端時(shí)，制作時(shí)未用加熱毯進(jìn)行加熱校直排濕，以及電纜附件在繞包密封時(shí)密封不良好，電纜接頭部分有潮汽進(jìn)入；5）根據(jù)電滲現(xiàn)象，由于我國(guó)大部分雨水呈酸性，電纜長(zhǎng)期浸泡在水中，絕緣材料含有水分，水分在電場(chǎng)作用下帶正電，當(dāng)電纜芯加正極性試驗(yàn)電壓時(shí)，水分被電纜芯排斥，滲向金屬屏蔽；絕緣中的水分相對(duì)較少；當(dāng)電纜芯加負(fù)極性試驗(yàn)電壓時(shí)，水分會(huì)被電纜芯吸引，滲過(guò)絕緣向電纜芯移動(dòng)，在移動(dòng)的過(guò)程中使絕緣中高場(chǎng)強(qiáng)區(qū)的水分相對(duì)增加。在電纜交接竣工試驗(yàn)中和電纜正常運(yùn)行中，水分在電纜中來(lái)回游走，導(dǎo)致金屬屏蔽腐蝕；6）電纜滿載――半載――檢修或晝夜溫差較大時(shí)外護(hù)套里的氣體會(huì)由于正負(fù)壓影響，受熱時(shí)電纜護(hù)套里弄為正壓，沖擊附件的密封處，冷卻后電纜護(hù)套里又為負(fù)壓會(huì)吸進(jìn)一些潮氣。

由于電纜通電運(yùn)行時(shí)就會(huì)發(fā)熱同時(shí)將需向外傳導(dǎo)散發(fā)出去，當(dāng)電纜或運(yùn)行環(huán)境中含有水分和電解質(zhì)時(shí)，由于屏蔽帶所處位置受電磁場(chǎng)影響會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，繞包在絕緣屏蔽表面上的常規(guī)金屬屏蔽帶就很容易加速發(fā)生腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供是一種阻水性好、防腐蝕性好的交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜。

本發(fā)明公開(kāi)了一種防腐蝕阻水交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，包括由一根或多根阻水線芯絞合而成的纜芯，在纜芯的空隙處設(shè)有阻水填充層，在纜芯外繞包厚度為2-4mm的阻水帶，在阻水帶外依次縱包厚度為4-6mm的鋁塑復(fù)合帶和擠包厚度為8-10mm的防水PE護(hù)套；所述的阻水線芯由阻水導(dǎo)體、采用三層共擠方式依次擠包在阻水導(dǎo)體上的半導(dǎo)電屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層以及繞包在絕緣屏蔽層外的納米鋁合金屏蔽帶構(gòu)成。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述阻水填充層為阻水填充繩、阻水填充紗或阻水填充繩和阻水填充紗的共同體。

進(jìn)一步改進(jìn)，所述的納米鋁合金屏蔽帶包括鋁合金基礎(chǔ)材料層，該鋁合金基礎(chǔ)材料層的兩側(cè)分別對(duì)稱設(shè)有由內(nèi)而外覆蓋的非晶態(tài)物質(zhì)過(guò)渡層、非金屬層和納米導(dǎo)電材料層。

采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下有益效果：

1、上述電纜結(jié)構(gòu)在徑向防水方面選用防水鋁塑復(fù)合帶和擠包的聚乙烯護(hù)套共同作用達(dá)到徑向防水的目的，其機(jī)理為當(dāng)擠包聚乙烯護(hù)套時(shí)，由于聚乙烯融體高溫和壓力的作用，鋁塑復(fù)合帶表面的聚乙烯膜與聚乙烯護(hù)套的內(nèi)表面得以很好的粘結(jié)，從而從外界阻止了水分的進(jìn)入，達(dá)到良好的阻水效果；

2、將受潮后容易被腐蝕的金屬屏蔽帶用納米鋁合金屏蔽帶代替，避免了普通的金屬屏蔽帶被氧化腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)；

3、從外護(hù)層向內(nèi)依次采取防水措施，保證水分和潮氣不可能進(jìn)入，杜絕了金屬屏蔽帶受浸蝕的風(fēng)險(xiǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明納米鋁合金屏蔽帶的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明做更進(jìn)一步的解釋：