[發明專利]±500kV梯形型線導體銅絲屏蔽光纖復合直流電纜

有效

• 申請號: 201610744856.9
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN106205820B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 張洪亮;張建民;葉成;夏云海;劉利剛;趙囿林
• 申請（專利權）人: 中天科技海纜有限公司
• 主分類號: H01B7/17
• 分類號: H01B7/17;H01B7/285;H01B11/06;H01B11/22;H01B7/282;H01B7/04
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙)32249
• 代理人: 徐激波

技術領域

本發明涉及一種電纜，特別涉及一種電壓等級為±500kV的大截面梯形型線導體銅絲屏蔽形式光纖復合直流電纜，本發明屬于電纜制造技術領域。

背景技術

柔性直流輸電技術因其線路造價低、線路損耗小，系統穩定，有功功率與無功功率控制靈活，運行可靠，方便分期建設和增容擴建等優勢受到廣泛關注，在孤島送電、城市配電網的增容改造、交流系統互聯、大規模風電場并網等領域，并已得到廣泛應用。

柔性直流電纜是柔性直流輸電技術的關鍵裝備之一，柔性直流輸電避免了交流輸電過程的集膚效應和鄰近效應，并且柔性直流輸電距離較長，大長度絕緣線芯的連續生產有利于降低電纜制造成本，因此多數情況下柔性直流電纜用大截面導體一般不采用分割導體形式。對于截面在2000mm²以下的柔性直流海纜導體，緊壓圓形絞合導體可以滿足其結構設計及連續生產要求，并且有效實現導體的縱向阻水，國內外已有多項工程應用。但是當導體截面超過2000mm²，受目前導體絞合設備所能完成的最多單絲根數能力限制，進一步實現增大截面只能依靠增大單絲直徑，容易造成了單絲縫隙較大和緊壓系數偏小的弊端，為后續的絕緣擠出生產帶來更大難度，且較大的導體外徑造成了電纜整體成本的升高，因此需要開發新型結構的大截面阻水導體適應更高輸送容量和更高電壓等級柔性直流輸電需要。

交直流高壓電力電纜的主要應用范圍集中在輸電領域，受電纜結構、制造工藝及設備能力的影響，不同于高壓海底電纜，陸上高壓輸電線路中應用的交直流高壓電力電纜目前還少有光纖復合產品投入應用，傳統的陸地輸電線路中都是采用光纜和電纜分離的方式來完成通信傳輸或者對電纜實施監測，因此帶來了對產品成本、工程難度以及監測效果等方面的弊端。

發明內容

發明目的：本發明的目的是為了解決現有技術中的不足，提供一種填充系數更高、結構更優、有利于大長度連續生產的導體形式，并實現了光纖通信和電力傳輸的功能復合；提供了一種功能更強、生產成本更低并且可靠實用的±500kV柔性直流電纜產品方案，滿足國家直流輸電工程的建設需要，有助于提高我國電力產業的國際競爭力。

技術方案：本發明所述的一種±500kV 梯形型線導體銅絲屏蔽光纖復合直流電纜，包括大截面梯形型線導體、導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、第一半導電阻水緩沖層、光纖單元、銅絲復合銅帶屏蔽層、第二半導電阻水緩沖層、鋁塑復合帶、絕緣外護層以及半導電層；

所述大截面梯形型線導體外設有導體屏蔽層，在導體屏蔽層外設有絕緣層，在絕緣層外設有絕緣屏蔽層，在絕緣屏蔽層外設有第一半導電阻水緩沖層，在第一半導電阻水緩沖層外設有銅絲復合銅帶屏蔽層，在銅絲復合銅帶屏蔽層同層絞合有光纖單元，在光纖單元和銅絲復合銅帶屏蔽層外設有第二半導電阻水緩沖層，在第二半導電阻水緩沖層外設有鋁塑復合帶，在鋁塑復合帶外設有絕緣外護層，在絕緣外護層外設有半導電層；

所述的大截面梯形型線導體由中心線芯和外層梯形銅單絲分層絞合而成，根據不同導體截面需求，中心線芯采用一根圓形銅單線或者采用多根圓形單線緊壓絞合而成，中心線芯外絞合1-6層不等的梯形銅單絲，梯形銅單線采用短底邊向內、長底邊向外的方式進行絞合。

進一步的，所述的導體屏蔽層由半導電捆扎帶和擠出導體屏蔽兩部分組成，擠出導體屏蔽部分和所述絕緣屏蔽層均采用具有超光滑性能、高導電性能和熱固特性的直流電纜專用半導電材料制成，所述絕緣層采用直流電纜專用超潔凈熱固性交聯聚乙烯絕緣料制成。

進一步的，所述第一半導電阻水緩沖層和第二半導電阻水緩沖層均由兩層層或更多層厚度為2.0mm的半導電緩沖阻水帶繞包制成，起到緩沖保護和縱向阻水的作用。

進一步的，所述銅絲復合銅帶屏蔽層采用直徑均一的圓銅絲間隙絞合后外層反向捆扎銅帶而成，所述光纖單元放置于銅帶內與圓銅絲一起完成絞合，絞合時要求銅絲復合銅帶屏蔽層內的銅絲整體分布均勻，且每根光纖單元兩側的圓銅絲緊貼光纖單元放置，同時要求光纖單元的不銹鋼管外徑略小于圓銅絲外徑。

進一步的，所述鋁塑復合帶采用雙面鋁塑復合帶在第二半導電阻水緩沖層外縱包成型后粘結而成，縱包后的鋁塑復合帶留有一定寬度的搭蓋部分，使用熱烘槍烘烤使塑層融化完成粘貼，或者使用專用粘結劑進行粘貼，粘貼完成后形成徑向不透水的密封層。

進一步的，所述半導電層選用半導電護套料與絕緣外護層通過雙層擠出機一次性共擠完成生產，或者使用石墨涂覆在絕緣外護層外。

有益效果：本發明額有益效果如下：