[發明專利]一種均勻穩定耐擊穿的高壓屏蔽電纜

在審

• 申請號: 201811358034.2
• 申請日: 2018-11-15
• 公開（公告）號: CN109608748A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 魏芳芳
• 申請（專利權）人: 合肥天沃能源科技有限公司
• 主分類號: C08L23/08
• 分類號: C08L23/08;C08L23/16;C08L51/06;C08L23/06;C08L31/04;C08K13/06;C08K9/02;C08K7/18;C08K3/04;H01B9/02
• 代理公司: 合肥道正企智知識產權代理有限公司 34130
• 代理人: 武金花

本發明涉及電力能源技術領域，具體涉及一種均勻穩定耐擊穿的高壓屏蔽電纜。電纜由內層到外層包括導線芯、云母帶、內半導電屏蔽層、聚烯烴絕緣層、外半導電屏蔽層、金屬網屏蔽層、防水阻燃層和外絕緣護套，內半導電屏蔽層材料的組分包括：線性低密度聚乙烯、三元乙丙橡膠、乙烯?醋酸乙烯酯共聚物、馬來酸酐接枝聚乙烯、半導電屏蔽料、強化劑、偶聯劑、交聯劑、增塑劑、聚乙烯蠟。其中，半導電屏蔽料由金屬微球和球化石墨烯微粉經特殊工藝制備而成，該型電纜中內半導電屏蔽層的性能突出，顯著提高了電纜的耐高壓性能，材料的穩定性極好，使用壽命較長。

技術領域

本發明涉及電力能源技術領域，具體涉及一種均勻穩定耐擊穿的高壓屏蔽電纜。

背景技術

電力是以電能作為動力的能源。發明于19世紀70年代，電力的發明和應用掀起了第二次工業化高潮。成為人類歷史18世紀以來，世界發生的三次科技革命之一，從此科技改變了人們的生活。即使當今的互聯網時代，我們仍然對電力有著持續增長的需求，因為我們發明了電腦、家電等更多使用電力的產品。不可否認新技術的不斷出現使得電力成為人們的必需品。常規電力能源的生產方式包括：火力發電、太陽能發電、大容量風力發電技術、核能發電、氫能發電、水利發電和垃圾焚燒發電等。無論是哪種發電方式，為了降低成本發電廠一般都位于資源富集地，這導致電力生產地和電力市場的分離，因此發電廠產生的電力需要通過電網進行運輸，達到主要的電力用戶端。

電力運輸過程中必然會產生損耗，通過升高輸電電壓可以降低電力在線網上的損耗，因此電力運輸通常采用高壓輸電線路，我國世界上高壓輸電技術水平最高的國家之一，也是500KV-1000KV超高壓輸電技術應用最廣泛的國家之一。高壓和超高壓輸電技術對輸電設備的性能要求極高，各種輸電設備和材料的性能指標也非常高，這需要材料技術的同步發展。

電力電纜中一般都存在屏蔽層，屏蔽層為了均勻導電線芯和絕緣電場，6kV及以上的中高壓電力電纜一般都有導體屏蔽層和絕緣屏蔽層，部分低壓電纜不設置屏蔽層。屏蔽層有半導電屏蔽和金屬屏蔽兩種。半導電屏蔽層通常設置在導電線芯的外表面和絕緣層的外表面，分別稱為內半導電屏蔽層和外半導電屏蔽層。半導電屏蔽層是由電阻率很低且厚度較薄的半導電材料構成。內半導電屏蔽層是為了均勻線芯外表面電場，避免因導體表面不光滑以及線芯絞合產生的氣隙而造成導體和絕緣發生局部放電。外半導電屏蔽層與絕緣層外表面接觸很好，且與金屬護套等電位，避免因電纜絕緣表面裂紋等缺陷而與金屬護套發生局部放電。

對于內半導電屏蔽層來說，屏蔽料的電學性能和機械性能穩定性、純凈度等方面的要求極高，如果半導電屏蔽層材料存在體積電阻波動、材料不夠均勻平整、毛刺或凸出物等情況，容易導致局部電場的異常變化；嚴重時甚至出現材料被擊穿和燃燒等狀況，這種風險在高壓電纜中尤其嚴重。中國發明專利授權公告號CN103739929B和CN103665533B分別公開了兩種電纜用半導電屏蔽料，這兩者分別采用石墨烯粉和導電炭黑作為導電性材料，填充于聚烯烴護套料中。但是這種導電材料在護套料中混合，均存在分散性和均勻度不足的缺陷，容易對線纜中電場分布造成影響，造成前述的一些問題；而且這種導電性材料的填充比例也會對屏蔽料的性能產生影響，填充量過大容易造成屏蔽料的機械強度和耐候性能降低，出現表面裂紋或隱性裂紋，造成電纜局部放電；填充量過低又會影響屏蔽料的電磁屏蔽效果。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明提供了一種均勻穩定耐擊穿的高壓屏蔽電纜，該型電纜中內半導電屏蔽層的性能突出，顯著提高了電纜的耐高壓性能，材料的穩定性極好，使用壽命較長。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：