一种中压平滑铝套铠装电力电缆

技术领域

本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种中压平滑铝套铠装电力电缆。

背景技术

随着火灾事故的频发，人们对电线电缆火灾危险性认识不断加深，有关部门对电线电缆防火阻燃等性能的要求也越来越高。由于电缆火灾具有蔓延快、扑救难、产生二次危害、恢复时间长等特点会给国民经济及人民群众的生命财产带来巨大的损失。因此人们对电线电缆的阻燃、防火特性、安全可靠性提出了更加苛刻的运行条件。如防火、防爆、过载能力强,使用寿命长，在火灾条件下，消防电梯、消防泵需保持一定时间内的正常运行，电缆在燃烧后低烟低卤低毒,甚至无烟无卤无毒等特殊要求。电缆阻燃、防火措施是减少电缆着火延燃的重要手段，关键在以防为主，各类阻燃电缆、耐火电缆、防火电缆得到广泛应用。

现有的电缆防火材料结构通常为单层结构，物理抗冲击防护等级低，且功能单一，同时材料耐火能力差，不能长时间耐火，在周围环境中存在燃烧物的情况下隔热性能差，起不到高温保护的作用，导致电缆被破坏而造成危险。

市场上常见的电缆的铝套主要起到承载短路电流，径向阻水，屏蔽电场及承载外部机械应力的作用，而平滑铝套是一种新型铝套，相比于皱纹铝套增加了接触面积、消除了容性放电，提高了电缆阻水性能，减小了电缆外径。

平滑铝套电缆缓释层上的阻水粉吸水后，阻水粉会形服游离的OH-离子，在铝套与缓冲层的接触内侧，生产白色的粉末，因为铝是两性金属，即既能与酸反应，也能与碱反应。

因此铝套与缓冲层接触处的OH-会与铝反应，如果有电场作用下，OH-会更容易汇聚到铝套与缓冲层接触的位置，铝与碱(0H-)发生反应，反应生成的偏铝酸钠极易溶于水，且吸收空气中的CO2发生如下反应：

CO

CO

氢氧化铝能继续反应生成氧化铝：2AI(OH)

针对上述技术问题，故需要进行改进。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中的缺陷，提供一种中压平滑铝套铠装电力电缆，该电缆适用于工频额定电压3.6/6KV～26/35KV输配电线路作配送电能之用。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种中压平滑铝套铠装电力电缆，包括多股紧压导体，多股紧压导体的表面挤包半导电内屏蔽层，半导电内屏蔽层的表面挤包绝缘层，绝缘层的表面挤包半导电外屏蔽层，半导电外屏蔽层的表面添加红色色带后在绕包铜带构成红色线芯；半导电外屏蔽层的表面添加绿色色带后在绕包铜带构成绿色线芯；半导电外屏蔽层的表面添加黄色色带后在绕包铜带构成黄色线芯；红色线芯、绿色线芯、黄色线芯三根线芯绞合后，在其空隙部位增加填充料，再绞合线芯上绕包半导电缓释层，半导电缓释层表面焊接、轧纹电缆平滑铝套，电缆平滑铝套表面挤包电缆PVC护套。

本发明的电缆平滑铝套有效提高电缆的散热性，使用寿命长，使电场分布均匀，控制电位和限制电场，避免在绝缘表面产生局部放电，传到泄漏电流和充电电流，传导故障电流，对维护的接触电压进行防护(接触防护)，对潮气的防护(可防止电流进水)。

本发明专利替代了钢带、铅套铠装，还进一步提高了抗压性能和弯曲性能,降低了电缆的重量之后还利于安装敷设,提高传输效率,且对环境无任何污染,还提高了承载短路电流的能力和提高了屏蔽层的性能,电缆弯曲性能好更易于实现电缆的端头的制作安装。

一种中压平滑铝套铠装电力电缆，介绍了该电缆的结构设计,选材和关键工艺技术，通过对产品性能检测结果显示,该电缆具有良好的机械性能，抗压性能，抗弯曲性能，防潮性能，耐磨性,耐腐蚀性，抗拉性和高柔特性，其重量轻，散热性能好，耐碱，耐油等特点。

作为本发明的一种优选方案，所述紧压导体的数量为3股。

作为本发明的一种优选方案，所述紧压导体为铜或者铝。

作为本发明的一种优选方案，所述电缆平滑铝套采用纯度不小于99.6％的铝材制造；本发明的电缆平滑铝套可以适当降低阻水带中阻水粉的含量，在中国标准化协会团体标准T/CAS374-2019《额定电压26/35kV以上挤包绝缘电力电缆用半导电级冲层材料》中规定采用pH(7.2±0.3)的指标加以控制。

作为本发明的一种优选方案，所述电缆平滑铝套的铝带的伸长率应不小于16％；通过护层结构设计可以减小铝套中的涡流损耗；通过研究发现铝护套中的涡流损耗与厚度成倍数关系，降低铝套厚度就能降低铝套中涡流损耗。

作为本发明的一种优选方案，所述紧压导体的外径为6.0～29.8mm。

作为本发明的一种优选方案，所述半导电内屏蔽层的厚度为0.7mm。

作为本发明的一种优选方案，所述绝缘层的厚度为2.5～10.5mm。

作为本发明的一种优选方案，所述半导电外屏蔽层的厚度为0.7mm。

作为本发明的一种优选方案，所述电缆PVC护套的厚度为2.4～5.1mm。

本发明的有益效果是：

1、本发明的电缆平滑铝套有效提高电缆的散热性，使用寿命长，使电场分布均匀，控制电位和限制电场，避免在绝缘表面产生局部放电，传到泄漏电流和充电电流，传导故障电流，对维护的接触电压进行防护(接触防护)，对潮气的防护(可防止电流进水)；

2、本发明的电缆平滑铝套可以适当降低阻水带中阻水粉的含量，在中国标准化协会团体标准T/CAS 374-2019《额定电压26/35kV以上挤包绝缘电力电缆用半导电级冲层材料》中规定采用pH(7.2±0.3)的指标加以控制；

3、通过护层结构设计可以减小铝套中的涡流损耗；通过研究发现铝护套中的涡流损耗与厚度成倍数关系，降低铝套厚度就能降低铝套中涡流损耗；

4、本发明的平滑铝套的设计在缓冲层间不存在空气间隙，减小了大约0.1km/w的热阻增量。对于35kV以下的中压电缆通过试验结果表明：相同条件下平滑铝套结构的载流量要比皱纹铝套高8％左右；

5、本发明的电缆平滑铝套由于是平滑结构设计，表面无褶皱，因此电缆外径减少了3～6％左右(根据不同电线电压级别),电缆更轻，成本更低；

6、平滑护套的平均电缆装盘长度可以提高2％左右；

7、本发明的电缆平滑铝套解决了铝护与缓冲层的接触问题，可以达到面接触的程度，使电流能均匀地流过缓冲层；

8、本发明的电缆平滑铝套沿圆周方向铝的核张强度均匀。

附图说明

图1为本发明实施例一种中压皱纹铜套铠装电力电缆侧视图。

图2为本发明实施例一种中压皱纹铜套铠装电力电缆的剖面图。

图中附图标记：紧压导体1，半导电内屏蔽层2，绝缘层3，半导电外屏蔽层4，铜带5，填充料6，半导电缓释层7，电缆平滑铝套8，电缆PVC护套9，红色色带11，绿色色带12，黄色色带13。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1-2所示，本实施例提供的一种中压平滑铝套铠装电力电缆，包括多股紧压导体1，其中，紧压导体1的数量为3股，紧压导体1为铜或者铝；多股紧压导体1的表面挤包半导电内屏蔽层2，半导电内屏蔽层2的表面挤包绝缘层3，绝缘层3的表面挤包半导电外屏蔽层4，半导电外屏蔽层4的表面添加红色色带11后在绕包铜带5构成红色线芯；半导电外屏蔽层4的表面添加绿色色带12后在绕包铜带5构成绿色线芯；半导电外屏蔽层4的表面添加黄色色带13后在绕包铜带5构成黄色线芯；红色线芯、绿色线芯、黄色线芯三根线芯绞合后，在其空隙部位增加填充料6，再绞合线芯上绕包半导电缓释层7，半导电缓释层7表面焊接、轧纹电缆平滑铝套8，电缆平滑铝套8表面挤包电缆PVC护套9。

本发明的电缆平滑铝套有效提高电缆的散热性,使用寿命长,可适用用于各种自然高温环境，可靠性高，受气候条件和周围环境影响小，传输性能稳定；一般埋于土壤或敷设于室内、室外、电缆沟、管道沟、地下土壤或隧道中，可承受机械外力作用。

本发明专利替代了钢带、铅套铠装，提高了抗压性能和弯曲性能,降低了电缆的重量之后还利于安装敷设,提高传输效率,且对环境无任何污染,抗老化性能好，抗耐腐蚀性,绝缘性好，满足单相故障短路电流的要求，提高了承载短路电流的能力和提高了屏蔽层的性能,电缆弯曲性能好更易于实现电缆的端头的制作安装。

其中，填充料6为填充绳，为把电缆填充圆而添加的，绝缘层3是聚乙烯绝缘；

具体的，半导电缓释层要求：半导电缓释层的厚度应能满足补偿电缆运行中热膨胀的要求；半导电缓释层应采用弹性材料，绕包应紧密、平整；半导电缓释层应使绝缘半导电屏蔽层与金属屏蔽层保持电气上接触良好。

电缆平滑铝套8材料要求：电缆平滑铝套8应采用纯度不低于99.9％的铜材制造：铜带的伸长率应不小于35％，抗拉强度不小于250mm2；电缆平滑铝套8的作用是保护电力电缆免受外界杂质和水分的侵入，以及防止外力直接损坏电力电缆；一种中压皱纹铜套铠装电力电缆，提高缆芯的机械性能及强度，也能承受垂直方向一定的拉力,提高了产品的综合性能。通过对电缆皱纹铜套外挤包电缆外护套后，有效地提高电力电缆的阻燃能力,也提高了电力电缆的安全性,同时更具有良好的耐磨性，抗拉性和高柔特性。

本发明的平滑铝套的设计在缓冲层间不存在空气间隙，减小了大约0.1km/w的热阻增量。对于35kV以下的中压电缆通过试验结果表明：相同条件下平滑铝套结构的载流量要比皱纹铝套高8％左右；电缆平滑铝套由于是平滑结构设计，表面无褶皱，因此电缆外径减少了3～6％左右(根据不同电线电压级别),电缆更轻，成本更低；平滑护套的平均电缆装盘长度可以提高2％左右。

平滑铝套与皱纹铝套加工工艺的区别：

1.本发明的平滑铝套一次成型(氩弧焊纵向焊接或连续挤出)，而皱纹铝套需二次成型，先制成圆管，然后轧纹：

2.平滑铝套内径易控制，皱纹铝套内径控制较复杂，与轧纹深度有很大关系；

3.平滑铝套加工能耗小。

本发明的电缆平滑铝套解决了铝护与缓冲层的接触问题，可以达到面接触的程度，使电流能均匀地流过缓冲层；电缆平滑铝套沿圆周方向铝的核张强度均匀。

满足GB/T 3952-2008电工用铜线坯标准要求。

1、额定电压3.6/6KV平滑铝套铠装电力电缆工艺表；

实施例二：

额定电压6/6KV，6/10KV平滑铝套铠装电力电缆工艺表；

本实施例中的其他内容可参照实施例一。

实施例三：

额定电压8.7/10KV,8.7/15KV平滑铝套铠装电力电缆工艺表；

本实施例中的其他内容可参照实施例一或实施例二。

实施例四：

额定电压12/20KV平滑铝套铠装电力电缆工艺表；

本实施例中的其他内容可参照实施例一、实施例二或实施例三。

实施例五：

额定电压18/30KV平滑铝套铠装电力电缆工艺表；

本实施例中的其他内容可参照实施例一、实施例二、实施例三或实施例四。

实施例六：

额定电压21/35KV平滑铝套铠装电力电缆工艺表；

本实施例中的其他内容可参照实施例一、实施例二、实施例三、实施例四或实施例五。

实施例七：

额定电压26/35KV平滑铝套铠装电力电缆工艺表；

本实施例中的其他内容可参照实施例一、实施例二、实施例三、实施例四、实施例五或实施例六。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：紧压导体1，半导电内屏蔽层2，绝缘层3，半导电外屏蔽层4，铜带5，填充料6，半导电缓释层7，电缆平滑铝套8，电缆PVC护套9，红色色带11，绿色色带12，黄色色带13等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。