專利名稱：防水電力電纜及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及防水電力電纜及制作方法，屬于電纜領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
自1967年發(fā)現(xiàn)交聯(lián)聚乙烯(XLPE)絕緣水樹老化后，目前已確認(rèn)它成為XLPE電纜老化的主要現(xiàn)象之一。
雖然水樹枝的機(jī)理和如何引起破壞目前尚不完全清楚，但是大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示水樹枝會造成局部應(yīng)力增加，可能成為電樹枝的發(fā)源地。高溫下，水樹枝里可能發(fā)生顯著的氧化，導(dǎo)致吸水性增大，導(dǎo)電性增高，最終熱擊穿；即使在低溫下，水樹枝經(jīng)較長時間氧化或轉(zhuǎn)化為電樹枝，也會造成絕緣的破壞。特別是當(dāng)電纜長期浸泡在水中時，如果沒有很好的防水結(jié)構(gòu)，那么電纜更容易產(chǎn)生絕緣的水樹枝老化，從而造成絕緣的破壞，這樣將會大大縮短電纜的壽命。所以敷設(shè)在有水環(huán)境中的電纜一般都需要電纜具有防水結(jié)構(gòu)。
對電力電纜的防水要求也是近幾年才發(fā)展起來的，以前對防水的要求主要限于海底電纜、超高壓電纜和通信電纜的應(yīng)用上。隨著對絕緣吸水和水樹的研究及認(rèn)識的加深，人們越來越意識到防水性能對中高壓電力電纜的重要性。在地下水位較高或常年多雨的地區(qū)，越來越多的用戶對電纜提出了防水的要求。
傳統(tǒng)的防水電纜在成纜過程中為了使電纜具有防水特性，均在成纜的空隙中填充大量的阻水繩，阻水繩價格昂貴，這種結(jié)構(gòu)不僅使電纜的成本大幅增加，而且電纜的縱向阻水性能不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種防水電力電纜及制作方法。
如上所述，傳統(tǒng)的防水電纜在成纜過程中為了使電纜具有防水特性，均在成纜的空隙中填充大量的阻水繩，阻水繩價格昂貴，這種結(jié)構(gòu)不僅使電纜的成本大幅增加，而且電纜的縱向阻水性能不穩(wěn)定。本發(fā)明通過合理設(shè)計(jì)電纜結(jié)構(gòu)，使單芯電纜具有優(yōu)良阻水性能，提供的防水電力電纜通過采用三根單芯阻水電纜絞合成纜，達(dá)到多芯阻水目的，同時設(shè)計(jì)一定的絞合節(jié)距，使電纜具有較好的穩(wěn)定性，這樣阻水電纜就避免采用阻水繩，同時未增加其它的阻水材料，而電纜的阻水性能更加優(yōu)良，使電纜不僅降低現(xiàn)有的生產(chǎn)成本，而且電纜由于散熱好載流量也增大許多。是一種低成本的理想阻水電纜。
本發(fā)明所提供的防水電力電纜是由三根單芯阻水電纜絞合成纜，如圖1所示，每根單芯阻水電纜，從里到外依次由導(dǎo)體、阻水粉、導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、半導(dǎo)體阻水帶I、金屬屏蔽層、半導(dǎo)體阻水帶II、阻水層和外護(hù)層套構(gòu)成的。
其中導(dǎo)體采用GB/T3956規(guī)定的第2種分層緊壓絞合圓形導(dǎo)體，導(dǎo)體的緊壓度達(dá)到90％以上，圓整度達(dá)到98％以上，導(dǎo)體表面光潔，無毛刺，劃痕。每層緊壓導(dǎo)體表面需涂抹阻水粉，使導(dǎo)體具有縱向阻水功能。
導(dǎo)體屏蔽由擠包的半導(dǎo)體材料組成，消除導(dǎo)體表面的電場集中，提高電纜工作場強(qiáng)。
絕緣層由擠包的XLPE組成，使用超凈級XLPE材料，絕緣擠包在導(dǎo)體屏蔽外，絕緣標(biāo)稱厚度符合相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，保證電纜的絕緣耐壓性能。
絕緣屏蔽層由擠包的半導(dǎo)電材料組成，擠包在絕緣層上，起均勻電場作用。
金屬屏蔽層由銅帶組成，具有接地屏蔽、導(dǎo)通電容電流和短路電流的作用。在金屬屏蔽的內(nèi)、外表面均繞包半導(dǎo)電阻水帶，使電纜具有優(yōu)良的縱向阻水性能。
阻水層以縱包鋁塑復(fù)合帶同時擠包聚乙烯的縱包結(jié)構(gòu)，起到徑向防水作用。
電纜外護(hù)套由PVC或PE組成。外護(hù)套除特殊要求外，一般為黑色，使電纜具有很好的耐侯性能。
本發(fā)明提供的防水電力電纜的制作工藝是①導(dǎo)體采用分層緊壓方法，每層表面涂抹阻水粉；②采用懸鏈?zhǔn)礁煞ɑ瘜W(xué)交聯(lián)生產(chǎn)線同時擠包導(dǎo)體、屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層；③在絕緣線芯表面先繞包一層半導(dǎo)體阻水帶I，再繞包一層軟銅帶，再在軟銅帶的外表面繞包二層半導(dǎo)體阻水帶II，形成金屬屏蔽層；④采用雙面鋁塑復(fù)合帶同時擠包聚乙烯綜包護(hù)套制作阻水層；⑤外護(hù)套采用聚氯乙烯或聚乙烯；⑥最后采用單芯成品三芯絞合成纜工藝，絞合的節(jié)徑比不大于25。
本發(fā)明提供的防水電力電纜主要優(yōu)點(diǎn)在于所述的防水電纜避免采用傳統(tǒng)的阻水繩，且又不使用其他的阻水材料而電纜的阻水性能更加優(yōu)良，使成本不僅降低而且電纜由于散熱好載流量也明顯增大。
本發(fā)明提供的防水電力電纜的主要技術(shù)指標(biāo)是1、一般特性指標(biāo)符合GB/T12706.2標(biāo)準(zhǔn)要求。
2、縱向阻水試驗(yàn)指標(biāo)符合GB/T12706.2附錄D規(guī)定的透水試驗(yàn)要求。
3、徑向阻水試驗(yàn)間接考核指標(biāo)(1)、剝離試驗(yàn)鋁塑復(fù)合帶與聚乙烯外護(hù)套間不小于1.2N/mm；縱包鋁塑復(fù)合帶重疊部分不小于1.2N/mm。
(2)、充氣試驗(yàn)充入50～100Pa干燥空氣或氮?dú)夂缶?小時，電纜任一端氣壓不下降。


圖1為本發(fā)明提供的防水電力電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1導(dǎo)體，2阻水粉，3導(dǎo)體屏蔽層，4絕緣層，5絕緣屏蔽層6半導(dǎo)體阻水帶I，7金屬屏蔽層，8半導(dǎo)體阻水帶II，9阻水層，10外護(hù)層具體實(shí)施方式
通過下面實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，但本發(fā)明決非僅局限于實(shí)施例。
本實(shí)施例所述的防水電力電纜如圖1所示，它由三根單芯阻水電纜絞合成纜的，每根單芯阻水電纜由里向外依次由導(dǎo)體、阻水粉、導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣層蔽層、半導(dǎo)體阻水帶I、金屬屏蔽層、半導(dǎo)體阻水帶II、阻水層和外護(hù)層構(gòu)成。
1、導(dǎo)體采用無氧銅絲，符合GB/T3956標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的2類導(dǎo)體結(jié)構(gòu)要求。導(dǎo)體采用分層緊壓結(jié)構(gòu)，每層表面需涂抹阻水粉，以保證電纜導(dǎo)體的阻水性能。
2、三層共擠采用懸鏈?zhǔn)礁煞ɑ瘜W(xué)交聯(lián)生產(chǎn)線同時擠包導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層，保證電纜的絕緣性能，絕緣標(biāo)準(zhǔn)厚度符合GB/T12706.2標(biāo)準(zhǔn)的要求。
3、金屬屏蔽層在絕緣線芯表面先繞包一層0.2mm厚的半導(dǎo)電阻水帶I，再繞包一層0.12mm厚的軟銅帶，再在軟銅帶的外表面繞包二層0.2mm厚的半導(dǎo)體阻水帶II，以保證電纜的縱向阻水性能。
4、阻水層采用0.2mm厚的雙面鋁塑復(fù)合帶+聚乙烯綜包護(hù)套工藝，保證電纜徑向阻水性能。
5、外護(hù)套層采用聚氯乙烯或聚乙烯護(hù)套料，其標(biāo)準(zhǔn)厚度應(yīng)符合GB/T12706.2標(biāo)準(zhǔn)的要求。
6、絞合
采用單芯成品防水電纜三芯成纜，控制一定的絞合節(jié)距帶徑比不大于25，以保證電纜的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種防水電力電纜，其特征在于①所述的防水電力電纜由三根單芯阻水電纜絞合成纜；②每根單芯阻水電纜從里到外依次由導(dǎo)體、阻水粉層、屏蔽層、絕緣層，絕緣屏蔽層、半導(dǎo)體阻水帶I、金屬屏蔽層、半導(dǎo)體阻水帶II、阻水層和外護(hù)套層構(gòu)成。
2.按權(quán)利要求1所述的防水電力電纜，其特征在于所述的導(dǎo)體為無氧銅絲，分層緊壓絞合圓形導(dǎo)體，表面涂抹阻水粉。
3.按權(quán)利要求1所述的防水電力電纜，其特征在于絕緣層為擠包的交聯(lián)聚乙烯。
4.按權(quán)利要求1所述的防水電力電纜，其特征在于阻水帶I和II結(jié)構(gòu)為縱包鋁塑復(fù)合帶同時擠包聚乙烯。
5.按權(quán)利要求2所述的防水電力電纜，其特征在于所述的圓形導(dǎo)體的緊壓度達(dá)90％以上，圓整度達(dá)98％以上。
6.制作如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的防水電力電纜的方法，其特征在于①導(dǎo)體采用分層緊壓方法，每層表面涂抹阻水粉；②采用懸鏈?zhǔn)礁煞ɑ瘜W(xué)交聯(lián)生產(chǎn)線同時擠包導(dǎo)體、屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層；③在絕緣線芯表面先繞包一層半導(dǎo)體阻水帶I，再繞包一層軟銅帶，再在軟銅帶的外表面繞包二層半導(dǎo)體阻水帶II，形成金屬屏蔽層；④采用雙面鋁塑復(fù)合帶同時擠包聚乙烯綜包護(hù)套制作阻水層；⑤外護(hù)套采用聚氯乙烯或聚乙烯；⑥最后采用單芯成品三芯絞合成纜工藝，絞合的節(jié)徑比不大于25。
7.按權(quán)利要求6所述的防水電力電纜的制作方法，其特征在于絕緣層標(biāo)準(zhǔn)厚度和外護(hù)套標(biāo)稱厚度符合GB/T12706.2標(biāo)準(zhǔn)的要求。
8.按權(quán)利要求6所述的防水電力電纜的制作方法，其特征在于半導(dǎo)體阻水帶I和II的厚度分別為0.2mm。
9.按權(quán)利要求6所述的防水電力電纜的制作方法，其特征在于所述的阻水層厚度為0.2mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防水電力電纜，其特征在于①所述的防水電力電纜由三根單芯阻水電纜絞合成纜；②每根單芯阻水電纜從里到外依次由導(dǎo)體、阻水粉層、屏蔽層、絕緣層，絕緣屏蔽層、半導(dǎo)體阻水帶I、金屬屏蔽層、半導(dǎo)體阻水帶II、阻水層和外護(hù)套層構(gòu)成。在圓形無氧銅導(dǎo)體緊壓絞合后表面涂抹阻水粉，阻水帶I和II為縱包鋁塑復(fù)合帶同時擠包聚乙烯。提供的電力電纜符合GB/T12706.2的有關(guān)要求，且鋁塑復(fù)合帶和聚乙烯外護(hù)套間剝離力不小于1.2N/mm，充入50－100Pa干燥空氣或氮?dú)夂缶?小時，電纜的任一端氣壓不下降。顯示出優(yōu)良的徑向阻水性。
文檔編號H01B13/02GK101071658SQ200710040789
公開日2007年11月14日 申請日期2007年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月17日
發(fā)明者計(jì)初喜, 魯邦秀 申請人:上海亞龍工業(yè)(集團(tuán))有限公司