專利名稱：一種高壓電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電纜技術(shù)，特別涉及一種高壓電纜。
背景技術(shù)：
目前，高壓連接線〔如，電機(jī)安裝線(簡稱AGG)及引接線(簡稱JGG)〕的使用量隨著設(shè)備的大型化和自動化程度的提高而不斷提高，硅橡膠由于其優(yōu)異的特性成為了制作高壓連接線的首選材料之一。高壓連接線一般要求柔軟，因此電纜廠家通常采用軟導(dǎo)體，再配合硅橡膠柔軟的特性，制作出符合使用要求的高壓連接線(也稱電纜)，為電氣設(shè)備的連接提供了幫助。參閱圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)下，電纜的常用結(jié)構(gòu)為包含導(dǎo)體電芯和包覆在導(dǎo)體電芯外表面的絕緣層(采用硅橡膠制作)。然而，在高壓環(huán)境下，通常會有電暈出現(xiàn)。電暈的產(chǎn)生是因?yàn)椴黄交膶?dǎo)體產(chǎn)生不均勻的電場，在不均勻的電場周圍曲率半徑小的電極附近，當(dāng)電壓升高到一定值時(shí)，由于空氣游離就會發(fā)生放電，形成電暈。例如，在高壓環(huán)境下，時(shí)常能聽到“陛哩”的放電聲和淡藍(lán)色的光環(huán)，這就是電暈。由于電暈的出現(xiàn)，電纜的使用壽命受到了影響，傳統(tǒng)技術(shù)中，只能通過加厚絕緣層厚度的方式來盡力減少電暈放電的產(chǎn)生，然而，這種方法并不能從根本上避免電暈的產(chǎn)生，并且隨著絕緣層厚度的增加，電纜成本也增加較多。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種高壓電纜，用以在10-50KV的高壓環(huán)境下，最大程度地避免電暈的產(chǎn)生。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的具體技術(shù)方案如下一種高壓電纜，包括導(dǎo)體線芯(1)，內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層O)，包覆在導(dǎo)體線芯⑴的外表面；絕緣層(3)，包覆在內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層O)的外表面；外半導(dǎo)體屏蔽層，包覆在絕緣層(3)的外表面；金屬屏蔽層(5)，包覆在外半導(dǎo)體屏蔽層的外表面；護(hù)套(6)，包覆在金屬屏蔽層(5)的外表面。本實(shí)用新型實(shí)施例中，在高壓電纜在導(dǎo)體電芯1的外表面，以及絕緣層3的外表面，分別包覆內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層2和外半導(dǎo)電屏蔽層4，并在外半導(dǎo)電屏蔽層4的外表面進(jìn)一步包覆了金屬屏蔽層5，由于半導(dǎo)電材料的物理性能介于導(dǎo)體線芯1與絕緣層3之間，因此，采用半導(dǎo)電屏蔽材料將導(dǎo)體線芯1、絕緣層3和護(hù)套5分隔開，可以在10-50KV的高壓環(huán)境下，有效地均化電場，減少氣隙，降低電場強(qiáng)度，減少導(dǎo)體線芯1與絕緣層3交界面上的氣隙，提高電纜起始電暈放電電壓和電纜耐游離放電性能，從而避免了由于電場集中而產(chǎn)生電暈，延長了電纜的使用壽命；而在外半導(dǎo)電屏蔽層4的外表面包覆金屬屏蔽層5，可以屏蔽靜電的產(chǎn)生，消除電場在切向的分量，將電荷導(dǎo)引向大地，從而有效防止放電的產(chǎn)生，即避免了電暈的產(chǎn)生，進(jìn)而在10-50KV的高壓環(huán)境下延長了電纜的使用壽命；進(jìn)一步地，由于硅橡膠具有很寬的工作溫度范圍(例如，"60 180°C )及非常好的柔韌性及耐氣候性，因此，在一定程度上還可以降低絕緣層3的溫度，保護(hù)絕緣線芯，從而提高高壓電纜的耐高溫特性，進(jìn)一步延長了電纜的使用壽命。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)下高壓電纜橫截面示意圖；圖2A為本實(shí)用新型實(shí)施例中第一種高壓電纜橫截面示意圖；圖2B為本實(shí)用新型實(shí)施例中第二種高壓電纜橫截面示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中高壓電纜制作流程圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。為了最大程度地避免電暈的產(chǎn)生，延長電纜的使用壽命，本實(shí)用新型實(shí)施例中，重新設(shè)計(jì)了一種新型結(jié)構(gòu)的高壓電纜，較佳的，該高壓電纜適用于10-50KV的高壓工作環(huán)境，參閱圖2A所示，此種新型結(jié)構(gòu)的高壓電纜的具體結(jié)構(gòu)如下導(dǎo)體線芯1，內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層2，包覆在導(dǎo)體線芯1的外表面；絕緣層3，包覆在內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層2的外表面；外半導(dǎo)體屏蔽層4，包覆在絕緣層3的外表面；金屬屏蔽層5，包覆在外半導(dǎo)體屏蔽層4的外表面；護(hù)套6，包覆在金屬屏蔽層5的外表面。在上述結(jié)構(gòu)的高壓電纜中，較佳的，導(dǎo)體線芯1的橫截面的面積可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境設(shè)置為任意大??；內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層2的材質(zhì)采用硅橡膠和超導(dǎo)電炭黑的混合物，進(jìn)一步地，還可以采用抗氧劑，此種材質(zhì)稱為半導(dǎo)電硅橡膠；絕緣層3的材質(zhì)采用硅橡膠；外半導(dǎo)體屏蔽層4的材質(zhì)采用硅橡膠和超導(dǎo)電炭黑的混合物，進(jìn)一步地，還可以采用抗氧劑，此種材質(zhì)稱為半導(dǎo)電硅橡膠；金屬屏蔽層5的材質(zhì)為鋁塑復(fù)合材料，且金屬屏蔽層5與外半導(dǎo)體屏蔽層4相接觸的內(nèi)表面為鋁面；護(hù)套6的材質(zhì)采用硅橡膠。如圖2B所示，在上述高壓電纜中，還可以進(jìn)一步地在金屬屏蔽層5和外半導(dǎo)電屏蔽層4的接觸面之間設(shè)置一根引流線7，該引流線7與金屬屏蔽層5的外表面相貼合。較佳的，引流線7的橫截面面積不小于0. 2平方毫米。較佳的，引流線7 —般為銅絲或鍍錫銅絲，它的電阻率較之鋁或是鋁塑帶電阻率要小的多，一旦金屬屏蔽層5存在拉斷現(xiàn)象，引流線7可以及時(shí)起到接續(xù)作用，從而唯高壓電纜的正常工作。基于上述結(jié)構(gòu)的高壓電纜，參閱圖3所示，本實(shí)用新型實(shí)施例中，上述高壓電纜的詳細(xì)制作流程如下步驟300 將導(dǎo)電金屬進(jìn)行拉絲，并對拉絲后的導(dǎo)電金屬進(jìn)行退火或鍍錫，絞合成導(dǎo)體線芯。較佳的，上述導(dǎo)電金屬可以采用銅，也可以采用銅帶、銅塑復(fù)合帶、鋁帶、鋁塑復(fù)合帶等等。[0033]步驟310 將第一層半導(dǎo)電屏蔽材料，采用繞包或擠包方式，緊密包覆在導(dǎo)體線芯的外表面。步驟320 將絕緣材料，采用繞包或擠包方式，均勻包覆在上述第一層半導(dǎo)電屏蔽材料的外表面。步驟330 將第二層半導(dǎo)電屏蔽材料，采用繞包或擠包方式，緊密包覆在絕緣材料的外表面。步驟340 將金屬屏蔽材料，采用繞包或擠包方式，緊密包覆在第二層半導(dǎo)電屏蔽材料的外表面。較佳的，金屬屏蔽材料采用鋁塑復(fù)合材料，且該金屬屏蔽材料與第二層半外半導(dǎo)體屏蔽材料相接觸的內(nèi)表面為鋁面，即將該金屬屏蔽材料的鋁面作為與第二層半外半導(dǎo)體屏蔽材料的接觸面。步驟350 將護(hù)套材料，采用擠包或繞包方式，均勻包覆在金屬屏蔽材料的外表本實(shí)施例中，較佳的，護(hù)套材料也可以采用硅橡膠，與絕緣材料不同，護(hù)套材料使用的硅橡膠側(cè)重耐磨，抗氣候，抗紫外線等方面，而絕緣材料使用硅橡膠側(cè)重的是材料的電阻率，令其可以將帶電部分與不帶電部分分隔開?；谏鲜鰧?shí)施例，在步驟350中，在繞包或擠包金屬屏蔽材料時(shí)，可以在金屬屏蔽材料和第二層半導(dǎo)電屏蔽的接觸面之間設(shè)置一根導(dǎo)電金屬絲，例如，多股鍍錫銅絲，該導(dǎo)電金屬絲與金屬屏蔽材料的外表面相貼合，較佳的，該導(dǎo)電金屬絲的橫截面面積不小于0.2平方毫米。這樣，采用上述工藝流程，便可以生產(chǎn)出如圖1所示結(jié)構(gòu)的高壓電纜，在該高壓電纜中，在導(dǎo)體電芯1的外表面，以及絕緣層3的外表面，均包覆了半導(dǎo)電屏蔽層，即內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層2和外半導(dǎo)電屏蔽層4，并在外半導(dǎo)電屏蔽層4的外表面進(jìn)一步包覆了金屬屏蔽層5，由于半導(dǎo)電材料的物理性能介于導(dǎo)體線芯1與絕緣層3之間，因此，采用半導(dǎo)電屏蔽材料將導(dǎo)體線芯1、絕緣層3和護(hù)套5分隔開，可以在10-50KV的高壓環(huán)境下，有效地均化電場，減少氣隙；這是因?yàn)樵谥谱鲗?dǎo)體時(shí)不可避免的在導(dǎo)體內(nèi)部會有空隙及雜質(zhì)，這樣會導(dǎo)致電場分布不均勻，容易放電，而設(shè)置半導(dǎo)電屏蔽層則能很好的解決這個(gè)問題，不管是以繞包或是擠包方式包覆的內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層2和外半導(dǎo)電屏蔽層4都能起到以下作用在10-50KV的高壓環(huán)境下，均化電場，減少氣隙，降低電場強(qiáng)度，減少導(dǎo)體線芯1與絕緣層3交界面上的氣隙，提高電纜起始電暈放電電壓和電纜耐游離放電性能，從而避免了由于電場集中而產(chǎn)生電暈，延長了電纜的使用壽命；而在外半導(dǎo)電屏蔽層4的外表面包覆金屬屏蔽層5，可以屏蔽靜電的產(chǎn)生，消除電場在切向的分量，(電場以電磁波的形式向往擴(kuò)散，距離越近電場強(qiáng)度越強(qiáng)，當(dāng)電場強(qiáng)度大于臨界電場強(qiáng)度時(shí)，就會使空氣發(fā)生游離而產(chǎn)生電暈)，將電荷導(dǎo)引向大地，從而有效防止放電的產(chǎn)生，即避免了電暈的產(chǎn)生，進(jìn)而延長了電纜的使用壽命；進(jìn)一步地，由于硅橡膠具有很寬的工作溫度范圍(例如，-60 180°C )及非常好的柔韌性及耐氣候性，因此，在一定程度上還可以降低絕緣層3的溫度，保護(hù)絕緣線芯，從而提高高壓電纜的耐高溫特性，進(jìn)一步延長了電纜的使用壽命。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高壓電纜，其特征在于，包括導(dǎo)體線芯(1)，內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層0)，包覆在導(dǎo)體線芯(1)的外表面；絕緣層(3)，包覆在內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層O)的外表面；外半導(dǎo)體屏蔽層G)，包覆在絕緣層(3)的外表面；金屬屏蔽層(5)，包覆在外半導(dǎo)體屏蔽層的外表面；護(hù)套(6)，包覆在金屬屏蔽層(5)的外表面。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓電纜，其特征在于，在金屬屏蔽層(5)和外半導(dǎo)電屏蔽層(4)的接觸面之間設(shè)置一根引流線(7)，該引流線(7)與金屬屏蔽層(5)的外表面相貼合。
3.如權(quán)利要求2所述的高壓電纜，其特征在于，引流線(7)的橫截面面積不小于0.2平方毫米。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的高壓電纜，其特征在于，內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層⑵的材質(zhì)為半導(dǎo)電硅橡膠。
5.如權(quán)利要求1、2或3所述的高壓電纜，其特征在于，絕緣層(3)的材質(zhì)為硅橡膠。
6.如權(quán)利要求1、2或3所述的高壓電纜，其特征在于，外半導(dǎo)體屏蔽層(4)的材質(zhì)為半導(dǎo)電硅橡膠。
7.如權(quán)利要求1、2或3所述的高壓電纜，其特征在于，金屬屏蔽層(5)的材質(zhì)為鋁塑復(fù)合材料，且金屬屏蔽層(5)與外半導(dǎo)體屏蔽層(4)相接觸的內(nèi)表面為鋁面。
8.如權(quán)利要求1、2、或3所述的高壓電纜，其特征在于，護(hù)套(5)的材質(zhì)為硅橡膠。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電纜技術(shù)，公開了一種高壓電纜，用以在10-50KV的高壓環(huán)境下，最大程度地避免電暈的產(chǎn)生。該高壓電纜的結(jié)構(gòu)為在高壓電纜在導(dǎo)體電芯1的外表面，以及絕緣層3的外表面，分別包覆內(nèi)半導(dǎo)電屏蔽層2和外半導(dǎo)電屏蔽層4，并在外半導(dǎo)電屏蔽層4的外表面進(jìn)一步包覆了金屬屏蔽層5，這樣，可以在10-50KV的高壓環(huán)境下，有效地均化電場，減少氣隙，降低電場強(qiáng)度，減少導(dǎo)體線芯1與絕緣層3交界面上的氣隙，提高電纜起始電暈放電電壓和電纜耐游離放電性能，以及屏蔽靜電的產(chǎn)生，消除電場在切向的分量，將電荷導(dǎo)引向大地，從而避免了由于電場集中而產(chǎn)生電暈，延長了電纜的使用壽命。
文檔編號H01B9/02GK202307284SQ201120262550
公開日2012年7月4日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者宋洪坡, 張科 申請人:北京上酉電纜有限公司