本發(fā)明涉及一種新型電力電纜,特別是關于一種在高壓、超高壓交流電纜輸電領域中應用的高效率傳輸高壓交聯聚乙烯絕緣電力電纜。
背景技術:
從集膚效應的產生原理出發(fā),導體中的交變電流在趨近導體表面處電流密度增大的效應。在直長導體的截面上,恒定的電流是均勻分布的。對于交變電流,導體中出現自感電動勢抵抗電流的通過。這個電動勢的大小正比于導體單位時間所切割的磁通量。以圓形截面的導體為例,愈靠近導體中心處,受到外面磁力線產生的自感電動勢愈大;愈靠近表面處則不受其內部磁力線消長的影響,因而自感電動勢較小。這就導致趨近導體表面處電流密度較大。由于自感電動勢隨著頻率的提高而增加,集膚效應亦隨著頻率提高而更為顯著。集膚效應使導體中通過電流時的有效截面積減小,從而使其有效電阻變大,使它的損耗功率也增加,結果使導體的電阻增加。
眾所周知,按照gb/t22078、gb/t18890、gb/t11017的國家標準中對導體的要求,以導體截面800mm2為分界點,800mm2及以下采用緊壓圓形,800mm2及以上分割導體,采用分割導體可以有效降低集膚效應。從理論上來講分割導體的分割塊越多,對集膚效應效應降低越明顯,但在實際生產中,由于設備條件的限制,不能實現更多的分割單元。實際應用中存在致命的問題,1000-1800mm2截面海底電纜采用分割導體的阻水問題不能保證,2000-3500mm2截面電纜,即使采用分割導體,其表面系數仍高達25%以上,大量的能源浪費在傳輸系統本身。
技術實現要素:
針對上述問題,本發(fā)明的目的是提供一種在高壓電纜輸電領域中應用的高效率傳輸高壓交聯聚乙烯絕緣電力電纜。其設計安全可靠,能滿足相關規(guī)范要求。
為實現上述問題,本發(fā)明采用以下技術方案:1、高效率傳輸高壓交聯聚乙烯絕緣電力電纜,其特征在于:它包括漆包導體、導體屏蔽層、絕緣屏蔽層、半導電阻水緩沖層、金屬屏蔽層、外護層。包括1、阻水漆包導體,采用漆包單線與裸銅單線混合絞制而成,裸銅單線與漆包單線的比例以所有單線為單獨傳輸單元為目的,裸銅單線和漆包單線兩種單線,以1:1為最佳。;
本發(fā)明所述的外護層由半導電阻水緩沖層;8、金屬護套層;9、外護套層組成。
本發(fā)明在絞線層與層之間添加具有阻水和預防掉漆功能絕緣阻水帶、阻水粉、阻水混合物阻水材料。
本發(fā)明漆包導體層與層絞和方向為同向。
本發(fā)明適用于1000-1800mm2緊壓圓形導體、2000-3500mm2分割導體。
本發(fā)明所述絕緣層采用超潔凈熱固性交聯聚乙烯材料制成;所述導體屏蔽層采用超光滑、高導電性能和熱固特性的半導電材料制成;導體屏蔽層、絕緣層和絕緣屏蔽層采用立式交聯生產線三層共擠模式擠出。
本發(fā)明所述內半導電層采用1層或多層半導電緩沖阻水、帶繞包而成。
所述金屬屏蔽采用多根銅絲1.0-3.0mm退火銅絲等間隙疏繞或s絞制而成。
所述外半導電層采用1層或多層半導電緩沖阻水、帶繞包而成。
所述金屬護套采用鋁護套、銅護套和鉛(合金)護套的一種。
所述外護套采用聚乙烯和聚氯乙烯的一種。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述的導體采用漆包單線絞制而成,使本發(fā)明滿足交流傳輸的情況下,相對傳統導體同規(guī)格產品降低交流電阻10%~20%,是提高傳輸效率,降低損耗的綠色傳輸媒介;在絕緣屏蔽外繞包半導電緩沖阻水帶,使本發(fā)明具有優(yōu)異的縱向阻水性能;金屬護套采用銅絲和金屬護套相結合的方式,使本發(fā)明有承擔較高短路電流的性能。
附圖說明:
以下將結合附圖對本發(fā)明進一步說明:
圖1本發(fā)明采用的導體結構示意圖,黑色填充為裸銅線,無填充為漆包單線。包含緊壓圓形導體和分割導體。
圖2本發(fā)明高效率傳輸高壓交聯聚乙烯絕緣電力電纜結構示意圖
具體實施方式:
如圖1所示,漆包銅導體,包括1-1、半導包帶,1-2、退火裸銅線1-3漆包銅線1-4隔離帶
所述漆包銅導體1-1,半導包帶:采用耐溫性滿足電纜運行常態(tài)(90℃)、緊急過載(130℃)、短路(250℃)、交聯工藝溫度(250℃)高導電性能的半導電帶或半導電阻水綁扎帶繞包而成。
所述漆包銅導體1-2,退火裸銅線:采用高伸長率,優(yōu)質電導率的退火裸銅單線。
所述漆包銅導體1-3,漆包銅線:采用高伸長率,優(yōu)質電導率的退火裸銅單線為基材,采用耐溫、耐電、耐腐蝕性、耐加工特點的漆包膜涂覆厚約10-100μm的漆膜而制成,漆膜表面光潔、色均、連續(xù)、無斑紋、無氣泡和雜質。
所述漆包銅導1-4,隔離帶:采用耐溫性滿足電纜運行常態(tài)(90℃)、緊急過載(130℃)、短路(250℃)、交聯工藝溫度(250℃)高性能的絕緣紙、絕緣阻水帶、阻水混合物組成。
如圖2,高效率傳輸高壓交聯聚乙烯絕緣電力電纜,包括阻水漆包導體1;導體屏蔽層2;絕緣層3;絕緣屏蔽層4;半導電阻水緩沖層5;金屬屏蔽層6;半導電阻水緩沖層7;金屬護套層8;外護套層9。
所述漆包導體1,由1-1、退火裸銅單線,1-2、漆包銅單線1-3絕緣阻水帶或阻水混合物組成1-4半導電阻水綁扎帶組成;阻水漆包導體1外設置有導體屏蔽層2,所述導體屏蔽層2外設置有絕緣層3,所述絕緣層3外設置有絕緣屏蔽層4,所述絕緣屏蔽層4外設置有半導電阻水緩沖層5,所述半導電阻水緩沖層5外面設置有金屬屏蔽層6,所述金屬屏蔽層6外面設置有半導電阻水緩沖層7,所述半導電阻水緩沖層7外面設置有金屬護套層8,所述金屬護套層8外面設置有非金屬護套9。
所述導體屏蔽層2采用超光滑、高導電性能、熱固性導體半導電層擠包半導電與繞包半導電層相結合。
所述絕緣層3采用超潔凈、熱固性交聯聚乙烯材料制成。
所述絕緣屏蔽4采用超光滑、高導電性能和熱固特性的半導電材料擠制。
所述導體屏蔽層2、絕緣層3和絕緣屏蔽層4采用立式交聯生產線三層共擠模式擠出模式。
所述半導電阻水緩沖層5采用至少2層半導電阻水緩沖帶繞包制成。
所述金屬屏蔽層6采用多根銅絲1.0-3.0mm退火銅絲等間隙疏繞或s絞制而成。
所述半導電阻水緩沖層7采用至少2層半導電阻水緩沖帶繞包制成。
所述金屬護套層8采用軋紋鋁護套、軋紋銅護套和擠包鉛護套的一種。所述外護套9采用高絕緣性能的聚乙烯和聚氯乙烯的一種,外面擠制一層牢固半導電層。
作為上述技術方案的進一步優(yōu)化,所述阻水漆包導體設計時,確保每根單線傳輸中作為一個傳輸單元進行優(yōu)化設計,絞合成緊壓圓形導體、分割股塊。每個股塊絞合時,采用同向絞合的方式。導體的最外層單線,必須包含裸銅單線和漆包單線兩種單線,以1:1比例為最佳,消除導體與導體屏蔽電位差。
以上為對本發(fā)明的一個實例進行了詳細的說明,但內容僅為本發(fā)明的較佳的實施例,不能被認為用于限定本發(fā)明的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所做的均等變化與改進等,均不應排除在本發(fā)明的保護范圍之外。