技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電纜領(lǐng)域，具體是一種特大截面分割導(dǎo)體式鎧裝阻水電力電纜。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步和社會的發(fā)展，眾多集團(tuán)化企業(yè)、高層建筑、公共娛樂場所、地鐵及地下街道等不斷涌現(xiàn)，其用電量與日俱增，各類電纜的品種及用量也相應(yīng)增加。然而普通電纜不能同時(shí)承受機(jī)械外力和進(jìn)行有效防水，在許多重要場合中，一旦電纜受到損傷或進(jìn)水就導(dǎo)致供電、通信等系統(tǒng)無法運(yùn)行甚至發(fā)生事故時(shí)，給正常的社會生活帶來不便。
為了防止受到機(jī)械損傷，電力電纜在外層鎧裝保護(hù)層，形成鎧裝電纜。電纜加上鎧裝層的目的除了增強(qiáng)抗拉強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度等機(jī)械保護(hù)延長使用壽命外，更主要的是通過屏蔽保護(hù)提高電纜抗干擾性能，還有可以防砸、壓、擠破電纜外皮后損傷線芯導(dǎo)致短路。還有新的問題：一是鎧裝電纜的阻水，水是影響電纜安全性能的首要因素，水汽一旦進(jìn)入電纜內(nèi)部，凱達(dá)電纜的絕緣交聯(lián)聚乙烯極易產(chǎn)生水樹，電纜的使用壽命將會大大降低；二是脈沖電壓對絕緣的影響，變頻電源的頻率范圍比較寬，但其波形是一個(gè)主頻率的頻帶輪廓，包含了許多高次諧波，幅值也較大，這種諧波會波及到電纜，有可能引起電纜擊穿。
導(dǎo)體的直流電阻是考核電纜電性能的一個(gè)重要參數(shù)。但是對于交流傳輸?shù)拇蠼孛骐娎|，由于集膚效應(yīng)的存在，導(dǎo)體中的電流密度并不是均勻分布，而是沿電纜導(dǎo)體徑向自表面到中心逐漸減小，導(dǎo)致導(dǎo)體中的載流量并不是隨電纜導(dǎo)體截面的增大而成正比例增加，而是當(dāng)導(dǎo)體直徑增大到一定程度時(shí)，集膚效應(yīng)嚴(yán)重，導(dǎo)致交流電力線路中導(dǎo)體產(chǎn)生損耗而發(fā)熱的有效電阻即交流電阻會明顯大于其直流電阻，外徑越大，集膚效應(yīng)就越明顯，導(dǎo)致交流電阻增加的比例也就越大，單靠增大截面也就失去了其實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性。
現(xiàn)有技術(shù)這種扇形股塊分割導(dǎo)體的方式，主要適用于中等截面800-1800mm'，具有良好的分割效果。但是對于更大截面，由于扇形高和扇形寬已大于2倍的透入深度（集膚效應(yīng)是由于場量在導(dǎo)體內(nèi)部的衰減形成的，場量在導(dǎo)體內(nèi)的衰減快慢可以用透人深度d表示），因而分割效果就不再明顯。同時(shí)，這種分割導(dǎo)體的方式在生產(chǎn)過程中也存在很多難題和弊端：一是扇形導(dǎo)體股塊截面過大時(shí)，生產(chǎn)工藝難度增大，工裝模具、設(shè)備的特性要求，及導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和彎曲特性等均無法滿足要求；二是電力電纜常要求導(dǎo)體必須采用緊壓導(dǎo)體，以提高導(dǎo)線的填充系數(shù)，縮小外徑，減少導(dǎo)體間間隙，防止水分滲入；使導(dǎo)體之間連接更緊密，避免了松動所引起的一些問題．接觸面增大導(dǎo)電性能增強(qiáng)避免接觸不良引起的發(fā)熱電阻大等；而扇形導(dǎo)體股塊是扇形緊壓，每層的形狀不同，股塊截面過大時(shí)，緊壓的難度增加。三是扇形導(dǎo)體股塊之間的絕緣紙不能承受變形，加工時(shí)導(dǎo)體一定要先預(yù)扭成型再包紙成為有預(yù)扭的絕緣線，再去進(jìn)行集合。各扇形導(dǎo)體股塊要保持原型，不能承受集合扭轉(zhuǎn)的影響，也要采用預(yù)扭導(dǎo)體。預(yù)扭導(dǎo)體在集合成形上因?yàn)橐延蓄A(yù)扭絞距，故很容易合成，但相對的也會造成緊密度欠佳。在絞線預(yù)扭時(shí)必須絞距適當(dāng)而且精確及均勻，否則在集合成形一定會有不良情況出現(xiàn)，而松散、變位、移位也是常有的問題。因?yàn)樯鲜鲈?，扇形?dǎo)體股塊集合成形后常常需要采用金屬帶（如鋼帶、青銅帶等）或其他帶材進(jìn)行扎緊，但這種扎緊的方式，增加了生產(chǎn)成本，表面也不平整，還使導(dǎo)體的柔軟度降低，在導(dǎo)體彎曲時(shí)導(dǎo)體和屏蔽層之間容易產(chǎn)生間隙，降低了絕緣性能，金屬帶材還會造成電場不均勻、增加線路損耗。
水分的侵入往往是電力電纜遭到破壞、使用壽命受到影響的主要原因。水分浸入途徑主要是從電纜的護(hù)層和電纜的端部侵入電纜，造成導(dǎo)體的氧化、腐蝕，從而影響電纜的電性能，甚至發(fā)生異常斷線事故；水分滲入絕緣層，在強(qiáng)電場的作用下，絕緣層會產(chǎn)生“水樹枝”，加速電纜的電老化，導(dǎo)致電纜擊穿事故，降低電纜使用壽命。為了防止水分的侵入，要求電纜各結(jié)構(gòu)之間緊密沒有間隙；原先的電纜都是考慮外層阻水結(jié)構(gòu)，而忽略了對導(dǎo)體進(jìn)行阻水。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種生產(chǎn)工藝難度降低，緊壓系數(shù)大，緊密度大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，集膚效應(yīng)低，載流量大、阻水性能好、耐腐蝕、耐氧化的特大截面分割導(dǎo)體式鎧裝阻水電力電纜，不僅可有效防止水汽進(jìn)入電纜內(nèi)部，就是雨水天氣，水都無法進(jìn)入電纜內(nèi)，從而延長了電纜的使用壽命；電纜結(jié)構(gòu)對稱平衡，可消除脈沖電壓對電纜絕緣的影響，防止絕緣層被擊穿；電纜的金屬屏蔽層，又可作為中性線使用，節(jié)省了材料成本。
本發(fā)明所述的一種特大截面分割導(dǎo)體式鎧裝阻水電力電纜，該電纜中心設(shè)有分割式導(dǎo)體層，該分割式導(dǎo)體層由多個(gè)分割扇形導(dǎo)體股塊以及在每個(gè)扇形導(dǎo)體股塊外設(shè)有的扇形股塊阻水層集合而成；所述的每個(gè)扇形導(dǎo)體股塊內(nèi)均設(shè)有圓形導(dǎo)體，每個(gè)圓形導(dǎo)體外設(shè)有圓形阻水層；在多個(gè)扇形股塊阻水層集合后的中心空隙處填充阻水紗，外弧邊外設(shè)有阻水帶；在阻水帶外絞合有導(dǎo)體單線層，最后在導(dǎo)體單線層外再依次設(shè)有銅絲屏蔽層、半導(dǎo)電阻水扎帶、無紡布以及鋼帶鎧裝層。
進(jìn)一步改進(jìn)，所述的整個(gè)集合分割扇形導(dǎo)體股塊由六分割的單個(gè)截面形狀均相同的扇形導(dǎo)體股塊構(gòu)成。
進(jìn)一步改進(jìn)，所述的導(dǎo)體單線層為Z型單線層。
進(jìn)一步改進(jìn)，所述的集合的分割扇形導(dǎo)體股塊的截面達(dá)1000-2000mm2。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：
1、本發(fā)明集合的分割扇形導(dǎo)體股塊外周絞合 “Z”型導(dǎo)體單線，內(nèi)部設(shè)有股塊阻水層，集合的分割扇形導(dǎo)體股塊截面達(dá)1000-2000mm2，增加的“Z”型導(dǎo)體單線和股塊阻水層使導(dǎo)體整個(gè)截面增加，滿足了超大截面的要求。
2、“Z”型導(dǎo)體單線是一種自支撐結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，導(dǎo)體單線之間沒有間隙，無需緊壓，即可滿足導(dǎo)體單線之間連接更緊密的要求。自支撐結(jié)構(gòu)對內(nèi)部的集合的分割扇形導(dǎo)體股塊有扎緊作用，也無需采用其他帶材扎緊，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不會松散、變位、移位，整個(gè)分割導(dǎo)體外周的圓整度高。
3、在每個(gè)扇形導(dǎo)體股塊內(nèi)設(shè)有圓形導(dǎo)體，增加了導(dǎo)體的導(dǎo)電性能，增加了導(dǎo)體的載流量。
4、在股塊導(dǎo)體和圓形導(dǎo)體外都設(shè)有阻水層，并在股塊導(dǎo)體內(nèi)外以及集合的空隙處均設(shè)有阻水層，使得整體導(dǎo)體被阻水層保護(hù)，將導(dǎo)體進(jìn)行阻水保護(hù)和外層阻水保護(hù)相結(jié)合，雙重阻水結(jié)構(gòu)，使得導(dǎo)體具有很強(qiáng)的阻水功能，不會因?yàn)樗纸朐斐蓪?dǎo)體的氧化、腐蝕，從而影響電纜的電性能，甚至發(fā)生異常斷線事故，使得電纜的使用壽命長。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
如圖1所示的一種特大截面分割導(dǎo)體式鎧裝阻水電力電纜，該電纜中心設(shè)有分割式導(dǎo)體層，該分割式導(dǎo)體層由多個(gè)分割扇形導(dǎo)體股塊1以及在每個(gè)扇形導(dǎo)體股塊外設(shè)有的扇形股塊阻水層2集合而成；所述的每個(gè)扇形導(dǎo)體股塊內(nèi)均設(shè)有圓形導(dǎo)體3，每個(gè)圓形導(dǎo)體外設(shè)有圓形阻水層4；在多個(gè)扇形股塊阻水層集合后的中心空隙處填充阻水紗5，外弧邊外設(shè)有阻水帶6；在阻水帶外絞合有導(dǎo)體單線層7，最后在導(dǎo)體單線層外再依次設(shè)有銅絲屏蔽層8、半導(dǎo)電阻水扎帶9、無紡布10以及鋼帶鎧裝層11；在股塊導(dǎo)體和圓形導(dǎo)體外都設(shè)有阻水層，并在股塊導(dǎo)體內(nèi)外以及集合的空隙處均設(shè)有阻水層，還在“Z”型導(dǎo)體單線外設(shè)有阻水層，使得整體導(dǎo)體被阻水層保護(hù)，使得導(dǎo)體具有很強(qiáng)的阻水功能，不會因?yàn)樗纸朐斐蓪?dǎo)體的氧化、腐蝕，從而影響電纜的電性能，甚至發(fā)生異常斷線事故。
所述的整個(gè)集合分割扇形導(dǎo)體股塊由六分割的單個(gè)截面形狀均相同的扇形導(dǎo)體股塊構(gòu)成；所述的集合的分割扇形導(dǎo)體股塊的截面達(dá)1000-2000mm2，使導(dǎo)體整個(gè)截面增加，滿足了超大截面的要求。
本發(fā)明具體應(yīng)用途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。