[实用新型]全阻水高压交联聚乙烯绝缘电力电缆

说明书

本实用新型属于电缆技术领域。

现有的高压交联聚乙烯绝缘电力电缆由普通导体、绝缘层、半导电阻水膨胀带、金属铝护套和非金属护套等组成，这种电缆结构实际上只在电缆的径向防水有很好的效果，而不是电缆全方位地阻止外来水份对电缆的浸入和渗透。

电缆在制造、敷设、安装以及运行过程中都有可能使水份浸入绝缘层中，当聚合物和水份接触，水份逐渐扩散到聚合物中与聚合物内的细小杂质相接触，如果水份的扩散速率增加到一定值，杂质开始溶解。如果聚合物在高温下充水达饱和，则在冷却后将变成过饱和。聚合物中盐粒、孔隙等都可起到冷却核的作用。冷却后多余的水即刻朝着聚合物中的冷却核扩散，只要产生的压力大于某一个值，水的压力就可能超过聚合物的机械强度，导致微孔裂变进而产生水树，在电场的作用下，会发生水树老化现象，最后导致电缆击穿。水树是直径在0.1mm到几微米满水的空隙集合。绝缘中存在的杂质、气孔及绝缘与内外半导电层结合面的不均匀处所形成的局部高电场部位是发生水树的起点。水树发展过程一般在八年以上，湿度、温度、电压越高，水中所含离子越多，则水树发展越快。

树枝化是聚合物介质击穿的先导，是电力网运行的极大的安全隐患，电缆绝缘介质树枝化以后，电缆的使用寿命大为降低。因此，电缆的防水措施是电缆安全运行的基本保证之一，尤其是高压电缆，因电网电压等级高、涉及面广而显得尤为重要。

一般的高压交联电缆的阻水设计是在绝缘线芯外采用电缆纵向和径向阻水设计。径向阻水均采用金属护层，具有良好分子致密性的常用金属是铅和铝。铅柔软但密度大，除非在特殊场合，铝以其密度低、价格便宜愈来愈受到用户的喜爱。电缆的纵向阻水设计一般均在金属护层内电缆绝缘线芯上采用绕包阻水膨胀带的结构。金属护层有挤出式和焊接式两种。焊接式金属护套由于存在漏焊或焊接不牢等因素，不能保证完全防止水份的浸入。目前常用的挤出式金属护套采用螺旋纹式结构，挤出式金属护套则完全防止了电缆径向水份浸入的可能。但是螺旋纹结构，在万一电缆端头进水的情况下，水份会沿着螺旋纹的波峰迅速地在电缆内渗透延伸。在万一护套有损伤时，损伤在铝套内不能成孔洞形，不具有很好的防水性能。这实际上并不能起到电缆纵向阻水的效果。

另外，导体完全没有阻水的功能，一旦电缆导体内浸入水份，后果将更加严重，事故的发生会更加迅速。这是因为在电缆导体制造的过程中，导体的单线层与层之间不可能压实，总是存在着单线之间的空隙。

本实用新型的目的，在于针对现有电缆技术中难以防止水份浸入电缆内的缺点，提供一种能有效防止水份浸入的全阻水高压交联聚乙烯绝缘电力电缆。

本实用新型的全阻水高压交联聚乙烯绝缘电力电缆的构成是，线芯部分由包扎有导体阻水带的导体所组成，线芯外层由里层至外层依次分别挤包导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、绕包半导电阻水膨胀缓冲层、沥青防蚀层、最外层为非金属护套和导电涂层。其特点是，在线芯中的导体层间还包扎半导电阻水层以及在半导电阻水膨胀缓冲层与沥青防蚀层之间所设置的是竹节式环纹挤出金属铝护套。

附图1，全阻水高压交联聚乙烯绝缘电力电缆截面结构示意图。

附图2，竹节式环纹挤出金属铝护套示意图。

由附图可见，本电缆的构成是线芯部分由若干层包扎有导体阻水带2的导体1所组成，线芯部分外层由里层到外层依次分别挤包导体屏蔽层4，绝缘层5，绝缘屏蔽层6，绕包半导电阻水膨胀缓冲层7，沥青防蚀层9和最外层的非金属护套和导电涂层10。其特点是在线芯部分导体的层间绕包或纵包半导电阻水层3，并采用导体正常圆形紧压，使导体层间不存在空隙，在半导电阻水膨胀缓冲层7与沥青防蚀层9之间所设置的护套是竹节式环纹挤出金属铝护套8。

线芯部分导体层间采用圆形紧压方式绕包半导电阻水层3，且不留有空隙的目的，在于有效地抑制水份从纵向浸入或渗透于电缆导体内。如果万一有水份从电缆端头浸入时，阻水膨胀带会迅速膨胀，尤其是在环纹的波谷处，水份更难以渗透，有效地将水份限制在一定的范围内，很好地起到了阻水的效果。铝套的每一环形都形成一道阻水层，而且在万一护套有损伤时，损伤在铝套内成孔洞形，具有很好的防水性能。总之使整个电缆达到了纵向、径向和导体阻水完全阻水的目的，具有良好的防水性能。

附图2是竹节式环纹挤出金属铝护套的示意图。