[发明专利]防水树超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆

说明书

技术领域

本发明属于电力电缆领域，具体涉及防水树超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆。

背景技术

电力电缆是输、配电必不可少的电工产品，也是电力电缆中应用最普遍、最广泛、需求量最大的一种。

随着社会的进步和经济的发展，人类对电能的依赖程度越来越高，对电能的需求量越来越大。但世界上大多数国家都存在着一次能源与生产力分布不均衡的问题，因此，建设大容量、远距离电网已得到各国政府的高度重视。为减小远距离输电过程中的线路损耗，需采用高压输电技术。我国正在积极发展超高压、特超高压输变电线路，伴随着超高压输电技术的发展，对电网的重要组成部分-电力电缆提出了越来越高的要求，必须经受得住高压、超高压的考验。由于交联聚乙烯（XLPE）电缆具有电气性能好、传输容量大（长期工作温度可达90℃，瞬时短路温度可达250℃）、重量轻、生产工序少、生产速度快、制造周期短、可高落差或垂直敷设、安装和维护方便结构简单等优点，得到了用户的青睐，在电力部门越来越受欢迎，其在高压、超高压电缆领域所占份额不断增大，有逐渐取代其它类型电缆的趋势。目前，国际上220KV及以下电压等级高压电缆主要采用交联聚乙烯绝缘，500KV级及以上交联聚乙烯绝缘电缆也已应用于超高压线路中。

长期运行和使用经验表明，水树枝老化是导致高压电缆交联聚乙烯绝缘性能劣化直至破坏的主要因素之一。DL/T 1070-2007标准对水树的定义是“在绝缘中存在水分、电应力和某些诱发因素，如杂质、突起、空间电荷或离子时发展成的一些微通道”。水树枝产生的根源在于水分侵入交联聚乙烯绝缘层。电缆在使用过程中，要达到很好的抗水树效果，要尽量减少绝缘体中的水分和空穴，要去除半导电层与绝缘层之间界面容易引起电场集中的突起部分，减小树枝放电的扩展，即使发生水树枝，也能够抑制水树的继续生长和抑制水树枝放电。但是实际是在电缆运行过程中，依然无法保证完全消除水树枝的形成，高压交联聚乙烯绝缘电缆运行过程中，存在不同程度的树枝化放电，导致绝缘性能下降，有时也因电树枝放电导致的高压电缆交联聚乙烯绝缘层击穿事故发生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种耐水树性能良好、使用寿命长的超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：防水树超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，包括导体，内半导电屏蔽层，抗水树交联聚乙烯绝缘层，外半导电屏蔽层，半导膨胀缓冲层，内护层，阻水层，外护层，所述内护层采用疏绕铜丝或铜带，所述外护层为聚乙烯、阻燃聚乙烯或半硬质阻燃聚氯乙烯护套，表面涂敷一层半导电涂层。

所述外护层为半硬质阻燃聚氯乙烯护套。

所述内半导电屏蔽层和所述外半导电屏蔽层的材料均为乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA）、EVA-炭黑复合材料、EVA-炭黑-多壁碳纳米管复合材料、EVA-炭黑-石墨烯微片复合材料、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物（EEA）、乙烯-丙烯酸丁酯共聚物(EBA)中的一种。

所述抗水树交联聚乙烯绝缘层的材料是由低密度聚乙烯、炭黑、水树抑制剂、抗氧剂、金属抑制剂和增敏剂辐照交联而成。

所述半导膨胀缓冲层的材料是由基材结构层和材料结构层经压延制成；所述基材结构层是由无纺布或涤纶布通过轧染方式进行半导电胶的均匀涂覆制成；所述材料结构层是在橡胶或热塑性弹性体中加入助剂制成，所述助剂为炭黑、氧化锌、阻水粉中的一种。

所述阻水层为半导电膨胀型阻水绕包带。

本发明的有益效果如下：