[发明专利]具有金属幕杆的水密电力线缆

说明书

公开了一种多相电力线缆，其包括：多个相芯，每个相芯包括绝缘电导体；幕组件，包括金属幕杆；防湿金属片，其包绕多个相芯和幕杆；外护套，其位于防湿金属片的径向外部；以及多层配置，包括环绕相芯、相对于防湿金属片位于径向内部位置并且与防湿金属片电接触的第一、第二和第三半导电遇水膨胀层，其中幕组件布置在所述第二和第三半导电遇水膨胀层之间。

技术领域

本发明涉及中压或高压电力线缆的领域。具体地，本发明涉及具有金属幕(screen)杆的水密(water-tight)线缆。

背景技术

高压电力线缆通常包括导体、内半导电层、绝缘层、外半导电层、金属护层(shield)或金属幕、以及护套。

金属幕被设置用于通过传导可能出现的任何电容性涡流来确保外导电层被保持在地电位，并且在故障情况下泄放短路电流。金属幕可以是缠绕导体绝缘的带(或者可选地为编织线)的形式。

当线缆为多相线缆(例如，三相线缆)时，其由多个绞合(stranded)在一起的相芯组成，其中每个相芯包括被绝缘的电导体；在该配置中，金属幕包括与相芯绞合在一起的一个或多个导体杆。

幕由导电金属(典型地为铜或铝)制成。相比于铜，铝具有更轻且更廉价的优点，但是在存在湿气的情况下易于氧化和腐蚀，因此包括铝幕的线缆应当设置防湿或防水层，以防止水渗透到触及铝幕。

可以围绕相芯设置纵向密封的金属带或者塑料/金属叠层作为防湿或防水层。

WO2004/006272公开了一种包括绝缘导体的线缆，其中围绕每个导体布置有内导电层、绝缘层和外导电层。在外导电层与金属(诸如铝)的外箔之间的空间内存在扇形幕带(一个或多个纵向幕铝线被烘焙成它们)，该带被布置为用作金属幕。铝箔与铝幕线部分或全部地直接电流接触。还可以在幕带和外金属箔之间插入滑动带，并且滑动带可以具有膨胀特性。为了使该结构纵向水密，填充铝箔下方的腔体，优选地使用膨胀粉/膨胀带来填充。塑料护套可以由在高温时具有高强度的塑料材料制成，诸如交联聚乙烯。

发明内容

申请人已经解决了如何提供具有金属幕杆和用作防水层的纵向密封金属片的多相电力线缆的问题。特别地，申请人面对了如何在防湿金属片与金属杆之间建立电连通的问题，其需要避免电晕放电，不使片和杆直接接触，其中使片和杆直接接触在制造和/或线缆弯曲期间可能造成杆的移位。而且，防湿片下方的腔体应当被最小化以确保纵向水密。

申请人已经认识到，在多相线缆中，金属幕杆、相芯以及环绕它们的防湿金属片之间的电连通可以通过在线缆芯和防湿金属片之间设置至少三层遇水膨胀半导电层的多层配置来获得，其中金属幕杆布置在所述层中的两个之间。

该多层配置的设置在金属幕杆与防湿片之间建立了所寻求的电连通，同时避免了它们之间的直接接触，同时基本填充了防湿片下方元件之间的腔体。

根据第一方面，本发明提供了多相电力线缆，其包括：

多个相芯，每个相芯包括绝缘电导体；

幕组件，包括金属幕杆；

防湿金属片，其包绕多个相芯和幕杆；

外护套，其位于所述防湿金属片的径向外部；以及

多层配置，包括环绕相芯、相对于防湿金属片位于径向内部位置并且与防湿金属片电接触的第一、第二和第三半导电遇水膨胀层，其中幕组件布置在所述第二和第三半导电遇水膨胀层之间。

有益地，本发明的电力线缆包括多层配置，该多层配置包括：

a)围绕每个相芯设置的第一遇水膨胀半导电层，

b)围绕所有相芯设置的第二遇水膨胀半导电层，其相对于幕组件位于径向内部位置；以及