[发明专利]一种防腐蚀阻水交联聚乙烯绝缘电力电缆

说明书

技术领域

本发明涉及防火电线电缆领域，特别涉及一种防腐蚀阻水交联聚乙烯绝缘电力电缆。

背景技术

国内交联聚乙烯（XLPE）绝缘电力电缆的应用越来越广泛，至今已有三十多年的历史，因其良好的电气和机械物理性能，且具有生产工艺简单、结构轻便、传输容量大、安装敷设及维护保养方便、不受落差限制等优点，在电力系统中得到了广泛的应用。

上世纪90年代，电缆专家们曾将80年代初使用的交联聚乙烯绝缘电缆进行了调查，发现由于没有采用防腐阻水结构的电缆已无法运行，电缆使用寿命没有达到设计预期30年的目标。经对故障电缆的解剖分析，主要原因是XLPE电缆在敷设和运行期间，外力造成电缆护套及绝缘损伤或接头损坏时，潮气或水分会沿着电缆纵向和径向间隙渗入，致使XLPE绝缘在运行电压下产生了水树枝。水树枝经一定时间后生长到一定长度艰险会在水树枝尖端引发永久性电树枝缺陷，最终导致电缆绝缘击穿。

据统计，国内电网10－35KV电力系统中，地下直埋XLPE绝缘电缆基本上没有采用阻水结构，普遍在运行8－12年后就会出现水树枝，发生击穿事故，严重影响电网的安全运行。因此，电缆防腐阻水结构的使用对于保证XLPE电缆的可靠性与寿命都具有非常重要的意义。

由于电缆是经过多种工序分别制作完成，在此过程中会在金属屏蔽带表面有多种可能产生水分：1）电缆生产过程中材料本身含有水分；2）电缆在生产完成后热缩帽密封不良好；3）电缆在敷设中外护套破损或发生过电压时外护套击穿；4）制作电缆中间接头或终端时，制作时未用加热毯进行加热校直排湿，以及电缆附件在绕包密封时密封不良好，电缆接头部分有潮汽进入；5）根据电渗现象，由于我国大部分雨水呈酸性，电缆长期浸泡在水中，绝缘材料含有水分，水分在电场作用下带正电，当电缆芯加正极性试验电压时，水分被电缆芯排斥，渗向金属屏蔽；绝缘中的水分相对较少；当电缆芯加负极性试验电压时，水分会被电缆芯吸引，渗过绝缘向电缆芯移动，在移动的过程中使绝缘中高场强区的水分相对增加。在电缆交接竣工试验中和电缆正常运行中，水分在电缆中来回游走，导致金属屏蔽腐蚀；6）电缆满载――半载――检修或昼夜温差较大时外护套里的气体会由于正负压影响，受热时电缆护套里弄为正压，冲击附件的密封处，冷却后电缆护套里又为负压会吸进一些潮气。

由于电缆通电运行时就会发热同时将需向外传导散发出去，当电缆或运行环境中含有水分和电解质时，由于屏蔽带所处位置受电磁场影响会发生电化学反应，绕包在绝缘屏蔽表面上的常规金属屏蔽带就很容易加速发生腐蚀。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供是一种阻水性好、防腐蚀性好的交联聚乙烯绝缘电力电缆。

本发明公开了一种防腐蚀阻水交联聚乙烯绝缘电力电缆，包括由一根或多根阻水线芯绞合而成的缆芯，在缆芯的空隙处设有阻水填充层，在缆芯外绕包厚度为2-4mm的阻水带，在阻水带外依次纵包厚度为4-6mm的铝塑复合带和挤包厚度为8-10mm的防水PE护套；所述的阻水线芯由阻水导体、采用三层共挤方式依次挤包在阻水导体上的半导电屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层以及绕包在绝缘屏蔽层外的纳米铝合金屏蔽带构成。

进一步改进，所述阻水填充层为阻水填充绳、阻水填充纱或阻水填充绳和阻水填充纱的共同体。

进一步改进，所述的纳米铝合金屏蔽带包括铝合金基础材料层，该铝合金基础材料层的两侧分别对称设有由内而外覆盖的非晶态物质过渡层、非金属层和纳米导电材料层。

采用上述技术方案后，本发明具有以下有益效果：

1、上述电缆结构在径向防水方面选用防水铝塑复合带和挤包的聚乙烯护套共同作用达到径向防水的目的，其机理为当挤包聚乙烯护套时，由于聚乙烯融体高温和压力的作用，铝塑复合带表面的聚乙烯膜与聚乙烯护套的内表面得以很好的粘结，从而从外界阻止了水分的进入，达到良好的阻水效果；

2、将受潮后容易被腐蚀的金属屏蔽带用纳米铝合金屏蔽带代替，避免了普通的金属屏蔽带被氧化腐蚀的风险；

3、从外护层向内依次采取防水措施，保证水分和潮气不可能进入，杜绝了金属屏蔽带受浸蚀的风险。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明纳米铝合金屏蔽带的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明做更进一步的解释：