[发明专利]一种防冻抗干扰型交联聚乙烯绝缘变频电力电缆

说明书

技术领域

本发明涉及电缆领域，具体涉及一种多芯耐高温光电复合硅橡胶护套电缆。

背景技术

近二十年来变频调速系统应用愈加广泛，2012 中国变频器市场研究报告显示，中国的变频器市场在过去几年内保持着 15％ -20％ 的高速增长， 在2012年，由于工业行业及建筑业的迅猛发展以及各行业的大量投资，当年同比增长达到了近 40％，市 场规模超过了 85 亿元人民币. 随着变频装置的大量应用，与之配套使用的变频电缆的需求也与日俱增，市场年需求量也以年30%的速度递增。变频电缆作为变频器与负载之间动力及信号传输的专用电缆，其设计和使用必须满足变频工况下的特殊要求。

目前的变频电源是通过电力半导体器件调压， 较大程度上改变了波形特性，从而对电机和电缆带来了新问题。变频器中通常通过大功率的自关断开关器件（BJT、IGBT 等）进行整流、然后对直流电压进行 PWM 逆变，结果是在输入输出回路产生电压的高次谐波，干扰供电系统、负载及其他邻近电气设备，尤其是控制系统的 I/O 信号。同时由于高次谐波的存在，使得变频电缆应具有更高的绝缘安全裕度。在实际使用过程中，经常遇到变频器高次谐波的干扰问题，在许多场合，对电磁干扰的要求比较高，尤其是许多生产设备上还带有变频器，变频器作为谐波源，谐波电流经过电感和电容耦合作用，会引起电源系统交流电压的波动，而局部放电测量系统为精密仪器，对供电有特殊要求，不允许受到外界干扰。因此，针对变频器的工作特点，变频电缆应着重解决以下问题：

1）电缆本体对外发射电磁波，抑制高次谐波通过电缆对外界的干扰。

2）脉冲电压对绝缘的影响，防止脉冲电压对电缆的影响。

虽然目前没有国家规范规定电缆发射电磁波造成环境污染的考核指标，但抑制对外高频干扰是必须做到的。要想达到高频干扰的有效抑制，变频电缆屏蔽结构是特别重要的。屏蔽结构是抑制对外高频干扰最佳方法，而屏蔽结构分为铜丝编织屏蔽及铜带屏蔽。当电缆采用铜丝编织屏蔽时，其屏蔽抑制系数与编织密度有很大关系，随着铜丝编织密度的增大，屏蔽抑制系数也不断增长，而编织密度越大，屏蔽效果越好，抗干扰效果也越好；当电缆采用铜带屏蔽时，其屏蔽抑制系数是较高的，但铜带搭盖绕包也易也出现绕包是否平整和搭盖不均或露间隙的问题。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，提供一种防冻抗干扰型交联聚乙烯绝缘变频电力电缆，改变屏蔽方式，将金属屏蔽结构形成完全封闭金属屏蔽结构，提高了屏蔽抑制系数，加强了防干扰的效果。

为实现上述目的，本发明提供一种防冻抗干扰型交联聚乙烯绝缘变频电力电缆，包括缆芯，其特征在于：所述的缆芯由多根主线芯以及一根接地芯绞合而成；在缆芯的空隙处设有填充层，在缆芯外设有包带，在包带外挤包抗冻高密度聚乙烯护套；所述的主线芯由主线芯导体、三层共挤在主线芯导体外的内屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层，绕包在绝缘屏蔽层的半导电带以及纵包在半导电带外的铜带分相轧纹金属屏蔽层构成。

进一步地，所述的主线芯导体为铝合金丝和铜丝绞合而成。

进一步地，所述内屏蔽层为硅橡胶屏蔽层。

进一步地，所述绝缘层为交联聚乙烯绝缘层。

进一步地，所述绝缘屏蔽层采用金属化纸或半导体纸带。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

此种产品主要是针对抗干扰要求特别高，同时适用于西部边远地区对于寒冷天气防抗冻的要求所设计的防冻抗干扰型交聚乙烯绝缘变频电力电缆，由于变频电缆主要是连接变频系统设备之间的纽带，当电缆通电时产生的电磁波会对变频设备产生干扰，为了消除或抑制此干扰，电缆的屏蔽效果就尤其重要，提高屏蔽抑制系数是必要的，普通的屏蔽是采用铜带或铜丝编织，铜带屏蔽时由于铜带搭盖绕包不平整或露间隙的问题，甚至铜带锐边也会刺伤绝缘屏蔽；铜丝编织屏蔽对编织密度要求较高，同时编织加工速度慢，材料消耗大，屏蔽效果也不是最理想，而当采用分相纵包铜带并轧纹时不但使其屏蔽形成全封闭金属层结构的设计保证了防干扰屏蔽效果。同时本设计采用交联聚乙烯绝缘作为电缆绝缘本体绝缘也是利用交联聚乙烯材料的介质系数低，介质损耗小，同时其耐温等级和机械性能也较好的特点，其兼有机、电、热等优良性能。