[发明专利]一种交联聚乙烯绝缘交流水底电缆及其制备工艺

说明书

本发明涉及电缆材料领域，具体涉及一种交联聚乙烯绝缘交流水底电缆及其制备工艺。其技术要点如下：水底电缆由内向外包括：缆芯、阻水层1、内护套、阻水层2、铠装、阻水层3和外护套；缆芯由内向外包括导体、导体内屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、铜带屏蔽层和阻水带，成缆采用阻水填充绳；阻水层1由重叠绕包在缆芯外的半导电阻水带以及所述阻水带表面纵包的铝塑带组成；其中，导体是无氧铜型线与阻水介质绞合而成。本发明在导体绞合时就采用了阻水介质参与绞合，即使面临水分的侵入时，仍然能够通过阻水介质进行防水，避免水树的出现。

技术领域

本发明涉及电缆材料领域，具体涉及一种交联聚乙烯绝缘交流水底电缆及其制备工艺。

背景技术

现阶段，国内电网10～35KV电力系统中，水下直埋交联聚乙烯绝缘电缆没有采用合适的阻水结构，在长时间运行后，会出现水树，发生击穿事故，严重影响电网的运行安全。水下电缆的阻水结构是否合适，是交联聚乙烯电缆的可靠性和使用寿命的决定性因素之一。

现有技术中的阻水结构大多比较简单，仅仅能够阻止部分水的进入，且无法对导体本身进行防水。同时，过多的阻水材料的加入极大的影响了电缆的抗压强度和抗拉强度，严重影响电缆的使用寿命。

有鉴于上述现有水下电缆存在的缺陷，本发明人基于从事此类材料多年丰富经验及专业知识，配合理论分析，加以研究创新，开发一种交联聚乙烯绝缘交流水底电缆及其制备工艺。

发明内容

本发明的目的是提供一种交联聚乙烯绝缘交流水底电缆，在导体绞合时就采用了阻水介质参与绞合，即使面临水分的侵入时，仍然能够通过阻水介质进行防水，避免水树的出现。同时在每一层都绕包阻水层，且对阻水层的厚度以及绕包方式进行了限定，在保证阻水防潮效果的同时，避免因为阻水层的存在影响电缆的机械性能。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

本发明提供的一种交联聚乙烯绝缘交流水底电缆，水底电缆由内向外包括：缆芯、阻水层1、内护套、阻水层2、铠装、阻水层3和外护套；

缆芯由内向外包括导体、导体内屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、铜带屏蔽层和阻水带，成缆采用阻水填充绳；所述阻水层1由重叠绕包在缆芯外的半导电阻水带以及所述阻水带表面纵包的铝塑带组成；

其中，导体是无氧铜型线与阻水介质绞合而成。

水下电缆长期浸泡在水中，绝缘材料中会不可避免的含有一定的水分，这些水分在电场作用下带有正电荷；当电缆芯加正极电压时，水分被缆芯排斥而渗向铜带屏蔽层，因此本发明中在缆芯和铜屏蔽层之间绕包半导体阻水带，能够避免水分对铜屏蔽层的腐蚀；当电缆芯加负极电压时，水分会从绝缘屏蔽层中渗向导体，因此本发明在导体绞合使加入了阻水介质，避免水分对导体的侵蚀。

进一步的，导体是无氧铜型线与阻水介质，绞合而成，阻水介质是阻水粉或阻水纱，以填满导体间的缝隙为准。

进一步的，无氧铜型线的紧压系数≥0.95，截面400mm²。

进一步的，阻水层1中，半导电阻水带纵包时的夹角由以下公式计算：

其中θ是半导电阻水带纵包时的锐角度数的值，单位是1；W₁和W₂分别是半导电阻水带和铝塑带的搭盖率，单位是％；H₁和H₂分别是半导电阻水带的厚度和铝塑带的厚度，单位是mm；η₁是半导电阻水带重叠绕包的重叠率，单位是1；φ为缆芯的不圆度。

进一步的，本发明中将阻水层1的半导电阻水带重叠绕包的重叠率选为30％。由于阻水层1是与缆芯之间的距离最近，因此阻水层1的半导电阻水带重叠绕包的重叠率主要与缆芯以及缆芯中各层的厚度相关，而缆芯中各层的厚度均为固定的常数，因此本发明中选择最为合理的重叠率，即30％。