[发明专利]电缆

说明书

本发明涉及到一种单芯和多芯电缆，其导体由绝缘液体浸渍的分层绝缘所包围。

在本说明书中，术语绝缘液体含意不仅是指绝缘液态油，也指高粘度的绝缘油及混合物。

本发明涉及的电缆的例子是充油电缆，即所谓“管”型电缆和用绝缘混合物浸渍并辅之以压力气体的分层绝缘电缆。

具体地说，本发明涉及到上边简略指出那种型式的电缆，电缆中的分层绝缘至少部分由一层层压绝缘的带绕成;术语“层压绝缘带”意指至少由一层薄纸层构成的带，它至少部分地由纤维素材料形成，重叠并粘合到一个聚合材料薄膜上。

一般说，已经知道用层压绝缘带实现分层绝缘的电缆，在降低介质损耗和较高介电强度方面，较仅有纸带形成分层绝缘的电缆的电气性能要好。

此外还知道，由层压绝缘带构成分层绝缘的电缆，在承受运行不安全的危险方面，要比仅由纸带形成的分层绝缘的电缆大。

上述的较大的危险是由于在制造和敷设电缆过程中，分层绝缘正确结构发生变化，如在绝缘层带各部分之间发生分离，也就是在薄纸层和聚合材料薄膜之间发生部分分离而引起的。

这是由于薄纸层或聚合材料薄膜各自的机械阻力，尤其是弹性模量，比由它们构成的层压绝缘带要低。

在制造和敷设过程中，电缆不可避免要受到弯曲，此时在电缆分层绝缘中出现弯曲应力。

所说的弯曲应力引起电缆分层绝缘的不同层之间的相对滑动，通常，这对于整个层压绝缘带是不危险的;而当它的机械阻力较低不能将各部分粘合在一起时，在构成层压绝缘带的各部件中就能产生卷曲、褶皱、变位和破裂。

层压绝缘中，减弱薄纸层和聚合材料薄膜之间的粘合，促使上述各部分之间分离的原因之一如下：

实际上，所有聚合材料当它放入已知电缆绝缘液体中与其接触时都要膨胀。

因此，由于膨胀使浸渍电缆绝缘油的聚合材料薄膜的几何尺寸增大。

而纤维素纸与已知电缆绝缘液体接触时就无任何膨胀。

因此，纸带即薄纸层在浸渍已知的电缆绝缘液体时不改变其几何尺寸。

由此可见，浸在已知电缆绝缘液体内的层压绝缘（至少由一层纤维素薄纸层和一层塑性材料薄膜构成）要承受在其各部分间的尺寸相应变化，其作用是减弱相互间的粘合，这是因为这种尺寸的相应变化在粘合段产生力，该力以这种方式作用于构成层压绝缘各部分之间，使它们产生相对滑动。

在美国第3749812号专利中叙述了一种已知的解决方案，该方案意在不仅要避免对层压绝缘中薄纸层和聚合材料薄膜之间粘合的减弱，还要改善在上述各部分之间的粘合。

上述解决方案是由一层在薄纸层和聚合材料薄膜之间进行粘合的层压绝缘层形成的;在层压绝缘制造过程中将室温下的薄纸层与处于熔态约在300℃左右的聚合材料薄膜粘合，也就是说这时薄膜温度大约是聚合材料熔化温度的两倍。

上述引用的美国专利的层压绝缘，在众所周知的技术领域中，称为“预应力”层压绝缘或“挤压粘合”层压绝缘。这种层压绝缘能够抵消聚合材料薄膜的膨胀作用，即层压绝缘各部分间粘合的膨胀作用与聚合薄膜的膨胀作用方向相反。事实上，所谓“预应力”或“挤压粘合”层压绝缘，将其放入电缆绝缘液体与其接触以前，聚合材料薄膜由制造该层压绝缘的特定方式使之处于拉应力状态。

事实上，当薄纸层和聚合材料薄膜间重叠或粘合时，薄纸层是在室温下（因而不承受任何热膨胀），而聚合材料薄膜处于熔态且温度约为该薄膜的聚合材料熔化温度的两倍，因而薄膜处于相当显著的热膨胀条件下。

在薄纸层重叠和粘合到聚合材料薄膜的操作后进行冷却的过程中，靠与薄纸层一起进行粘合，防止了聚合材料薄膜的热收缩。

因而，在冷却后，薄膜被置入，并由薄纸层使薄膜处在塑性拉伸状态下。

由于将层压绝缘置于与电缆绝缘液体接触，聚合材料薄膜发生膨胀，且该膨胀使得其内产生了使尺寸膨胀的条件，事实上是以这种方式使该层压绝缘处于非应力状态下。

“预应力”型层压绝缘在一定程度上有可能减小层压绝缘各部分之间分离的危险，因而减小了电缆分层绝缘分离的危险;造成这种危险是由于上述原因和这样的事实：在薄纸层和聚合材料薄膜间进行粘合时，聚合材料薄膜处于熔态且在高温下，这能实现在上述各部分间的良好机械连接。

本发明的目的是提供分层绝缘的电缆，该分层绝缘也是仅部分地由缠绕层压绝缘带，特别是“预受力”或“挤压粘合”型层压绝缘带构成;层压绝缘中，由于层压绝缘各部分间分离造成的上述分层绝缘间隙的危险比现有的电缆小，且不会引起绝缘层介电特性以及层压绝缘各部分的化学-物理特性的任何变化，因而不会对电缆任何特性有不利影响。