智慧能源用交联聚乙烯绝缘浅海湖泊电力电缆及制造方法技术

本发明专利技术公开了一种智慧能源用交联聚乙烯绝缘浅海湖泊电力电缆及制造方法，电缆由内至外依次为缆芯、半导电缓冲阻水带、金属护层、隔离层、金属丝铠装层和外护层；所述缆芯包括至少一根绝缘线芯；每根绝缘线芯由内至外依次为阻水导体、半导电导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和半导电绝缘屏蔽层；所述绝缘线芯外设置金属屏蔽层；所述阻水导体为绞合的金属单丝外纵向包覆阻水纱，且孔隙处填充阻水粉。本发明专利技术实现了近距离水底连续方式电力传输的能力，可满足防水防腐蚀及海水冲刷大张力的要求，能够代替结构复杂的传统海底电缆，简化了电缆的制造过程，提高生产效率，避免不必要的成本浪费。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种智慧能源用交联聚乙烯绝缘浅海湖泊电力电缆及制造方法。
技术介绍
我国是一个海洋大国，拥有300多万平方公里的海域和18000公里长的海岸线，沿海分布有6000多个岛屿，在浅海大陆架蕴藏着丰富的海底油田和天然气，沿海又是我国经济发达区，国内沿海岛屿发展急需用电，由于建设电站成本高、周期长，再加上燃料供应困难等因素，故此，对中小型海岛的供电、通信(尤其是军用保密通信)都需要通过海底电缆来解决。随着浅海近岸风电的开发，近海岛屿与内陆湖泊的旅游兴起，连接大陆与浅海风场、湖泊边岸与湖心岛屿以及过江过湖的电缆需求不断增多。这些特定场合，各设施间的距离远至3～5km，近的距离也就是几十、几百米之间，采用传统的大长度海底电缆连接方式传输电力和通讯，就显得大材小用不相宜了，同时在海岸潮汐滩涂区，普通电缆又难以满足防水防腐蚀及海水冲刷大张力的要求，因此市场迫切需求一种新型轻型浅海湖泊专用电缆。目前，35kV及以下海底电缆主要是以分相挤包铅合金护套为主，其特征在于在分相缆芯导体纵向阻水与挤包铅合金套径向组水相结合，但铅套是个重污染源，环保问题严重。因此针对浅海与湖泊这一特定场合，不适宜采用原有海底电缆的铅护套结构。
技术实现思路
本专利技术的第一个目的是提供一种防水耐长期浸泡、耐腐蚀环保无重金属污染、电气绝缘性能好、抗拉、抗张能力强、固定联接敷设的智慧能源用交联聚乙烯绝缘浅海湖泊电力电缆。实现本专利技术目的的技术方案是智慧能源用交联聚乙烯绝缘浅海湖泊电力电缆，由内至外依次为缆芯、半导电缓冲阻水带、金属护层、隔离层、金属丝铠装层和外护层；所述缆芯包括至少一根绝缘线芯；每根绝缘线芯由内至外依次为阻水导体、半导电导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和半导电绝缘屏蔽层；所述绝缘线芯外设置金属屏蔽层；所述阻水导体为绞合的金属单丝外纵向包覆阻水纱，且孔隙处填充阻水粉。所述绝缘线芯为多根，多根绝缘线芯与半导电缓冲阻水带之间设置阻水填充。所述金属护层的第一种结构为纵向包覆于缆芯外的铝塑复合带及挤包于铝塑复合带外的一层聚乙烯护套的复合结构；第二种结构为纵向包覆于缆芯外的波纹铝金属护
套、金属铝护套外涂覆的沥青或热熔胶防腐层以及防腐层外挤包的一层聚乙烯护套的复合结构。所述金属丝铠装层的第一种结构为多股非磁性的直径为3.15mm或者4.0mm的不锈钢丝的绞合结构；第二种结构为多股直径为3.15mm或者4.0mm的的镀锌钢丝绞合的结构。所述外护层的结构为内层的径向防水聚乙烯与外层的防腐聚丙烯纤维的复合层。本专利技术的第二个目的是提供能够制造出防水耐长期浸泡、耐腐蚀环保无重金属污染、电气绝缘性能好、抗拉、抗张能力强、固定联接敷设，适用于浅海、湖泊等水下环境传输电力的电缆的方法。实现本专利技术第二个目的的技术方案是：一种智慧能源用交联聚乙烯绝缘浅海湖泊电力电缆的制造方法，电缆结构采用如前所述；制造方法包括以下步骤：步骤一：制作阻水导体；步骤二：制作绝缘线芯并成缆；若采用单根绝缘线芯结构，则绝缘线芯外包覆金属屏蔽层成为缆芯；若采用多根绝缘线芯的结构，则在每根绝缘线芯外包覆金属屏蔽层，然后采用盘绞机进行多根线芯绞合，在绞合中间间隙添加阻水绳作为阻水填充，成缆后包绕一层半导电缓冲阻水带；步骤三：制作金属护层；步骤四：制作隔离层；步骤五：制作金属丝铠装层；步骤六：制作外护层。所述步骤一中，采用法国Pourtier型91盘框绞机对金属单丝进行圆形紧压绞制，在绞制的层间结构纵向包入阻水纱，并添加阻水粉，对制作完成的阻水导体进行直流电阻和透水测试。所述步骤二中，通过CCV悬链式生产线将半导电导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层和半导电绝缘屏蔽层三层共挤，制作完成的绝缘线芯进行烘房加热脱气。所述步骤二中，金属屏蔽层为铜带、铝带或铝合金带。所述隔离层为聚乙烯护层。采用了上述技术方案后，本专利技术具有以下的积极的效果：(1)本专利技术实现了近距离水底连续方式电力传输的能力，可满足防水防腐蚀及海水冲刷大张力的要求，能够代替结构复杂的传统海底电缆，简化了电缆的制造过程，提高生产效率，避免不必要的成本浪费。(2)本专利技术的金属护层采用铝塑复合带综合护层或皱纹金属铝护套，具有优良的
径向防水、防腐性能，可替代传统海底电缆中的重金属铅护层，避免了生产中采用金属挤出的热加工方式，降低了电缆制造的工艺难度，另外本专利技术的金属护层机械强度高、重量轻，在安装敷设过程中更为便捷有利，并且铝不属于重金属污染源，对环境环保护要求高的场合更为适宜。(3)本专利技术在电缆导体和电缆线芯中加入的阻水纱和阻水带，在电缆受到外力破坏出现渗水故障时，可有效的阻断水分沿电缆轴向方向蔓延，减少水分浸入电缆的长度，电缆分段后可继续使用，提高利用率减少成本损失。(4)本专利技术的方法制造的电缆具有防水耐长期浸泡、耐腐蚀，抗拉、抗张能力强，性能安全可靠的特点。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1为本专利技术实施例1的结构示意图，图中为单芯结构。图2为本专利技术实施例2的结构示意图，图中为三芯结构。附图中标号为：缆芯1、绝缘线芯11、阻水导体11-1、半导电导体屏蔽层11-2、交联聚乙烯绝缘层11-3、半导电绝缘屏蔽层11-4、金属屏蔽层12、阻水填充13、半导电缓冲阻水带2、金属护层3、隔离层4、金属丝铠装层5、外护层6。具体实施方式见图1，本实施例的智慧能源用交联聚乙烯绝缘浅海湖泊电力电缆，采用单芯结构，由内至外依次为缆芯1、半导电缓冲阻水带2、金属护层3、隔离层4、金属丝铠装层5和外护层6；缆芯1包括一根绝缘线芯11；绝缘线芯11由内至外依次为阻水导体11-1、半导电导体屏蔽层11-2、交联聚乙烯绝缘层11-3和半导电绝缘屏蔽层11-4；绝缘线芯11外设置金属屏蔽层12；阻水导体11-1为绞合的金属单丝外纵向包覆阻水纱，且孔隙处填充阻水粉。金属护层3的结构为纵向包覆于缆芯1外的铝塑复合带及挤包于铝塑复合带外的一层聚乙烯护套的复合结构；或者为纵向包覆于缆芯1外的波纹铝金属护套、金属铝护套外涂覆的沥青或热熔胶防腐层以及防腐层外挤包的一层聚乙烯护套的复合结构。金属丝铠装层5的结构为多股非磁性的直径为3.15mm或者4.0mm的不锈钢丝的绞合结构；或者为多股直径为3.15mm或者4.0mm的的镀锌钢丝绞合的结构。外护层6
的结构为内层的径向防水聚乙烯与外层的防腐聚丙烯纤维的复合层。制造方法包括以下步骤：步骤一：制作阻水导体11-1；采用法国Pourtier型91盘框绞机对金属单丝进行圆形紧压绞制，在绞制的层间结构纵向包入阻水纱，并添加阻水粉，对制作完成的阻水导体11-1进行直流电阻和透水测试。步骤二：制作绝缘线芯11并成缆；绝缘线芯11外包覆金属屏蔽层12成为缆芯1；成缆后包绕一层半导电缓冲阻水带2；通过CCV悬链式生产线将半导电导体屏蔽层11-2、交联聚乙烯绝缘层11-3和半导电绝缘屏蔽层11-4三层共挤，制作完成的绝缘线芯11进行烘房加热脱气，提高绝缘线芯的电气和机械强度。金属屏蔽层12为铜带、铝带或铝合金带。步骤三：制作金属护层3；本实施例采用波纹状金属铝护套，通过氩弧焊管机在电缆缆芯纵向包覆一层铝带高温焊接成管，再经过轧纹工具将铝管制成均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
智慧能源用交联聚乙烯绝缘浅海湖泊电力电缆，其特征在于：由内至外依次为缆芯(1)、半导电缓冲阻水带(2)、金属护层(3)、隔离层(4)、金属丝铠装层(5)和外护层(6)；所述缆芯(1)包括至少一根绝缘线芯(11)；每根绝缘线芯(11)由内至外依次为阻水导体(11‑1)、半导电导体屏蔽层(11‑2)、交联聚乙烯绝缘层(11‑3)和半导电绝缘屏蔽层(11‑4)；所述绝缘线芯(11)外设置金属屏蔽层(12)；所述阻水导体(11‑1)为绞合的金属单丝外纵向包覆阻水纱，且孔隙处填充阻水粉。

【技术特征摘要】
1.智慧能源用交联聚乙烯绝缘浅海湖泊电力电缆，其特征在于：由内至外依次为缆芯(1)、半导电缓冲阻水带(2)、金属护层(3)、隔离层(4)、金属丝铠装层(5)和外护层(6)；所述缆芯(1)包括至少一根绝缘线芯(11)；每根绝缘线芯(11)由内至外依次为阻水导体(11-1)、半导电导体屏蔽层(11-2)、交联聚乙烯绝缘层(11-3)和半导电绝缘屏蔽层(11-4)；所述绝缘线芯(11)外设置金属屏蔽层(12)；所述阻水导体(11-1)为绞合的金属单丝外纵向包覆阻水纱，且孔隙处填充阻水粉。2.根据权利要求1所述的智慧能源用交联聚乙烯绝缘浅海湖泊电力电缆，其特征在于：所述绝缘线芯(11)为多根，多根绝缘线芯(11)与半导电缓冲阻水带(2)之间设置阻水填充(13)。3.根据权利要求2所述的智慧能源用交联聚乙烯绝缘浅海湖泊电力电缆，其特征在于：所述金属护层(3)的结构为纵向包覆于缆芯(1)外的铝塑复合带及挤包于铝塑复合带外的一层聚乙烯护套的复合结构；或者为纵向包覆于缆芯(1)外的波纹铝金属护套、金属铝护套外涂覆的沥青或热熔胶防腐层以及防腐层外挤包的一层聚乙烯护套的复合结构。4.根据权利要求3所述的智慧能源用交联聚乙烯绝缘浅海湖泊电力电缆，其特征在于：所述金属丝铠装层(5)的结构为多股非磁性的直径为3.15mm或者4.0mm的不锈钢丝的绞合结构；或者为多股直径为3.15mm或者4.0mm的的镀锌钢丝绞合的结构。5.根据权利要求4所述的智慧能源用交联聚乙烯绝缘浅海湖泊电力电缆，其特征在于：所述外护层(6)的结构为内层的径向防水聚乙烯与外层的防腐聚丙烯纤维的复合层。6.一种智慧能源用交...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东，周锋，张鹏，陆正荣，刘学，
申请(专利权)人：远东电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32