專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高壓避雷電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電纜結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目'前，常見(jiàn)電纜大都是由導(dǎo)電芯、絕緣層及護(hù)套層構(gòu)成。這類(lèi)電纜用于 野外或露天架設(shè)應(yīng)用時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)遭到雷擊的事故發(fā)生。特別是隨著高層 建筑物蓬勃發(fā)展，避雷設(shè)施的應(yīng)用越來(lái)越受人們重視，而避雷設(shè)施的應(yīng)用， 對(duì)能避雷的電纜的需求呼聲越來(lái)越高，避雷電纜由此應(yīng)運(yùn)而生。避雷電纜與 避雷設(shè)施配套應(yīng)用，可以賦予高層建筑物良好的避雷功能，使建筑物免遭雷 擊保持完好，從而起到保護(hù)人們生命財(cái)產(chǎn)的安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)，防雷、避雷效果佳，耐候、 防腐性能優(yōu)良的高壓避雷電纜。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種高壓避雷電纜，其特點(diǎn)在于包括塑料內(nèi)撐芯、導(dǎo)電體絞合層、交聯(lián) 聚乙烯絕緣層及耐候聚乙烯護(hù)套層，其中導(dǎo)電體絞合層包覆于塑料內(nèi)撐芯上， 所述交聯(lián)聚乙烯絕緣層包覆于導(dǎo)電體絞合層的表面，所述耐候聚乙烯護(hù)套層 包覆于交聯(lián)聚乙烯絕緣層的表面。
為了確保導(dǎo)電體絞合層的絞合質(zhì)量，以獲得較佳的防雷、避雷性能，上 述塑料內(nèi)撐芯的截面呈圓形結(jié)構(gòu)，其截面直徑與電纜的截面直徑比為1:2.48 左右。為了保證避雷電纜在運(yùn)行時(shí)能承受極高的瞬間雷擊電壓，上述交聯(lián)聚乙
烯絕緣層的厚度與電纜的截面直徑比為1:7.2,其偏心度應(yīng)控制在小于8%的 范圍。
為了進(jìn)一步地確保交聯(lián)聚乙烯絕緣層表面電場(chǎng)均勻，防止電場(chǎng)畸變，避 免交聯(lián)聚乙烯絕緣層的外表產(chǎn)生局部放電，以提高電纜絕緣耐壓水平，上述 交聯(lián)聚乙烯絕緣層與耐候聚乙烯護(hù)套層之間還設(shè)有絕緣屏蔽半導(dǎo)電層，該絕 緣屏蔽半導(dǎo)電層由尼龍半導(dǎo)電帶在交聯(lián)聚乙烯絕緣層上重疊繞包形成，同時(shí)， 其厚度與電纜的截面直徑比1:180左右。
本發(fā)明由于采用由塑料內(nèi)撐芯、導(dǎo)電體絞合層、交聯(lián)聚乙烯絕緣層及耐 候聚乙烯護(hù)套層構(gòu)成的高壓避雷電纜結(jié)構(gòu)，使本發(fā)明通過(guò)將電纜的纜芯做成 塑料內(nèi)撐芯，將導(dǎo)電體絞合在塑料內(nèi)撐芯上，使電纜導(dǎo)體的有效截面大大減 少，可以消除瞬間巨大雷擊電流通過(guò)電纜導(dǎo)體時(shí)的集膚效應(yīng)；同時(shí)采用交聯(lián) 聚乙烯絕緣層包覆導(dǎo)電體層的表面上，可以使電纜在運(yùn)行時(shí)能承受極高的瞬 間雷擊電壓，使電纜做到優(yōu)秀的防雷、避雷功效；與此同時(shí)，交聯(lián)聚乙烯絕 緣層的耐候聚乙烯護(hù)套還可以令到電纜具有耐環(huán)境應(yīng)力、耐候、耐化學(xué)腐蝕 和高絕緣電阻等優(yōu)良性能。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)，防雷、避雷效果佳， 耐候、防腐性能優(yōu)良的特點(diǎn)，可以廣泛地在各種苛刻的環(huán)境條件中應(yīng)用。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明 附困說(shuō)明


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1與圖2所示，本發(fā)明所述的一種高壓避雷電纜，其包括塑料內(nèi)撐芯1、導(dǎo)電體絞合層2、交聯(lián)聚乙烯絕緣層3及耐候聚乙烯護(hù)套層4,其中導(dǎo) 電體絞合層2包覆于塑料內(nèi)撐芯1上，所述交聯(lián)聚乙烯絕緣層3包覆于導(dǎo)電 體絞合層2的表面，所述耐候聚乙烯護(hù)套層4包覆于交聯(lián)聚乙烯絕緣層3的 表面。
其中，所述塑料內(nèi)撐芯1使電纜導(dǎo)體有效截面大大減少，起到消除避雷
電纜導(dǎo)體通過(guò)瞬間巨大雷擊電流時(shí)的集膚效應(yīng)；同時(shí)，在很大程度上也減輕 了電纜單位重量，使其更便于現(xiàn)代高層建筑的敷設(shè)安裝；與此同時(shí)，還大大 節(jié)約了銅金屬，降低電纜的生產(chǎn)成本。為了確保導(dǎo)電體絞合層的絞合質(zhì)量， 以獲得較佳的防雷、避雷性能，所述塑料內(nèi)撐芯l 一船:做成為截面呈圓形結(jié) 構(gòu)，其截面直徑與電纜的截面直徑比為1:2.48。例如當(dāng)需要制到一條截面 直徑為36咖的電纜時(shí)，該塑料內(nèi)撐芯1的直徑大小則做成為14. 5 ± 0. l咖。 該比例的控制非常關(guān)鍵，其直接影響到電纜的防雷、避雷效果，以及導(dǎo)電體 絞合層的絞合質(zhì)量和外觀質(zhì)量。
所述導(dǎo)電體絞合層2為由若干根無(wú)氧軟銅絲直接在塑料內(nèi)撐芯1上絞合 形成。其中，導(dǎo)電體絞合層2中的銅絲要求排列疏密均勻，不能存在跳線凸 起、毛刺或機(jī)械損傷等缺陷，主要是為了保證導(dǎo)體表面圓整，起到均勻電場(chǎng) 的作用。同時(shí)，為了確保導(dǎo)電體絞合層2的有效導(dǎo)電截面積，該導(dǎo)電體絞合 層2的厚度與電纜的截面直徑比為1: 26. 67。例如當(dāng)電纜的截面直徑為36咖 時(shí)，導(dǎo)電體絞合層2的厚度則做成為1. 35 ±0. Ol咖，該厚度一M指每根銅 絲的截面直徑，約需用35根進(jìn)行絞合形成；這樣就可以使電纜對(duì)應(yīng)地獲得 50咖2左右的導(dǎo)體有效截面積。另外，為了保證電纜導(dǎo)體良好的導(dǎo)電性和抗拉 性能，在加工過(guò)程中，要求銅絲應(yīng)連續(xù)一致，不能存在任何拉細(xì)、斷線或焊 接等缺陷。為了保證電纜在運(yùn)行時(shí)能承受極高的瞬間雷擊電壓，所述交聯(lián)聚乙烯絕
緣層3的結(jié)構(gòu)及工藝是核心問(wèn)題，必須選用超凈度和擊穿場(chǎng)強(qiáng)較高的交聯(lián)聚 乙烯絕緣材料，采用性能先進(jìn)、溫控精度高的擠出機(jī)擠制該層，并通過(guò)先進(jìn) 的硫化工藝處理，使該交聯(lián)聚乙烯絕緣層3得到充分交聯(lián)(交聯(lián)度>90%)， 從而賦予絕緣層優(yōu)秀的機(jī)械性能(抗蠕變)和耐化學(xué)性能，尤其大大提高了 電纜耐熱性能，生產(chǎn)過(guò)程必須保證交聯(lián)絕緣潔凈與完好；同時(shí)，必須將交聯(lián) 聚乙烯絕緣層3的厚度與電纜的截面直徑比控制在1: 7. 2 (例如電纜截面直 徑為36咖時(shí)，該絕緣層的厚度則為5. 0咖左右)，其偏心度應(yīng)控制在小于8% 的范圍，以確保絕緣電性能。
為了進(jìn)一步地確保電纜的導(dǎo)電體絞合層2表面電場(chǎng)均勻，防止電場(chǎng)畸變， 避免絕緣層內(nèi)表產(chǎn)生局部放電，如圖1與圖2所示，所述導(dǎo)電體絞合層2與 交聯(lián)聚乙烯絕緣層3之間還設(shè)有導(dǎo)體屏蔽半導(dǎo)電層5，該導(dǎo)體屏蔽半導(dǎo)電層5 由尼龍半導(dǎo)電帶在導(dǎo)電體絞合層2上重疊繞包形成，其厚度與電纜的截面直 徑比為1:180(例如電纜截面直徑為36mm時(shí)，該導(dǎo)體屏蔽半導(dǎo)電層的厚度 則為0.2mm左右)；同時(shí)，尼龍半導(dǎo)電帶的重疊率應(yīng)不少20%，并且要求尼龍 半導(dǎo)電帶繞包平整光滑，不能存在漏包缺陷，以達(dá)到進(jìn)一步地確保電纜導(dǎo)體 表面電場(chǎng)的均勻，防止電場(chǎng)畸變，避免絕緣層內(nèi)表產(chǎn)生局部放電，從而提高 電纜絕緣耐壓水平。與此同時(shí)，在生產(chǎn)過(guò)程中，始終保持該導(dǎo)體屏蔽半導(dǎo)電 層5表面的潔凈與完好，以及無(wú)灰塵污染和刮破缺陷。
為了進(jìn)一步地確保電纜的交聯(lián)聚乙烯絕緣層3表面電場(chǎng)均勻，防止電場(chǎng) 畸變，避免該交聯(lián)聚乙烯絕緣層3外表產(chǎn)生局部放電，又如圖1與圖2所示， 所述交聯(lián)聚乙烯絕緣層3與耐候聚乙烯護(hù)套層4之間還設(shè)有絕緣屏蔽半導(dǎo)電 層6，該絕緣屏蔽半導(dǎo)電層6由尼龍半導(dǎo)電帶在交聯(lián)聚乙烯絕緣層3上重疊繞包形成，其厚度與電纜的截面直徑比為1:180左右(例如電纜截面直徑為 36咖時(shí)，該絕緣屏蔽半導(dǎo)電層的厚度則為0.2mm左右)；同時(shí)，尼龍半導(dǎo)電帶 在繞包時(shí)的重疊率應(yīng)不少20%;并且要求半導(dǎo)帶繞包平整光滑，不能存在漏包 缺陷，以做到進(jìn)一步地確保電纜的交聯(lián)聚乙烯絕緣層3表面電場(chǎng)均勻，防止 電場(chǎng)畸變，避免交聯(lián)聚乙烯絕緣層3外表產(chǎn)生局部放電，與導(dǎo)體屏蔽半導(dǎo)電 層5構(gòu)成完美的屏蔽結(jié)構(gòu)，從而提高電纜絕緣耐壓水平。與此同時(shí)，在生產(chǎn) 過(guò)程中，還要始終保持絕緣屏蔽半導(dǎo)電層6表面的潔凈與完好，以及無(wú)灰塵 污染和刮破缺陷。
盡管電纜已具絕緣屏蔽層結(jié)構(gòu)，但由于絕緣屏蔽層為半導(dǎo)電材料，電阻 率仍相對(duì)較高，不能良好地傳導(dǎo)電纜運(yùn)行時(shí)絕緣體中的泄漏電流及充電電流 和迅速降低感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，因此如圖1與圖2所示，在絕緣屏蔽半導(dǎo)電層6與 耐候聚乙烯護(hù)套層4之間還設(shè)有金屬屏蔽層7，該金屬屏M 7由金屬帶(一 般要采用導(dǎo)電率較高的金屬帶，所以大多情況下是使用無(wú)氧軟銅帶。)在絕緣 屏蔽半導(dǎo)電層6上重疊繞包形成，其厚度與電纜的截面直徑比為l: 300左右， 從而使金屬屏蔽層7與前面的絕緣屏蔽層構(gòu)成性能良好的屏蔽結(jié)構(gòu)。
又為了進(jìn)一步消除金屬屏蔽層7的銳邊毛刺，均勻金屬屏蔽層電場(chǎng)，避 免耐候聚乙烯護(hù)套層4電壓擊穿，又如圖1與圖2所示，所述金屬屏蔽層7 與耐候聚乙烯護(hù)套層4之間還設(shè)有半導(dǎo)電層8，該半導(dǎo)電層8由尼龍半導(dǎo)電帶 在金屬屏蔽層7上重疊繞包形成，其厚度與電纜的截面直徑比為1:180，重疊 率不少20%。同時(shí)，尼龍半導(dǎo)電帶的繞包對(duì)金屬屏蔽層7還起到保護(hù)免遭刮傷 的作用。
為了使避雷電纜能夠適用各種苛刻的環(huán)境條件中，所述耐候聚乙烯護(hù)套 層4的厚度做成與電纜的截面直徑比為1:12，以使避雷電纜具有阻水、耐環(huán)境應(yīng)力、耐候、耐化學(xué)腐蝕、高絕緣電阻、機(jī)械強(qiáng)度高及保護(hù)性能佳等優(yōu)良 性能。并且， 一般選用耐候型黑色線性低密度聚乙烯作為外護(hù)套層制作材料。 本發(fā)明的避雷電纜與相關(guān)的防雷、避雷設(shè)施安裝敷設(shè)后，避雷電纜可賦 予高層建筑良好的避雷功能，可承受巨大的瞬間雷擊電流及電壓而不擊穿， 使建筑物免遭雷擊保持完好。
權(quán)利要求
1、一種高壓避雷電纜，其特征在于包括塑料內(nèi)撐芯(1)、導(dǎo)電體絞合層(2)、交聯(lián)聚乙烯絕緣層(3)及耐候聚乙烯護(hù)套層(4)，其中導(dǎo)電體絞合層(2)包覆于塑料內(nèi)撐芯(1)上，所述交聯(lián)聚乙烯絕緣層(3)包覆于導(dǎo)電體絞合層(2)的表面，所述耐候聚乙烯護(hù)套層(4)包覆于交聯(lián)聚乙烯絕緣層(3)的表面。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述高壓避雷電纜，其特征在于上述塑料內(nèi)撐芯(1) 的截面呈圓形結(jié)構(gòu)，其截面直徑與電纜的截面直徑比為1:2.48。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓避雷電纜，其特征在于上述導(dǎo)電體絞合層(2 ) 為由若干根無(wú)氧軟銅絲直接在塑料內(nèi)撐芯(1)上絞合形成，其厚度與電纜的 截面直徑比為1: 26.67。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述高壓避雷電纜，其特征在于上述交聯(lián)聚乙烯絕緣 層(3)的厚度與電纜的截面直徑比為1: 7.2，其偏心度控制在小于8%的范圍。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述高壓避雷電纜，其特征在于上述導(dǎo)電體絞合層(2 ) 與交聯(lián)聚乙烯絕緣層(3 )之間還設(shè)有導(dǎo)體屏蔽半導(dǎo)電層(5 ),該導(dǎo)體屏蔽半 導(dǎo)電層(5)由尼龍半導(dǎo)電帶在導(dǎo)電體絞合層(2)上重疊繞包形成，其厚度 與電纜的截面直徑比為1:180。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述高壓避雷電纜，其特征在于上述交聯(lián)聚乙烯絕緣 層(3 )與耐候聚乙烯護(hù)套層(4 )之間還設(shè)有絕緣屏蔽半導(dǎo)電層(6 )，該絕 緣屏蔽半導(dǎo)電層(6)由尼龍半導(dǎo)電帶在交聯(lián)聚乙烯絕緣層(3)上重疊繞包 形成，其厚度與電纜的截面直徑比為1:180。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或6所述高壓避雷電纜，其特征在于上述絕緣屏蔽半導(dǎo)電層(6 )與耐候聚乙烯護(hù)套層(4 )之間還設(shè)有金屬屏蔽層(7 )，該金屬 屏蔽層(7)由金屬帶在絕緣屏蔽半導(dǎo)電層(6)上重疊繞包形成，其厚度與 電纜的截面直徑比為1: 300。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述高壓避雷電纜，其特征在于上述金屬屏蔽層(7) 與耐候聚乙烯護(hù)套層(4)之間還設(shè)有半導(dǎo)電層(8)，該半導(dǎo)電層(8)由尼 龍半導(dǎo)電帶在金屬屏蔽層(7)上重疊繞包形成，其厚度與電纜的截面直徑比 為1:180。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述高壓避雷電纜，其特征在于上述耐候聚乙烯護(hù)套 層(4)的厚度與電纜的截面直徑比為1:12。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種高壓避雷電纜，其特點(diǎn)在于包括塑料內(nèi)撐芯、導(dǎo)電體絞合層、交聯(lián)聚乙烯絕緣層及耐候聚乙烯護(hù)套層，其中導(dǎo)電體絞合層包覆于塑料內(nèi)撐芯上，所述交聯(lián)聚乙烯絕緣層包覆于導(dǎo)電體絞合層的表面，所述耐候聚乙烯護(hù)套層包覆于交聯(lián)聚乙烯絕緣層的表面。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)科學(xué)，防雷、避雷效果佳，耐候、防腐性能優(yōu)良的特點(diǎn)，可以廣泛地在各種苛刻的環(huán)境條件中應(yīng)用。
文檔編號(hào)H01B7/02GK101533683SQ20091003751
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月2日
發(fā)明者吳永輝, 張映光, 林永忠, 陸鉆貞 申請(qǐng)人:廣東中寶聯(lián)合電纜有限公司