一種隧道中應(yīng)用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種柔性直流電纜，尤其涉及一種適合在隧道中應(yīng)用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]柔性直流輸電技術(shù)是一種基于電壓源換流技術(shù)(VSC)的新型直流輸電技術(shù)，具有在傳送相同輸電功率時(shí)的線路造價(jià)低、線路損耗小，系統(tǒng)穩(wěn)定，有功功率與無功功率控制靈活，運(yùn)行可靠，方便分期建設(shè)和增容擴(kuò)建等優(yōu)勢(shì)，因此在世界范圍內(nèi)受到越來越多的關(guān)注。目前，國際上現(xiàn)有的柔性直流輸電工程電壓等級(jí)最高的為±320kV，僅有國際少數(shù)巨頭電纜企業(yè)掌握了超高壓直流電纜的生產(chǎn)、制造和敷設(shè)技術(shù)，因此，國內(nèi)線纜制造商急需突破海外市場(chǎng)壟斷，開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超高壓柔性直流電纜系列產(chǎn)品。
[0003]高壓電纜常規(guī)敷設(shè)方式包括直埋敷設(shè)、排管敷設(shè)、電纜溝敷設(shè)和隧道敷設(shè)，不同的敷設(shè)方式對(duì)于電纜的結(jié)構(gòu)和性能有不同的要求。電纜隧道敷設(shè)具有線路輸送能力強(qiáng)、占地面積少、空間利用率高、便于保養(yǎng)維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。但是電纜隧道同樣是火災(zāi)發(fā)生的高危場(chǎng)所，在火災(zāi)情況下，隧道內(nèi)維持較高溫度，電纜易于持續(xù)燃燒，火災(zāi)發(fā)展更為迅速，電纜結(jié)構(gòu)可能嚴(yán)重?fù)p傷，容易造成大面積停電，且隧道出入口較少，給滅火造成較大困難。因此，基于隧道內(nèi)的防火要求，需要電纜外護(hù)套具有優(yōu)良的阻燃性能。同時(shí)，電纜隧道多數(shù)為滲水或空氣濕度較大的環(huán)境，因此要求電纜結(jié)構(gòu)上具有良好的阻水性能，減少電纜由于產(chǎn)生水樹枝最終導(dǎo)致電氣擊穿的危險(xiǎn)。
[0004]目前常用的電纜擠塑外護(hù)套材料包括聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)，普通的PE材料氧指數(shù)低于20，僅有碳、氫兩種元素組成，且分子結(jié)構(gòu)中含一定的支鏈和交聯(lián)現(xiàn)象，在燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生活性很大的化學(xué)自由基進(jìn)一步促進(jìn)燃燒的進(jìn)行，因此普通PE護(hù)套的電纜在遇明火時(shí)非但不能自熄，反而水平延燃的速度也很快，因此不適于用作隧道敷設(shè)高壓電纜的外護(hù)套材料。目前有阻燃需求的工程中應(yīng)用較多的是阻燃PVC護(hù)套電纜，對(duì)比PE，PVC具有較優(yōu)異的阻燃性能，原因與其分子結(jié)構(gòu)中氯原子的作用有關(guān)，在不添加阻燃劑的前提下即具有不低于27的氧指數(shù)，可通過GB/T 18380.35-2008《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗(yàn)第35部分:垂直安裝的成束電線電纜火焰垂直蔓延試驗(yàn)C類》規(guī)定的C類成束燃燒試驗(yàn)，添加阻燃劑后氧指數(shù)超過30，可通過A類成束燃燒試驗(yàn)。但是考慮到聚氯乙烯在燃燒時(shí)會(huì)析出氯化氫等有毒氣體，影響人體健康甚至造成人員傷亡，因此國內(nèi)隧道敷設(shè)高壓電纜已陸續(xù)淘汰PVC作為外護(hù)套材料。
[0005]阻燃聚乙烯材料通過物理共混的方式在聚乙烯基體材料中引入添加型阻燃劑起到阻燃作用，摻雜后的聚乙烯材料具有較好的阻燃性能，可滿足高壓電纜在隧道中使用的阻燃要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種適合在隧道中使用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其運(yùn)行安全可靠，能滿足相關(guān)規(guī)范要求。
[0007]技術(shù)方案:本實(shí)用新型所述的一種隧道中應(yīng)用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，包括電纜阻水導(dǎo)體、導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、半導(dǎo)電阻水緩沖層、金屬護(hù)層以及外護(hù)層;所述電纜阻水導(dǎo)體由若干根阻水導(dǎo)體構(gòu)成，且每根阻水導(dǎo)體外均設(shè)置有導(dǎo)體屏蔽層，所述導(dǎo)體屏蔽層外設(shè)有絕緣層，所述絕緣層外設(shè)有絕緣屏蔽層，所述絕緣屏蔽層外設(shè)有半導(dǎo)電阻水緩沖層，所述半導(dǎo)電阻水緩沖層外設(shè)有金屬護(hù)層，所述金屬護(hù)層外設(shè)有外護(hù)層。
[0008]進(jìn)一步的，所述阻水導(dǎo)體采用退火銅導(dǎo)體、鋁或鋁合金導(dǎo)體中的一種。
[0009]進(jìn)一步的，所述導(dǎo)體屏蔽層采用擠包半導(dǎo)電層或采用半導(dǎo)電包帶與擠包半導(dǎo)電層相結(jié)合。
[0010]進(jìn)一步的，所述絕緣層采用直流電纜專用超潔凈熱固性交聯(lián)聚乙烯絕緣料制成。
[0011]進(jìn)一步的，所述絕緣屏蔽層采用具有超光滑性能、高導(dǎo)電性能和熱固特性的直流電纜專用半導(dǎo)材料制成。
[0012]進(jìn)一步的，所述半導(dǎo)電阻水緩沖層由多層半導(dǎo)電阻水緩沖帶繞包制成。
[0013]進(jìn)一步的，所述半導(dǎo)電阻水緩沖層由至少四層厚度為1.0-5.0mm的半導(dǎo)電阻水緩沖帶繞包制成。
[0014]進(jìn)一步的，所述金屬護(hù)層采用乳紋鋁護(hù)套或擠包鉛護(hù)套中的一種。
[0015]進(jìn)一步的，所述外護(hù)層采用直接擠包在所述金屬護(hù)層上的阻燃聚乙烯材料。
[0016]有益效果:本實(shí)用新型所述絕緣層采用直流電纜專用交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，使本實(shí)用新型滿足基于電壓源換流技術(shù)(VSC)的新型直流輸電技術(shù)使用要求;在絕緣屏蔽外繞包半導(dǎo)電阻水緩沖層，使本實(shí)用新型具有優(yōu)異的縱向阻水性能;使用阻燃聚乙烯材料擠包加工電纜外護(hù)套，使本實(shí)用新型不僅具有較好的阻燃性能，也大大降低了如PVC護(hù)套在發(fā)生火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生大量有毒氣體的危害，并且可根據(jù)產(chǎn)品具體需求調(diào)整外護(hù)套的厚度以滿足電纜不同等級(jí)阻燃性能的要求，可以廣泛適用于隧道敷設(shè)。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1所示的一種隧道中應(yīng)用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，包括電纜阻水導(dǎo)體
1、導(dǎo)體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4、半導(dǎo)電阻水緩沖層5、金屬護(hù)層6以及外護(hù)層7;所述電纜阻水導(dǎo)體1由若干根阻水導(dǎo)體構(gòu)成，且每根阻水導(dǎo)體外均設(shè)置有導(dǎo)體屏蔽層2，所述導(dǎo)體屏蔽層2外設(shè)有絕緣層3，所述絕緣層3外設(shè)有絕緣屏蔽層4，所述絕緣屏蔽層4外設(shè)有半導(dǎo)電阻水緩沖層5，所述半導(dǎo)電阻水緩沖層5外設(shè)有金屬護(hù)層6，所述金屬護(hù)層6外設(shè)有外護(hù)層7。
[0019]作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化，所述阻水導(dǎo)體采用退火銅導(dǎo)體、鋁或鋁合金導(dǎo)體中的一種。所述導(dǎo)體屏蔽層2采用擠包半導(dǎo)電層或采用半導(dǎo)電包帶與擠包半導(dǎo)電層相結(jié)合。所述絕緣層3采用直流電纜專用超潔凈熱固性交聯(lián)聚乙烯絕緣料制成。所述絕緣屏蔽層4采用具有超光滑性能、高導(dǎo)電性能和熱固特性的直流電纜專用半導(dǎo)材料制成。所述半導(dǎo)電阻水緩沖層5由至少四層厚度為1.0-5.0mm的半導(dǎo)電阻水緩沖帶繞包制成。所述金屬護(hù)層6采用乳紋鋁護(hù)套或擠包鉛護(hù)套中的一種。
[0020]以上為對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但內(nèi)容僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，不能被認(rèn)為用于限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種隧道中應(yīng)用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其特征在于:包括電纜阻水導(dǎo)體(1)、導(dǎo)體屏蔽層(2)、絕緣層(3)、絕緣屏蔽層(4)、半導(dǎo)電阻水緩沖層(5)、金屬護(hù)層(6)以及外護(hù)層(7);所述電纜阻水導(dǎo)體(1)由若干根阻水導(dǎo)體構(gòu)成，且每根阻水導(dǎo)體外均設(shè)置有導(dǎo)體屏蔽層(2)，所述導(dǎo)體屏蔽層(2)外設(shè)有絕緣層(3)，所述絕緣層(3)外設(shè)有絕緣屏蔽層(4)，所述絕緣屏蔽層(4)外設(shè)有半導(dǎo)電阻水緩沖層(5)，所述半導(dǎo)電阻水緩沖層(5)外設(shè)有金屬護(hù)層(6)，所述金屬護(hù)層(6)外設(shè)有外護(hù)層(7)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道中應(yīng)用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其特征在于:所述阻水導(dǎo)體采用退火銅導(dǎo)體、鋁或鋁合金導(dǎo)體中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道中應(yīng)用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其特征在于:所述導(dǎo)體屏蔽層(2)采用擠包半導(dǎo)電層或采用半導(dǎo)電包帶與擠包半導(dǎo)電層相結(jié)合。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道中應(yīng)用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其特征在于:所述絕緣層(3)采用直流電纜專用超潔凈熱固性交聯(lián)聚乙烯絕緣料制成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道中應(yīng)用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其特征在于:所述絕緣屏蔽層(4)采用具有超光滑性能、高導(dǎo)電性能和熱固特性的直流電纜專用半導(dǎo)材料制成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道中應(yīng)用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其特征在于:所述半導(dǎo)電阻水緩沖層(5)由多層半導(dǎo)電阻水緩沖帶繞包制成。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種隧道中應(yīng)用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其特征在于:所述半導(dǎo)電阻水緩沖層(5)由至少四層厚度為1.0-5.0_的半導(dǎo)電阻水緩沖帶繞包制成。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道中應(yīng)用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其特征在于:所述金屬護(hù)層(6)采用乳紋鋁護(hù)套或擠包鉛護(hù)套中的一種。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種隧道中應(yīng)用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其特征在于:所述外護(hù)層(7)采用直接擠包在所述金屬護(hù)層(6)上的阻燃聚乙烯材料。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種隧道中應(yīng)用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，包括電纜阻水導(dǎo)體、導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、半導(dǎo)電阻水緩沖層、金屬護(hù)層以及外護(hù)層；所述電纜阻水導(dǎo)體由若干根阻水導(dǎo)體構(gòu)成，且每根阻水導(dǎo)體外均設(shè)置有導(dǎo)體屏蔽層，所述導(dǎo)體屏蔽層外設(shè)有絕緣層，所述絕緣層外設(shè)有絕緣屏蔽層，所述絕緣屏蔽層外設(shè)有半導(dǎo)電阻水緩沖層，所述半導(dǎo)電阻水緩沖層外設(shè)有金屬護(hù)層，所述金屬護(hù)層外設(shè)有外護(hù)層。本實(shí)用新型運(yùn)行安全可靠，能滿足相關(guān)規(guī)范要求，可以廣泛應(yīng)用于有阻燃阻水要求的隧道敷設(shè)場(chǎng)所。
【IPC分類】H01B9/02, H01B7/17, H01B7/282, H01B3/44, H01B7/04, H01B7/295
【公開號(hào)】CN205140539
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520952573
【發(fā)明人】張洪亮, 張建民, 馬志金, 胡明, 夏云海, 陳果, 趙囿林
【申請(qǐng)人】中天科技海纜有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日