一種隧道中應用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種柔性直流電纜，尤其涉及一種適合在隧道中應用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜。
【背景技術】
[0002]柔性直流輸電技術是一種基于電壓源換流技術(VSC)的新型直流輸電技術，具有在傳送相同輸電功率時的線路造價低、線路損耗小，系統穩定，有功功率與無功功率控制靈活，運行可靠，方便分期建設和增容擴建等優勢，因此在世界范圍內受到越來越多的關注。目前，國際上現有的柔性直流輸電工程電壓等級最高的為±320kV，僅有國際少數巨頭電纜企業掌握了超高壓直流電纜的生產、制造和敷設技術，因此，國內線纜制造商急需突破海外市場壟斷，開發出具有自主知識產權的超高壓柔性直流電纜系列產品。
[0003]高壓電纜常規敷設方式包括直埋敷設、排管敷設、電纜溝敷設和隧道敷設，不同的敷設方式對于電纜的結構和性能有不同的要求。電纜隧道敷設具有線路輸送能力強、占地面積少、空間利用率高、便于保養維護等優點。但是電纜隧道同樣是火災發生的高危場所，在火災情況下，隧道內維持較高溫度，電纜易于持續燃燒，火災發展更為迅速，電纜結構可能嚴重損傷，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，基于隧道內的防火要求，需要電纜外護套具有優良的阻燃性能。同時，電纜隧道多數為滲水或空氣濕度較大的環境，因此要求電纜結構上具有良好的阻水性能，減少電纜由于產生水樹枝最終導致電氣擊穿的危險。
[0004]目前常用的電纜擠塑外護套材料包括聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)，普通的PE材料氧指數低于20，僅有碳、氫兩種元素組成，且分子結構中含一定的支鏈和交聯現象，在燃燒時會產生活性很大的化學自由基進一步促進燃燒的進行，因此普通PE護套的電纜在遇明火時非但不能自熄，反而水平延燃的速度也很快，因此不適于用作隧道敷設高壓電纜的外護套材料。目前有阻燃需求的工程中應用較多的是阻燃PVC護套電纜，對比PE，PVC具有較優異的阻燃性能，原因與其分子結構中氯原子的作用有關，在不添加阻燃劑的前提下即具有不低于27的氧指數，可通過GB/T 18380.35-2008《電纜和光纜在火焰條件下的燃燒試驗第35部分:垂直安裝的成束電線電纜火焰垂直蔓延試驗C類》規定的C類成束燃燒試驗，添加阻燃劑后氧指數超過30，可通過A類成束燃燒試驗。但是考慮到聚氯乙烯在燃燒時會析出氯化氫等有毒氣體，影響人體健康甚至造成人員傷亡，因此國內隧道敷設高壓電纜已陸續淘汰PVC作為外護套材料。
[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。
【發明內容】
[0006]發明目的:本發明的目的是為了解決現有技術中的不足，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，其運行安全可靠，能滿足相關規范要求。
[0007]技術方案:本發明所述的一種隧道中應用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，包括電纜阻水導體、導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、半導電阻水緩沖層、金屬護層以及外護層；所述電纜阻水導體由若干根阻水導體構成，且每根阻水導體外均設置有導體屏蔽層，所述導體屏蔽層外設有絕緣層，所述絕緣層外設有絕緣屏蔽層，所述絕緣屏蔽層外設有半導電阻水緩沖層，所述半導電阻水緩沖層外設有金屬護層，所述金屬護層外設有外護層。
[0008]進一步的，所述阻水導體采用退火銅導體、鋁或鋁合金導體中的一種。
[0009]進一步的，所述導體屏蔽層采用擠包半導電層或采用半導電包帶與擠包半導電層相結合。
[0010]進一步的，所述絕緣層采用直流電纜專用超潔凈熱固性交聯聚乙烯絕緣料制成。
[0011]進一步的，所述絕緣屏蔽層采用具有超光滑性能、高導電性能和熱固特性的直流電纜專用半導材料制成。
[0012]進一步的，所述半導電阻水緩沖層由多層半導電阻水緩沖帶繞包制成。
[0013]進一步的，所述半導電阻水緩沖層由至少四層厚度為1.0-5.0mm的半導電阻水緩沖帶繞包制成。
[0014]進一步的，所述金屬護層采用乳紋鋁護套或擠包鉛護套中的一種。
[0015]進一步的，所述外護層采用直接擠包在所述金屬護層上的阻燃聚乙烯材料。
[0016]有益效果:本發明所述絕緣層采用直流電纜專用交聯聚乙烯絕緣材料，使本發明滿足基于電壓源換流技術(VSC)的新型直流輸電技術使用要求；在絕緣屏蔽外繞包半導電阻水緩沖層，使本發明具有優異的縱向阻水性能；使用阻燃聚乙烯材料擠包加工電纜外護套，使本發明不僅具有較好的阻燃性能，也大大降低了如PVC護套在發生火災時產生大量有毒氣體的危害，并且可根據產品具體需求調整外護套的厚度以滿足電纜不同等級阻燃性能的要求，可以廣泛適用于隧道敷設。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明整體結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示的一種隧道中應用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，包括電纜阻水導體1、導體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4、半導電阻水緩沖層5、金屬護層6以及外護層7 ;所述電纜阻水導體1由若干根阻水導體構成，且每根阻水導體外均設置有導體屏蔽層2，所述導體屏蔽層2外設有絕緣層3，所述絕緣層3外設有絕緣屏蔽層4，所述絕緣屏蔽層4外設有半導電阻水緩沖層5，所述半導電阻水緩沖層5外設有金屬護層6，所述金屬護層6外設有外護層7。
[0019]作為上述技術方案的進一步優化，所述阻水導體采用退火銅導體、鋁或鋁合金導體中的一種。所述導體屏蔽層2采用擠包半導電層或采用半導電包帶與擠包半導電層相結合。所述絕緣層3采用直流電纜專用超潔凈熱固性交聯聚乙烯絕緣料制成。所述絕緣屏蔽層4采用具有超光滑性能、高導電性能和熱固特性的直流電纜專用半導材料制成。所述半導電阻水緩沖層5由至少四層厚度為1.0-5.0mm的半導電阻水緩沖帶繞包制成。所述金屬護層6采用乳紋鋁護套或擠包鉛護套中的一種。
[0020]以上為對本發明的一個實施例進行了詳細說明，但內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均不應排除在本發明的保護范圍之外。
【主權項】
1.一種隧道中應用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其特征在于:包括電纜阻水導體(I)、導體屏蔽層(2)、絕緣層(3)、絕緣屏蔽層(4)、半導電阻水緩沖層(5)、金屬護層(6)以及外護層(7);所述電纜阻水導體(I)由若干根阻水導體構成，且每根阻水導體外均設置有導體屏蔽層(2)，所述導體屏蔽層(2)外設有絕緣層(3)，所述絕緣層(3)外設有絕緣屏蔽層(4)，所述絕緣屏蔽層(4)外設有半導電阻水緩沖層(5)，所述半導電阻水緩沖層(5)外設有金屬護層(6)，所述金屬護層(6)外設有外護層(7)。2.根據權利要求1所述的一種隧道中應用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其特征在于:所述阻水導體采用退火銅導體、鋁或鋁合金導體中的一種。3.根據權利要求1所述的一種隧道中應用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其特征在于:所述導體屏蔽層(2)采用擠包半導電層或采用半導電包帶與擠包半導電層相結合。4.根據權利要求1所述的一種隧道中應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聚乙烯絕緣料制成。5.根據權利要求1所述的一種隧道中應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、高導電性能和熱固特性的直流電纜專用半導材料制成。6.根據權利要求1所述的一種隧道中應用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其特征在于:所述半導電阻水緩沖層(5)由多層半導電阻水緩沖帶繞包制成。7.根據權利要求6所述的一種隧道中應用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其特征在于:所述半導電阻水緩沖層(5)由至少四層厚度為1.0-5.0mm的半導電阻水緩沖帶繞包制成。8.根據權利要求1所述的一種隧道中應用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其特征在于:所述金屬護層(6)采用乳紋鋁護套或擠包鉛護套中的一種。9.根據權利要求1所述的一種隧道中應用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，其特征在于:所述外護層(7)采用直接擠包在所述金屬護層(6)上的阻燃聚乙烯材料。
【專利摘要】本發明公開了一種隧道中應用的阻燃阻水柔性直流高壓電纜，包括電纜阻水導體、導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、半導電阻水緩沖層、金屬護層以及外護層；所述電纜阻水導體由若干根阻水導體構成，且每根阻水導體外均設置有導體屏蔽層，所述導體屏蔽層外設有絕緣層，所述絕緣層外設有絕緣屏蔽層，所述絕緣屏蔽層外設有半導電阻水緩沖層，所述半導電阻水緩沖層外設有金屬護層，所述金屬護層外設有外護層。本發明運行安全可靠，能滿足相關規范要求，可以廣泛應用于有阻燃阻水要求的隧道敷設場所。
【IPC分類】H01B9/02, H01B7/17, H01B7/282, H01B3/44, H01B7/295, H01B7/04
【公開號】CN105336391
【申請號】CN201510832797
【發明人】張洪亮, 張建民, 馬志金, 胡明, 夏云海, 陳果, 趙囿林
【申請人】中天科技海纜有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年11月26日