一種中壓電力電纜的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種中壓電力電纜。
【背景技術】
[0002]中壓電力電纜是廣泛使用的電力電纜。電纜中的導體在電纜的工作過程中因其本身的電阻而成為供電系統中一個耗電的元件，其耗電變成熱量，是導體升溫。并且由于導體的直流電阻隨著本身的溫度呈現正線性，導體的溫度越高，其電耗越大，從而形成惡性循環。同時電纜的絕緣材料本身也由于介質損耗而耗電、發熱，只不過與導體的發熱相比量很小而已。對于電纜的絕緣材料而言，因導體發熱傳遞而使絕緣材料的溫度升高和絕緣材料自身發熱而導致的升高會導致絕緣材料的熱老化。因此根據絕緣材料的長期熱老化性能規定了電纜的額定工作溫度，同時，根據電纜的額定工作溫度和電纜周圍的散熱條件等確定了電纜的載流量。
[0003]電纜的載流量是決定電纜運行經濟性的重要因素。由上述分析可知，對于一個確定的電纜規格，一般情況下提高電纜的載流量有兩個方法，即提高電纜絕緣材料的耐溫等級和改善電纜周圍的散熱條件。而提高電纜絕緣材料的耐溫等級固然可以提高電纜的載流量，但同時由于導體溫度的升高，電纜本身的損耗也會急劇增加，使得電纜的運行成本提高，并且絕緣材料的耐溫等級一定伴隨著電纜成本的升高，從而部分抵消了提高載流量獲得的效益。而改善電纜周圍的散熱條件，對于電纜的運行方而言也是一件很難實現的事。
[0004]眾所周知，熱量的傳遞有三種方式，即傳導、對流和輻射。這其中的傳導需要兩個傳遞熱量的物體有相互間的接觸，且接觸面積越大其傳導速度越快。對流實質上是借助能夠流動的媒介傳遞熱量，由于電纜內部是個相對封閉的空間，其中的空氣很少，所以對流給熱傳遞帶來的貢獻及其有限。輻射是指物體以紅外線輻射的方式向外界發射出自己的能量(或者說熱量)。所有材料都有發射紅外線的能力，材料發射紅外線的能力與材料本身的性質有關。標志著材料發射紅外線能力的指標叫做發射率，在同一溫度下，發射率高的材料具有較強的紅外線發射能力。由于電纜的絕緣結構首先要保證電纜的電氣性能和物理機械性能，因此要改善電纜的散熱性能，只能在電纜絕緣以外的結構上采取措施。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的是針對上述存在問題，提供一種從電纜本身的角度改善電纜的散熱性能、降低導體的溫度、進而降低電纜的電損耗的中壓電力電纜。
[0006]本實用新型的目的是這樣實現的:具有多芯絕緣線芯，每芯絕緣線芯的導體由內至外依次擠包內屏蔽層、絕緣層、外屏蔽層，每芯絕緣線芯的最外側繞包納米級半導電類金剛石膜屏蔽銅帶，多芯絕緣線芯成纜再包覆襯層及外護套。
[0007]本實用新型，納米級半導電類金剛石膜屏蔽銅帶的納米級半導電類金剛石膜的厚度為50?250納米，納米級半導電類金剛石膜的過渡層的厚度為25?250納米。
[0008]本實用新型，納米級半導電類金剛石膜的電阻率小于500 Ω.m，有利于絕緣屏蔽與銅帶之間的電氣接觸，確保了銅帶的等電位作用不下降。
[0009]本實用新型，具有以下積極效果:采用納米級半導電類金剛石膜屏蔽銅帶，對電纜的制造成本幾乎沒有影響，但解決了普通電纜因屏蔽銅帶氧化而使得其屏蔽作用下降的問題，降低電纜在運行中的電耗，使電纜在使用過程中產生良好的經濟效益。
[0010]本實用新型，具有從電纜本身的角度改善電纜的散熱性能、降低導體的溫度、進而降低電纜的電損耗的優點。
[0011]下面實施例結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型的一個實施例的結構示意圖
[0013]圖中，1、導體；2、內屏蔽層；3、絕緣層；4、外屏蔽層；5、納米級半導電類金剛石膜屏蔽銅帶；6、襯層；7、外護套。
【具體實施方式】
[0014]參照圖1，本實施例是一種中壓電力電纜，具有多芯絕緣線芯，每芯絕緣線芯的導體I由內至外依次擠包內屏蔽層2、絕緣層3、外屏蔽層4，每芯絕緣線芯的最外側繞包納米級半導電類金剛石膜屏蔽銅帶5，多芯絕緣線芯成纜再包覆襯層6及外護套7 ;納米級半導電類金剛石膜屏蔽銅帶的納米級半導電類金剛石膜的厚度為50?250納米，納米級半導電類金剛石膜的過渡層的厚度為25?250納米；納米級半導電類金剛石膜的電阻率小于500 Ω.mo
[0015]本實用新型，在不改變電纜擠出結構的基礎上，采用帶有納米級半導電類金剛石膜屏蔽銅帶的方式，提高絕緣線芯的散熱能力，使電纜的整體散熱能力有所提高，從而降低電纜的電能損耗。
[0016]銅的導熱率400W/m.k，是非常好的導熱金屬，但由于銅帶是以自身搭蓋的方式繞包在絕緣線芯上，其與絕緣線芯實際的接觸面積遠小于絕緣線芯的表面積，從而在一定程度上影響了從絕緣線芯吸收熱量的效率；并且經測量電纜屏蔽使用的銅帶在30°C?80°C的電纜工作溫度范圍內，其紅外線發射率只有0.44?0.46，其通過發射紅外線向外部散熱的能力較差。由于電纜成纜時要在絕緣線芯外面包覆很多導熱性很差的，甚至有些是可以作為保溫材料使用的材料，因此電纜通過銅帶對外傳導熱量的效果很差，在相當程度上依賴輻射方式向外散熱。
[0017]本實用新型的納米級半導電類金剛石膜屏蔽銅帶的綜合導熱率可以達到800W/m.k甚至更高，與普通銅帶相比，在同樣的接觸面積下，其導熱能力提高至少一倍，有利于屏蔽銅帶從絕緣屏蔽層吸收熱量。并且納米級半導電類金剛石膜在30°C?80°C的電纜工作溫度范圍內，其紅外線發射率達到0.68?0.70，具有比較高的輻射熱量的能力。雖然其向外部傳導熱量的通道與普通銅帶一樣不夠暢通，但納米級半導電類金剛石膜屏蔽銅帶能夠更高效地將自身的熱量通過輻射的方式向外部發送，從而提高了熱傳遞的效率，有效地起到了給電纜導體降溫的作用。
[0018]本實用新型的納米級半導電類金剛石膜屏蔽銅帶，其納米級半導電類金剛石膜及其過渡層的厚度為50?500納米，其電阻率與電纜絕緣半導電屏蔽層的電阻率相當；其銅帶的厚度等基本要求符合電纜的標準要求，因此不會因銅帶表面增加了納米級半導電類金剛石膜而影響電纜銅帶的功能，也基本不會影響電纜的結構尺寸。由于類金剛石膜的硬度很大，所以，在加工過程中不會因摩擦等原因導致納米級半導電類金剛石膜屏蔽銅帶失去其功效。尤其是類金剛石膜具有的優異的防腐性能，能夠保護銅帶不會產生氧化，解決了普通電力電纜因銅帶氧化而使其功能下降的問題。這一優點也可以用來完全去除目前為了防止銅帶氧化而在絕緣屏蔽料中添加的抗氧化劑，降低電纜的成本。
[0019]由于納米級半導電類金剛石膜屏蔽銅帶能夠高效地給電纜的導體和絕緣降溫，所以與普通的銅帶屏蔽相比在同樣的工作電流和散熱條件下，導體和絕緣有更低的溫度因而也就有了更低的損耗；在同樣的工作溫度下，電纜可以傳輸更大的電流。因而在電纜的使用過程中產生良好的經濟效益。
【主權項】
1.一種中壓電力電纜，具有多芯絕緣線芯，其特征在于:每芯絕緣線芯的導體(I)由內至外依次擠包內屏蔽層(2)、絕緣層(3)、外屏蔽層(4)，每芯絕緣線芯的最外側繞包納米級半導電類金剛石膜屏蔽銅帶(5)，多芯絕緣線芯成纜再包覆襯層(6)及外護套(7)。2.根據權利要求1所述的中壓電力電纜，其特征在于:所述納米級半導電類金剛石膜屏蔽銅帶的納米級半導電類金剛石膜的厚度為50?250納米，納米級半導電類金剛石膜的過渡層的厚度為25?250納米。3.根據權利要求2所述的中壓電力電纜，其特征在于:所述納米級半導電類金剛石膜的電阻率小于500 Ω.m0
【專利摘要】本實用新型涉及一種中壓電力電纜，具有多芯絕緣線芯，每芯絕緣線芯的導體由內至外依次擠包內屏蔽層、絕緣層、外屏蔽層，每芯絕緣線芯的最外側繞包納米級半導電類金剛石膜屏蔽銅帶，多芯絕緣線芯成纜再包覆襯層及外護套。具有從電纜本身的角度改善電纜的散熱性能、降低導體的溫度、進而降低電纜的電損耗的優點。
【IPC分類】H01B7/42, H01B7/17, H01B7/28, H01B9/02
【公開號】CN204904906
【申請號】CN201520672546
【發明人】張立國
【申請人】廣東吉青電纜實業有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月31日