±150kV～500kV直流超高压交联聚乙烯绝缘光电复合电力电缆制造技术

本发明专利技术公开了一种±150kV～500kV直流超高压交联聚乙烯绝缘光电复合电力电缆，电缆由内到外依次分别包括导体、半导电捆扎带、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、第一半导电阻水层、铜丝屏蔽层、第二半导电阻水层、金属塑料复合带包覆综合阻水层、塑料外护层，铜丝屏蔽层中还设置有多根高强度松套管光纤单元。本发明专利技术提供的一种直流超高压交联聚乙烯绝缘光电复合电力电缆，适用于大型直流输电电网、电站，±150kV～500kV超高压、大容量直流输电，并能在线进行智能电网运行数据采集及自动化控制信息传输。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种专用于直流输电的电力电缆。特别是一种带有铜丝屏蔽及光纤单元、金属带纵包加塑料护套综合阻水层电力电缆。应用于大型直流输电智能电网、电站，在线运行数据采集及控制信息传输的±150kV～500kV直流超高压交联聚乙烯绝缘光电复合电力电缆。
技术介绍
随着国家电力工业的高速发展，国内±150kV～500kV超高压、大容量、远距离直流输电智能电网建设工程已开始启动，智能电网的建设需要传输高电压线路运行在线检测信号。虽然在，CN102610320A中公开了一种750～1100kV特高压交联聚乙烯绝缘不锈钢套光电复合电缆，此电缆能够满足特高压输变电工程智能电网在线光纤量测信号及数据通讯的需求，适用于750～1100kV特高压输变电系统，其独特的交联聚乙烯料制造的绝缘层、软铜丝制成的铜丝屏蔽层以及不锈钢管护套等设计，使电缆具有优良的机械性能和防腐蚀性能，较高的短路电流容量。但是此光电复合电缆无法适用于现有的超高压直流输电智能电网的建设需求。为适应国家超高压直流输电智能电网建设的需要，设计制造了一种±150kV～500kV直流输电超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆和直流输电超高压交联聚乙烯绝缘光电复合电力电缆。
技术实现思路
本专利技术为国家提供了一种适用于大型直流输电电网、电站，±150kV～500kV超高压、大容量直流输电，并能在线进行智能电网运行数据采集，及自动化控制信息传输的光电复合直流电力电缆。为了实现上述的技术特征，本专利技术的目的是这样实现的：±150kV～500kV直流超高压交联聚乙烯绝缘光电复合电力电缆，电缆从内层至外层依次包括导体、半导电捆扎带、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、第一半导电阻水层、铜丝屏蔽层和第二半导电阻水层，所述第二半导电阻水层外层为金属塑料复合带包覆综合阻水层，所述金属塑料复合带包覆综合阻水层外层为塑料外护层，所述铜丝屏蔽层内部设有多根高强度松套管光纤单元；所述金属塑料复合带包覆综合阻水层采用铜塑复合带制成或铝塑复合带制成。用于直流输电的电力电缆，由于其导电线芯不存在趋肤效应，因此，所述导体采用紧压铜导体或紧压铝导体。所述绝缘层采用专用于直流输电的交联聚乙烯绝缘料或聚烯烃直流电缆料制成。所述铜丝屏蔽层采用多根软铜丝成S、Z绞合制成，铜丝屏蔽层设置于第一半导电阻水层和第二半导电阻水层之间。光纤单元与电力电缆的复合。由于本专利技术设计的光电复合电缆的结构特点，能方便地解决光纤单元与电力电缆的复合问题，并能使光纤单元得到很好的机械保护。按客户需要，所述高强度松套管光纤单元采用外部有金属导电层的高强度松套管光纤单元2-4根，置于电缆的两侧，夹在密布的铜丝中间，与铜丝同时做S、Z绞合，随之用薄铜带绕包捆绑，或者直接绕包第二层半导电阻水带。所述高强度松套管光纤单元选用薄铝塑带或铜塑带包裹的高强度塑料松套管光纤单元。所述高强度松套管光纤单元采用表面金属喷涂的高强度塑料松套管光纤单元。为了满足直流超高压电力电缆的径向阻水要求，设计的直流电力电缆其防水结构采用金属塑料复合带包覆综合阻水层。所述金属塑料复合带包覆综合阻水层采用铜或铝塑复合带纵包熔接，同时挤包聚乙烯塑料护套所构成的综合阻水层。所述金属塑料复合带包覆综合阻水层采用铜或铝塑复合带绕包后，浇热熔沥青，同时挤包聚乙烯塑料护套阻水层。所述塑料外护层采用聚乙烯护套料制成或聚氯乙烯绝缘护套；所述聚乙烯护套采用改性中密度聚乙烯护套。本专利技术有如下有益效果：1、本专利技术直流输电超高压交联聚乙烯绝缘光电复合电力电缆，具有很好的机械性能和优良的防水、防腐蚀性能，制造工艺性也很好，制造成本也较低。2、电缆的铜丝屏蔽层有较高的短路电流容量，重要的是电缆内部的高强度松套管光纤单元结构及放置位置设计合理，不会轻易受损伤。3、本专利技术为国家提供了一种适用于大型直流输电电网、电站，±150kV～500kV超高压、大容量直流输电，并能在线进行智能电网运行数据采集，及自动化控制信息传输的光电复合直流电力电缆。4、光纤单元与电力电缆的复合，由于本专利技术设计的光电复合电缆的结构特点，能方便地解决光纤单元与电力电缆的复合问题，并能使光纤单元得到很好的机械保护。按客户需要，选用外部有金属导电层的高强度松套管光纤单元2～4根，置于电缆的两侧，夹在密布的铜丝中间，与铜丝同时做S、Z绞合，随之用薄铜带绕包捆绑，或者直接绕包第二层半导电阻水带。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。图1是本专利技术整体结构示意图。图2是本专利技术没有设置高强度松套管光纤单元的整体结构示意图。图3是本专利技术有金属导电层的高强度松套管光纤单元结构示意图。图中：导体1、半导电捆扎带2、导体屏蔽层3、绝缘层4、绝缘屏蔽层5、第一半导电阻水层6、铜丝屏蔽层7、第二半导电阻水层8、金属塑料复合带包覆综合阻水层9、塑料外护层10、高强度松套管光纤单元11。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式做进一步的说明。如图1所示，±150kV～500kV直流超高压交联聚乙烯绝缘光电复合电力电缆，电缆从内层至外层依次包括导体1、半导电捆扎带2、导体屏蔽层3、绝缘层4、绝缘屏蔽层5、第一半导电阻水层6、铜丝屏蔽层7和第二半导电阻水层8，所述第二半导电阻水层8外层为金属塑料复合带包覆综合阻水层9，所述金属塑料复合带包覆综合阻水层9外层为塑料外护层10，所述铜丝屏蔽层7内部设有多根高强度松套管光纤单元11；所述金属塑料复合带包覆综合阻水层9采用铜塑复合带制成或铝塑复合带制成。进一步的，用于直流输电的电力电缆，由于其导电线芯不存在趋肤效应，因此，所述导体1采用紧压铜导体或紧压铝导体。进一步的，导体外设置有绕包的半导电捆扎带2，绕包半导电捆扎带2的目是为了增强导体结构的稳固性。绕包的半导电捆扎带2和导体屏蔽层3联合构成了电缆的导体屏蔽。进一步的，直流输电超高压交联聚乙烯绝缘电力电缆，其绝缘层4应采用专用于直流输电的交联聚乙烯绝缘料，也可采用其它特殊配方的聚烯烃直流电缆料制成，但绝不可采用用于超高压交流输电电缆制造的超净化交联聚乙烯绝缘电力电缆料制造。所述的导体屏蔽层3、绝缘屏蔽层5采用超光滑半导电聚烯烃屏蔽料制造。导体屏蔽层3、绝缘层4、绝缘屏蔽层5采用三层共挤交联电缆生产线一次挤出制造完成。进一步的，为了满足直流超高压电力电缆较大的短路容量要求，电缆的金属屏蔽采用圆周排列密布的铜丝绞合屏蔽，所述的铜丝屏蔽层7根据设计要求，由数十根软铜丝成S、Z绞合制成，铜丝屏蔽层7设置于第一半导电阻水层6和第二半导电阻水层8之间。进一步的，直流超高压交联聚乙烯绝缘光电复合电力电缆中，所述的高强度松套管光纤单元11与铜丝屏蔽层7同时放置于两层半导电阻水缓冲层之间。为了防止直流超高压电力电缆导电线芯的绝缘屏蔽与金属屏蔽层之间产生局部电场畸变，高强度松套管光纤单元11必须采用外部有金属导电层的高强度松套管光纤单元。首选薄铝塑带包裹的高强度塑料松套管光纤单元；或是采用表面金属喷涂的高强度塑料松套管光纤单元；原则是松套管光纤单元表面必须有导电层，并保有合适的机械强度。有外部金属导电层的高强度松套管光纤单元结构示意图见图3。如图3，一种有外部金属导电层的高强度松套管光纤单元结构，其内层至外层依次分别包括光纤12，填充光纤膏13，高强度塑料松套管14，有色金属带包本文档来自技高网...

【技术保护点】
±150kV～500kV直流超高压交联聚乙烯绝缘光电复合电力电缆，电缆从内层至外层依次包括导体（1）、半导电捆扎带（2）、导体屏蔽层（3）、绝缘层（4）、绝缘屏蔽层（5）、第一半导电阻水层（6）、铜丝屏蔽层（7）和第二半导电阻水层（8），其特征在于：所述第二半导电阻水层（8）外层为金属塑料复合带包覆综合阻水层（9），所述金属塑料复合带包覆综合阻水层（9）外层为塑料外护层（10），所述铜丝屏蔽层（7）内部设有多根高强度松套管光纤单元（11）；所述金属塑料复合带包覆综合阻水层（9）采用铜塑复合带制成或铝塑复合带制成。

【技术特征摘要】
1.±150kV～500kV直流超高压交联聚乙烯绝缘光电复合电力电缆，电缆从内层至外层依次包括导体（1）、半导电捆扎带（2）、导体屏蔽层（3）、绝缘层（4）、绝缘屏蔽层（5）、第一半导电阻水层（6）、铜丝屏蔽层（7）和第二半导电阻水层（8），其特征在于：所述第二半导电阻水层（8）外层为金属塑料复合带包覆综合阻水层（9），所述金属塑料复合带包覆综合阻水层（9）外层为塑料外护层（10），所述铜丝屏蔽层（7）内部设有多根高强度松套管光纤单元（11）；所述金属塑料复合带包覆综合阻水层（9）采用铜塑复合带制成或铝塑复合带制成。2.根据权利要求1所述的±150kV～500kV直流超高压交联聚乙烯绝缘光电复合电力电缆，其特征在于：所述导体（1）采用紧压铜导体或紧压铝导体。3.根据权利要求1所述的±150kV～500kV直流超高压交联聚乙烯绝缘光电复合电力电缆，其特征在于：所述绝缘层（4）采用专用于直流输电的交联聚乙烯绝缘料或聚烯烃直流电缆料制成。4.根据权利要求1所述的±150kV～500kV直流超高压交联聚乙烯绝缘光电复合电力电缆，其特征在于：所述铜丝屏蔽层（7）采用多根软铜丝成S、Z绞合制成，铜丝屏蔽层（7）设置于第一半导电阻水层（6）和第二半导电阻水层（8）之间。5.根据权利要求1所述的±150kV～500kV直流超高压交联聚乙烯绝缘光电复合电力电缆，其特征在于：所述高...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴建宁，戚景赞，曾学忠，吴弘，
申请(专利权)人：宜昌信通电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42