一种智能电网用中高压电缆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种智能电网用中高压电缆及其制备方法，涉及电力电缆技术领域，复合屏蔽层的结构中，退火软铜带可以有效接地保护线芯长期正常的运行，石墨烯涂层半导电带在辅助屏蔽热能的情况下还有极好的放电作用，可以起到对线芯的二次保护，石墨烯涂层半导电带外的固定距离内，装有微型采集器，在电缆发生故障后，故障段首尾的两个微型采集器会瞬间发出高频电磁波，通过局放设备可以快速精确定位到故障点，从而及时检修，内衬层、铠装层以及外护层组合成的整体有极好的物理机械性能，在户外、野外直埋土壤以及砂砾等恶劣环境下，电缆整体不容易被划伤和划破，可以实现较快的敷设工作以及后期维护工作。

A medium and high voltage cable for smart grid and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种智能电网用中高压电缆及其制备方法
本专利技术涉及电力电缆
，特别是涉及一种智能电网用中高压电缆及其制备方法。
技术介绍
随着对地球资源越来越多的要求和期望，新能源、绿色资源利用和能源合理利用等受到国家的广泛关注，智能电网这一议题也被提上日程，在电网的发电、变电、输电、用电和配置各个环节，都必须要有电线电缆的技术支持；中高压电缆一般是指交流电压为6kV以上35kV以下主要用于变电输电的电力电缆，智能电网在我国实施和应用都离不开中高压电缆技术，目前国内电网使用的中高压电缆受天气和外部环境影响小，敷设完成后正常使用有利于人身安全，在后期运行维护工作简单方便；有利于城市规划。但是目前国内的电网建设电缆一旦出现运行问题，断电时间和检修工期较长，影响地区用电，并且会造成一定的经济损失和用电不便。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是目前国内的电网建设电缆一旦出现运行问题，断电时间和检修工期较长，影响地区用电，并且会造成一定的经济损失和用电不便。为了解决以上技术问题，本专利技术提供一种智能电网用中高压电缆，包括缆芯和沿缆芯圆周方向依次设置于其内部的三根线芯，且相邻两线芯之间相互抵触，线芯与缆芯之间填充有聚丙烯填充；线芯包括从内至外依次设置的紧压圆形铜导体、绝缘层以及复合屏蔽层，复合屏蔽层外沿自身长度方向等间距间隔设置有若干微型采集器，且当电缆发生故障时离故障段首尾最接近的微型采集器发出高频电磁波，复合屏蔽层外还包扎有用于固定微型采集器的采集器包扎带；缆芯包括由内至外依次设置的轻型无纺布、内衬层、铠装层以及外护层。技术效果：复合屏蔽层的结构中，退火软铜带可以有效接地保护线芯长期正常的运行，石墨烯涂层半导电带在辅助屏蔽热能的情况下还有极好的放电作用，可以起到对线芯的二次保护，石墨烯涂层半导电带外的固定距离内，装有微型采集器，在电缆发生故障后，故障段首尾的两个微型采集器会瞬间发出高频电磁波，通过局放设备可以快速精确定位到故障点，从而及时检修，内衬层、铠装层以及外护层组合成的整体有极好的物理机械性能，在户外、野外直埋土壤以及砂砾等恶劣环境下，电缆整体不容易被划伤和划破，可以实现较快的敷设工作以及后期维护工作。本专利技术进一步限定的技术方案是：进一步的，绝缘层包括由内至外依次设置的半导电内屏蔽层、交联聚乙烯层以及半导电外屏蔽层。前所述的智能电网用中高压电缆，半导电内屏蔽层和半导电外屏蔽层均设置由EVA和导电碳黑混合制成。前所述的智能电网用中高压电缆，复合品屏蔽层包括由内至外依次设置的退火软铜带和石墨烯涂层半导电带。前所述的智能电网用中高压电缆，微型采集器包括温度检测装置，实时对电缆温度进行检测，且当温度超过预设的温度阈值时发出高温信号；电流检测装置，实时对电流进行检测，且当电流超过预设的电流阈值时发出大电流信号；蓝牙开关，响应于高温信号或者大电流信号打开蓝牙开关。前所述的智能电网用中高压电缆，内衬层和外护层均设置为由PVC制成，所述铠装层设置为径向设置的两层镀锌钢带。本专利技术的另一目的在于提供一种上述方案所述的智能电网用中高压电缆的制备方法，包括以下步骤：S1、将退火软铜丝进行绞合，并紧压制成紧压圆形铜导体；S2、采用三层共挤的方式依次挤出半导电内屏蔽层、交联聚乙烯层以及半导电外屏蔽层的材料，从而在紧压圆形铜导体外形成绝缘层；S3、在绝缘层外重叠绕包一层退火软铜带，再在退火软铜带外重叠绕包一层石墨烯涂层半导电带，从而在绝缘层外形成复合屏蔽层；S4、在复合屏蔽层外沿自身长度方向等间距间隔设置若干个微型采集器，再在复合屏蔽层外包覆一层采集器包扎带，将所有的微型采集器进行固定，从而形成一根完整的线芯；S5、将三根线芯进行成缆，并且用聚丙烯填充对其进行填充，填充后采用轻型无纺布对整体进行重叠绕包；S6、在轻型无纺布外挤出PVC材料，从而形成内衬层；S7、采用间隙绕包的方式在内衬层外绕包两层镀锌钢带，从而形成铠装层；S8、在铠装层外挤出PVC材料，从而形成外护层，同时也完成整个电缆的制备。前所述的智能电网用中高压电缆的制备方法，步骤S3中，退火软铜带的电阻率设置为不大于0.0178Ω(mm)2/m，石墨烯涂层半导电带的厚度设置为0.08-0.20mm。前所述的智能电网用中高压电缆的制备方法，步骤S4中，微型采集器的厚度设置为1mm，长度和宽度均设置为5mm。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术中，由于交联聚乙烯的网状立体结构使得整个绝缘层具有十分优异的耐热性能，又由于自身在大分子间建立了新的化学键，所以整个绝缘层的硬度、刚度、耐磨性和抗冲击性均有提高，交联聚乙烯保持了聚乙烯原有的良好绝缘特性，且绝缘电阻进一步增大，并且受温度影响也较小，由于绝缘层是通过三层共挤的方式形成的，所以具有紧密且圆整度高的优点；（2）本专利技术中，内衬层的设置使得线芯整体的厚薄更加均匀，同时也使得自身的外表面更加圆整，而铠装层设置为两层镀锌钢带，且绕包方式设置为间隙绕包，使得整个电缆在敷设运行时可以尽可能的不受外力影响，从而保证了正常的通电，外护层的设置则进一步加强了整个电缆的环保阻燃性能，同时也具有一定的防虫防鼠性能；（3）本专利技术中，微型采集器尺寸的设置，使得自身具有体积小和重量轻的优点，使得其在保证稳定的采集功能的同时，也可以更好的依附在复合屏蔽层外，从而更好地保持自身的固定，且不会影响整个电缆的正常使用。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中线芯的结构示意图。其中：100、缆芯；110、轻型无纺布；120、内衬层；130、铠装层；140、外护层；200、线芯；210、紧压圆形铜导体；220、绝缘层；221、半导电内屏蔽层；222、交联聚乙烯层；223、半导电外屏蔽层；230、复合屏蔽层；231、退火软铜带；232、石墨烯涂层半导电带；240、微型采集器；250、采集器包扎带；300、聚丙烯填充。具体实施方式本实施例提供的一种智能电网用中高压电缆，结构如图1至图2所示，包括缆芯100，缆芯100内部沿自身圆周方向依次设置有三根线芯200，且相邻两线芯200之间相互抵触，线芯200与缆芯100之间填充有聚丙烯填充300。线芯200包括从内至外依次设置的紧压圆形铜导体210、绝缘层220以及复合屏蔽层230，绝缘层220包括由内至外依次设置的半导电内屏蔽层221、交联聚乙烯层222以及半导电外屏蔽层223，其中半导电内屏蔽层221和半导电外屏蔽层223均设置由EVA和导电碳黑混合制成；复合品屏蔽层包括由内至外依次设置的退火软铜带231和石墨烯涂层半导电带232。复合屏蔽层230外设置有若干微型采集器240，且所有的微型采集器240沿复合屏蔽层230长度方向等间距间隔设置，当电缆发生故障时，离故障段首尾最接近的微型采集器240发出高频电磁波，复合屏蔽层230外还包扎有采集器包扎带250，其用于固定所有的微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能电网用中高压电缆，其特征在于：包括缆芯（100）和沿缆芯（100）圆周方向依次设置于其内部的三根线芯（200），且相邻两线芯（200）之间相互抵触，线芯（200）与缆芯（100）之间填充有聚丙烯填充（300）；线芯（200）包括从内至外依次设置的紧压圆形铜导体（210）、绝缘层（220）以及复合屏蔽层（230），复合屏蔽层（230）外沿自身长度方向等间距间隔设置有若干微型采集器（240），且当电缆发生故障时离故障段首尾最接近的微型采集器（240）发出高频电磁波，复合屏蔽层（230）外还包扎有用于固定微型采集器（240）的采集器包扎带（250）；缆芯（100）包括由内至外依次设置的轻型无纺布（110）、内衬层（120）、铠装层（130）以及外护层（140）。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能电网用中高压电缆，其特征在于：包括缆芯（100）和沿缆芯（100）圆周方向依次设置于其内部的三根线芯（200），且相邻两线芯（200）之间相互抵触，线芯（200）与缆芯（100）之间填充有聚丙烯填充（300）；线芯（200）包括从内至外依次设置的紧压圆形铜导体（210）、绝缘层（220）以及复合屏蔽层（230），复合屏蔽层（230）外沿自身长度方向等间距间隔设置有若干微型采集器（240），且当电缆发生故障时离故障段首尾最接近的微型采集器（240）发出高频电磁波，复合屏蔽层（230）外还包扎有用于固定微型采集器（240）的采集器包扎带（250）；缆芯（100）包括由内至外依次设置的轻型无纺布（110）、内衬层（120）、铠装层（130）以及外护层（140）。


2.根据权利要求1所述的智能电网用中高压电缆，其特征在于：所述绝缘层（220）包括由内至外依次设置的半导电内屏蔽层（221）、交联聚乙烯层（222）以及半导电外屏蔽层（223）。


3.根据权利要求2所述的智能电网用中高压电缆，其特征在于：所述半导电内屏蔽层（221）和半导电外屏蔽层（223）均设置由EVA和导电碳黑混合制成。


4.根据权利要求1所述的智能电网用中高压电缆，其特征在于：所述复合品屏蔽层包括由内至外依次设置的退火软铜带（231）和石墨烯涂层半导电带（232）。


5.根据权利要求1所述的智能电网用中高压电缆，其特征在于：所述微型采集器（240）包括
温度检测装置，实时对电缆温度进行检测，且当温度超过预设的温度阈值时发出高温信号；
电流检测装置，实时对电流进行检测，且当电流超过预设的电流阈值时发出大电流信号；
蓝牙开关，响应于高温信号或者大电流信号打开蓝牙开关，并发出蓝牙信号。


6.根据权利要求1所述的智能电网用中高压电缆，其特征在于：所述内衬层（120）和...

【专利技术属性】
技术研发人员：储贤民，蒋梓钰，刘永光，岳龙皎，殷红仙，
申请(专利权)人：远程电缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32