一种电缆用铝护套和高压XLPE电缆制造技术

本发明专利技术涉及电缆电力技术领域，具体是一种电缆用铝护套和高压XLPE电缆。本发明专利技术提供了一种电缆用铝护套，包括铝基底和复合在所述铝基底内表面的铜镀层。将所述电缆用铝护套应用于高压XLPE电缆中，使铝护套与阻水带不直接接触，能够防止阻水带吸水受潮后碱性环境下膨胀阻水粉与铝护套发生反应生成导电不良物质，提高电缆运行可靠性。本发明专利技术不需改变现有的电缆加工工艺和护套材料，铝板镀铜后可直接用于电缆轧铝工艺，不改变现有的电缆生产工艺，即不在明显增加制造成本的基础上，有效避免阻水带与铝护套反应生成白粉，提高电缆运行可靠性。提高电缆运行可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种电缆用铝护套和高压XLPE电缆


[0001]本专利技术涉及电缆电力
，具体是一种电缆用铝护套和高压XLPE电缆。

技术介绍

[0002]随着经济社会持续发展，电力电缆凭借优良的电气、机械性能，以及有利于城市美化、故障率低、占地走廊小、可改善功率因数、运维简单等优点，在城市电网中广泛应用。电力电缆通常敷设于地底，易受市政工程等外力破坏，引起水分侵入，产生局部缺陷。为防止电缆绝缘受潮产生水树枝，常用半导电缓冲阻水带作纵向阻水结构，阻水带中填充以聚丙烯酸钠等高吸水聚合物为基底的阻水粉。近年来，国内外发生多起高压电缆缓冲层烧蚀引起的电缆故障，经解剖发现大量故障电缆缓冲层阻水带表面与铝护套接触位置遍布大量白色粉末(以下简称“白粉”)，迁改工程中也发现大量类似缺陷，业内专家分析上述白粉生成重要原因之一是阻水粉受潮膨胀与铝护套接触后经化学反应导致。阻水粉吸水呈碱性，形成游离的OH
‑
和Na
+
。铝护套与阻水带接触，Al先后与游离的OH
‑
、空气中的CO2反应，见下式(1)～(3)：
[0003]2Al+2OH
‑
+2H2O＝2AlO2‑
+3H2↑ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0004]CO2浓度较低时：
[0005]2AlO2‑
+CO2+3H2O＝2Al(OH)3↓
+CO
32
‑
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)<br/>[0006]CO2浓度较高时：
[0007]2AlO2‑
+CO2+2H2O＝Al(OH)3↓
+HCO3‑
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)由于Al(OH)3受热易分解，因此形成Al2O3，见下式(4)：
[0008]2Al(OH)3＝Al2O3+3H2O
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0009]白粉呈高阻特性，可看成为绝缘介质，分布在原本导电性能良好的阻水带表面，导致绝缘屏蔽与铝护套电气接触不良，局部引起放电或电流过热烧蚀，严重情况下烫伤主绝缘，最终引发电缆本体击穿故障。如何在在高压XLPE电缆缓冲阻水层中防止绝缘物质白粉的产生，是目前行业内一项重要课题。现有的高压电缆金属护套多采用铝材料，由于铝是较活泼的两性金属，而阻水粉吸水受潮后会形成碱性环境，为铝护套腐蚀提供了化学反应条件。

技术实现思路

[0010]有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种电缆用铝护套和高压XLPE电缆，本专利技术提供的电缆用铝护套应用于高压XLPE电缆中，能够防止阻水带吸水受潮后与铝护套发生反应生成导电不良物质，提高电缆运行可靠性。
[0011]本专利技术提供了一种电缆用铝护套，包括铝基底和复合在所述铝基底内表面的铜镀层。
[0012]具体而言，本专利技术所述电缆用铝护套为XLPE电缆用铝护套；所述铝护套为皱纹铝护套。在本专利技术的某些实施例中，所述铝基底和所述铜镀层之间还包括复合在所述铝基底
内表面的镍镀层；所述铜镀层复合在所述镍镀层的内表面。在一些实施例中，所述铝基底和所述镍镀层之间还包括复合在所述铝基底表面的浸锌层；所述镍镀层复合在所述浸锌层内表面；所述铜镀层复合在所述镍镀层的内表面。在一个实施例中，所述铜镀层的厚度为20μm～40μm。在一个实施例中，所述镍镀层的厚度为0.2μm～0.4μm。在一个实施例中，所述浸锌层的厚度为0.1μm～0.2μm。
[0013]本专利技术还提供了上述电缆用铝护套的制备方法，包括：在铝材表面形成铜镀层后，将所述铝材加工得到上述电缆用铝护套。具体而言，包括：对铝材进行镀铜，在所述铝材表面形成铜镀层，将所述铝材加工得到上述电缆用铝护套。更具体而言，在镀铜之前包括：对铝材进行预镀镍，在所述铝材表面形成镍镀层；然后对所述铝材进行镀铜，在所述镍镀层表面形成铜镀层。在本专利技术的某些实施例中，对铝材进行预镀镍之前还包括对所述铝材进行浸锌处理，在所述铝材表面形成浸锌层；然后对所述铝材进行预镀镍，在所述浸锌层表面形成镍镀层；再对所述铝材进行镀铜，再所述镍镀层表面形成铜镀层。在一个实施例中，上述电缆用铝护套的制备方法，包括：对铝材依次进行除油、酸洗、一次浸锌、退锌、二次浸锌、预镀镍和镀铜，将所述铝材加工得到上述电缆用铝护套。本专利技术所述加工得到上述电缆用铝护套的加工工艺为本领域技术人员熟知的铝护套加工工艺，本领域技术人员可以根据所需得到的铝护套种类自由选择。在一个实施例中，上述电缆用铝护套的加工工艺为氩弧焊工艺。
[0014]本专利技术首先对铝材进行除油，目的是为了除去铝材表面的油污。具体而言，本专利技术以磷酸盐和碳酸盐的水溶液对铝材进行除油；所述磷酸盐、碳酸盐和水的质量比为1～3:2～5:100，优选为1:2:100。在一个实施例中，除油后还包括用温度为55～65℃的水冲洗。
[0015]本专利技术对铝材进行除油后，对所述铝材进行酸洗。具体而言，本专利技术以酸洗液对所述除油后的铝材进行酸洗。在本专利技术的某些实施例中，所述酸洗液选自硝酸或氢氟酸中的至少一种。在一个实施例中，所述酸洗液为硝酸和氢氟酸的水溶液；所述硝酸、氢氟酸和水的质量比为3～10:1～3:20，优选为4:1:20。在一个实施例中，所述酸洗在温度为35～45℃下进行。
[0016]本专利技术对所述铝材进行酸洗后，对所述铝材进行一次浸锌。具体而言，本专利技术以浸锌液对所述酸洗后的铝材进行一次浸锌。在本专利技术的某些实施例中，所述浸锌液选自氢氧化钠和氧化锌的水溶液；所述氢氧化钠、氧化锌和水的质量比为4～8:1～2:50，优选为5:1:50。在一个实施例中，所述一次浸锌在温度为45～50℃下进行。
[0017]本专利技术对所述铝材进行一次浸锌后，对所述铝材进行退锌。具体而言，本专利技术以硝酸对所述一次浸锌后的铝材进行退锌；所述硝酸和水的质量比为1:4～8，优选为1:5。在一个实施例中，所述退锌的温度为25～30℃。
[0018]本专利技术对所述铝材进行退锌后，对所述铝材进行二次浸锌。具体而言，本专利技术以浸锌液对所述铝材进行二次浸锌；所述浸锌液和上述一样，不再赘述。在一个实施例中，所述二次浸锌在温度为45～50℃下进行。在一个实施例中，对所述铝材进行二次浸锌后，在所述铝材上形成厚度为0.1μm～0.2μm的浸锌层。
[0019]本专利技术对所述铝材进行二次浸锌后，对所述铝材进行预镀镍。具体而言，本专利技术以电镀镍溶液对所述铝材浸锌预镀镍。在本专利技术的某些实施例中，所述电镀镍溶液为羧酸盐、导电铵盐、硫酸镍和葡萄糖酸盐的水溶液；所述羧酸盐、导电铵盐、硫酸镍、葡萄糖酸盐和水
的质量比为20～30:1～3:20～30:1～3:300，优选为24:3:20:3:300。在一个实施例中，所述预镀镍在温度为10～20℃下进行，优选为15℃。在一个实施例中，所述预镀镍在1A/dm2～2A/dm2的电流密度下进行电镀1.5min～3min。在一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电缆用铝护套，其特征在于，包括铝基底和复合在所述铝基底内表面的铜镀层。2.根据权利要求1所述的铝护套，其特征在于，所述铜镀层的厚度为20μm～40μm。3.根据权利要求1所述的铝护套，其特征在于，所述铝基底和所述铜镀层之间还包括复合在所述铝基底内表面的镍镀层。4.根据权利要求3所述的铝护套，其特征在于，所述镍镀层的厚度为0.2μm～0.4μm。5.根据权利要求3所述的铝护套，其特征在于，所述铝基底和所述镍镀层之间还包括复合在所述铝基底内表面的浸锌层。6.根据权利要求5所述的铝护套，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：惠宝军，朱闻博，黄嘉盛，傅明利，侯帅，张逸凡，冯宾，成延庭，石银霞，李濛，凌颖，徐涛，韩卓展，展云鹏，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：