一种用于超高压交流输电的交联聚乙烯绝缘单芯海底电力电缆,电缆从内层至外层依次分别包括电缆的阻水导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水缓冲层、金属屏蔽层、塑料增强保护层、金属线回流层、捆绑层、金属铠装层和外被层。本实用新型专利技术具有可靠的阻水性能，较好的机械性能，铠装金属丝耐腐蚀性能好，电磁损耗小，有足够的瞬态短路电流容量。用于替代早期的铜丝疏绕+合金铅屏蔽护套的单芯交流海底电力电缆，可以提高海底电缆的阻水性能；特别是用于替换掉电磁损耗很大的，用于超高压交流输电的普通低碳钢丝铠装单芯海底电力电缆，具有明显的节能效果。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
用于超高压交流输电的交联聚乙烯绝缘单芯海底电力电缆
本技术涉及一种用于220 500kV交流电力系统的单芯海底电力电缆。用于大陆与岛屿、岛屿与岛屿、海上风能发电的较长距离、大容量交流电能输送线路，替代早期的铜丝疏绕+合金铅屏蔽护套的单芯交流海底电力电缆，以及替换普通镀锌低碳钢丝铠装的单芯交流海底电力电缆。属于电缆
技术介绍
目前国内高压、超高压交流海底电缆输电工程系统所使用的220kV以上级交联聚乙烯绝缘单芯海底电力电缆，常采用日本的铜丝疏绕回流线+合金铅屏蔽护套+普通镀锌低碳钢丝铠装的结构。如图1所示。该结构的超高压交流输电单芯海底电力电缆由于有铜丝疏绕回流线a在合金铅屏蔽护套b的内部，给海底电力电缆的合金铅套内的阻水系制造增加了困难。更不应该的是，该结构的超高压输电单芯交流海底电力电缆为强调有较高的外层防护机械性能，其电缆的外层铠装保护层c采用了普通镀锌低碳钢丝铠装结构。其理由是电缆屏蔽层铜丝疏绕回流线a上的感生电流可以抵消单芯交流海底电力电缆导电线芯的交流输电电流份量，使单芯交流海底电力电缆的钢丝铠装磁滞损耗和涡流损耗降低或消失。经近年来的大量海底电力电缆输电工程实践，证明这种理论是错误的。对于超高压交流输电的单芯海底电力电缆，由于导电线芯d与电缆屏蔽层铜丝疏绕回流线a之间的电容，电缆屏蔽层与外层钢芯铠装层c (即海水和大地)之间电容分布的离散性，使单芯交流海底电力电缆屏蔽层铜丝疏绕回流线a上的感生电流并不能抵消导电线芯上的交流输电电流份量，如果单芯交流海底电力电缆的外层铠装保护仍然采用普通低碳钢丝铠装结构，必然使单芯大功率交流输电海底电力电缆增加了一重由铁磁材料形成的磁滞损耗和涡流损耗，进而增大了超高压输电的单芯交流海底电力电缆的环流损耗。大量的工程实践证明，采用日本大截面铜丝疏绕回流线+普通低碳钢丝铠装结构设计的超高压单芯交流海底电力电缆，与采用非磁性金属丝铠装的单芯交流海底电力电缆相比较，由于一系列磁损耗因数的增加，增大了电缆内部钢丝铠装层的发热量，从而大幅度降低了单芯钢丝铠装交流海底电力电缆导体的额定载流量。长期实践证明，电缆导电线芯的截面积相同，在一样的敷设环境中，普通钢丝铠装的单芯交流海底电力电缆与非磁性金属丝铠装的单芯交流海底电缆相比较，电缆的额定载流量要低30%—50%。并且每回路三根普通钢丝铠装的单芯交流海底电力电缆每千米耗损达120 180kW。按每度电0. 5元，10千米海底电缆敷设长度核算，一年的耗损电价达525. 6 788. 4万元。在强调低碳经济，绿色能源的今天，对于高压、超高压交流输电的单芯海底电力电缆，应避免采用普通低碳钢丝做单芯海底电力电缆金属铠装层的设计。
技术实现思路
本专利技术主要是提供一种有可靠的阻水性能，机械性能更好，铠装金属丝耐腐蚀性能好，电磁损耗小，适合应用于超高压交流输电的合金铅套+铜扁线回流线+非磁性金属丝铠装单芯海底电力电缆，用于替代早期的铜丝疏绕+合金铅屏蔽护套的单芯交流海底电力电缆；特别是替换掉电磁损耗很大的，用于超高压交流输电的普通低碳钢丝铠装单芯海底电力电缆。本技术的目的是这样实现的一种超高压交联聚乙烯绝缘单芯海底电力电缆，电缆从内层至外层依次分别包括电缆的阻水导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水缓冲层、金属屏蔽层、塑料增强保护层、金属线回流层、捆绑层、金属铠装层和外被层。阻水导体与导体屏蔽层之间设置有绕包的半导电阻水带，绕包的半导电阻水带和半导电屏蔽层联合构成导体屏蔽层。半导电阻水缓冲层由绕包的半导电阻水膨胀带构成的。金属屏蔽层由合金铅套管构成。所述的绝缘层采用超净化交联聚乙烯绝缘料制成。所述的导体屏蔽层、绝缘屏蔽层采用超光滑半导电聚烯烃屏蔽料制造。所述的塑料增强保护层采用半导电聚烯烃塑料制造。金属铠装层采用由圆周排列的多根非磁性金属合金丝构成或采用双层非磁性金属丝铠装保护结构。所述的双层非磁性金属丝铠装保护结构由第一非磁性金属丝铠装层、捆绑层、第二非磁性金属丝铠装层构成。在第一非磁性金属丝铠装层内可以设有不锈钢复合松套管光纤单元，构成超高压交联聚乙烯绝缘单芯光电复合海底电力电缆。所述的不锈钢复合松套管光纤单元其内层至外层依次分别为数据通讯单模光纤， 填充光纤膏，塑料松套管，不锈钢松套管，在塑料松套管与不锈钢松套管之间有填充油膏， 在不锈钢松套管外有塑料增强保护层。本技术提供的超高压交联聚乙烯绝缘单芯海底电力电缆，具有可靠的阻水性能，较好的机械性能，铠装金属丝耐腐蚀性能好，电磁损耗小，有足够的瞬态短路电流容量。 用于替代早期的铜丝疏绕+合金铅屏蔽护套的单芯交流海底电力电缆，可以提高海底电缆的阻水性能；特别是用于替换掉电磁损耗很大的，用于超高压交流输电的普通低碳钢丝铠装单芯海底电力电缆，具有明显的节能效果。附图说明以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1是现有技术中220kV以上级交联聚乙烯绝缘单芯海底电力电缆结构图。图2是本技术的结构示意图。图3是本技术采用双层非磁性圆形金属丝铠装结构示意图。图4是本技术采用双层非磁性圆形金属丝铠装并增加了不锈钢复合松套管光纤单元，构成的超高压交联聚乙烯绝缘单芯光电复合海底电力电缆结构示意图。图5是本技术中不锈钢复合松套管光纤单元的结构示意图。具体实施方式如图1 一 5所示，一种用于超高压交流输电的交联聚乙烯绝缘单芯海底电力电缆及单芯光电复合海底电力电缆。电缆从内层至外层依次分别包括电缆的阻水导体1、导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4、半导电阻水缓冲层5、金属屏蔽层6、塑料增强保护层7、金属线回流层8、捆绑层9、金属铠装层10和外被层11。阻水导体1与导体屏蔽层2之间设置有绕包的半导电阻水带，绕包的半导电阻水带和半导电屏蔽层联合构成导体屏蔽层2。半导电阻水缓冲层5由绕包的半导电阻水膨胀带构成的。金属屏蔽层6由合金铅套管构成。所述的绝缘层3采用超净化交联聚乙烯绝缘料制成。所述的导体屏蔽层2、绝缘屏蔽层4采用超光滑半导电聚烯烃屏蔽料制造。所述的塑料增强保护层7采用半导电聚烯烃塑料制造。金属铠装层10采用由圆周排列的多根非磁性金属合金丝构成或采用双层非磁性金属丝铠装保护结构。所述的双层非磁性金属丝铠装保护结构由第一非磁性金属丝铠装层12、捆绑层 13、第二非磁性金属丝铠装层14构成。在第一非磁性金属丝铠装层12内还可以设有不锈钢复合松套管光纤单元15，构成超高压交联聚乙烯绝缘单芯光电复合海底电力电缆。所述的不锈钢复合松套管光纤单元15其内层至外层依次分别为数据通讯单模光纤16，填充光纤膏17，塑料松套管18，不锈钢松套管19，在塑料松套管18与不锈钢松套管 19之间有填充油膏20，在不锈钢松套管19外有塑料增强保护层21。具体如下实施例1 如图2所示，一种用于超高压交流输电的合金铅套+铜扁线回流线+非磁性金属丝铠装单芯海底电力电缆，阻水导体1由多根铜导线分层绞合、紧压构成，每层导线之间均嵌有半导电阻水带。阻水导体1与导体屏蔽层2之间设置有绕包的半导电阻水带，绕包的半导电阻水带和半导电屏蔽层联合构成导体屏蔽层2。电缆线芯的绝缘屏蔽层 4与铅套管金属屏蔽层6之间，设置有绕包的半导电阻水膨胀带构成的半导电阻水缓冲层 5。金属屏蔽层6由本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴建宁，郑运焱，曾学忠，戚景赞，吴弘，
申请(专利权)人：宜昌联邦电缆有限公司，郑运焱，
类型：实用新型
国别省市：
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