具有可区别于护套的半导外层的电缆制造技术

电缆具有在电缆护套(22)的最外层周围挤出并与之接触的外部半导层(24)。护套(22)可具有多层聚合物层(22-1，22-2)。半导层(24)通过至少颜色和可能地也通过纹理，可与直接在其下方的护套(22)的最外部层相区分。当除去半导层(24)用于护套完整性试验时，半导层(24)和护套(22)的最外部层之间可区分的特征降低了对护套(22)无意中损坏的风险。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于电カ输送或分配的电缆，例如中压或高压电缆。更具体地，本专利技术涉及具有视觉上或物理上可区别于下面的保护护套的挤出的半导外层的电カ电缆。
技术介绍
电カ电缆的结构可根据在它们打算的应用中使用的电压而变化。一般地，电カ电缆可分类为低压，中压或高压电缆。典型地，“低压”是指最多5kV的电压，“中压”是指5kV-46kV的电压，和“高压”是指大于46kV的电压。中压和高压电カ电缆包括四个主要的元件。从内部到外部，这些电カ电缆包括至少导电元件，电绝缘层，金属丝网或鞘层，和护套。也可存在相邻层。ー个实例是在导电元件和电绝缘层之间的半导导线屏蔽层。另ー实例是在电绝缘层和金属丝网或鞘层之间的半导绝缘屏蔽层。在本专利技术的说明书和权利要求中，“绝缘电缆芯”是指在护套下方的电カ电缆的内部且包括至少ー个导电元件，至少ー层绝缘层，和金属丝网或鞘层。通过额定电压和导线大小，确定在绝缘电缆芯中每ー层的厚度，且通过エ业标准，例如 the Insulated Conductors Engineering Association (ICEA), the Association ofEdison Illuminating Companies (AEIC),以及Underwriters Laboratories (UL)公布的那些予以规范。根据AEIC和ICEA标准，规定并测试电力电缆的性能衡量标准。术语“导电元件”可以是指电学类型或混合电学/光学类型的导体。电学类型的导体可以由铜，铝或铝合金制造。此外，电学类型的导体可以是或者固体或者绞合金属，其中绞合会增加电缆的挠性。若绞合的话，则用于中压电缆和常常也用于高压电缆的电学类型的导体常常包括线材密封(strand seal)，以填充其间隙，这有助于防止水沿着导线迁移。混合电学/光学类型导线可包括混合电カ/通信电缆，所述混合电カ/通信电缆除了包括导电元件以外，还包括光纤元件以供通信目的。半导内部层典型地包围电导体。半导内部层最常常是通过在导电元件周围挤出施加的半导交联聚合物层。在半导内部层径向向外的位置处排列的电绝缘层通常由热塑性或热固性材料制造。实例包括交联的聚こ烯(XLPE)，こ烯-丙烯橡胶(EPR)，或聚氯こ烯(PVC)。绝缘层可包括提高绝缘体寿命的添加剂。例如，常常添加水树延迟剂(tree retardant)添加剂到XLPE中，以抑制绝缘层内水树的生长。可在该绝缘层上挤出例如由半导聚合物制造的半导中间层。半导中间层通常通过挤出粘合到所述绝缘层上，或者尤其对于ー些高压电缆来说，可通过其他方式粘结到所述绝缘层上。交叠绝缘屏蔽层的金属屏蔽层可包括金属丝网或鞘层。通常金属丝网或鞘层由铝，钢，铅，或铜制造。一般地，金属丝网或鞘层是连续的管状组件或在自身上折叠且焊接或密封形成管状组件的金属片材。更特别地，金属屏蔽层可以例如以具有交叠的接缝或者焊接的接缝的纵向施加的波纹铜胶带，螺旋施加的线材(即加蔽线或同心的中性线(neutralwire))或平坦的铜带形式形成。半导中间层有利地与金属屏蔽层电接触。对于本专利技术说明书的目的来说，措辞“单极电缆”是指提供有具有以上定义的单一导电元件的绝缘电缆芯的电缆，而措辞“多极电缆”是指提供有至少一对导电元件的电缆。更详细地，当多极电缆具有数量等于2的导电元件时，该电缆在技术上定义为“双极电缆”，若存在三个导电元件，则该电缆被称为“三极电缆”，如此类推。在用于中压电力传输或分配的多极电缆情况下，通常例如通过螺旋缠绕预定节距，一起结合电缆中的导电元件，所述导电元件各自被以上讨论的半导和绝缘层以及金属鞘层包围。缠绕导致多个间隙区域的形成，所述间隙区域用填充材料填充。填充材料起到给出多极电缆圆形截面的作用。填充材料可以是常规的类型，例如通过挤出施加的聚合物材料，或者可以是发泡的聚合物材料。美国专利N0.5，281，757(在此通过参考引入)公开了用于电力电缆的绝缘电缆芯。在美国专利N0.5，281，757中，电力电缆具有绞合导线，在导线周围的半导应力控制层，在应力控制层周围的绝缘层，在绝缘层周围的半导绝缘屏蔽层，和在屏蔽层周围的具有交叠边缘部分的无孔金属条带。随着温度变化，电缆元件的膨胀与收缩，该条带相对于护套和屏蔽层自由移动，通过粘合剂，将条带的交叠边缘部分粘结在一起，所述粘合剂允许随着这种温度变化，边缘部分相对于彼此移动，且在边缘部分之间没有产生流体通路。电力电缆可包括在绝缘电缆芯的径向向外排列的保护护套。护套典型地是通过挤出施加的聚合物材料。电缆的保护护套的任何缺陷和/或对其的损害构成聚合物层的不连续性，这可导致电缆的电力传输和分配能力以及电缆寿命下降，甚至急剧下降的问题。例如，在电缆护套中切口的存在代表水或湿气进入电缆内部(也就是说到达电缆芯)的优先路径。水进入电缆内尤其是非所需的，因为在不存在阻止泄露提供的合适解决方案的情况下，一旦水进入，则它能自由地在电缆内流动。这尤其引起电缆完整性方面的损坏，因为可在电缆内部产生腐蚀问题(例如影响保护套(armoring)，若存在的话，或者金属丝网)，以及随之绝缘层的电性能劣化，产生过早老化的问题。这一过早老化的现象更好地称为术语“水树”，且通过导线内电流流过生成的电场和渗透到绝缘层内部的湿气的组合作用导致形成分枝形状(“树状”)的微裂纹而显现。评价电缆保护护套的结构完整性所使用的测试方法称为护套完整性试验。这些试验牵涉安装在护套径向向外的位置上放置的导电或半导层。一种护套完整性试验称为DC耐受试验，且可根据本领域已知的方法，例如ICEA(Insulated Cable Engineers Association, Inc.) Standard S-108-720-2004 forExtruded Insulation Power Cables Rated Above 46 Through 345 kV(Section E5.2)进行。在该试验中，将半导涂层，例如液体或固体形式的石墨层施加到护套上，并起到第一电极的作用。第二电极以相对于待测试的鞘，例如金属丝网或鞘在径向向内的位置中排列的金属组件为代表。在金属丝网和半导层之间施加约150V/mil (6kV/mm)的DC电压和最多到24kV的最大值，以验证外部护套电介质的完整性。在不存在缺陷和/或损坏的情况下，护套能耐受在电极之间施加的电压。也就是说，在护套内部存在缺陷和/或损坏的情况下，在第一和第二电极之间施加DC电压的末端相対的电缆一端处，根据相关标准测量的电压，相对于施加的电压，基本上没有变化。将会出现这ー结果，因为电流能在半导涂层内和在护套直接下方从电缆一端到另一端的金属组件内不受干扰地通过，除了因护套的电阻导致电压小幅下降以外。然而，若在该试验中，护套具有缺陷和/或损坏，例如在电极之间的护套厚度内产生导电路径，则存在短路条件并产生过电流。过电流条件的建立于是使得本领域的技术人员能证明电缆保护护套内存在损坏和/或缺陷。一般地，在生产电缆的方法之后，在生产装置处直接进行护套的DC耐受试验。有吋，一旦电缆安装吋，再反复DC耐受试验一次，以便检测因电缆的铺设操作导致的在外部护套内产生的损坏的任何证据。一旦安装电缆，则反复测试一次是所需的，特别是在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电缆，它包括: 绝缘芯； 包围绝缘芯的护套，该护套具有至少最外部的聚合物层；和 与护套的最外部的聚合物层接触的在电缆外部周围的半导层，该半导层的颜色不同于护套中最外部的聚合物层。2.权利要求1的电缆，其中绝缘芯包括金属导体，包围导体的内部半导屏蔽层，在内部半导屏蔽层周围的挤出绝缘层，在挤出绝缘层周围的中间半导屏蔽层，和包围中间半导屏蔽层的金属丝网。3.权利要求2的电缆，其中电缆是在绝缘芯内具有多于一个的导体的多极电缆。4.权利要求1的电缆，其中护套包括低密度聚乙烯(LDPE)，中密度聚乙烯(MDPE)，高密度聚乙烯(HDPE)，聚氯乙烯(PVC)或低烟雾零卤素(LSOH)的材料中之一。5.权利要求1的电缆，其中护套包括两层聚合物层，一层是最里面的聚合物层和另一层是最外部的聚合物层。6.权利要求1的电缆，其中半导层为黑色，和最外部的聚合物层是除了黑色以外的颜色。7.权利要求6的电缆，其中最外部的...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·库其塔，P·克普伦，G·沙弗里亚，N·凯利，
申请(专利权)人：普睿司曼电力电缆及系统美国有限责任公司，
类型：
国别省市：