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CN109215854A - 超高压柔性直流防火电缆 - Google Patents

超高压柔性直流防火电缆 Download PDF

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CN109215854A
CN109215854A CN201811042184.2A CN201811042184A CN109215854A CN 109215854 A CN109215854 A CN 109215854A CN 201811042184 A CN201811042184 A CN 201811042184A CN 109215854 A CN109215854 A CN 109215854A
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Henan Xunda Cable Co Ltd
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Abstract

本发明涉及超高压柔性直流防火电缆,超高压柔性直流防火电缆由内到外依次包括导体、内屏蔽层、XLPE绝缘层、外屏蔽层和保护层,保护层由内到外依次包括包带、防火内护套、铠装层和防火外护套。防止电缆因负荷较大或者因绝缘层损坏而造成绝缘层、保护层的燃烧,并且避免电缆因外界高温或者火灾造成损坏,妨碍电缆输送。

Description

超高压柔性直流防火电缆
技术领域
本发明属于电缆技术领域,具体涉及一种超高压柔性直流防火电缆。
背景技术
据南方电网科学研究院介绍,目前只有瑞典、意大利、挪威、日本等少数几个国家的电缆行业巨头掌握了±525kV直流电缆系统技术,但产品研制成功后也还没有完整的系统应用到实际工程中。但随着欧洲、美国等电力公司海上风电的发展,以及以柔性直流输电为骨干的超级电网的规划,为高压直流电缆提供了巨大的市场前景。
柔性直流输电系统可以快速跟踪交直流电网各类参数的变化并根据指定的控制策略迅速做出相应调整,这种调整不仅迅速,而且平滑,对系统的影响较小;与传统直流输电相比,柔性直流输电的优势主要体现在孤岛供电、有功功率与无功功率控制等方面;与交流输电相比,柔性直流输电的优势主要体现在长距离输电、新能源消纳、成本控制等方面。
但是,铺设环境复杂,现有的柔性直流电缆采用的绝缘层、保护层在高温环境中易老化,或者燃烧和释放有害烟雾与气体,存在引发火灾、爆炸等隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超高压柔性直流防火电缆,用以解决超高压柔性直流电缆耐热老化性差以及防火、阻燃性能低的问题。
为实现上述目的,本发明的超高压柔性直流防火电缆采用以下技术方案:超高压柔性直流防火电缆,由内到外依次包括导体、内屏蔽层、XLPE绝缘层、外屏蔽层和保护层,保护层由内到外依次包括包带、防火内护套、铠装层和防火外护套。
有益效果:在超高压柔性直流防火电缆保留输送距离长、传输性能高、控制灵活等特性的同时,绝缘层采用XLPE材质,耐高温性能显著,同时具备耐环境应力开裂性能、耐化学药品腐蚀性能、抗蠕变性和电性能等综合性能;电缆保护层采用防火内护套—铠装层—防火外护套的结构,防止电缆因负荷较大或者因绝缘层损坏而造成绝缘层、保护层的燃烧,并且该结构避免电缆因外界高温或者火灾造成损坏,妨碍电缆输送。
进一步的,绝缘层的厚度与导体的直径的比例为1/2—2/3。耐高温性能强,综合性能显著。
进一步的,防火内护套为低烟无卤聚烯烃材质,防火内护套的厚度与导体的直径的比例为1/4—1/2。耐高温,耐高温老化性高,使用寿命长,且高温环境下排烟量低,无毒性。
进一步的,防火外护套为低烟无卤聚烯烃材质,防火外护套的厚度与导体的直径的比例为1/4—1/2。耐高温,耐高温老化性高,使用寿命长,且高温环境下排烟量低,无毒性。
进一步的,导体包括两个以上的导电线芯,各导电线芯沿电缆延长方向绞合。电缆柔性高,弯曲应力小,不易发生塑性变形,避免损坏电缆。
进一步的,各导电线芯横截面为圆形且直径相同。导电线缆表面积大,散热性能高,便于加工。
进一步的,导电线芯为铜导体。电阻小,输送效率高,抗拉强度高。
进一步的,内屏蔽层和/或外屏蔽层为半导电材质。均匀表面电场,避免发生局部放电。
进一步的,超高压柔性直流防火电缆包括设置在外屏蔽层和包带之间的金属屏蔽层。抗电磁干扰、抗雷击及均匀电场,改善供电品质。
进一步的,金属屏蔽层为铜带屏蔽层。无磁性,延伸性好,便于屏蔽电场。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图;
图1是本发明的超高压柔性直流防火电缆的具体实施例的结构示意图;
图中:1-铜导体、2-半导电内屏蔽层、3-XLPE绝缘层、4-半导电外屏蔽层、5-铜带屏蔽层、6-包带、7-防火内护套、8-铠装层、9-防火外护套。
具体实施方式
为了使本发明的技术目的、技术方案和有益效果更加清楚,下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作出进一步的说明。
超高压柔性直流防火电缆的实施例一:如图1所示,超高压柔性直流防火电缆包括导体,导体包括十九个横截面为圆形且直径相同的铜导体1,一铜导体1为中心,其他各铜导体1紧贴扭绞在该铜导体1周围,呈现为两层,各层扭绞方向相反。导体以外由内至外依次设有半导电内屏蔽层2、XLPE绝缘层3、半导电外屏蔽层4和保护层。XLPE绝缘层3的的厚度与导体的直径的比例为5/9。
保护层由内到外依次包括包带6、防火内护套7、铠装层8和防火外护套9,防火内护套7和防火外护套9均为低烟无卤聚烯烃材质,防火内护套7的厚度与导体的直径的比例为8/25,防火外护套9的厚度与导体的直径的比例为1/3,半导电外屏蔽层4和包带6之间还设有铜带屏蔽层5。
本发明超高压柔性直流防火电缆在输电过程中,保留输送距离长、传输性能高、控制灵活等特性的同时,采用低烟无卤聚烯烃材质的防火内护套和防火外护套,耐高温,耐高温老化性高,使用寿命长,且高温环境下排烟量低,无毒性,防止电缆因负荷较大或者因绝缘层损坏而造成绝缘层、保护层的燃烧,或者对燃烧的绝缘层、保护层阻燃,并且避免电缆因外界高温或者火灾造成损坏,妨碍电缆输送。
导体包括两个以上、横截面为直径相同的圆形的铜导体,且各铜导体沿电缆延长方向绞合;电缆柔性高,弯曲应力小,不易发生塑性变形,避免损坏电缆,电阻小,输送效率高。绝缘层为耐高温XLPE材质,综合性能显著;采用半导电材质的内屏蔽层和外屏蔽层,均匀线芯外表面电场,避免局部放电;设有铜带屏蔽层,无磁性,延伸性好,便于屏蔽电场。
超高压柔性直流防火电缆的实施例二:可以是仅防火内护套为低烟无卤聚烯烃材质,或仅防火外护套为低烟无卤聚烯烃材质,或者防火内护套和防火外护套均为其他材质,例如酚醛FRP或是酚醛树脂复合材料。在需要限制电缆直径时,防火内、外护套的厚度与导体的直径的比例也可以是其他数值,例如防火外护套的厚度与导体的直径的比例为7/24。
超高压柔性直流防火电缆的实施例三:在输电距离短、输电要求低的情况下,导电线芯可以是其他材质,例如铝合金材质,或者导电线芯数量较少时,各导电线芯也可以不进行绞合。
超高压柔性直流防火电缆的实施例四:可以是仅内屏蔽层为半导电材质,或仅外屏蔽层为半导电材质,或者内屏蔽层和外屏蔽层均为其他材质,例如铜材质或是钢材质。金属屏蔽层可以是其他材质或构造,例如铝塑带或者镀锡铜丝。
上述实施例仅用于说明而非限制本发明的技术方案,任何对本发明进行的等同替换及不脱离本发明精神和范围的修改或局部替换,其均应涵盖在本发明权利要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.超高压柔性直流防火电缆,由内到外依次包括导体、内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和保护层,其特征在于:绝缘层为XLPE材质,保护层由内到外依次包括包带、防火内护套、铠装层和防火外护套。
2.根据权利要求1所述的超高压柔性直流防火电缆,其特征在于:绝缘层的厚度与导体的直径的比例为1/2—2/3。
3.根据权利要求2所述的超高压柔性直流防火电缆,其特征在于:防火内护套为低烟无卤聚烯烃材质,防火内护套的厚度与导体的直径的比例为1/4—1/2。
4.根据权利要求3所述的超高压柔性直流防火电缆,其特征在于:防火外护套为低烟无卤聚烯烃材质,防火外护套的厚度与导体的直径的比例为1/4—1/2。
5.根据权利要求1所述的超高压柔性直流防火电缆,其特征在于:导体包括两个以上的导电线芯,各导电线芯沿电缆延长方向绞合。
6.根据权利要求5所述的超高压柔性直流防火电缆,其特征在于:各导电线芯横截面为圆形且直径相同。
7.根据权利要求6所述的超高压柔性直流防火电缆,其特征在于:导电线芯为铜导体。
8.根据权利要求1所述的超高压柔性直流防火电缆,其特征在于:内屏蔽层和/或外屏蔽层为半导电材质。
9.根据权利要求1至8任一项所述的超高压柔性直流防火电缆,其特征在于:超高压柔性直流防火电缆包括设置在外屏蔽层和包带之间的金属屏蔽层。
10.根据权利要求9所述的超高压柔性直流防火电缆,其特征在于:金属屏蔽层为铜带屏蔽层。
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