一种抗水树电力电缆的制作方法

本实用新型涉及电线电缆技术领域，具体涉及一种抗水树电力电缆。

背景技术：

水树是影响电缆绝缘性能的主要缺陷之一，在潮湿环境及制造工艺条件影响下，电缆在长期通电状态下绝缘结构中逐渐生成的细微通道被称为水树。近些年来，国内常规XLPE绝缘中压电力电缆的故障发生率明显上升，个别地区和单位甚至较为严重，而电缆本体故障的主要原因是水树导致的早期损坏。根据上海电缆研究所近年来在工程服务中对故障电缆检测的结果显示，运行超过5年的XLPE中压电缆绝缘绝大多数都发生了水树。尤其是安装在南方潮湿环境中的电缆，水树发生十分普遍，个别严重的树枝长度接近绝缘厚度的70％ ，越来越多的电缆用户和电缆制造厂已经认识到，必须采取措施，及早避免和遏制水树导致电缆损坏上升的趋势。

随着对水树研究广泛深入的持续进行，许多提高电缆长期寿命特性的方法被采用，包括采用抗水树作用的绝缘材料、挤包半导电屏蔽、设计防水的电缆结构，以及改进绝缘制造的工艺条件。此外，在过去30年间，人们也提出了许多改进材料抗水树性能的方法，这些方法可以归结为两类：

第一种方法是将与基本材料分子链有亲和作用的添加剂与聚合物材料混合以获得抗水树特性，例如改善聚合物与水的相互作用。这种方法以美国联合碳化物公司(UCC)，现已改为陶氏(Dow)化学公司为代表。

第二种方法是改变聚合物材料本身的性质，即改变聚合物分子结构、聚合物结构形态，或者采用不同聚合物材料共混，或者采用聚合物合金。这种方法以欧洲最主要的电缆用聚烯烃供应商北欧化工(Borealis)为代表采用共聚物。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供一种抗水树电力电缆，该电缆具有防水、抗水树等优良特性，广泛应用于城市供电、电厂、供电局、机场、油田、地铁及南方潮湿地区。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型提供了一种抗水树电力电缆，包括导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水层、金属屏蔽层、防水层、内护层、金属铠装层和外护套；所述导体屏蔽层、绝缘层以及绝缘屏蔽层从内到外三层共挤，并纵向贴合设置在导体的外壁上，所述绝缘屏蔽层的外侧纵向绕包有半导电阻水层，所述金属屏蔽层设置在半导电阻水层的外圈，所述金属屏蔽层的外侧纵向绕包有防水层，所述内护层挤制在防水层的外圈，所述内护层的纵向外圈上螺旋式缠绕有金属铠装层，所述外护套挤包在金属铠装层的外圈。

进一步地，所述导体是由电阻率不大于0.01707Ω·mm²/m，断裂伸长率不小于40%的牌号为TU1铸造铜线坯或T1的热轧铜线坯经拉丝紧压绞合而成的紧压圆导体。

进一步地，所述导体屏蔽层采用35kV可交联半导电内屏蔽料。

进一步地，所述绝缘层采用35kV抗水树型交联聚乙烯绝缘料。

进一步地，所述绝缘屏蔽层采用35kV易剥离半导电外屏蔽料。

进一步地，所述半导电阻水层采用重叠绕包一层半导电阻水带。

进一步地，所述金属屏蔽层采用铜丝疏绕加铜带绕包方式。

进一步地，所述防水层采用纵包一层铝塑复合带。

进一步地，所述内护层采用黑色中密度聚乙烯护套料。

进一步地，所述金属铠装层采用双层不锈钢带螺旋状间隙绕包；所述外护套采用黑色聚氯乙烯护套材料。

与现有技术相比，本实用新型的积极有益效果是：

为了解决水树损坏电缆的问题，绝缘层采用稳定性比较好的35kV抗水树型交联聚乙烯绝缘料，绝缘料通过添加抗水树添加剂，改变材料内部结晶形态尺寸，提高材料中电树水树引发电压，降低电树水树生长速度，达到良好的抗水树效果，该抗水树电力电缆广泛应用于城市供电、电厂、供电局、机场、油田、地铁及南方潮湿地区。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的一种抗水树电力电缆的结构示意图。

图中序号所代表的含义为：1.导体，2.导体屏蔽层，3.绝缘层，4.绝缘屏蔽层，5.半导电阻水层，6.铜丝，7.铜带，8.防水层，9.内护层，10.金属铠装层，11.外护套，12.金属屏蔽层。

具体实施方式

实施例一，如图1所示，本实施例的一种抗水树电力电缆，包括导体1、导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4、半导电阻水层5、金属屏蔽层12、防水层8、内护层9、金属铠装层10和外护套11；所述导体屏蔽层2、绝缘层3以及绝缘屏蔽层4从内到外三层共挤，并纵向贴合设置在导体1的外壁上，所述绝缘屏蔽层4的外侧纵向绕包有半导电阻水层5，所述金属屏蔽层12设置在半导电阻水层5的外圈，所述金属屏蔽层12的外侧纵向绕包有防水层8，所述内护层9挤制在防水层8的外圈，所述内护层9的纵向外圈上螺旋式缠绕有金属铠装层10，所述外护套11挤包在金属铠装层10的外圈。

所述导体1首先选用铜杆进行拉丝，后紧压绞合而成。铜杆选用牌号为TU1铸造（M07）铜线坯或T1的热轧（M20）铜线坯，需满足以下技术要求：

（1）、直径 8.0±0.4 mm；

（2）、电阻率 ≤0.01707Ω·mm²/m；

（3）、断裂伸长率 ≥40%；

（4）、铜杆的其他性能应满足GB/T 3952-2016的要求。

拉丝过程采用13模滑动式铜大拉机组，拉制的单线伸长率不小于30%，单线电阻率最大值为0.017230Ω·mm²/m。拉制单丝不允许出现氧化、发黑等现象，每盘圆单线为一整根，不允许焊接或扭结，装载不能过满。

绞合需满足以下技术要求：

（1）、导体1采用紧压圆形结构，绞线的结构尺寸、节距控制应符合公司工艺要求；

（2）、单线绞制时，张力要适中，外型应圆整，绞线表面应光滑，无跳浜、边翅、凹痕、蛇形；

（3）、单线允许焊接，接头应牢固、圆整、无毛刺，同一层单线两接头之间距离不小于300mm。

所述导体屏蔽层2采用35kV可交联半导电内屏蔽料，所述绝缘层3采用35kV抗水树型交联聚乙烯绝缘料，所述绝缘屏蔽层4采用35kV易剥离半导电外屏蔽料。在CDCC全干式交联生产线完成导体1屏蔽、交联聚乙烯绝缘、绝缘屏蔽三层共挤及交联反应。绝缘料通过添加抗水树添加剂，改变材料内部结晶形态尺寸，提高材料中电树水树引发电压，降低电树、水树生长速度，从而达到良好的抗水树效果。绝缘线芯挤出后须停放30h以上方可移交下一道工序。

所述半导电阻水层5采用重叠绕包一层半导电阻水带，半导电阻水带绕包应平服、紧密、无皱褶、破损，包带接头一定要用胶带粘牢，不得松散，接头处不能漏出残端。

所述金属屏蔽层12采用铜丝6疏绕加铜带7绕包方式，金属屏蔽层12由疏松的软铜线组成，其表面用反向间隙绕包铜带7扎紧。软铜线的标称截面≥25 mm²，反向间隙绕包铜带7标称厚度为0.1mm。

所述防水层8采用纵包一层铝塑复合带构成径向防水层8，防水层8纵包应平服、紧密、无皱褶、破损，单根电缆的防水带须用完整的一根，中间不允许接缝。防水层8标称厚度为0.3mm。

所述内护层9采用90℃黑色中密度聚乙烯护套料，其性能应满足GB/T 15065-2009要求。挤制设备选用150挤塑机组，内护层9紧密挤制在防水层8外。挤出机挤出后的前两段冷却水槽内的冷却水温度应控制在50℃以上，挤出的内护层9不允许有穿孔的现象，其表面应光滑、圆整、色泽均匀，横断面上无目视可见的气孔、沙眼等缺陷。

在内护层9表面螺旋状间隙绕包两层不锈钢带构成金属铠装层10，且不锈钢带间隙应不大于其钢带宽度的50%。钢带续接必须采用搭焊，焊接两头皆剪成45度角，搭盖长度不大于10mm，粗糙表面应修理平整，无穿焊、尖锐处凸起等不良现象，同时对焊接处进行涂油防锈处理。

所述外护套11采用黑色聚氯乙烯护套材料，外护套11紧密挤包在金属铠装层10上。挤出机挤出后的前两段冷却水槽内的冷却水温度应控制在50℃以上，挤出的外护套11不允许有穿孔的现象，其表面应光滑、圆整、色泽均匀，横断面上无目视可见的气孔、沙眼等缺陷。

上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。