全阻水电力电缆的制作方法

本实用新型涉及电力电缆，尤其涉及一种具有径向防水和纵向阻水的中高压电力电缆。

背景技术：

随着我国经济的快速增长以及工业化、城镇化进程的进一步加快，电力电缆越来越广泛地应用到城市电网等基础设施建设中。由于科学技术的不断进步，中、高压电力电缆线路正广泛地应用交联聚乙烯绝缘电缆，交联聚乙烯具有较高的电气性能，不仅击穿强度高、绝缘电阻大、介电常数小，而且具有较高的耐热性和耐化学性能，因此用交联聚乙烯作绝缘的电缆传输容量大大增加，并且重量轻。

但是交联聚乙烯电力电缆也存在一些缺点：交联电力电缆抗脉冲性能差、耐电晕水平低，尤其是其具有透水性一直是业内较为头痛的问题，一旦交联聚乙烯电力电缆进水受潮将会给电缆的运行带来很多隐患。交联聚乙烯电力电缆进水后，无论是塑料绝缘层表面或导体表面的水分，都会使绝缘在强电场的作用下沿电场方向引发“水树枝”，水树枝使得绝缘表面老化，同时水树枝逐渐向绝缘内部伸展，并且这种情况可以在绝缘内层积累，产生累积效应，当这种累积效应达到一定程度，就会发展“电树枝”，最终导致绝缘被贯通击穿，特别是导体表面含有水分时，由于温度较高，引发水树枝的发展快，将加速塑料绝缘老化；交联聚乙烯电力电缆在塑料外护套进水后，就会使金属护套进水，会对金属护套产生化学腐蚀和电化学腐蚀，最终损坏金属护套，使水浸渍绝缘层，最终也引起绝缘老化和击穿。

电缆在安装及使用期间，受到机械应力而损伤，或者电缆在潮湿、有水的环境下长期使用，都会引起外界水分向电缆内部的逐渐渗入；电缆防水主要是沿着电缆导体的纵向渗水及沿着电缆径向透过电缆外护层的透水，其采用的防水结构为径水防水和纵向阻水结构。目前电力电缆导体的纵向阻水主要向导体各绞层间加入阻水粉或阻水纱来实现，由于加入阻水粉工艺复杂，难以保证其分布均匀，故而较多地采用阻水纱，阻水纱通常是以一定的节距缠绕在各个金属线绞层之间，再经过紧压工序，使阻水纱间断地嵌入金属单线的空隙，进而形成间断性堵水结构，而不是连续性的导体阻水结构。电力电缆的径向防水主要采用聚乙烯护套防水，以及纵包双面铝塑复合带来实现，对于中高压电力电缆则多以铝塑复合带和半导电阻水带的共同作用实现径向防水，更高电压等级的高压电缆，则采用金属护套结构防水，但聚乙烯护套防水和半导阻水带防水，由于受到使用寿命的影响，一旦进入老化期，其防水阻水性能直线下降，会加速绝缘层吸水和水树的形成，而金属护套由于受到电缆铺设弯曲的影响并不能形成真正的密闭防水阻水空间，业界急需开发一种能有效防水防潮的中高压电力电缆，甚至超高压的电力电缆，以满足中高压电力线路安全、可靠传输电能的要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种全阻水电力电缆，不仅能可靠地阻止水分和湿气沿电缆的径向渗透侵入，而且也能有效地避免水分和湿气沿电缆导体及绝缘方向的纵向渗入。

为了解决上述技术问题，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种全阻水电力电缆，包括金属缆芯，该金属缆芯由若干扇形导体绞合而成，在金属缆芯上包覆有绝缘层，所述金属缆芯上缠绕有螺旋状的缆芯密封带，在所述绝缘层上从里向外依次包覆有阻水包带层、尼龙护套层、铠装层及外护套；所述扇形导体的一贴合面上设有阻水凹槽，扇形导体的另一贴合面上设有阻水凸榫，相邻扇形导体上的阻水凸榫和阻水凹槽相互榫接；铠装钢带通过两侧的搭接段而缠绕搭接成所述铠装层，在铠装钢带两侧的搭接段上均设置有密封凹槽，在相对搭接的密封凹槽中设置有铠装密封带，在铠装钢带的搭接段上还设置有定位插接槽和定位插接榫，该定位插接槽和定位插接榫的截面形状相吻合，位于同侧搭接段上的定位插接槽和定位插接榫与同侧搭接段的密封凹槽相互平行布置，相对应的定位插接榫插接于定位插接槽中。

在上述结构中，首先由于在金属缆芯上缠绕有螺旋状的缆芯密封带，该缆芯密封带位于金属缆芯与绝缘层之间，该缆芯密封带使得金属缆芯导体与绝缘护套层之间形成密闭结构，完全消除和填阻了金属缆芯外周与绝缘护套间可能出现的纵向间隙，从而有效地阻止水分和湿气沿金属缆芯周面向绝缘层、护套层及金属导体间的渗透和扩散。又由于在扇形导体的两侧贴合面上分别设有相互插接的阻水凸榫和阻水凹槽，而且相邻两根扇形导体的阻水凸榫和阻水凹槽相互榫接，这种以凸榫和凹槽构成的榫接方式形成了严密的阻水结构，继而阻止水份和湿气沿缆芯导体的绞合贴合面向绝缘层和护套层的渗透扩散，具有极为严密的纵向堵涌功能；即使电力电缆因故障或外部原因而进水时，水份和湿气也无法沿着缆芯导体进入到电缆内部，实现了有效的纵向阻水。更由于铠装钢带两侧搭接段上设置有密封凹槽，而在相对搭接的密封凹槽中设置有铠装密封带，该铠装密封带填充于铠装钢带搭接段位置，形成了零泄漏的搭接结构，从而使缠绕的铠装钢带形成了密闭的管状空间，既具有增强抗拉、抗压强度，提高电缆抗干扰性能，又具有极高的密封性，完全避免了水分沿电缆径向向电缆内部的渗透和侵入，具有可靠严密的径向防水性能。在铠装钢带的搭接段上还设置有截面形状相吻合的定位插接榫和定位插接槽，相对应的定位插接榫插接于定位插接槽中，这种结构不仅保证了铠装钢带稳定的缠绕搭接结构，以确保电缆铠装结构可靠的机械性能和抗干扰性能，而且更确保了铠装钢带搭接段具有可靠、稳定的密封性能，具有良好的防水阻水效果。本实用新型的结构还结合了阻水包带层和尼龙护套层结构，阻水包带层构成了多重的防水防潮结构，尼龙护套层不仅增强了电缆的强度和韧性，而且进一步提高了电缆的防水防潮性能；具有稳定、可靠的纵向阻水和径向防水功能，使得电力电缆能够在多种复杂恶劣环境中长期使用。

本实用新型的优选实施方式，所述金属缆芯由四根扇形导体绞合而成，每一扇形导体的扇形角为90°。便于实现良好的阻水防水效果，利于中高压电能传输。

本实用新型的进一步实施方式，所述阻水凹槽为等腰梯形截面的条形凹槽，所述阻水凸槽为半圆截面的凸条。该结构阻水性能更加可靠稳定。

本实用新型的优选实施方式，所述缆芯密封带以螺旋状缠绕于金属缆芯上，该缆芯密封带的缠绕节距小于扇形导体的绞合节距。所述扇形导体的绞合节距与缆芯密封带的缠绕节距之比为（8—10）∶1。能够实现更好的纵向阻水。

本实用新型的优选实施方式，所述密封凹槽为条状的半圆凹槽，该密封凹槽沿铠装钢带长度方向布置。所述定位插接槽为等腰梯形截面的条状凹槽，定位插接榫为等腰梯形截面条状凸榫，该定位插接槽和定位插接榫沿铠装钢带的长度方向布置。密封可靠、便于制作加工，且密封性能稳定。

本实用新型的优选实施方式，所述缆芯密封带为扁平的橡胶密封带。所述铠装密封带为圆形截面的橡胶密封条。密封效果好，性能稳定。

本实用新型的进一步实施方式，所述绝缘层为交联聚乙烯挤包而成；所述阻水包带层由半导体阻水带绕包而成，该半导电阻水绕包重叠率为25%—35%，所述尼龙护套由尼龙挤包而成；所述外护套由高密度聚乙烯材料挤包而成。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型全阻水电力电缆作进一步详细说明。

图1是本实用新型全阻水电力电缆一种具体实施方式的纵向剖面结构示意图；

图2是图1所示实施方式的截面结构示意图；

图3是图1所示实施方式中金属缆芯的截面结构示意图；

图4是图3所示结构中a—a剖面局部结构放大示意图；

图5是图1所示实施方式中扇形导体的截面结构示意图；

图6是图5所示的结构俯视图；

图7是图5所示的结构左视图；

图8是图1所示实施方式中铠装钢带的截面结构示意图；

图9是图1所示实施方式中铠装层的局部截面结构示意图。

图中，1-金属缆芯、11-扇形导体、12-阻水凹槽、13-阻水凸榫、14-贴合面，2-缆芯密封带，3-绝缘层，4-阻水包带层，5-尼龙护套层，6-铠装层、61-铠装钢带、62-密封凹槽、63-定位插接槽、64-定位插接榫，7-外护套，8-铠装密封带。

具体实施方式

如图1、图2所示的全阻水电力电缆，该电缆的金属缆芯1由4根铜质的扇形导体11绞合而成，每一扇形导体11的扇形中心角为90°，在金属缆芯1的外周上包覆有由交联聚乙烯挤包而成的绝缘层3。在金属缆芯1上还缠绕有螺旋状的缆芯密封带2，缆芯密封带2位于绝缘层3与金属缆芯1之间，缆芯密封带2为扁平截面的橡胶密封带，这种结构具有较好密封接触面，密封效果稳定。该缆芯密封带2的缠绕节距小于扇形导体11的绞合节距，最优地扇形导体11的绞合节距与缆芯密封带2的缠绕节距之比为（8—10）︰1，这样使得电缆具有更可靠的纵向阻水效果。

在绝缘层3上从里向外依次包覆有阻水包带层4，尼龙护套层5、铠装层6及外护套7。其中阻水包带层4由半导电阻水带绕包而成，该半导电阻水绕包重叠率为30%，优先选择绕包重叠率为25%—35%之间。尼龙护套5则由尼龙挤包而成。外护套7由高密度聚乙烯材料挤包而成。

如图3、图4所示，金属缆芯1由四根扇形导体11绞合而成。扇形导体11两侧的平面为贴合面14，相邻的两根扇形导体11以对应的贴合面14相互贴合而绞合成金属缆芯1。

如图5、图6及图7所示，扇形导体11的一侧贴合面14上设有阻水凹槽12，阻水凹槽12为条形凹槽，其截面为等腰梯形；扇形导体11的另一侧的贴合面14上设有阻水凸榫13，阻水凸榫13为半圆截面的凸条。如图4所示阻水凸榫13的半圆截面凸条插接于阻水凹槽12的等腰梯形截面的条形凹槽中，使得阻水凸榫13和阻水凹槽12构成榫接结构，从而阻断水分和湿气沿扇形导体贴合面的渗透和侵入。

如图8、图9所示，铠装层6通过铠装钢带61两侧搭接段缠绕搭接而形成。铠装钢带61的材料、宽度和厚度为常见的铠装钢带结构形式，其不同之处是在铠装钢带61两侧的搭接段上均设置有密封凹槽62，两侧的密封凹槽62的开口方向相背。密封凹槽62为条状的半圆凹槽，密封凹槽62沿铠装钢带61的长度方向布置于钢带体的两侧。缠绕时开口方向相背而相对设置的两密封凹槽62合成一圆形的密封槽，在该圆形密封槽中设置有铠装密封带8，该铠装密封带8为圆形截面的橡胶密封条。

在铠装钢带61两侧的搭接段上还设置有定位插接槽63和定位插接榫64，同侧的定位插接槽63和定位插接榫64通过模压而形成，其截面形状相吻合。呈长条状的定位插接槽63和定位插接榫64沿钢带长度方向布置于铠装钢带61两侧的搭接段上。同侧搭接段上的定位插接槽63和定位插接榫64与同侧的密封凹槽62相互平行布置。如图8所示，相对的定位插接槽63和定位插接榫64均位于同侧密封凹槽62的右侧。铠装钢带61缠绕搭接时，定位插接榫64正巧插接于相对应的定位插接槽63中，起到对缠绕钢带可靠的定位联接作用，又增强铠装钢带的整体强度。