电缆的制作方法

1.本实用新型涉及电缆技术领域，具体而言，涉及一种电缆。


背景技术：

2.目前，高压电缆是输变电设备系统中必不可少的组成部分，特别是在建设大型发电站和输电线路进程及机场、地铁、渡江、跨海等场合，更是离不开高压电缆。随着我国城市化的不断发展，发达城市和省会城市用电量、用电质量不断提高，高压电缆输电网络得到了飞速发展。
3.然而，高压电缆在运行过程中，由于过载、环境变化等因素，引起电缆局部出现异常，但在运行中很难确定异常位置。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种电缆，以解决现有技术中的不便于对电缆的异常位置进行检测的技术问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供了一种电缆，包括：导体和导体屏蔽层，导体屏蔽层包裹在导体的外侧；绝缘组件，包裹在导体屏蔽层的外侧；半导电缓冲阻水层，包裹在绝缘组件的外侧；光纤元件，设置在半导电缓冲阻水层内。
6.进一步地，半导电缓冲阻水层包括第一半导电缓冲阻水带和第二半导电缓冲阻水带，第一半导电缓冲阻水带和第二半导电缓冲阻水带间隔设置，光纤元件设置在第一半导电缓冲阻水带和第二半导电缓冲阻水带的间隙内。
7.进一步地，光纤元件呈螺旋状设置；和/或，光纤元件为至少两根，至少两根光纤元件间隔设置。
8.进一步地，电缆还包括：金属护套，包裹在半导电缓冲阻水层的外侧，金属护套为平滑结构，以使金属护套与半导电缓冲阻水层贴合设置。
9.进一步地，电缆还包括：耐火层，耐火层包裹在金属护套的外侧，耐火层由陶瓷材料制成。
10.进一步地，金属护套的外侧设置有热熔胶涂覆层，耐火层通过热熔胶涂覆层与金属护套固定。
11.进一步地，电缆还包括：绝缘内护套，包裹在耐火层的外侧；阻燃外护套，包裹在绝缘内护套的外侧；半导电层，包裹在阻燃外护套的外侧。
12.进一步地，绝缘内护套由聚乙烯材料制成；和/或，阻燃外护套由聚氯乙烯材料制成。
13.进一步地，导体屏蔽层内设置有多个导体，多个导体均具有阻水性能，相邻两个导体之间具有间隙，电缆还包括：阻水件，设置在间隙内，阻水件由吸水材料制成。
14.进一步地，阻水件为阻水纱或阻水带。
15.应用本实用新型的技术方案，通过将光纤元件设置在半导电缓冲阻水层内，能够
通过光纤元件感知电缆本体的温度、压力、应力等物理量的比变化，通过光线强度、波长、相位等参数的变化，能够便于检测电缆的安全运行以及位置定位，确保高压电缆的安全运行。
附图说明
16.构成本技术的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
17.图1示出了根据本实用新型的实施例提供的电缆的结构示意图。
18.其中，上述附图包括以下附图标记：
19.1、导体；2、导体屏蔽层；3、交联聚乙烯绝缘层；4、绝缘屏蔽层；5、光纤元件；6、半导电缓冲阻水层；7、金属护套；8、耐火层；9、绝缘内护套；10、阻燃外护套；11、半导电层。
具体实施方式
20.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
21.如图1所示，本实用新型的实施例提供了一种电缆，该电缆包括导体1、导体屏蔽层2、绝缘组件、半导电缓冲阻水层6和光纤元件5，导体屏蔽层2包裹在导体1的外侧，绝缘组件包裹在导体屏蔽层2的外侧，半导电缓冲阻水层6包裹在绝缘组件的外侧，光纤元件5设置在半导电缓冲阻水层6内。优选地，本实施例中的电缆为高压电缆。
22.采用本实施例提供的电缆，通过将光纤元件5设置在半导电缓冲阻水层6内，一方面能够通过光纤元件5感知电缆本体的温度、压力、应力等物理量的比变化，通过光线强度、波长、相位等参数的变化，能够便于检测电缆的安全运行以及位置定位，确保高压电缆的安全运行；另一方面能够通过半导电缓冲阻水层6更好地对光纤元件5进行保护。
23.具体地，本实施例中的绝缘组件包括交联聚乙烯绝缘层3和绝缘屏蔽层4，其中交联聚乙烯绝缘层3包裹在导体屏蔽层2的外侧，绝缘屏蔽层4包裹在交联聚乙烯绝缘层3的外侧。
24.在本实施例中，半导电缓冲阻水层6包括第一半导电缓冲阻水带和第二半导电缓冲阻水带，第一半导电缓冲阻水带和第二半导电缓冲阻水带间隔设置，光纤元件5设置在第一半导电缓冲阻水带和第二半导电缓冲阻水带的间隙内。采用这样的结构设置，能够便于更好地通过第一半导电缓冲阻水带和第二半导电阻水带对光纤元件5进行保护，以保证检测的准确性。
25.具体地，光纤元件5呈螺旋状设置。或者，光纤元件5为至少两根，至少两根光纤元件5间隔设置。或者，光纤元件5呈螺旋状设置；且光纤元件5为至少两根，至少两根光纤元件5间隔设置。
26.优选地，本实施例中的光纤元件5呈螺旋状设置；且光纤元件5为至少两根，至少两根光纤元件5间隔设置。采用这样的结构设置，能够便于提高检测准确度，以便于判断电缆的运行情况。
27.在本实施例中，电缆还包括金属护套7，金属护套7包裹在半导电缓冲阻水层6的外侧，金属护套7为平滑结构，以使金属护套7与半导电缓冲阻水层6贴合设置。采用这样的结
构设置，能够有效增加半导电缓冲阻水层6与金属护套7的接触面积，实现半导电缓冲阻水层6与金属护套7的全面接触，进而解决了避免半导电缓冲阻水层6与金属护套7之间因间隙增大导致接触电阻变大的情况，进而避免了电缆发热烧蚀绝缘屏蔽，最终避免电缆发生故障。具体地，本实施例中的金属护套7由铝制成，金属护套7为铝护套结构。需要说明的是，这里的“金属护套7为平滑结构”主要指金属护套7上的几乎没有褶皱，以便于金属护套7与半导电缓冲阻水层6进行充分贴合接触。
28.具体地，本实施例中的电缆还包括耐火层8，耐火层8包裹在金属护套7的外侧，耐火层8由陶瓷材料制成。采用这样的结构设置，当发生火灾时，电缆能够在预设时长内持续进行供电，为人员撤离、抢救、抢修提供了宝贵的时间。具体的，采用陶瓷材料制成的耐火层8后能够保持持续供电90min。
29.在本实施例中，金属护套7的外侧设置有热熔胶涂覆层，耐火层8通过热熔胶涂覆层与金属护套7固定。采用这样的结构设置，能够便于提高金属护套7和耐火层8之间的连接稳定性，避免金属护套7和耐火层8之间发生相互窜动的情况。
30.具体地，本实施例中的电缆还包括绝缘内护套9、阻燃外护套10和半导电层11，绝缘内护套9包裹在耐火层8的外侧，阻燃外护套10包裹在绝缘内护套9的外侧，半导电层11包裹在阻燃外护套10的外侧。采用这样的结构设置，通过设置双层护套结构，能够使得该结构同时兼具高绝缘性能和高阻燃性能，使得电缆具备了高可靠性。具体地，阻燃外护套10材料为在高分子材料中添加了大量的阻燃剂，这样使得高分子材料的体积电阻率大幅下降，外护套的绝缘性能降低，尤其是单电缆长期敷设在水中或潮湿环境，外护套的绝缘电阻将呈断崖是下降，严重时将导致电缆故障。
31.具体地，绝缘内护套9由聚乙烯材料制成。或者，阻燃外护套10由聚氯乙烯材料制成。或者，绝缘内护套9由聚乙烯材料制成，且阻燃外护套10由聚氯乙烯材料制成。
32.优选地，本实施例中的绝缘内护套9由聚乙烯材料制成，且阻燃外护套10由聚氯乙烯材料制成。即内层为高密度聚乙烯，具有超高的体积电阻率，达到1
×
1014ω
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m，同时，材料本身极其不易吸水，这样也保证了绝缘性能。外层采用挤阻燃半导电层11，具有高阻燃性能，此结构外护套同时兼具高绝缘性能和高阻燃性能，使高压电缆具备了高可靠性。
33.在本实施例中，在阻燃外护套10外挤包半导电层11，相比于常规的石墨导电层而言，本实施例中的阻燃外护套10在生产和敷设过程中不产生任何粉尘，是一种环保的生产方式。
34.具体地，本实施例中导体屏蔽层2内设置有多个导体1，多个导体1均具有阻水性能，相邻两个导体1之间具有间隙，电缆还包括阻水件，阻水件设置在间隙内，阻水件由吸水材料制成。采用这样的结构设置，当阻水件遇到水后直接吸收膨胀，以填充间隙，从而有效隔断水的蔓延，达到阻水的效果。
35.在本实施例中，阻水件为阻水纱或阻水带，以提高吸水膨胀效果。
36.具体地，本实施例中导体1为阻水导体1；半导电阻水缓冲层内设有光纤传感元件；铝护套外挤包陶瓷化耐火层8；外护套为聚乙烯+聚氯乙烯双层结构，兼具高绝缘性能和阻燃性能。电缆包括阻水导体1及其外层的导体1半导电屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层3和绝缘半导电屏蔽层等结构，在具体生产时，在绝缘线芯外绕包半导电阻水缓冲层，在半导电缓冲阻水带间螺旋放置两根光纤，在阻水缓冲层外侧拉拔平滑铝护套，在铝护套外设有热熔胶涂
覆层，在热熔胶涂覆层外挤包陶瓷化耐火层8，耐火层8外依次挤包高密度聚乙烯内护套、阻燃聚氯乙烯外护套，并在最外层挤包半导电层11。
37.本实施例中的电缆可以适用于110kv交联聚乙烯绝缘光电复合耐火阻水高压情况，电缆具体结构参照图1，其中导体1用于传输电流和附件相连接的紧压绞合，导体1优选为阻水型铜导体结构，导体1空隙填充阻水纱，导体1外绕包半导电带。导体1外采用三层共挤工艺，挤包用以均匀电场的导体屏蔽层2、交联聚乙烯绝缘层3和绝缘屏蔽层4。在绝缘屏蔽层4外绕包半导电阻水缓冲带以形成半导电缓冲阻水层6，用以缓冲电缆运行过程中由于绝缘热胀冷缩，被铝护套挤压变形，并阻止电缆进水后发生蔓延；在阻水缓冲层内设有光纤传感元件，用以感知电缆本体的温度、压力、应力等物理量的比变化，从而监测电缆的运行情况。在缓冲层外拉拔平滑型铝护套，平滑型铝护套与半导电缓冲阻水带充分接触，起到金属屏蔽和铠装、径向阻水的效果；其外层挤包陶瓷化耐火层8，当发生火灾时，仍能保持持续供电90min，为人员撤离、抢救、抢修提供宝贵的时间。外层挤包高密度聚乙烯阻燃半硬质聚氯乙烯，内层聚乙烯保证外护套的绝缘电阻，外护套保证电缆的阻燃性能；最外层为挤包的阻燃半导电层11，用以替代常规的石墨导电层，在生产和敷设过程中不产生任何粉尘，是一种环保的结构方式。
38.从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：制造工艺简单，全阻水性能，高可靠性，高安全性、环保性。
39.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
40.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本技术的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
41.在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
42.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下
方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
43.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
44.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。