本发明涉及电力电缆,具体而言涉及耐盐雾环境铝合金电力电缆及其制备方法。
背景技术:
1、铝合金电力电缆所具备的良好的机械性能和电性能,使得它可以广泛应用于国民经济的各个领域,如地铁、机场、车站、公共娱乐场所、隧道、地下建筑等,也特别适用于作为风电传输的电力电缆,可以架空或埋设布置,作为架空电缆时,为了增加强度,通常使用钢丝作为抗拉芯。
2、而在临海的高湿度、高盐雾环境中使用时,线缆若受到水汽侵入后,铝导体和钢导体之间会产生电化学腐蚀,不仅会造成导体的电性能和物理性能下降,也会加速绝缘的疲劳老化,因此,如何应对高湿度、高盐雾环境是人们希望解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中铝合金架空电缆存在的技术问题,本发明的第一方面提出耐盐雾环境铝合金电力电缆,包括:
2、绞合导体,所述绞合导体采用多层绞合结构;
3、聚酯带绕包层,绕包在所述绞合导体的外壁;
4、绝缘层,挤包在所述聚酯带绕包层的外壁;
5、外护套,挤包在所述绝缘层的外壁;
6、阻水结构,设置在四层绞合结构之间;
7、其中,所述绞合导体的内芯为钢芯导体,所述钢芯导体的外层依次设有第一铝合金导体层、第二铝合金导体层和第三铝合金导体层,在每两层导体层之间设有至少两类阻水绳,其中:
8、第一阻水绳平行于钢芯导体的轴线方向布置;
9、第二阻水绳绕钢芯导体的轴线呈螺旋的绕设布置,且第二阻水绳在绕设时与第一阻水绳有交点,所述第二阻水绳的截面面积小于第一阻水绳的截面面积。
10、优选的,所述第一阻水绳被构造成带状,所述第二阻水绳分布在每两层导体层之间的间隙中;
11、在第一铝合金导体层和钢芯导体之间,由第一阻水绳和第二阻水绳构成第一阻水结构;
12、在第二铝合金导体层和第一铝合金导体层之间,由第一阻水绳和第二阻水绳构成第二阻水结构;
13、在第三铝合金导体层和第二铝合金导体层之间,由第一阻水绳和第二阻水绳构成第三阻水结构。
14、优选的,在第一阻水结构中,所述第二阻水绳的绕设节距与第一铝合金导体层的绞合节距相同;
15、在第二阻水结构中,所述第二阻水绳的绕设节距与第二铝合金导体层的绞合节距相同;
16、在第三阻水结构中,所述第二阻水绳的绕设节距与第三铝合金导体层的绞合节距相同。
17、优选的,所述第三铝合金导体层的节距小于第二铝合金导体层的节距,所述第二铝合金导体层的节距小于第一铝合金导体层的节距。
18、优选的,所述第三铝合金导体层的导体绞合的节径比是12-14,所述第二铝合金导体层的导体绞合的节径比是15-16,所述第一铝合金导体层的导体绞合的节径比是17-19。
19、优选的,在所述第三铝合金导体层和聚酯带绕包层之间设有第四阻水结构,所述第四阻水结构包括第三阻水绳和第四阻水绳,所述第三阻水绳设置在第三铝合金导体层外层的缝隙中,所述第四阻水绳绕设在第三铝合金导体层的外壁,并与第三铝合金导体层的导体绞合方向相反。
20、优选的,所述聚酯带绕包层的绕包方向与所述第三铝合金导体层的绞合方向相同,其中,聚酯带的绕包搭盖率大于50%。
21、优选的,所述第三阻水绳的直径被设置为其外轮廓的外切圆直径大于第三铝合金导体层的外切圆直径。
22、优选的,所述绝缘层是辐照交联聚乙烯绝缘层。
23、优选的,所述外护套是pvc护套。
24、本发明第二方面提出一种技术方案,一种耐盐雾环境铝合金电力电缆的制备方法,包括以下步骤:
25、步骤1、绞合导体的制备:
26、制备第一层导体:拉伸一条不锈钢丝,在不锈钢丝的表面同轴的拉伸一条阻水绳;
27、制备第二层导体:同步低在所述阻水绳和不锈钢丝的表面使用六根铝合金丝以及处于六根铝合金丝内侧的一根或多根阻水绳按照17-19的节径比左向绞合,在绞合后的导体外同轴的拉伸一条阻水绳;
28、制备第三层导体:在六根铝合金丝以及其同轴的阻水绳外使用12根铝合金丝以及处于12根铝合金丝内围的一根或多根阻水绳按照15-16的节径比左向绞合,在绞合后的导体外同轴的拉伸一条阻水绳;
29、制备第四层导体:在12根铝合金丝外使用18根铝合金导体以及处于18根铝合金导体内围和外围的多根阻水绳按照12-14的节径比左向绞合;
30、步骤2、绕包层的制备:
31、在18根铝合金丝的外侧右向地缠绕第四阻水绳,再左向绕包聚酯带;
32、步骤3、挤包绝缘层:
33、控制挤出机模口温度在180-220摄氏度范围内,挤包聚乙烯绝缘层,再经辐射机构的紫外线辐照成型;
34、步骤4、挤包护套:
35、控制挤出机模口温度在190-210摄氏度范围内,在绝缘层的外层挤包护套,护套材料采用pvc护套料、硅橡胶护套料、聚乙烯护套料、聚氯乙烯护套料中的一种。
36、与现有技术相比,本发明提出的耐盐雾环境铝合金电力电缆的绞合导体采用同向绞合的方式,并且外层的节距小于内层的节距,如此形成的绞合导体具有良好的弯曲性能,外层对内层的压紧作用强,减少导体间的缝隙,配合设置在导体间的阻水绳,能在各层导体之间形成与导体节距相同的封闭区域,能将侵入电缆的水汽抑制在可控的范围,并且每层导体间所形成封闭区域位置不重合,内疏外密,能抑制水汽向绝缘层方向渗透,避免绝缘的出现水树现象,减少内外层导体的电化学反应。
1.一种耐盐雾环境铝合金电力电缆,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的耐盐雾环境铝合金电力电缆,其特征在于,所述第一阻水绳(801)被构造成带状,所述第二阻水绳(802)分布在每两层导体层之间的间隙中;
3.根据权利要求2所述的耐盐雾环境铝合金电力电缆,其特征在于,在第一阻水结构(81)中,所述第二阻水绳(802)的绕设节距与第一铝合金导体层(2)的绞合节距相同;
4.根据权利要求2或3所述的耐盐雾环境铝合金电力电缆,其特征在于,所述第三铝合金导体层(4)的节距小于第二铝合金导体层(3)的节距;
5.根据权利要求4所述的耐盐雾环境铝合金电力电缆,其特征在于,所述第三铝合金导体层(4)的导体绞合的节径比是12-14,所述第二铝合金导体层(3)的导体绞合的节径比是15-16,所述第一铝合金导体层(2)的导体绞合的节径比是17-19。
6.根据权利要求1所述的耐盐雾环境铝合金电力电缆,其特征在于,在所述第三铝合金导体层(4)和聚酯带绕包层(5)之间设有第四阻水结构;
7.根据权利要求6所述的耐盐雾环境铝合金电力电缆,其特征在于,所述聚酯带绕包层(5)的绕包方向与所述第三铝合金导体层(4)的绞合方向相同;
8.根据权利要求6所述的耐盐雾环境铝合金电力电缆,其特征在于,所述第三阻水绳的直径被设置为其外轮廓的外切圆直径大于第三铝合金导体层(4)的外切圆直径。
9.根据权利要求1所述的耐盐雾环境铝合金电力电缆,其特征在于,所述绝缘层(6)包括辐照交联聚乙烯绝缘层,所述外护套(7)包括pvc护套、硅橡胶护套、聚乙烯护套、聚氯乙烯护套中的一种。
10.一种根据权利要求1-9中任意一项所述的耐盐雾环境铝合金电力电缆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤: