一种单芯电力电缆

摘要

本发明涉及电力电缆技术领域，公开了一种单芯电力电缆，包括：电缆导体；以及沿所述电缆导体的径向从内到外依次设置的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、内护套层、阻水层以及非金属外护套层，其中，所述内护套层的制造材料为碳纤维。该单芯电力电缆具有有效避免内护套层与绝缘屏蔽层之间因存在空气间隙而发生局部放电的优点，还具有电气性能可靠、抗外力破坏性好、耐腐蚀以及机械性能好的优点。

权利要求

1.一种单芯电力电缆，其特征在于，包括：电缆导体；以及

沿所述电缆导体的径向从内到外依次设置的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、内护套层、阻水层以及非金属外护套层；

其中，所述内护套层的制造材料为碳纤维；

所述内护套层的内表面与所述绝缘屏蔽层的外表面紧密贴合；

所述电缆导体的外表面与所述导体屏蔽层的内表面紧密贴合。

2.根据权利要求1所述的单芯电力电缆，其特征在于，所述绝缘层的外表面与所述绝缘屏蔽层的内表面紧密贴合。

3.根据权利要求1所述的单芯电力电缆，其特征在于，所述电缆导体为金属良导体。

4.根据权利要求3所述的单芯电力电缆，其特征在于，所述金属良导体包括至少一根铜丝或镀金属铜丝。

5.根据权利要求1所述的单芯电力电缆，其特征在于，所述绝缘层的制造材料为聚合物。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的单芯电力电缆，其特征在于，所述阻水层构造为半导电缓冲阻水带。

7.根据权利要求1所述的单芯电力电缆，其特征在于，所述非金属外护套层的制造材料为聚合物。

8.根据权利要求5或7所述的单芯电力电缆，其特征在于，所述聚合物为交联聚乙烯。

说明书

一种单芯电力电缆

技术领域

[0001] 本发明涉及电力电缆技术领域，特别是涉及一种单芯电力电缆。

背景技术

[0002] 随着国民经济和电力行业的迅速发展，电力电缆因正逐步取代架空线路而被得到广泛的应用。35kV及以上电压等级的电力电缆由于制造和施工的原因，通常采用单芯电力电缆。

[0003] 在单芯电力电缆的结构中，金属护套通常为铝护套，其通常采用波纹管结构，这样，金属护套便会分别与外屏蔽层和阻水层之间存在空气间隙，易出现外屏蔽层和金属护套之间的悬浮电位，进一步地，使得金属护套与绝缘屏蔽层之间产生电位差而引起局部放电，长期的局部放电会损伤电缆的主绝缘，甚至导致电缆的主绝缘击穿，引发电缆故障。

发明内容

[0004] (一)要解决的技术问题

[0005] 本发明的目的是提供一种单芯电力电缆，以解决现有技术中的在单芯电力电缆的结构中，金属护套通常为铝护套，其通常采用波纹管结构，这样，金属护套便会分别与外屏蔽层和阻水层之间存在空气间隙，易出现外屏蔽层和金属护套之间的悬浮电位，进一步地，使得金属护套与绝缘屏蔽层之间产生电位差而引起局部放电，长期的局部放电会损伤电缆的主绝缘，甚至导致电缆的主绝缘击穿，引发电缆故障的技术问题。

[0006] (二)技术方案

[0007] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种单芯电力电缆，包括：电缆导体；以及沿所述电缆导体的径向从内到外依次设置的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、内护套层、阻水层以及非金属外护套层；所述内护套层的制造材料为碳纤维。

[0008] 其中，所述内护套层的内表面与所述绝缘屏蔽层的外表面紧密贴合。

[0009] 其中，所述电缆导体的外表面与所述导体屏蔽层的内表面紧密贴合。

[0010] 其中，所述绝缘层的外表面与所述绝缘屏蔽层的内表面紧密贴合。

[0011] 其中，所述电缆导体为金属良导体。

[0012] 其中，所述金属良导体包括至少一根铜丝或镀金属铜丝。

[0013] 其中，所述绝缘层的制造材料为聚合物。

[0014] 其中，所述阻水层构造为半导电缓冲阻水带。

[0015] 其中，所述非金属外护套层的制造材料为聚合物。

[0016] 其中，所述聚合物为交联聚乙烯。

[0017] (三)有益效果

[0018] 本发明提供的单芯电力电缆，与现有技术相比，具有如下优点：

[0019] 由于碳纤维具有不导磁的物理性能，并且还具有柔性高和韧性强的优点，因而，由碳纤维材料制造而成的内护套层的内表面可与绝缘屏蔽层的外表面紧密贴合，从而有效地避免了因内护套层与绝缘屏蔽层之间存在空气间隙而导致局部放电的情况的发生。

[0020] 此外，由于碳纤维还具有高强度、阻燃、耐高温、耐腐蚀以及减震的优良性能，因而，可大大地提高单芯电力电缆的抗外力破坏的能力、阻燃能力以及耐腐蚀能力，进一步地，提高该单芯电力电缆的可靠性和使用寿命。

附图说明

[0021] 图1为本申请的实施例的单芯电力电缆的整体结构示意图。

[0022] 图中，100：单芯电力电缆；1：电缆导体；11：电缆导体的外表面；2：屏蔽层；21：屏蔽层的内表面；3：绝缘层；31：绝缘层的外表面；4：绝缘屏蔽层；41：绝缘屏蔽层的外表面；42：绝缘屏蔽层的内表面；5：内护套层；51：内护套层的内表面；6：阻水层；61：阻水层的外表面；
7：非金属外护套层。

具体实施方式

[0023] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

[0024] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0025] 实施例1：

[0026] 如图1所示，图1示意性地显示了该单芯电力电缆100包括电缆导体1、导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4、内护套层5、阻水层6以及非金属外护套层7。

[0027] 在本申请的实施例中，该电缆导体1主要起到提供负荷电流的通路的作用，即，起到导电的作用。

[0028] 导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4、内护套层5、阻水层6以及非金属外护套层7沿电缆导体1的径向从内到外依次设置。具体地，导体屏蔽层2包裹在电缆导体1的外表面11，绝缘层3包裹在导体屏蔽层2的外表面，绝缘屏蔽层4包裹在绝缘层3的外表面31，内护套层5包裹在绝缘屏蔽层4的外表面41，阻水层6包裹在内护套层5的外表面，非金属外护套层7包裹在阻水层6的外表面61。需要说明的是，导体屏蔽层2用于平衡单芯电力电缆100内部的电位差，使得电场分布的更加均匀，具体地，由于电缆导体1通常由多根导线绞合而成，它与绝缘层3之间易形成空气间隙，使得电缆导体1的表面不光滑，会造成电场集中并发生局部放电的情况。通过在电缆导体1的外表面11包覆该导体屏蔽层2，从而使得该导体屏蔽层2与被屏蔽的电缆导体1等电位，同时，确保该导体屏蔽层2的外表面与绝缘层3的内表面紧密贴合，从而就可以有效地避免在电缆导体1与绝缘层3之间发生局部放电的情况。

[0029] 绝缘层3主要起到电绝缘的作用。

[0030] 绝缘屏蔽层4主要起到平衡绝缘层3与内护套层5之间的电位差的作用，从而使得单芯电力电缆100内部的电场分布均匀。具体地，为避免在绝缘层3和内护套层5的接触部位因存在间隙，从而发生局部放电的情况，因而，通过在该绝缘层3的外表面31包覆该绝缘屏蔽层4，同时，使得该绝缘屏蔽层4的外表面41与内护套层5的内表面紧密贴合，这样，该绝缘屏蔽层4会与内护套层5形成等电位，从而有效地避免了在绝缘层3和内护套层5之间发生局部放电的情况。

[0031] 内护套层5主要起到抗外力破坏，从而保护单芯电力电缆100的作用。

[0032] 阻水层6用于防止水进入到单芯电力电缆100的内部，在电场的作用下形成水树枝，进一步地，避免产生局部放电致使绝缘层3被击穿。

[0033] 非金属外护套层7主要起到防水和防潮的作用，同时，还可以对单芯电力电缆100起到保护的作用，即，避免单芯电力电缆100在安装或应用的过程中，因受到外力破坏而对其内部结构造成损坏的情况。

[0034] 还需要说明的是，该内护套层5的制造材料为碳纤维。具体地，本申请的内护套层5相对于现有技术中的波纹管金属护套而言，由于碳纤维具有不导磁的物理性能，并且还具有柔性高和韧性强的优点，因而，由碳纤维材料制造而成的内护套层5的内表面51可与绝缘屏蔽层4的外表面41紧密贴合，从而有效地避免了因内护套层5与绝缘屏蔽层4之间存在空气间隙而导致局部放电的情况的发生。

[0035] 此外，由于碳纤维还具有高强度、阻燃、耐高温、耐腐蚀以及减震的优良性能，因而，可大大地提高单芯电力电缆100的抗外力破坏的能力、阻燃能力以及耐腐蚀能力，进一步地，提高该单芯电力电缆100的可靠性和使用寿命。

[0036] 在本申请的一个比较优选的技术方案中，该内护套层5的内表面51与绝缘屏蔽层4的外表面41紧密贴合。这样，该绝缘屏蔽层4会与内护套层5形成等电位，从而有效地避免了在绝缘层3和内护套层5之间发生局部放电的情况，避免因长期局部放电而对绝缘层3造成损坏，进一步地，延长了该单芯电力电缆100的使用寿命。

[0037] 在本申请的一个实施例中，该电缆导体1的外表面11与导体屏蔽层2的内表面21紧密贴合。这样，便可避免因电缆导体1与绝缘层3之间存在空气间隙，从而导致发生局部放电的情况，进一步地，大大地提高了单芯电力电缆100的使用寿命。

[0038] 在一个优选的实施例中，该绝缘层3的外表面31与绝缘屏蔽层4的内表面42紧密贴合。这样，便可避免因绝缘层3与绝缘屏蔽层4之间存在空气间隙而发生局部放电的情况，从而大大地提高了单芯电力电缆100的使用寿命。

[0039] 如图1所示，为进一步优化上述技术方案中的电缆导体1，在上述技术方案的基础上，该电缆导体1为金属良导体。也就是说，该电缆导体1具有导电性良好的优点。

[0040] 在本申请的实施例中，该金属良导体包括至少一根铜丝或镀金属铜丝。也就是说，该金属良导体可由一根铜丝或镀金属铜丝组成，也可由多根铜丝或镀金属铜丝组成。需要说明的是，当该金属良导体由多根铜丝或镀金属铜丝组成时，需要确保相邻的铜丝或镀金属铜丝紧紧地压合在一起，从而减少电缆导体1表面的缝隙，防止导体屏蔽层2与电缆导体1相接触的部分嵌入到电缆导体1中致使降低电缆导体1的导电性。

[0041] 在一个具体的实施例中，该绝缘层3的制造材料可为聚合物，优选地，可为交联聚乙烯。

[0042] 在一个具体的实施例中，该阻水层6构造为半导电缓冲阻水带。该阻水层6可有效地阻止水进入到单芯电力电缆100的内部，避免在电场的作用下形成水树枝，从而导致局部放电情况的发生。

[0043] 为进一步优化上述技术方案中的单芯电力电缆100，在上述技术方案的基础上，该非金属外护套层7的制造材料为聚合物，具体地，该聚合物可为交联聚乙烯。需要说明的是，交联聚乙烯具有耐热性能好的特性，因而，能够在200℃以下不会发生分解和碳化，长期工作温度可达90℃，热寿命可达40年，这样，便大大地提高了单芯电力电缆100的耐热性和使用寿命。此外，该交联聚乙烯还具有绝缘性能良好的特性，且其绝缘电阻较大、介质损耗角正切值很小，并且受温度影响较小。因而，由交联聚乙烯制造而成的非金属外护套层7也具有良好的绝缘性。另外，还需要说明的是，该交联聚乙烯具有机械特性良好的优点，即，具有硬度高、刚度高、耐磨性好和抗冲击性好的优点，因而，由交联聚乙烯材料制造而成的非金属外护套层7具有较强的硬度和刚度，从而大大地提高了非金属外护套层7抗外力破坏的能力，以对单芯电力电缆100的内部结构起到了较好的保护作用。

[0044] 综上所述，由于碳纤维具有不导磁的物理性能，并且还具有柔性高和韧性强的优点，因而，由碳纤维材料制造而成的内护套层5的内表面51可与绝缘屏蔽层4的外表面41紧密贴合，从而有效地避免了因内护套层5与绝缘屏蔽层4之间存在空气间隙而导致局部放电的情况的发生。

[0045] 此外，由于碳纤维还具有高强度、阻燃、耐高温、耐腐蚀以及减震的优良性能，因而，可大大地提高单芯电力电缆100的抗外力破坏的能力、阻燃能力以及耐腐蚀能力，进一步地，提高该单芯电力电缆100的可靠性和使用寿命。

[0046] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。