[发明专利]一种智能电网用超高压环保型交联电缆及其制备方法

说明书

 

技术领域

本发明属电线电缆技术领域，尤其是指一种智能电网用超高压环保型交联电缆及其制备方法。

背景技术

为了满足经济社会发展和清洁能源开发利用的需要，电网的资源优化配置能力和智能化水平亟待提高，为此，国家电网公司提出了“坚强智能电网”的发展规划，以通信信息平台为支撑，以智能控制为手段，包含电力系统的发电、输电、变电、配电、用电和调度各个环节，覆盖所有电压等级，实现“电力流、信息流、业务流”的高度一体化融合。

智能电网的超高压骨干网的建设需要具有实时监控功能的智能化高压和超高压电缆，根据计算出的载流量调节电网的负荷，以增强电缆的可靠性与稳定性，达到充分智能、节能的目的。

现有的光纤复合超高压电缆一般是将光纤置于缓冲层中，然后再焊接或挤包铝护套。这种结构由于没有对光纤采取特殊的保护措施，因此容易在制造或者安装使用过程中对光纤造成伤害。

发明内容

本发明的目的就是为了实现超高压骨干网载流量的智能调节，有效地保护电缆中的光纤，提供一种智能电网用超高压环保型交联电缆及其制备方法。

本发明所述的一种智能电网用超高压环保型交联电缆，其包括位于电缆中心的导体，在导体外依次设置半导电导体屏蔽层、绝缘层和半导电绝缘屏蔽层，在半导电绝缘屏蔽层外绕包阻水缓冲隔离层，在阻水缓冲隔离层外设置有混合放置光纤的铠装层，在铠装层外依次为外护套和石墨层。

上述混合放置光纤的铠装层具体结构为：以粗铜丝为基体，将多模光纤放置在不锈钢管中，而不锈钢管均匀放置在粗铜丝中，不锈钢管和粗铜丝外侧用软铜带反向重叠绕包扎紧。

此外，本发明还提供了该智能电网用超高压环保型交联电缆的制备方法，其包括以下步骤：首先以电缆的导体为基础，将半导电导体屏蔽层、绝缘层和半导电绝缘屏蔽层采用三层共挤方式挤包在导体上，然后绕包阻水缓冲隔离层，接着形成混合放置光纤的铠装层，最后挤包外护套并涂覆石墨层。

混合放置光纤的铠装层的形成过程是：以电缆轴线为圆心，在粗铜丝中均匀放置内有多模光纤的不锈钢管，在阻水缓冲隔离层外进行铠装，并用软铜带沿铠装层外侧反向重叠绕包扎紧。

本发明采用粗铜丝铠装，并用软铜带反向重叠绕包扎紧，能够同时起到金属屏蔽、金属铠装的作用，该结构的金属层能够承受很大的短路电流。在粗铜丝铠装层中均匀放置带不锈钢管的多模光纤，该结构中的不锈钢管能够对光纤起到很好的保护作用。另外，由于光纤传输的是光信号，因此不受电磁干扰的影响。带不锈钢管的多模光纤均匀放置，对电缆的电场分布影响极小，因此不影响超高压电缆的电气性能。此外本发明的光缆的塑料套以及电缆的外护套等均匀采用无卤低烟材料，具有良好的环保性能。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1中的不锈钢管及多模光纤的局部放大图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的首先以电缆导体1为基础，然后将半导电导体屏蔽层2、绝缘层3和半导电绝缘屏蔽层4采用三层共挤方式挤包在电缆导体1上，再绕包阻水缓冲隔离层5，粗铜丝6以及在其中均匀放置的带不锈钢管7的50/125um多模光纤8形成铠装层，并用软铜带9反向重叠绕包扎紧，最后挤包外护套10、涂覆石墨层11。

本发明主要依据光纤的光时域反射（OTDR）原理以及光纤的后向喇曼散射（raman scattering）温度效应。当一个光脉冲从光纤的一端射入光纤时，这个光脉冲会沿着光纤向前传播。光纤内壁类似镜面，光脉冲在传播中的每一点都会产生反射，反射之中有一小部分的反射光，其方向正好与入射光的方向相反，反射光的强度与光线中反射点的温度相关。在电缆分布式光纤测温基础上，可通过软件系统计算出实时载流量，实现电缆的载流量最优化配置以及电力系统的经济调剂，充分发挥电缆的最大潜力。

本发明各组成部分的作用及材质：

电缆导体1：采用铜导体，截面800mm²以下采用紧压圆形导体，截面800mm²及以上采用分割导体，以减小集肤效应。

半导电导体屏蔽层2：采用交联型半导电材料，起到均匀电场的作用。

绝缘层3：采用超纯净交联聚乙烯电缆绝缘料，起绝缘作用，保证电缆的电气性能。

半导电绝缘屏蔽层4：采用交联型半导电材料，起到均匀电场的作用。

阻水缓冲隔离层5：采用半导电型阻水缓冲材料，同时起到均匀电场、阻水、缓冲的作用。