CN220731212U - 一种单芯非磁性金属带铠装动力电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种单芯非磁性金属带铠装动力电缆。本实用新型所述的单芯非磁性金属带铠装动力电缆使用5754系列铝合金带作为电缆铠装层，降低了电缆的涡流损耗，提高了电缆的载流量，减小了电缆单位重量，降低了电缆物流运输成本。电缆采用陶氏抗水树绝缘料，使得电缆满足在长期潮湿的环境中运行，避免了因水树击穿而造成线路事故，降低了电缆的使用寿命。电缆使用铜丝配合铜带实现金属屏蔽，使得电缆能够满足大容量短路电流的使用需求，如果电缆芯线内发生破损，泄露出来的电流可以顺屏蔽层流入接地网。电缆使用防鼠防白蚁护套料，使得电缆具备防鼠和防白蚁的防护特性，扩大了电缆的使用场景。
Description
技术领域
本实用新型涉及电线电缆技术领域，尤其是指一种单芯非磁性金属带铠装动力电缆。
背景技术
根据电缆产品标准IEC 60502-2:2021规定用于交流***的单芯电缆的铠装应采用非磁性材料，电缆的铠装金属带包括非磁性不锈钢带、铝或铝合金带。目前，电缆厂家选用非磁性不锈钢带作为电缆的铠装层结构，而钢的导电率为2.5％IACS，单位电阻大，通电后发热量大，仍然会产生较大的金属套损耗进而降低了电缆的载流量。同时，钢的密度为7.78g/cm3，单位质量大导致电缆的物流运输费用上升。而铝或铝合金带因机械性能和焊接工艺方面的问题，其使用安全性能尚未得到验证。
实用新型内容
为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种单芯非磁性金属带铠装动力电缆。
一种单芯非磁性金属带铠装动力电缆，由内到外依次包括铝导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水带、金属屏蔽层、隔离层、铠装层以及外护套；
其中，所述铠装层为螺旋绕包方式缠绕的铝合金带，所述铝合金带厚度为0.45-0.88mm，宽度为50-70mm；所述铝合金带由多段铝合金采用超声波金属焊接工艺焊接而成，每两段铝合金焊接处重叠长度为5-8cm。
优选的，所述铝合金带为5754系列铝合金带，其抗张强度为270～300MPa，伸长率≥8，导电率≥58％IACS，密度为2.69～2.75g/cm3。
优选的，所述铝导体为紧压系数不小于0.9的绞合圆形铝导体。
优选的，所述导体屏蔽层、所述绝缘层和所述绝缘屏蔽层采用三层共挤挤制工艺制成，所述导体屏蔽层、所述绝缘层、所述绝缘屏蔽层与所述铝导体两两之间互不粘结。
优选的，所述导体屏蔽层、所述绝缘层、所述绝缘屏蔽层与所述铝导体截面呈同心圆分布，其偏心度不大于8％。
优选的，所述金属屏蔽层包括均匀疏绕于所述半导电阻水带上的铜丝以及间隙绕包于所述铜丝表面的铜带。
优选的，相邻两根所述铜丝之间的间隙小于4mm；所述铜丝直径在1.58-1.62mm范围内；所述铜带厚度≥0.10mm。
优选的，所述铠装层采用双层间隙绕包工艺，位于外层的铝合金带完全压覆位于内层的相邻铝合金带间隙，且每层金属带间隙率不大于45％。
优选的，外层的铝合金带的中间部位位于内层的铝合金带间隙上方。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
1、本实用新型所述的单芯非磁性金属带铠装动力电缆使用5754系列铝合金带作为电缆铠装层，降低了电缆的涡流损耗，提高了电缆的载流量，减小了电缆单位重量，降低了电缆物流运输成本。
2、本实用新型所述的单芯非磁性金属带铠装动力电缆采用陶氏抗水树绝缘料，使得电缆满足在长期潮湿的环境中运行，避免了因水树击穿而造成线路事故，降低了电缆的使用寿命。
3、本实用新型所述的单芯非磁性金属带铠装动力电缆使用铜丝配合铜带实现金属屏蔽，使得电缆能够满足大容量短路电流的使用需求，如果电缆芯线内发生破损，泄露出来的电流可以顺屏蔽层流入接地网。
4、本实用新型所述的单芯非磁性金属带铠装动力电缆使用防鼠防白蚁护套料，使得电缆防鼠和防白蚁的防护特性，扩大了电缆的使用场景。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型单芯非磁性金属带铠装动力电缆的截面示意图。
说明书附图标记说明：1、铝导体；2、导体屏蔽层；3、绝缘层；4、绝缘屏蔽层；5、半导电阻水带；6、金属屏蔽层；601、铜丝；602、铜带；7、隔离层；8、铠装层；9、外护套。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，本实用新型提供一种单芯非磁性金属带铠装动力电缆，由内到外依次包括铝导体1、导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4、半导电阻水带5、金属屏蔽层6、隔离层7、铠装层8以及外护套9；
其中，所述铠装层8为螺旋绕包方式缠绕的铝合金带，所述铝合金带厚度为0.45-0.88mm，宽度为50-70mm；所述铝合金带由多段铝合金采用超声波金属焊接工艺焊接而成，每两段铝合金焊接处重叠长度为5-8cm。
在一个具体的实施例中，所述铝合金带为5754系列铝合金带，其抗张强度为270～300MPa，伸长率≥8，导电率≥58％IACS，密度为2.69～2.75g/cm3，可以有效降低电缆的涡流损耗，提高电缆的载流量，同时其密度小于不锈钢材质，从而实现减小电缆单位重量，降低电缆物流运输成本的效果。
在一个优选的实施例中，所述铝导体1为紧压系数不小于0.9的绞合圆形铝导体1。
在一个优选的实施例中，所述导体屏蔽层2、所述绝缘层3和所述绝缘屏蔽层4采用三层共挤挤制工艺制成，所述导体屏蔽层2、所述绝缘层3、所述绝缘屏蔽层4与所述铝导体1两两之间互不粘结，如此设置存在以下优势：首先，可以防止在主绝缘层与导体屏蔽，以及主绝缘层与绝缘屏蔽之间引入外界杂质；其次，在制造过程中防止导体屏蔽和主绝缘层可能发生的意外损伤而形成突刺；最后，使内外屏蔽与主绝缘层紧密结合在一起，从而提高起始游离放电电压。所述导体屏蔽层2、所述绝缘层3、所述绝缘屏蔽层4与所述铝导体1截面呈同心圆分布，其偏心度不大于8％，如此设置可提高电缆的电气安全性能，防止电缆投入使用后形成事故隐患，易发生短路、绝缘击穿等故障。
具体的，所述导体屏蔽采用陶氏ENDURANCE HFDB-0586BK导体屏蔽料；所述绝缘层3采用陶氏HFDC-4202EC抗水树绝缘料；所述绝缘屏蔽层4采用陶氏ENDURANCE HFDA-0693BK绝缘屏蔽料。通过采用陶氏抗水树绝缘料，使得电缆满足在长期潮湿的环境中运行的条件，避免了因水树击穿而造成线路事故的情况，提高了电缆的使用寿命。
在一个优选的实施例中，所述半导电阻水带5绕包于所述绝缘屏蔽层4上。所述半导电阻水带5不仅可以防止湿气通过进入所述铝导体1中，避免水分侵入所述铝导体1内部，防止出现***短路的情况，同时可以有效预防铜丝601在绝缘屏蔽表面产生压痕。
在一个优选的实施例中，所述金属屏蔽层6包括均匀疏绕于所述半导电阻水带5上的铜丝601以及间隙绕包于所述铜丝601表面的铜带602。通过使用铜丝601配合铜带602实现金属屏蔽，使得电缆能够满足大容量短路电流的使用需求。若电缆芯线内发生破损，泄露出来的电流可以顺屏蔽层流入接地网，避免了电力外泄的危险情况。
具体的，相邻两根所述铜丝601之间的间隙小于4mm，有利于实现良好的金属屏蔽效果；所述铜丝601的直径在1.58-1.62mm范围内，多根铜丝601的截面积在153-155mm2范围内，从而满足25kA/1s的紧急短路电流要求；所述铜带602厚度≥0.10mm。
在一个可选的实施例中，所述隔离层7采用高密度聚乙烯材料，具有良好的抗渗透性，对电缆形成径向阻水保护。
在一个可选的实施例中，所述铠装层8采用双层间隙绕包工艺，位于外层的铝合金带完全压覆位于内层的相邻铝合金带间隙，且每层金属带间隙率不大于45％；优选的，外层的铝合金带的中间部位位于内层的铝合金带间隙上方。
众所周知，现有的具有不锈钢铠装层8的电缆需要直径大于其铠装层8厚度15倍以上的绕线桩进行卷绕收纳。由于铝合金的延展性明显优于不锈钢，因此其在卷绕收纳时仅需采用直径为其厚度10倍的绕线桩，从而在收纳相同规格的电缆的情况下，本申请具有铝合金铠装层8的电缆占据空间体积更小，从而在存储以及运输过程中更具有优势。
在一个优选的实施例中，所述外护套9采用防鼠防白蚁聚氯乙烯材料，满足JB/T10696.9规定的群体法1级的防白蚁性能和JB/T10696.10规定的较好的防鼠性能。通过使用防鼠防白蚁护套料，使得电缆防鼠和防白蚁的防护特性，扩大了电缆的使用场景。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种单芯非磁性金属带铠装动力电缆，其特征在于：由内到外依次包括铝导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、半导电阻水带、金属屏蔽层、隔离层、铠装层以及外护套；
其中，所述铠装层为螺旋绕包方式缠绕的铝合金带，所述铝合金带厚度为0.45-0.88mm，宽度为50-70mm；所述铝合金带由多段铝合金采用超声波金属焊接工艺焊接而成，每两段铝合金焊接处重叠长度为5-8cm。
2.根据权利要求1所述的单芯非磁性金属带铠装动力电缆，其特征在于：所述铝合金带为5754系列铝合金带，其抗张强度为270～300MPa，伸长率≥8，导电率≥58％IACS，密度为2.69～2.75g/cm3。
3.根据权利要求1所述的单芯非磁性金属带铠装动力电缆，其特征在于：所述铝导体为紧压系数不小于0.9的绞合圆形铝导体。
4.根据权利要求1所述的单芯非磁性金属带铠装动力电缆，其特征在于：所述导体屏蔽层、所述绝缘层和所述绝缘屏蔽层采用三层共挤挤制工艺制成，所述导体屏蔽层、所述绝缘层、所述绝缘屏蔽层与所述铝导体两两之间互不粘结。
5.根据权利要求4所述的单芯非磁性金属带铠装动力电缆，其特征在于：所述导体屏蔽层、所述绝缘层、所述绝缘屏蔽层与所述铝导体截面呈同心圆分布，其偏心度不大于8％。
6.根据权利要求1所述的单芯非磁性金属带铠装动力电缆，其特征在于：所述金属屏蔽层包括均匀疏绕于所述半导电阻水带上的铜丝以及间隙绕包于所述铜丝表面的铜带。
7.根据权利要求6所述的单芯非磁性金属带铠装动力电缆，其特征在于：相邻两根所述铜丝之间的间隙小于4mm；所述铜丝的直径在1.58-1.62mm范围内；所述铜带厚度≥0.10mm。
8.根据权利要求1所述的单芯非磁性金属带铠装动力电缆，其特征在于：所述铠装层采用双层间隙绕包工艺，位于外层的铝合金带完全压覆位于内层的相邻铝合金带间隙，且每层金属带间隙率不大于45％。
9.根据权利要求8所述的单芯非磁性金属带铠装动力电缆，其特征在于：外层的铝合金带的中间部位位于内层的铝合金带间隙上方。
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