專利名稱：一種高壓避雷電纜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電纜結構。
技術背景目前，常見電纜大都是由導電芯、絕緣層及護套層構成。這類電纜用于 野外或露天架設應用時，經常會出現遭到雷擊的事故發生。特別是隨著高層 建筑物蓬勃發展，避雷設施的應用越來越受人們重視，而避雷設施的應用， 對能避雷的電纜的需求呼聲越來越高，避雷電纜由此應運而生。避雷電纜與 避雷設施配套應用，可以賦予高層建筑物良好的避雷功能，使建筑物免遭雷 擊保持完好，從而起到保護人們生命財產的安全。 實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種結構設計科學，防雷、避雷效果佳，耐 候、防腐性能優良的高壓避雷電纜。本實用新型的技術方案是這樣實現的一種高壓避雷電纜，其特點在于包括塑料內撐芯、導電體絞合層、交聯 聚乙烯絕緣層及耐候聚乙烯護套層，其中導電體絞合層包覆于塑料內撐芯上， 所述交聯聚乙烯絕緣層包覆于導電體絞合層的表面，所述耐候聚乙烯護套層 包覆于交聯聚乙烯絕緣層的表面。為了確保導電體絞合層的絞合質量，以獲得較佳的防雷、避雷性能，上 述塑料內撐芯的截面呈圓形結構，其截面直徑與電纜的截面直徑比為1:2.48 左右。為了保證避雷電纜在運行時能承受極高的瞬間雷擊電壓，上述交聯聚乙烯絕緣層的厚度與電纜的截面直徑比為1:7.2,其偏心度應控制在小于8%的 范圍。為了進一步地確保交聯聚乙烯絕緣層表面電場均勻，防止電場畸變，避 免交聯聚乙烯絕緣層的外表產生局部放電，以提高電纜絕緣耐壓水平，上述 交聯聚乙烯絕緣層與耐候聚乙烯護套層之間還設有絕緣屏蔽半導電層，該絕 緣屏蔽半導電層由尼龍半導電帶在交聯聚乙烯絕緣層上重疊繞包形成，同時， 其厚度與電纜的截面直徑比1:180左右。本實用新型由于采用由塑料內撐芯、導電體絞合層、交聯聚乙烯絕緣層 及耐候聚乙烯護套層構成的高壓避雷電纜結構，使本實用新型通過將電纜的 纜芯做成塑料內撐芯，將導電體絞合在塑料內撐芯上，使電纜導體的有效截 面大大減少，可以消除瞬間巨大雷擊電流通過電纜導體時的集膚效應；同時 采用交聯聚乙烯絕緣層包覆導電體層的表面上，可以使電纜在運行時能承受 極高的瞬間雷擊電壓，使電纜做到優秀的防雷、避雷功效；與此同時，交聯 聚乙烯絕緣層的耐候聚乙烯護套還可以令到電纜具有耐環境應力、耐候、耐 化學腐蝕和高絕緣電阻等優良性能。本實用新型具有結構設計科學，防雷、 避雷效果佳，耐候、防腐性能優良的特點，可以廣泛地在各種苛刻的環境條 件中應用。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明 附困說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。圖2為本實用新型的截面結構示意圖。
具體實施方式
如圖1與圖2所示，本實用新型所述的一種高壓避雷電纜，其包括塑料 內撐芯l、導電體絞合層2、交聯聚乙烯絕緣層3及耐候聚乙烯護套層4，其 中導電體絞合層2包覆于塑料內撐芯1上，所述交聯聚乙烯絕緣層3包覆于 導電體絞合層2的表面，所述耐候聚乙烯護套層4包覆于交聯聚乙烯絕緣層3 的表面。其中，所述塑料內撐芯1使電纜導體有效截面大大減少，起到消除避雷 電纜導體通過瞬間巨大雷擊電流時的集膚效應；同時，在4艮大程度上也減輕 了電纜單位重量，使其更便于現代高層建筑的敷設安裝；與此同時，還大大 節約了銅金屬，降低電纜的生產成本。為了確保導電體絞合層的絞合質量， 以獲得較佳的防雷、避雷性能，所述塑料內撐芯1 一船:做成為截面呈圓形結 構，其截面直徑與電纜的截面直徑比為1:2.48。例如當需要制到一條截面 直徑為36咖的電纜時，該塑料內撐芯1的直徑大小則做成為14. 5 ± 0. l咖。 該比例的控制非常關鍵，其直接影響到電纜的防雷、避雷效果，以及導電體 絞合層的絞^^質量和外，見質量。所述導電體絞合層2為由若干根無氧軟銅絲直接在塑料內撐芯1上絞合 形成。其中，導電體絞合層2中的銅絲要求排列疏密均勻，不能存在跳線凸 起、毛刺或機械損傷等缺陷，主要是為了保證導體表面圓整，起到均勻電場 的作用。同時，為了確保導電體絞合層2的有效導電截面積，該導電體絞合 層2的厚度與電纜的截面直徑比為1: 26. 67。例如當電纜的截面直徑為36咖 時，導電體絞合層2的厚度則做成為1. 35 ± 0. Olmm,該厚度一M指每根銅 絲的截面直徑，約需用35根進行絞合形成；這樣就可以使電纜對應地獲得 50咖2左右的導體有效截面積。另外，為了保證電纜導體良好的導電性和抗拉 性能，在加工過程中，要求銅絲應連續一致，不能存在任何拉細、斷線或焊接等缺陷。為了保證電纜在運行時能承受極高的瞬間雷擊電壓，所述交聯聚乙烯絕緣層3的結構及工藝是核心問題，必須選用超凈度和擊穿場強較高的交聯聚 乙烯絕緣材料，采用性能先進、溫控精度高的擠出機擠制該層，并通過先進 的硫化工藝處理，使該交聯聚乙烯絕緣層3得到充分交聯(交聯度>90%)， 從而賦予絕緣層優秀的機械性能(抗蠕變)和耐化學性能，尤其大大提高了 電纜耐熱性能，生產過程必須保證交聯絕緣潔凈與完好；同時，必須將交聯 聚乙烯絕緣層3的厚度與電纜的截面直徑比控制在1: 7. 2 (例如電纜截面直 徑為36咖時，該絕緣層的厚度則為5. 0咖左右)，其偏心度應控制在小于8% 的范圍，以確保絕緣電性能。為了進一步地確保電纜的導電體絞合層2表面電場均勻，防止電場畸變， 避免絕緣層內表產生局部放電，如圖1與圖2所示，所述導電體絞合層2與 交聯聚乙烯絕緣層3之間還設有導體屏蔽半導電層5，該導體屏蔽半導電層5 由尼龍半導電帶在導電體絞合層2上重疊繞包形成，其厚度與電纜的截面直 徑比為1:180 (例如電纜截面直徑為36咖時，該導體屏蔽半導電層的厚度 則為0.2咖左右)；同時，尼龍半導電帶的重疊率應不少20%,并且要求尼龍 半導電帶繞包平整光滑，不能存在漏包缺陷，以達到進一步地確保電纜導體 表面電場的均勻，防止電場畸變，避免絕緣層內表產生局部放電，從而提高 電纜絕緣耐壓水平。與此同時，在生產過程中，始終保持該導體屏蔽半導電 層5表面的潔凈與完好，以及無灰塵污染和刮破缺陷。為了進一步地確保電纜的交聯聚乙烯絕緣層3表面電場均勻，防止電場 畸變，避免該交聯聚乙烯絕緣層3外表產生局部放電，又如圖1與圖2所示， 所述交聯聚乙烯絕緣層3與耐候聚乙烯護套層4之間還設有絕^屏蔽半導電層6,該絕緣屏蔽半導電層6由尼龍半導電帶在交聯聚乙烯絕緣層3上重疊繞 包形成，其厚度與電纜的截面直徑比為1:180左右(例如電纜截面直徑為 36咖時，該絕緣屏蔽半導電層的厚度則為0.2mm左右)；同時，尼龍半導電帶 在繞包時的重疊率應不少20%;并且要求半導帶繞包平整光滑，不能存在漏包 缺陷，以做到進一步地確保電纜的交聯聚乙烯絕緣層3表面電場均勻，防止 電場畸變，避免交聯聚乙烯絕緣層3外表產生局部放電，與導體屏蔽半導電 層5構成完美的屏蔽結構，從而提高電纜絕緣耐壓水平。與此同時，在生產 過程中，還要始終保持絕緣屏蔽半導電層6表面的潔凈與完好，以及無灰塵 污染和刮破缺陷。盡管電纜已具絕緣屏蔽層結構，但由于絕緣屏蔽層為半導電材料，電阻 率仍相對較高，不能良好地傳導電纜運行時絕緣體中的泄漏電流及充電電流 和迅速降低感應電動勢，因此如圖1與圖2所示，在絕緣屏蔽半導電層6與 耐候聚乙烯護套層4之間還設有金屬屏蔽層7，該金屬屏蔽層7由金屬帶(一 般要采用導電率較高的^T屬帶，所以大多情況下是使用無氧軟銅帶。)在絕緣 屏蔽半導電層6上重疊繞包形成，其厚度與電纜的截面直徑比為1: 300左右， 從而使金屬屏蔽層7與前面的絕緣屏蔽層構成性能良好的屏蔽結構。又為了進一步消除金屬屏蔽層7的銳邊毛刺，均勻金屬屏蔽層電場，避 免耐候聚乙烯護套層4電壓擊穿，又如圖1與圖2所示，所述金屬屏蔽層7 與耐候聚乙烯護套層4之間還設有半導電層8，該半導電層8由尼龍半導電帶 在金屬屏蔽層7上重疊繞包形成，其厚度與電纜的截面直徑比為1:180,重疊 率不少20%。同時，尼龍半導電帶的繞包對金屬屏蔽層7還起到保護免遭刮傷 的作用。為了使避雷電纜能夠適用各種苛刻的環境條件中，所述耐候聚乙烯護套層4的厚度做成與電纜的截面直徑比為1:12，以4吏避雷電纜具有阻水、耐環 境應力、耐候、耐化學腐蝕、高絕緣電阻、機械強度高及保護性能佳等優良 性能。并且， 一般選用耐候型黑色線性低密度聚乙烯作為外護套層制作材料。 本實用新型的避雷電纜與相關的防雷、避雷設施安裝敷設后，避雷電纜 可賦予高層建筑良好的避雷功能，可承受巨大的瞬間雷擊電流及電壓而不擊 穿，使建筑物免遭雷擊保持完好。
權利要求1、一種高壓避雷電纜，其特征在于包括塑料內撐芯(1)、導電體絞合層(2)、交聯聚乙烯絕緣層(3)及耐候聚乙烯護套層(4)，其中導電體絞合層(2)包覆于塑料內撐芯(1)上，所述交聯聚乙烯絕緣層(3)包覆于導電體絞合層(2)的表面，所述耐候聚乙烯護套層(4)包覆于交聯聚乙烯絕緣層(3)的表面。
2、 根據權利要求l所述高壓避雷電纜，其特征在于上述塑料內撐芯(1) 的截面呈圓形結構，其截面直徑與電纜的截面直徑比為1:2.48。
3、 根據權利要求1所述高壓避雷電纜，其特征在于上述導電體絞合層(2 ) 為由若干根無氧軟銅絲直接在塑料內撐芯(1)上絞合形成，其厚度與電纜的 截面直徑比為1: 26.67。
4、 根據權利要求l所述高壓避雷電纜，其特征在于上述交聯聚乙烯絕緣 層(3)的厚度與電纜的截面直徑比為1:7.2，其偏心度控制在小于8%的范圍。
5、 根據權利要求1所述高壓避雷電纜，其特征在于上述導電體絞合層(2 ) 與交聯聚乙烯絕緣層(3)之間還設有導體屏蔽半導電層(5)，該導體屏蔽半 導電層(5)由尼龍半導電帶在導電體絞合層(2)上重疊繞包形成，其厚度 與電纜的截面直徑比為1:180。
6、 根據權利要求l所述高壓避雷電纜，其特征在于上述交聯聚乙烯絕緣 層(3 )與耐候聚乙烯護套層(4 )之間還設有絕緣屏蔽半導電層(6 )，該絕 緣屏蔽半導電層(6)由尼龍半導電帶在交聯聚乙烯絕緣層(3)上重疊繞包 形成，其厚度與電纜的截面直徑比為1:180。
7、 根據權利要求1或6所述高壓避雷電纜，其特征在于上述絕緣屏蔽半導電層(6 )與耐候聚乙烯護套層(4 )之間還設有金屬屏蔽層(7 )，該金屬 屏蔽層(7)由金屬帶在絕緣屏蔽半導電層(6)上重疊繞包形成，其厚度與 電纜的截面直徑比為1: 300。
8、 根據權利要求7所述高壓避雷電纜，其特征在于上述金屬屏蔽層(7) 與耐候聚乙烯護套層(4)之間還設有半導電層(8)，該半導電層(8)由尼 龍半導電帶在金屬屏蔽層(7)上重疊繞包形成，其厚度與電纜的截面直徑比 為1:180。
9、 根據權利要求l所述高壓避雷電纜，其特征在于上述耐候聚乙烯護套 層(4)的厚度與電纜的截面直徑比為1:12。
專利摘要本實用新型涉及一種高壓避雷電纜，其特點在于包括塑料內撐芯、導電體絞合層、交聯聚乙烯絕緣層及耐候聚乙烯護套層，其中導電體絞合層包覆于塑料內撐芯上，所述交聯聚乙烯絕緣層包覆于導電體絞合層的表面，所述耐候聚乙烯護套層包覆于交聯聚乙烯絕緣層的表面。本實用新型具有結構設計科學，防雷、避雷效果佳，耐候、防腐性能優良的特點，可以廣泛地在各種苛刻的環境條件中應用。
文檔編號H01B7/02GK201359876SQ20092005190
公開日2009年12月9日 申請日期2009年3月2日 優先權日2009年3月2日
發明者吳永輝, 張映光, 林永忠, 陸鉆貞 申請人:廣東中寶聯合電纜有限公司