阻水电缆

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防水电缆规格型号

防水电缆规格型号

防水电缆规格型号1. 引言防水电缆是一种在特定环境下使用的电缆,其外部具有防水功能,可有效防止水分、湿气等液体渗入导线和绝缘层中,保证电缆的正常运行。

防水电缆在海洋工程、地下工程、工业自动化等领域中被广泛使用。

本文将介绍防水电缆的规格型号及其应用领域。

2. 防水电缆规格防水电缆的规格通常包括导线截面积、绝缘层材料、导体材料等参数。

2.1 导线截面积导线截面积是衡量防水电缆导线粗细程度的指标,常用的截面积单位有平方毫米(mm^2)和平方英寸等。

2.2 绝缘层材料防水电缆的绝缘层材料通常是一种具有防水特性的材料,如聚氯乙烯(PVC)防水绝缘层、聚乙烯(PE)绝缘层等。

2.3 导体材料防水电缆的导体材料通常是铜或铝等导电性能良好的金属材料,铜导体和铝导体在电导率和耐蚀性方面都有不同特点。

3. 防水电缆型号防水电缆的型号是区分不同规格的电缆的标识,常用的型号有三芯防水电缆、四芯防水电缆、光纤防水电缆等。

3.1 三芯防水电缆三芯防水电缆是一种具有三根导线的防水电缆,适用于三相交流电系统中的输电和配电。

3.1.1 技术参数•导线截面积:根据具体使用场景和负荷情况而定,常见的截面积有2.5mm2、4mm2等;•绝缘层材料:一般采用聚氯乙烯(PVC)防水绝缘层;•导体材料:通常为铜导体。

3.2 四芯防水电缆四芯防水电缆是一种具有四根导线的防水电缆,常用于传输控制信号和数据的场景。

3.2.1 技术参数•导线截面积:常见的截面积有0.5mm2、1mm2等;•绝缘层材料:通常为聚乙烯(PE)防水绝缘层;•导体材料:通常为铜导体。

3.3 光纤防水电缆光纤防水电缆是一种传输光信号的防水电缆,常用于数据中心、通信基站等需要长距离传输高速数据的场景。

3.3.1 技术参数•光纤类型:常见的光纤类型有单模光纤和多模光纤两种选择;•光纤芯数:光纤防水电缆的芯数多样化,可根据具体需求选择;•绝缘材料:优质的防水聚合物材料,如硅胶等。

防水电缆的主动性阻水技术

防水电缆的主动性阻水技术

防水电缆的主动性阻水技术
通常说的防水电缆,大多指的是电力电缆,是指有可能电缆在一段时间或较多时间浸在水里,如地势低洼的电缆沟在暴雨时电缆完全浸在水里,防水电缆的防水措施如下:
防水电缆纵向防水措施这是指防止水份沿着电缆长度方向侵入的主动性技术措施,在导体绞合时加入阻水纱或阻水粉;在成缆时加入阻水绳。

这种主动性防水技术措施的优点是:阻水材料的吸水强度大、膨胀率高,它瞬间吸水后体积可膨胀到自身的几十倍,于是能能够迅速阻断渗水通道。

缺点:导体绞合时加入阻水粉,要使导体附粉困难;而采用阻水带、阻水绳时会使电缆外径增大.
防水电缆径向防水措施这是指防止水份从电缆横向侵入的措施。

例如电缆敷设时护套意外破损,外界水份就会侵入电缆。

防水电缆常用的技术措施是(以下技术措施可以单独或组合应用):
采用铝塑复合带纵包,形成圆周方向的金属屏障,从而防止水份侵入;
采用聚乙烯护套,这是利用了聚乙烯的拒水特性;
用阻水带绕包绕包绝缘线芯或整个缆芯;
上述径向防水技术措施主要应用于可能处于浅水或积水状态的低压电缆。

而在跨江过河的海底高压电缆,则采用金属护套防水,例如铅包或皱纹铝包。

这是充分利用了金属护套透潮率为零的特性,因而被大量应用到海底电缆工程上。

在中、低压电缆中不采用金属护套。

/防水电缆。

低压阻水电缆的结构设计及生产注意事项

低压阻水电缆的结构设计及生产注意事项

低压阻水电缆的结构设计及生产注意事项摘要:随着时代的发展,用户对电缆线路的安全性要求越来越高,通常在一些潮湿环境下应用的电缆,因水的进入长时间运行最终导致整个线路击穿,造成巨大的经济损失,要想达到理想的阻水效果,在电缆厂生产前的设计开发阶段就应进行合理的结构设计。

本文针对低压电缆的阻水结构进行了相关分析,并且对实际生产过程的注意事项进行了简单的介绍。

关键词:电缆阻水、导体阻水、纵向阻水、径向阻水0 引言在一些南方多水地区,用户对电缆的阻水要求越来越高,非阻水电缆会因水进入造成故障给整个线路、甚至整个系统带来巨大经济损失,水的危害主要是指水进入电缆内部对导体和绝缘的迫害,电缆正常运行过程中导体温度在60℃左右甚至更高,如有水分的存在会加速导体的氧化,增大导体直流电阻,使电缆发热,长期运行导致绝缘层加速老化,最终短路击穿,严重影响了电缆的安全性和可靠性。

1 阻水电缆的概念电缆的阻水功能是指:电缆在有水的环境下或局部受外力破坏而导致水分浸入,其电缆自身具有阻止水分进一步扩散的能力,可以有效的防止水分对电缆的破坏,把损失降至最小。

阻水电缆从结构上可以分为径向阻水和纵向阻水,但通常阻水电缆要径向和纵向的共同作用才能更加有效的阻止水分进入电缆内部。

2 阻水电缆的结构2.1纵向阻水纵向阻水是指沿电缆横截面方向阻止水分进入的能力,纵向阻水一般在电缆内部用阻水材料填满整个间隙,常用材料有阻水绳、阻水粉、阻水纱、绕包阻水带等,这些材料吸水能力较强,吸收水分后变大几十倍甚至几百倍,迅速膨胀阻断水分传播的途径。

对阻水要求较高的电缆,如海缆除采用阻水缆芯外还需要对导体采取阻水措施,导体阻水是在导体绞合过程中添加阻水膏、阻水粉或增加半导电绕包阻水带,添加阻水粉的优点是不会增加导体外径,但缺点是阻水粉涂覆困难,不易涂覆均匀,所以利用阻水粉与阻水膏结合的方式比较多,能较好的解决阻水粉涂覆不均匀问题。

2.2径向阻水径向阻水是指电缆沿直径方向阻止水分进入内部的能力,径向阻水一般采用的方式是:铝塑复合带纵包与MDPE粘结护层结合达到径向阻水的目的,就阻水效果而言,单一的MDPE护层也具备普通防水效果,但是要与铝塑复合带综合护层结合,其阻水效果更佳,所以在进行阻水结构设计时,一般情况下不单独使用MDPE护层,采取铝塑复合带与MDPE粘结护层结合达到更好的阻水效果,但是该方式也存在局限性,一般应用于低压电缆的情况较多。

如何区分防水电缆【建设施工经典推荐】

如何区分防水电缆【建设施工经典推荐】

如何区分防水电缆什么是防水电缆能在水中正常使用的电缆统称阻水(防水)电力电缆。

当电缆敷设于水下时,经常浸水或潮湿的地方,则要求电缆具有防(耐)水的功能,即要求有全阻水的功能,以便阻止水分浸入电缆内部,对电缆造成损害,保证电缆在水下长期稳定运行。

常用的防水电缆型号为JHS,属于橡套防水电缆,防水电缆还分有防水电力电缆和防水计算机电缆等等,型号代表分别是FS-YJY,FS-DJYP3VP3。

防水电缆的结构类型1.对于单芯电缆来说,绝缘屏蔽层上绕包半导电阻水带,外面绕包普通阻水带,然后挤包外护套,则为了保证金属屏蔽的充分接触,只在绝缘屏蔽外面绕包单导电阻水带,金属屏蔽外不再绕阻水带,视防水性能要求的高低,填充可采用普通填充或阻水填充,内衬层及外护套材料同单芯电缆中所述。

2.在外护套或内衬层的内部纵包铝塑复合带层作为防水层。

3.直接在电缆外部挤包HDPE外护套。

110kV级以上XLPE绝缘电缆,采用金属护层来达到防水要求。

金属护层具有完全不透过性,良好的径向阻水性能。

金属护层种类主要有:热压铝套、热压铅套、焊接皱纹铝套、焊接皱纹钢套、冷拔金属套等。

防水电缆的防水形式一般分为纵向阻水和径向径水两种。

纵向阻水一般常用的有阻水纱、阻水粉及阻水带,阻水机理是在这些材料中含有一种遇水可膨胀的材料,当水份从电缆端头或是从护套缺陷中进入后,这种材料就会遇水迅速膨胀阻止水份沿电缆纵向进一步扩散,实现了电缆纵向防水的目的。

径向阻水则主要通过挤包HDPE非金属护层或热压、焊接、冷拔金属护套方式实现。

防水电缆的分类我国使用的防水电缆主要有以下三类:一、油纸绝缘电缆是最典型的耐水电缆。

它的绝缘和导体内充满了电缆油,绝缘外面有金属护套(铅套或铝套),是耐水性最好的电缆。

以往海底(或水下)电缆多采用油纸绝缘电缆,但油纸绝缘电缆受落差限制,有漏油麻烦,维修不便,现在使用的越来越少。

二、广泛用于中低压水下输电线路的乙丙橡胶绝缘电缆,是由于它无“水树”之忧的优越绝缘性能。

阻水型电力电缆材料及结构设计(三)

阻水型电力电缆材料及结构设计(三)

阻水型电力电缆材料及结构设计(三)以下就是电缆的不同结构提出各种不同的阻水结构1)阻水型导体导体的阻水以往主要是在导体内填充水密化合物,填充绞线间的空隙,但是为了提高制造的工作效率,缩短电缆在中间连接时清洗化合物所需工时和施工作业的时间,采用了绞线过程中将吸水带插入绞层间的结构,如下图,关于导体导通的问题,经过实践的确定,插入的吸水带因绞线压缩时导线间挤压而部分破损,从而导通,并在电缆连接和终端组装时不发生问题。

2)阻水型铅包结构对于铅包结构电缆,外导电层和铅包的交界面是光滑的。

插入外半导电层和铅包间的吸水带不需要特别高的吸水高度。

因在铅包挤出时的热量将吸水带融化在外导电层及铅包上,因此应采用耐热性较好的吸水带。

3)阻水型金属丝屏蔽结构对于金属屏蔽结构电缆,将金属下的垫带及金属丝上的包带改作为吸水带,使其紧压金属丝,这包带的张力与以往使用的布带具有同等张力。

这种结构的阻水效果很好。

此外还要考虑到,带子的吸水高度充满金属丝的间隙,却使吸水高度很充分,但实际上一旦绕包在缆芯上,由于带子的结构及包带的压力,其得不到期望的高度,故采用吸水高度较大的材料可取得了充分的阻水效果。

4)阻水型铝护套结构对于铝护套结构电缆,绝缘线芯在负载作用下,反复热膨胀或收缩,所以在铝波纹管内侧必须设置空隙,因此吸水带要使用膨胀性好且吸水高度高的材料,来填充间隙。

因此吸水带使用膨胀性好且吸水高度高的材料。

来填充间隙,却使螺旋状的波纹也是可以阻水的但需要较厚的绕包带和膨胀性好的吸水带,这就造成了电缆成本的提高。

因此采用环形(独立环形)的铝波纹护套作阻水电缆如图,为环形波纹管和螺旋纹管护套的结构比较环形波纹管的特点是自我独立空隙,可以封锁水路,而螺旋波纹管的空隙呈螺旋形连接而形成水路,吸水带及其它阻水材料同样需要考虑p-t特性,吸水高度,吸水速度及耐热性,而且因为绕包在铝护套下,其膨胀性也很重要。

另外还要考虑渗水时吸水带的化合物不能流出。

电缆用阻水带

电缆用阻水带

电缆用阻水带
产品名称:特阻电缆封装带
产品介绍:
特阻电缆封装带是一种专为电缆防水设计的高效封装材料。

采用先进的防水技术和环保材料制造,具备出色的防水性能和耐久性。

该封装带具有良好的柔韧性和可塑性,适用于各种规格的电缆封装。

主要特点:
1. 防水性能出色:特阻电缆封装带采用独特的防水材料制造而成,能够有效阻止水分侵入电缆内部,确保电缆的正常运行。

2. 耐久性强:经过特殊处理的材料使得封装带具有优异的耐久性,能够长时间保持防水效果,延长电缆使用寿命。

3. 安全可靠:该封装带通过严密封装,防止电缆接头和连接处出现水浸、漏电等问题,确保电缆的安全和可靠性。

4. 环保健康:特阻电缆封装带采用环保材料制造,符合环保要求,不含有对人体健康有害的物质,使用安全可靠。

5. 适用范围广:特阻电缆封装带适用于各种电缆的防水封装,可广泛应用于建筑、通讯、能源等领域。

使用方法:
1. 在封装前,确保电缆表面干燥清洁,无尘、油污等。

2. 将特阻电缆封装带缠绕在电缆连接处或电缆接头上,确保覆盖牢固、无松动。

3. 使用封装带进行覆盖时,避免受力过大,以免损坏电缆。

注意事项:
1. 在使用特阻电缆封装带前,请确保产品完好,无损坏。

2. 使用时请遵循相关安全规定,确保自身安全。

3. 若发现封装带破损、老化或其他不良情况,请及时更换。

以上介绍为特阻电缆封装带的特性和使用方法,希望能够满足您的需求。

如需更多信息,请联系我们。

光电缆阻水带

光电缆阻水带

光电缆阻水带光电缆阻水带是一种用于光电缆敷设的防水材料,它的作用是防止水分进入光电缆的内部,保护光电缆的正常运行。

本文将从光电缆阻水带的材料特性、使用方法和优点等方面进行介绍。

光电缆阻水带的材料特性是其能够有效地阻止水分进入光电缆内部。

它采用了高质量的防水材料,具有良好的耐水性和密封性能。

光电缆阻水带通常由聚乙烯、聚氨酯等材料制成,这些材料具有良好的防水性能,能够有效地隔离水分和光电缆之间的接触,防止水分渗入光电缆内部。

在光电缆敷设过程中,使用光电缆阻水带可以提供良好的保护效果。

首先,将光电缆阻水带完全包裹在光电缆周围,确保光电缆的每一部分都能得到有效的保护。

其次,光电缆阻水带具有良好的粘附性能,能够紧密附着在光电缆表面,防止水分通过微小的缝隙进入光电缆内部。

此外,光电缆阻水带还具有良好的耐腐蚀性能,能够抵御外界环境对光电缆的腐蚀,保证光电缆的长期使用。

光电缆阻水带的使用方法相对简单,只需要将其正确地包裹在光电缆周围即可。

在敷设光电缆之前,需要先将光电缆阻水带沿着光电缆表面逐渐包裹,确保光电缆表面完全被光电缆阻水带覆盖。

在包裹过程中,需要注意光电缆阻水带的粘附性能,确保光电缆阻水带能够牢固地附着在光电缆表面,以防止水分渗入。

此外,还需要确保光电缆阻水带的长度能够完全覆盖光电缆的敷设长度,以提供全面的保护。

光电缆阻水带具有许多优点,使其成为光电缆敷设过程中必不可少的防水材料。

首先,光电缆阻水带具有良好的防水性能,能够有效地阻止水分进入光电缆内部,保护光电缆的正常运行。

其次,光电缆阻水带具有良好的耐腐蚀性能,能够抵御外界环境对光电缆的腐蚀,保证光电缆的长期使用。

此外,光电缆阻水带的材料安全可靠,不会对光电缆产生不良影响,保证光电缆的稳定性和可靠性。

光电缆阻水带是一种重要的光电缆敷设防水材料,它能够有效地防止水分进入光电缆内部,保护光电缆的正常运行。

光电缆阻水带具有良好的防水性能、耐腐蚀性能和材料安全性能,能够为光电缆提供全面的保护。

阻水纱在线缆(电缆光缆)行业的应用技术规范

阻水纱在线缆(电缆光缆)行业的应用技术规范

阻水纱在线缆(电缆光缆)行业的应用技术规范在生产使用电缆光缆(以下简称“线缆”)过程中,为保证线缆纵向密封,防止因为水及潮气侵入线缆内部或接线合内腐蚀金属和光纤,导致的氢损、断纤和电绝缘性能的急剧下降的情况发生,在2000年以前,线缆企业通常采取以下几次方式防水挡潮:1)在线缆内部填充触变性油膏。

但这类材料均为油性材料,填充量大、成本高、易污染环境,难于清洁,且线缆自重过重2)在内外护套间采用热熔胶阻水环。

这种方法效率低,工艺复杂。

3)采用干性膨胀阻水材料。

这种方法工艺要求高、材料用量大、成本高、光缆自重过重。

后来,“干缆芯”结构被引入线缆生产中,并得到广泛应用。

“干缆芯”结构在解决大芯数线缆自重过重和接续工序复杂等问题上有着不可比拟的优点。

而这种“干缆芯”线缆所用的阻水材料就是阻水纱。

阻水纱的构成及阻水原理通常,阻水物实现阻水方式有两种:(1)被动试:自身不吸水,通过填满缝隙阻水进入;2)主动试:自身吸水膨胀,阻断水流入光缆的通道。

阻水纱实现阻不的方式是主动性的。

阻水纱主要由两部分组成:一部分是基材,由尼龙或聚酯等组成的加强筋,使纱具有良好的抗拉强度和延伸率,另一部分是含有聚丙烯酸酯的膨胀纤维或膨胀粉末。

阻水纱实现阻水的机理:阻水纱所含的超强吸水聚合物(含有聚丙烯酸酯的膨胀纤维或膨胀粉末)内含羟基,在吸水后,其分子链从卷状态展开,其体积迅速膨胀,膨胀后可达自身体积的数十倍,甚至上百倍,可以完全充满光缆的间隙,阻断水流通道,从而实现阻水的目的。

由于线缆在制造、试验、运输、贮存和使用过程中必须经受各种环境条件的考验,因此阻水纱能在线缆中使用,必须具备有如下特性:1)外观光洁、粗细均匀,质地柔软;2)具有一定的机械强度,满足成缆时的张力要求;3)膨胀速度快,吸水形成的凝胶化学稳定性好,强度高;4)化学稳定性好,不含任何腐蚀成份,耐细菌和霉菌;5)热稳定性好,而候性好,适应各种后续加工制作和各种使用环境;6)与线缆的其他材料有良好的相容性。

电力电缆的阻水技术

电力电缆的阻水技术

电力电缆的阻水技术刘召见;常军;房鹏【摘要】主要介绍了阻水电力电缆在国内外的应用背景及产品具体分类,结合多年的产品研发和生产实际,对当前电力电缆阻水的一些最新技术和应用效果进行研究和分析,并重点介绍了结构阻水电力电缆的结构设计及应用效果.【期刊名称】《电线电缆》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】4页(P12-14,20)【关键词】阻水电力电缆;结构阻水;径向阻水;全阻水【作者】刘召见;常军;房鹏【作者单位】特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司,山东新泰271200;特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司,山东新泰271200;特变电工山东鲁能泰山电缆有限公司,山东新泰271200【正文语种】中文【中图分类】TM2470 引言伴随着交联电缆在我国的大规模应用,因周围环境水分侵入电缆内部而造成绝缘水树老化并导致电缆击穿的事故逐年增加,越来越多的用户迫切需要具有良好阻水性能的电缆,以进一步提高电力系统的安全及可靠性。

因此,如何设计阻水电力电缆,使其具有良好的阻水结构和更好的阻水方法,以提高电缆的阻水性能,成为我们当前电力电缆阻水技术研究和分析的关键点。

1 应用背景及分类1.1 电力电缆阻水技术的应用背景在电力工程应用中,电缆通常采用直埋、电缆沟、隧道等敷设方式,难免与水直接接触,甚至会短期或长期浸泡在水中,致使水分会慢慢渗透到电缆内部。

一般的交联聚乙烯(XLPE)绝缘材料,在电缆运行一段时间后均会产生水树现象,当水树生长到一定程度将导致电缆绝缘层击穿。

自1967年首次发现XLPE绝缘水树老化现象起,目前水树已被国际上公认为XLPE电缆老化的主要原因之一。

据统计,国内城网10~35 kV电力系统中,地下敷设的普通XLPE绝缘电缆在运行8至12年时会生长出大量水树,致使交联电缆因水树击穿而寿命缩短、事故频发,严重影响了电网的安全运行。

而其它一些不易产生水树的电缆绝缘材料,如聚氯乙烯(PVC)绝缘等,也会在长期的水浸泡下逐渐吸收周围环境中的水分,引起绝缘电气性能急剧下降,最终导致电缆击穿。

电缆端面 阻水 标准

电缆端面 阻水 标准

电缆端面阻水标准
电缆端面阻水标准是指用于电缆端部防水的相关标准规范。


电缆的安装和使用过程中,为了防止水分、湿气等外部环境因素对
电缆的侵蚀和损坏,需要对电缆端面进行防水处理。

防水标准通常
涉及材料、工艺、测试方法等方面的规定。

首先,阻水标准通常包括对阻水材料的要求。

这些材料可能是
防水胶、防水胶带、防水套管等,标准会对这些材料的成分、性能、耐久性等进行详细规定,以确保其能够有效地阻止水分的渗透。

其次,阻水标准还会涉及到阻水工艺的规范。

这包括电缆端头
的处理方法、防水材料的使用方法、施工工艺流程等内容,旨在确
保防水工作能够按照标准化的流程进行,提高施工质量。

此外,阻水标准还会规定相关的测试方法和标准。

这些测试方
法可以用来评估防水材料和工艺的有效性,通常包括耐水压测试、
耐老化测试、耐热性测试等,以确保防水效果能够长期稳定。

总的来说,电缆端面阻水标准是为了保障电缆在使用过程中不
受到水分侵蚀而制定的标准规范,涉及材料、工艺、测试方法等多
个方面的内容。

遵循阻水标准可以有效提高电缆的使用寿命和安全性。

电缆端面 阻水 标准

电缆端面 阻水 标准

电缆端面阻水标准全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:电缆端面阻水标准是指电缆制造商在生产电缆时,对电缆端面的防水性能进行严格测试并制定的相关标准。

阻水标准的设计和执行对于保障电缆在使用中的安全可靠性至关重要,而电缆作为各种电器设备的连接器,其端面阻水的性能直接关系到设备的正常运转和安全使用。

电缆端面的防水性能主要就是指电缆的接口部分,通常是指电缆插头或者插座部分的连接区域。

在各种环境中,尤其在潮湿或者多雨的环境下,电缆端面的防水性能显得尤为重要。

如果电缆端面的防水性能不达标,就会导致电缆内部受潮,从而影响电缆的导电性能,甚至会导致电气设备的短路、漏电等危险情况发生。

电缆端面的防水性能是直接影响到电气设备的安全使用的重要因素之一。

为了保障电缆端面的防水性能,电缆制造商会根据国家或者行业标准对电缆端面的防水性能进行严格测试,并制定相关阻水标准。

一般来说,电缆端面的防水标准主要包括以下几个方面:1. 阻水等级标准:阻水等级标准是指在不同的环境条件下,电缆端面的防水性能被划分为不同的等级,一般采用IP(Ingress Protection)等级表示。

IP等级由两个数字组成,第一个数字表示阻尘等级,第二个数字表示阻水等级。

IP67表示电缆端面在对尘埃的防护等级为6级(完全防尘),对水的防护等级为7级(在水下短时间浸泡不会造成损害)。

2. 防水材料标准:电缆端面的防水性能受到材料选择的影响,一般来说,耐高温、耐腐蚀、耐压强度高的材料更适合用于电缆端面的防水部件。

制造商通常会根据相关标准选择合适的防水材料,以确保电缆端面的防水性能稳定可靠。

3. 防水密封标准:电缆端面的防水性能取决于密封件的质量,好的密封件可以有效防止水分渗入电缆内部。

在生产过程中,电缆制造商通常会对密封件的材料、结构、固定方式等进行严格测试,并根据相关标准制定防水密封标准。

4. 防水测试标准:为了验证电缆端面的防水性能是否符合标准要求,电缆制造商通常会进行一系列防水测试,如水深浸泡测试、喷淋测试、高温高湿测试等。

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绪论随着我国国民经济的快速增长,特别是农村及城市电网建设改造步伐的加快和各地房地产业通信技术的高速发展,使我国的电力事业得到了快速发展,从而推动了为电力工业相配套的电工行业,尤其是电线电缆行业的发展,促使数字通信电缆产品得以广泛的应用,同时,为了应对广泛的适用场合和方式,电线电缆的品种发展呈现出多样化的趋势。

电线电缆已经从单纯的电力传输向多功能化发展,即根据不同用途分别被附加了一些新的特性, 例如:阻燃电缆、耐火电缆、低卤低烟电缆、无卤低烟电缆等等。

对电线电缆的阻水要求在近几年特发生了天翻地覆的改变,以前对阻水的要求主要限于海底电缆、超高压电缆和通信电缆的应用上。

但是随着对绝缘吸水和水树的研究及认识的加深,人们越来越意识到防水性能对中高压电线电缆的重要性。

在地下水位较高或常年多雨地区(比如我国长江以南地区),越来越多的用户和各种各样的地区场合对电缆提出了防水的要求。

因此格式的阻水型电缆应运而生!随着时间的发展阻水型电线电缆成为了阻水型电缆产品中的一个重要分支产品,现在除了原始的使用功能和场合之外,还主要用于普通的室外,在风雨天气、潮湿季节,具有阻止水汽、潮气进入电缆内部,促使其仍能保持良好的传输性能的功能。

综合以上背景,本文介绍了我国阻水型电线电缆的发展现状;从阻水型电线电缆的材料、结构设计、制造工艺和使用条件等方面对阻水型电线电缆进行了一系列的讨论分析。

第1章阻水型电缆的诞生和发展1.1 阻水型船用电缆的开发众所周知,舰船长年在海洋的大风大浪中航行,不可避免会发生事故,造成船体损伤并导致海水涌入船舱。

对此有一套应急措施。

首先应立刻查明船体损伤的位置并启动应急抽水泵进行排水,然后组织人员进行抢修并修复,这是船体损伤不严重的理想状态。

若损伤严重,经抢修也无法修复,则要采取第二套应急措施,即迅速关闭通往已损伤舱体的安全门,即让海水只涌入已损伤的船舱,而绝对保证不涌入相邻或其他的船舱,使船体仍能正常航行,直至航行到岸边的船厂进行修复。

此时,如果连接上述两船舱的电缆不采用纵向水密封的话,那么船舱内高压水就会从电缆端头(终端或连接头)或损坏部位,渗入到电缆的缆芯,并沿着缆芯纵向渗透,导致相邻的舱体进水,最终使整个船体都有水涌入,这是绝对不允许的。

为了满足于这种特殊的要求,开发了一种阻水型船用电缆。

该阻水性船用电缆是为一种早期的纵向水密封电缆,其结构是导体为紧压绞合导线,绞合导线之间应填充粘结剂,使导线之间无间隙;然后挤包橡皮绝缘,但其必须与导线紧密粘结,故常在绞线表面涂有粘结剂;最后挤包橡皮护套,但同样要采取上述措施,以保证绝缘与护套之间紧密粘合成一体。

因此,电缆结构致密并不存在微小间隙。

这种电缆通常要进行一项特殊的高水压下渗水试验,即将电缆一端放入含有高压水的试验箱中,另一端放在试验箱外,经数小时后不许有水渗出。

实际上,该产品在上世纪30年代左右就已开发成功并获得了应用。

但是这种电缆只是作为船用电缆中特殊产品,故不为人们广泛关注和知晓。

1.2 阻水型市内话缆开发电缆纵向阻水性能差的主要原因是缆芯中存在间隙,如果将一种憎水填充材料充满注入缆芯中的间隙,这就可达到纵向阻水的目的。

通常用于聚乙烯绝缘、护套市内话缆的油膏填充物,应具有如下一些主要特性:油膏填充物应与电缆材料相容,既不改变原有材料的电性能和机械物理性能,也不能影响电缆的使用寿命;油膏注入缆芯时,要求其粘度底、流动性好、以便能注满所有的间隙,但在电缆运行的工作温度范围内,粘度要高,以免在使用中滴流,失去阻水作用等。

通过反复研究发现,如果要求油膏注入充满整个间隙,通常需要加压的油膏注入设备,并将油膏加温,使其粘度下降,便于注入缆芯,但又不能使线芯绝缘烫伤。

这种填充方式通常称为热填充。

为了避免油膏加温可能损伤绝缘线芯,同时免去油膏加热设备,后期又开发一种触变型油膏,这种油膏在常态下粘度高不会产生滴流,但是在高速搅拌的机械力作用下,其粘度很低,即可在低温条件下进行油膏填充工艺,这种工艺又称为冷填充工艺。

不论是热填充还是冷填充,其均有如下缺陷:都需有一个专用的油膏填充设备,且加工工艺繁琐,生产速度低;在生产过程中都不可避免产生油膏滴流和粘连,使整个车间地面和设备上粘有油膏,把环境和操作人员都搞得很脏;在线路施工中处理电缆终端和连接头时,不仅要清除油膏,给施工人员操作带来了麻烦,而且会搞脏施工现场。

大约在上世纪80年代,国外先进国家针对上述问题,又开发出吸水膨胀带(线、绳) 材,代替了油膏绳填充物。

其工作原理很简单,就是在纤维带内含有众多吸水膨胀粉,当其一旦吸入水分和潮气后会迅速膨胀,堵塞所有空隙,达到电缆纵向阻水的目的。

这样,人们花了数十年时间,用科学技术来提升阻水型市内通信电缆产品的技术水平。

1.3 阻水型电力电缆的开发在上世纪90年代,国外文献报道了有关阻水型电力电缆开发和应用的情况,本世纪初国内有关文献也有报道,这比阻水型市内话缆开发和应用要晚许多年,主要由以下原因造成的:首先,电力电缆的结构不同于通信电缆。

众所周知,通信电缆传输弱电高频信号,其传输特性中有一项很重要的性能指标——传输信号的衰减。

通常电缆的衰减是与电缆工作电容相关,而工作电容除了与绝缘线芯结构和尺寸有关之外,还与绝缘材料的介电常数ε密切相关,聚乙烯ε = 2. 3;发泡聚乙烯ε =1. 6~1. 8;空气介质ε = 1. 0。

因此,通信电缆的绝缘通常由空气和介质共同组成的组合绝缘,即使是纸绝缘实质上也是纸与空气的组合绝缘。

因此通信电缆的缆芯组合通常不如电线电缆那么致密和紧压,总是存在着大量的气隙,这为埋地电缆水分和潮气渗入提供了基础和条件。

电线电缆传输工频强电信号,其重要的一项技术指标是电缆的耐电压水平,而空气的耐电压强度极低。

因此电线电缆绝缘中绝不允许即使极微小的间隙或气孔的存在,其缆芯结构也是致密和紧压的,因此电缆埋地后就不易产生如通信电缆那样潮气以及水分的渗入。

其次水分和潮气影响电缆性能的时效和机理不同。

如上所述,水分和潮气对电力电缆影响是极其缓慢的,反映性能恶劣的时效也是漫长的,而且影响的机理也是错综复杂的。

通过大量研究才认识到形成的机理,并知道它对电缆使用寿命有很大的影响。

据文献报道,有的交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套电线电缆运行时间长达40多年仍能正常运行,可是有的电缆只运行10年左右,即发生了绝缘击穿事故。

经分析这是与电缆制造工艺不良有关,例如制造过程中有极微量水分渗入、绝缘存在极微小气孔、绝缘屏蔽表面有微小的突起等等;或者是与电缆使用和施工不当有关。

例如:电缆直埋于水位较高的沿海地区,敷设施工不当引入潮气等。

这些极微量水分在电缆运行中的电场和温度共同作用下形成水树和电树,经长期不断作用造成绝缘恶化,最终导致树枝状击穿。

于是,人们在电缆制造工艺中加以改进和提高。

例如:将水式(蒸汽为交联媒质) 交联改为干式(氮为交联媒质)交联,严格控制原材料的品质和质量,尽可能减少或避免绝缘屏蔽表面突起和杂质等缺陷;研制并选用抗水树新型绝缘材料;在产品结构上采用阻水型电线电缆,用于某些较为苛刻的运行环境。

由于阻水型市内通信电缆已成熟地应用了数十年,可以认为目前产品已趋于完美、实用和可靠,这为阻水型电线电缆的开发和应用提供了良好的基础,因此可以认为目前的阻水型电线电缆是完全借鉴于阻水型通信电缆而开发出来的新型产品。

它的结构是在绞合导电线芯之间及表面,以及绝缘屏蔽的外面分别绞(嵌)入和绕包吸水膨胀丝(绳) 和带,然后挤包铝塑聚乙烯综合护套。

这种新颖的阻水型电线电缆主要应用于较为苛刻的运行环境。

例如:电缆直埋于水位较高的沿海地区,长期浸在水中或排水不畅的环境,以及雨季频繁的热带或亚热带地区,特别是用于江湖和沼泽等环境下敷设。

第2章阻水型电线电缆的结构、选材、工艺2.1 阻水的可行性分析2.1.1 水分对电缆的危害要确定阻水电缆的结构首先要知道水分对电缆的危害。

一般而言,水分浸入到电缆中后主要影响的是电缆的导体和绝缘。

就导体而言,电缆在正常运行时是处于一个热稳定状态,导体温度一般都在60°C 以上,如果有水分浸入就会导致导体氧化,使得导体中单线间的接触电阻增加从而增大了导体电阻、增加了输电线路的能量损耗。

就绝缘而言,虽然聚乙烯是极难溶于水的非极性疏水物质,但是聚乙烯是一种由结晶相和无定形相组成的半结晶高聚物。

聚乙烯结晶相结构紧密,但晶界存在缺陷;无定形相中的分子排列疏松,分子间存在较大的间隙。

水分子是极性的,在交变电场下扩散力及电场力的共同作用,使水分子很容易渗透到聚乙烯无定形相的空隙和晶相的晶界缺陷中。

交联聚乙烯分子结构中也存在上述问题,同时交联聚乙烯中有较多的交联副产物充当杂质,因而交联聚乙烯在交变电场下也有较大的吸水率。

交联聚乙烯和聚乙烯绝缘吸水后会产生水树, 使得运行中的电缆发生击穿而损坏。

2.1.2 水树的定义和产生在交流电场和水分的作用下,水树是聚合物绝缘材料发生降解的一种现象。

然而在这种条件下也可以产生电树和聚合物的完全击穿,这依赖于准确的实验条件。

电树和击穿与水树是有区别的。

出于这种考虑,对水树的准确定义是非常必要的。

水树是聚合物的降解结构,降解结构具有下列的性能:1永久性;2在极少的潮气和极小的电场下可以成长;3与原始的材料相比较,当潮湿时有极小的电应力,但水树不是短路也不是击穿;4实质上降解结构比原始聚合物有较强的亲水性。

电缆进水后,在电场的作用下,会发生水树老化现象,最后导致电缆击穿。

水树是直径在0.1m到几微米充满水的空隙集合。

绝缘存在中的杂质、气孔及绝缘与内外半导电层结合面的不均匀处所形成的局部高电场部位是发生水树的起点。

水树发生过程一般在八年以上,湿度、温度、电压越高,水中所含离子越多,则水树发展越高。

在潮气和电场的共同作用下,水树是诱发高压电线电缆的主要原因。

自从日本遇到水树这种现象以来,许多文献中都涉及到这一问题。

在人们对材料的超纯性以及材料表面的光滑性的重要作用识别以后,这一方面的技术己取得了巨大的进步。

尽管对于电缆和其材料的水树测试是必要的,但目前的电线电缆己基本具备了抑制水树的能力。

2.1.3 水树的发生、进展的影响因子对水树的发生、进展会产生影响的因子有:时间;外加电压和频率;温度;水质;绝缘材料;电极材料。

着眼以上些因子,归纳实验结构以表示这些因素的影响。

以下就分别各个因素叙述使用这些电极结构做实验或把电缆作试样的实验结构。

1. 时间:在一定条件下对于外加电压时间和水树伸长或发生数的变化情况,有几个报告是不一样的。

例如,在水电极里,外1kHZ、2kV电压时,时间直到140h ,水树对于时间的伸长达到100h的一定值后,观察到几乎不再增加。

有时也看到水树伸长与时间的变化关系呈饱和特性。

一般水树随时间变成有饱和倾向的报告较多,饱和时间和水树的饱和倾向的报告较多,饱和时间和水树的饱和长度各个实验是不同的,这是与电极结构、外加电压、浸水条件等各种实验有关。

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