阻水型电力电缆材料及结构设计

1、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

2、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

3、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。 第三章 阻水材料 （一 ）聚丙烯聚丙烯是丙烯的均聚物，简称 PP 。它具有优良的力

4、学和电绝缘性，良好 的耐化学腐蚀性， 而且耐热性好， 因此 PP 的应用范围很广。 在电线电缆方面，由于聚丙烯优异的电绝缘性能，且不受湿 度的影响，工艺上可连续挤包或以薄膜绕包制造电缆电缆， 故特别适用于高频通信电缆、大长度油矿测井电缆的绝缘、 10KV 及以下的电力电缆及电缆终端盒。聚丙烯的结构特点 聚丙烯的分子结构式如下： 聚丙烯是典型的立体规整型 的高聚物，其性能除和分子量有关，还受到立体规整性的影 响。 聚丙烯通常是等规聚合物，具有高度的结晶性。当 熔融状聚丙烯冷却时，便生成结晶，在杂质或内应力集中处 首选生成晶核，然后从晶核向四周以球形成长，形成球晶。 冷却速度大，则生成的球晶小；缓

5、慢冷却时，球晶的大小为 急冷时的数倍。球晶的数量、大小和种类，对聚丙烯的物性 及工艺性能有很大的影响。球晶越大、越脆，这是因为在紧 密性增加的同时也造成了易于分离的结果。 聚丙烯等规 度高，结晶度越大。此外，在通常情况下，分子量依存性越 大，分子链的扩散越难，结晶度则下降。但即使同样的分子 量，由于成型条件的不同，或以后加热方式的不同，结晶度 也会变化。结晶度的大小直接影响聚丙烯的密度。聚丙烯非 结晶部分的密度为 0.85g/cm3 结晶部分的密度为 0.935g/cm3 一般聚丙烯的结晶度介于 30%70% 之间，密度 为 0.90g/ cm3 左右。 当聚丙烯结构、 结晶薄片的厚度、 球晶

6、 结构、无定形部分状态产生变化时，即使结晶度相等，其物 理性能也不同。一般说来，球晶小的，在急冷和低温下热处 理处，结晶度即使相等， 但屈服强度和冲击强度等也会变大。 聚丙烯的分子量及其分布情况，对熔融时的流动性能（即加 工性能）有很大的影响，其规律与一般高分材料相同。聚丙 烯的性能 电线电缆用聚丙烯有粒料和薄膜两种，下表为聚丙烯的基本性能。项目单位数值密度g/cm30.90-0.91吸水度%0.03-0.04抗拉强度Mpa 30-39伸长率%屈服点10-20断裂点三200抗拉伸性模数Mpa1100-1600压缩强度 Mpa39-56弯曲强度（屈服点）Mpa42-56线膨胀系数10-5/c10.8-11.2成型收缩率 %1.0-2.0洛氏硬度95-105冲击强度kJ/m2无缺口不断 有缺口2.2-5.1体积电阻率Q .m三 1014穿场强MV/m 30相对介电常数（ 1MHZ ）2.0-2.6 介质损耗角正切（