本發(fā)明屬于電纜技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高效防水電力電纜。

背景技術(shù)：

近年來，有關(guān)電纜電力系統(tǒng)事故中，由于電力電纜著火或浸水而導(dǎo)致電力系統(tǒng)供電中斷的比例有上升趨勢。電纜在敷設(shè)和運(yùn)行期間，外力造成電纜護(hù)套及絕緣損傷或接頭損壞時，潮氣或水分會沿著電纜縱向和徑向間隙滲入，致使交聯(lián)聚乙烯絕緣在運(yùn)行電壓下產(chǎn)生了水樹。水樹經(jīng)一定時間后生長到一定長度會在尖端引發(fā)永久性電樹缺陷，最終導(dǎo)致電纜絕緣擊穿。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，國內(nèi)電網(wǎng)10－35kv電力系統(tǒng)中，地下直埋交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜沒有采用阻水結(jié)構(gòu)的，普遍在運(yùn)行8－12年后就會出現(xiàn)水樹，發(fā)生擊穿事故，嚴(yán)重影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。因此，電纜阻水結(jié)構(gòu)的使用對于保證交聯(lián)聚乙烯電纜的可靠性與壽命都具有非常重要的意義。

由于電纜是經(jīng)過多種工序分別制作完成，在此過程中會在金屬屏蔽帶表面有多種可能產(chǎn)生水分：1)電纜生產(chǎn)過程中材料本身含有水分；2)電纜在生產(chǎn)完成后熱縮帽密封不良好；3)電纜在敷設(shè)中外護(hù)套破損或發(fā)生過電壓時外護(hù)套擊穿；4)制作電纜中間接頭或終端時，制作時未用加熱毯進(jìn)行加熱校直排濕，以及電纜附件在繞包密封時密封不好，電纜接頭部分有潮汽進(jìn)入；5)根據(jù)電滲現(xiàn)象，由于我國大部分雨水呈酸性，電纜長期浸泡在水中，絕緣材料含有水分，水分在電場作用下帶正電，當(dāng)電纜芯加正極性試驗(yàn)電壓時，水分被電纜芯排斥，滲向金屬屏蔽；絕緣中的水分相對較少；當(dāng)電纜芯加負(fù)極性試驗(yàn)電壓時，水分會被電纜芯吸引，滲過絕緣向電纜芯移動，在移動的過程中使絕緣中高場強(qiáng)區(qū)的水分相對增加。在電纜交接竣工試驗(yàn)中和電纜正常運(yùn)行中，水分在電纜中來回游走，導(dǎo)致金屬屏蔽腐蝕；6)電纜滿載――半載――檢修或晝夜溫差較大時外護(hù)套里的氣體會由于正負(fù)壓影響，受熱時電纜護(hù)套里弄為正壓，沖擊附件的密封處，冷卻后電纜護(hù)套里又為負(fù)壓會吸進(jìn)一些潮氣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種適合潮濕環(huán)境的高效防水電力電纜。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種高效防水電力電纜，包括多根絕緣線芯，所述絕緣線芯外包覆護(hù)套層，所述多根絕緣線芯間設(shè)置吸水隔離帶，所述電力電纜上沿長度方向均勻嵌設(shè)多個集水帽，所述集水帽包括強(qiáng)吸部和防水套，所述防水套為外端封閉的管狀；所述防水套的內(nèi)端插入護(hù)套層與吸水隔離帶相抵，所述強(qiáng)吸部位于防水套的內(nèi)端端口處，且強(qiáng)吸部的外徑與防水套的內(nèi)徑一致，所述強(qiáng)吸部的吸水性強(qiáng)于吸水隔離帶。

優(yōu)選的：所述強(qiáng)吸部的一側(cè)與吸水隔離帶相接觸且形狀與吸水隔離帶的端部相匹配，另一側(cè)設(shè)置吸水分離網(wǎng)，所述吸水分離網(wǎng)位于強(qiáng)吸部與多根集水柱之間；所述吸水分離網(wǎng)上設(shè)置多個漏斗狀網(wǎng)孔，所述網(wǎng)孔與強(qiáng)吸部接觸的一端孔徑小于與集水柱接觸的一端；所述集水柱的端部形狀與網(wǎng)孔相匹配，且所述吸水分離網(wǎng)的吸水性比強(qiáng)吸部弱、所述集水柱的吸水性不弱于強(qiáng)吸部。

優(yōu)選的：所述的吸水隔離帶為花瓣?duì)?，花瓣的?shù)目與絕緣線芯數(shù)目一致。

優(yōu)選的：所述的防水套的外壁上均勻涂布密封膠。

優(yōu)選的：所述的護(hù)套層外側(cè)設(shè)置集水帽的部位纏繞密封帶。

優(yōu)選的：所述的強(qiáng)吸部采用高吸水樹脂。

優(yōu)選的：所述的吸水分離網(wǎng)采用吸水膨脹橡膠。

優(yōu)選的：所述的集水柱采用高吸水樹脂。

優(yōu)選的：所述絕緣線芯包括導(dǎo)體以及依次包覆在導(dǎo)體外側(cè)的交聯(lián)聚乙烯絕緣層、半導(dǎo)電阻水帶和金屬屏蔽層。

優(yōu)選的：所述多根絕緣線芯間設(shè)置填充層，所述吸水隔離帶位于填充層中；所述護(hù)套層為聚烯烴護(hù)套層，所述填充層和聚烯烴護(hù)套層間設(shè)置阻水層和鎧裝層。

本發(fā)明具有以下有益效果：能夠極大提升電力電纜的防水效果，減少電纜內(nèi)的水分，提高電纜的使用壽命。本發(fā)明在絕緣線芯中設(shè)置吸水隔離帶，能夠?qū)B入電纜的極少的水分吸收，避免金屬屏蔽層被腐蝕，也杜絕了水分與導(dǎo)體接觸。在護(hù)套等結(jié)構(gòu)的保護(hù)作用下，電纜中滲入的水分是極少的，但在長達(dá)幾年乃至幾十年的使用過程中，尤其是電纜鋪設(shè)在潮濕環(huán)境中時，電纜中難以避免的會滲入一些水分。此時，吸水隔離帶會將滲入的水分吸收，由于強(qiáng)吸部的吸水性強(qiáng)于吸水隔離帶，因此吸水隔離帶中的水分轉(zhuǎn)移至強(qiáng)吸部中聚集起來，使電纜內(nèi)部保持干燥無水分的環(huán)境。

由于集水帽嵌設(shè)在電纜的護(hù)套層，強(qiáng)吸部也位于電纜的邊緣部位，故將水分集中在集水帽中不會對電纜造成影響。此外，本發(fā)明還在強(qiáng)吸部的另一側(cè)設(shè)置吸水分離網(wǎng)和集水柱，進(jìn)一步將水分與線芯隔離。強(qiáng)吸部中的水分轉(zhuǎn)移至集水柱中，當(dāng)集水柱中的收集了較多水分后，吸水分離網(wǎng)開始吸收多余的水分然后膨脹，將集水柱與強(qiáng)吸部分隔開，避免水分回到電纜中。本發(fā)明防水性能優(yōu)異，即使在極為潮濕的環(huán)境里也能保持電纜內(nèi)部的干燥。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中a部的放大圖；

圖3為絕緣線芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為吸水隔離網(wǎng)與集水柱的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4所示吸水隔離網(wǎng)的仰視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1-5所示的一種高效防水電力電纜，包括多根絕緣線芯，所述絕緣線芯外包覆護(hù)套層。絕緣線芯的結(jié)構(gòu)是較成熟的現(xiàn)有技術(shù)，為進(jìn)一步提高電纜的防水性能，如圖3所示，本發(fā)明采用的絕緣線芯包括導(dǎo)體1以及依次包覆在導(dǎo)體1外側(cè)的交聯(lián)聚乙烯絕緣層2、半導(dǎo)電阻水帶3、金屬屏蔽層4，半導(dǎo)電阻水帶3能夠杜絕水與導(dǎo)體接觸。所述絕緣線芯的數(shù)量視電力需求而定，可以三根、五根，也可以是更多或更少，其具體數(shù)目不影響本發(fā)明的技術(shù)方案，圖中顯示的是絕緣線芯為三根的情況。

如圖1所示，所述多根絕緣線芯間設(shè)置吸水隔離帶6，所述吸水隔離帶6的具體形狀與絕緣線芯的數(shù)目有關(guān)，多根絕緣線芯將吸水隔離帶6夾在中間，使其充分吸收電纜中摻雜的水分，如圖1所示，吸水隔離帶6的形狀為為花瓣?duì)?，花瓣的?shù)目與絕緣線芯數(shù)目一致，為三瓣。當(dāng)然，吸收隔離帶6的形狀還可以環(huán)繞多根絕緣線芯s型或風(fēng)扇形，只要達(dá)到充分吸收電纜內(nèi)水分并能與外緣的集水帽10相接觸即可。

為防止吸收隔離帶6所吸入的水分影響電纜功能，所述電力電纜上沿長度方向均勻嵌設(shè)多個集水帽10，所述集水帽10包括強(qiáng)吸部12和防水套11，所述防水套11為外端封閉的管狀，防水套11的外端是指其朝向電纜外側(cè)的一端。即防水套11為集水帽10的外殼，在進(jìn)行安裝時，先在電力電纜上沿長度方向均勻鉆開多個孔，將集水帽10插入孔中實(shí)現(xiàn)對電纜內(nèi)部水分的收集。如圖2所示，所述防水套11的內(nèi)端插入護(hù)套層與吸水隔離帶6相抵，所述強(qiáng)吸部12位于防水套11的內(nèi)端端口處，且強(qiáng)吸部12的外徑與防水套11的內(nèi)徑一致，這里的一致是指強(qiáng)吸部12的外徑與防水套11的內(nèi)徑相同，使強(qiáng)吸部12能夠無縫隙地塞入防水套11中。所述強(qiáng)吸部12的吸水性強(qiáng)于吸水隔離帶6，這樣強(qiáng)吸部12就可將吸水隔離帶6中的水分吸入強(qiáng)吸部12中，保持電纜內(nèi)的干燥，吸水隔離帶6可以采用吸水性一般的吸水纖維、硅膠等材料。

為進(jìn)一步將水分與絕緣線芯隔離，所述強(qiáng)吸部12的一側(cè)與吸水隔離帶6相接觸且形狀與吸水隔離帶6的端部相匹配，例如，當(dāng)吸水隔離帶6靠近電纜外部一側(cè)的形狀為某弧度的弧形時，強(qiáng)吸部12的形狀就是與該弧度相吻合的凹弧，使兩者充分接觸。在強(qiáng)吸部的另一側(cè)設(shè)置吸水分離網(wǎng)13，所述吸水分離網(wǎng)13位于強(qiáng)吸部12與多根集水柱14之間。如圖4、5所示，所述吸水分離網(wǎng)13上設(shè)置多個漏斗狀網(wǎng)孔，所述網(wǎng)孔與強(qiáng)吸部12接觸的一端孔徑小于與集水柱14接觸的一端，即網(wǎng)孔的一側(cè)開口大，一側(cè)開口小，開口大的一側(cè)為靠近強(qiáng)吸部12的一側(cè)，開口小的一側(cè)為靠近集水柱14的一側(cè)。如圖4所示，吸水分離網(wǎng)13的網(wǎng)孔上部小、下部大，強(qiáng)吸部12在吸水分離網(wǎng)13的上部，集水柱14在吸水分離網(wǎng)13的下部。所述集水柱14的端部形狀與網(wǎng)孔相匹配，且所述吸水分離網(wǎng)13的吸水性比強(qiáng)吸部12弱、所述集水柱14的吸水性不弱于強(qiáng)吸部12。這樣集水柱14的端部通過網(wǎng)孔與強(qiáng)吸部12相接觸，使水分進(jìn)一步從強(qiáng)吸部12轉(zhuǎn)移至集水柱14中，當(dāng)集水柱14中水分接近飽和時，水分不再移入集水柱14，轉(zhuǎn)而進(jìn)入吸水分離網(wǎng)13，吸水分離網(wǎng)13吸水膨脹后將集水柱14與強(qiáng)吸部12分離，將水分集中在集水柱14中，使其無法再回到電纜中。為實(shí)現(xiàn)上述功能，所述的吸水分離網(wǎng)13采用吸水膨脹橡膠或其他吸水膨脹材料，所述的強(qiáng)吸部12和集水柱14均采用高吸水樹脂或其他高吸水性材料。

在進(jìn)行電纜的安裝時，將集水帽10插在電纜上，在阻水層7的保護(hù)下，進(jìn)入電纜內(nèi)的水分有限，因此無需將集水帽10設(shè)置的過于密集，如果是安裝潮濕的環(huán)境中，可酌情增加集水帽10的數(shù)量。由于吸水性材料均有一定膨脹性，在將集水帽10安裝在電纜上后，集水帽10中的強(qiáng)吸部12吸收水分膨脹，將防水套11撐開并牢牢卡在電纜上的孔中，使電纜上設(shè)置集水帽10的部位形成密封。更好的是，為確保電纜上設(shè)置集水帽10處的密封效果，所述的防水套11的外壁上均勻涂布密封膠，使其密封牢固。進(jìn)一步的，所述的護(hù)套層外側(cè)設(shè)置集水帽10的部位纏繞密封帶，這樣更好的杜絕了水分伸入電纜中。

如圖1所示，所述多根絕緣線芯間設(shè)置填充層5，所述吸水隔離帶6位于填充層5中。所述護(hù)套層為聚烯烴護(hù)套層9，所述填充層5和聚烯烴護(hù)套層9間設(shè)置阻水層7和鎧裝層8。所述阻水層7為防水的第一道屏障，防止水分進(jìn)入電纜。這樣即使在潮濕環(huán)境中，本發(fā)明的電力電纜在多層阻水結(jié)構(gòu)作用下，滲入的水分也是極少的，在長期使用過程中，滲入電纜的極少水分也被吸水隔離帶6吸收并轉(zhuǎn)移至集水帽10中的集水柱14內(nèi)，使電纜內(nèi)部保持干燥，避免電纜被水分侵入腐蝕，有效延長了電纜的使用壽命。