CN109599213A - 美标无局放乙丙绝缘中压电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种美标无局放乙丙绝缘中压电缆，包括导体、导体屏蔽层、乙丙橡胶绝缘层、绝缘屏蔽层、第一绕包层、铜丝疏绕屏蔽层和第二绕包层；所述导体屏蔽层、乙丙橡胶绝缘层和绝缘屏蔽层由内而外挤包于导体外表面，所述第一绕包层为绕包于绝缘屏蔽层外表面的半导电包带，所述铜丝疏绕屏蔽层为铜丝疏绕于第一绕包层外表面形成的屏蔽铜丝层，所述第二绕包层为绕包于铜丝疏绕屏蔽层外表面的半导电包带；一护套层包覆于第二绕包层外表面；该电缆可以承载比较高的故障电流，其特殊的护套层配方及铜丝疏绕屏蔽结构在电缆使用和敷设过程中可承受的拉力大，很难出现拉断情况，使得该电缆更为安全可靠。

Description

美标无局放乙丙绝缘中压电缆
技术领域
本发明涉及一种特种电缆，尤其涉及一种美标无局放乙丙绝缘中压电缆。
背景技术
常规的风能中压电缆设计标准采用国家标准GB/T 33606，其采用铜丝编织屏蔽结构起到疏导短路电流和屏蔽电场的作用。但铜丝编织屏蔽疏导短路电缆的能力并不强，原因是铜丝编织最大编织密度为100%，当线路发生短路故障时，由于铜丝编织的截面积上限较小，承载故障电流的有效截面太小，承载的故障电流仅仅有几千安培，很难保证电缆运行过程中的安全问题。当故障电流过大时，铜丝编织屏蔽易被烧毁，甚至造成更大的线路故障。
同时，铜丝编织屏蔽用铜丝单丝直径很小，韧性不足，在电缆的敷设过程中铜丝编织屏蔽易被拉断，失去承载故障电流的作用。因此，如何开发出一种兼有良好电气性能和机械性能的风能中压电缆成为本领域技术人员努力的方向。
发明内容
本发明目的在于提供一种美标无局放乙丙绝缘中压电缆，该电缆可以承载比较高的故障电流，其特殊的护套层配方及铜丝疏绕屏蔽结构在电缆使用和敷设过程中可承受的拉力大，很难出现拉断情况，使得该电缆更为安全可靠。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种美标无局放乙丙绝缘中压电缆，包括导体、导体屏蔽层、乙丙橡胶绝缘层、绝缘屏蔽层、第一绕包层、铜丝疏绕屏蔽层和第二绕包层；所述导体屏蔽层、乙丙橡胶绝缘层和绝缘屏蔽层由内而外挤包于导体外表面；
所述第一绕包层为绕包于绝缘屏蔽层外表面的半导电包带，所述铜丝疏绕屏蔽层为铜丝疏绕于第一绕包层外表面形成的屏蔽铜丝层，所述第二绕包层为绕包于铜丝疏绕屏蔽层外表面的半导电包带，一护套层包覆于第二绕包层外表面；
所述护套层由以下重量份的组分组成：
乙烯-醋酸乙烯共聚物 20~30份，
马来酸酐接枝聚乙烯 5~10份，
氢氧化铝 40~50份，
重质碳酸钙 1~5份，
硅酮母料 1~3份，
季戊四醇磷酸酯 1~5份，
钛酸钙 0.1~1份，
抗氧剂 0.5~1份，
润滑剂 0.1~1份，
α,ω-端羟基含氢聚二甲基硅氧烷 0.5~2份，
对苯二甲酸二辛酯 0.1~2份，
聚氧乙烯硬脂酸酯 0.1~1份。
上述技术方案中进一步改进的技术方案如下：
1. 上述方案中，所述导体为第I类绞合圆形铜导体。
2. 上述方案中，所述导体屏蔽层、乙丙橡胶绝缘层和绝缘屏蔽层的厚度比为1：（1~10）：1。
3. 上述方案中，所述铜丝疏绕屏蔽层中相邻的铜丝之间的间隙不大于6mm。
4. 上述方案中，所述的抗氧剂为抗氧剂1076或抗氧剂1035或抗氧剂1010中的至少一种。
5. 上述方案中，所述润滑剂为聚乙烯蜡或硬脂酸钙或硅类润滑剂的一种。
6. 上述方案中，所述重质碳酸钙的平均粒径为1~50μm。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
1. 本发明美标无局放乙丙绝缘中压电缆，采用铜丝疏绕于第一绕包层外表面形成屏蔽铜丝层，铜丝疏绕屏蔽结构可根据电缆的不同规格增加铜丝有效屏蔽截面积以承载更高的故障电流，解决了铜丝编织结构屏蔽层截面不够而无法有效的疏导短路电流的问题；另外，铜丝疏绕结构在电缆敷设过程中可承受的拉力大，不易出现被拉断而失去承载故障电流作用的情况，该设计使得电缆可靠性更强。
2. 本发明美标无局放乙丙绝缘中压电缆，其护套层配方在氢氧化铝40~50份、重质碳酸钙1~5份和季戊四醇磷酸酯1~5份的基础上，额外添加了钛酸钙0.1~1份和α,ω-端羟基含氢聚二甲基硅氧烷0.5~2份构成复合抑烟阻燃体系，此聚烯烃护套料在燃烧时具有良好的成炭效果，能够形成连续致密的保护炭层，抑制了烟和热量的传递以及氧气与基体的接触，从而有效的提高了材料的防火阻燃性能；使用该聚烯烃材料作为电缆护套层，不仅能够有效避免火灾的发生或蔓延，其低烟无卤的特性也能为救灾和逃生提供宝贵的时间。
3. 本发明美标无局放乙丙绝缘中压电缆，其护套层材料采用乙烯-醋酸乙烯共聚物20~30份和马来酸酐接枝聚乙烯5~10份作为基体材料，与对苯二甲酸二辛酯0.1~2份以及聚氧乙烯硬脂酸酯0.1~1份协同使用，制得的聚烯烃护套料交联密度高，进一步改善了其力学性能，拉伸强度达15Mpa以上，断裂伸长率达300%以上，用作电缆护套时能够有效避免安装或使用过程中电缆频繁受到过度弯曲、拉伸、扭转而发生断裂等问题影响使用寿命的问题。
附图说明
附图1为本发明美标无局放乙丙绝缘中压电缆结构示意图；
以上附图中：1、导体；2、导体屏蔽层；3、乙丙橡胶绝缘层；4、绝缘屏蔽层；5、第一绕包层；6、铜丝疏绕屏蔽层；7、第二绕包层；8、护套层。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例1~4：一种美标无局放乙丙绝缘中压电缆，包括导体1、导体屏蔽层2、乙丙橡胶绝缘层3、绝缘屏蔽层4、第一绕包层5、铜丝疏绕屏蔽层6和第二绕包层7；所述导体屏蔽层2、乙丙橡胶绝缘层3和绝缘屏蔽层4由内而外挤包于导体1外表面；
所述第一绕包层5为绕包于绝缘屏蔽层4外表面的半导电包带，所述铜丝疏绕屏蔽层6为铜丝疏绕于第一绕包层5外表面形成的屏蔽铜丝层，所述第二绕包层7为绕包于铜丝疏绕屏蔽层6外表面的半导电包带，一护套层8包覆于第二绕包层7外表面；
所述导体1为第I类绞合圆形铜导体；
所述导体屏蔽层2、乙丙橡胶绝缘层3和绝缘屏蔽层4的厚度比为1：（1~10）：1；
所述铜丝疏绕屏蔽层6中相邻的铜丝之间的间隙不大于6mm；
所述护套层8由以下重量份的组分组成：
表1
实施例1以及实施例2的抗氧剂均为抗氧剂1076，实施例3的抗氧剂为抗氧剂1035，实施例4的抗氧剂为抗氧剂1010；
实施例1的润滑剂为聚乙烯蜡，实施例2的润滑剂为硬脂酸钙，实施例3及实施例4的润滑剂均为硅类润滑剂；
所述护套层8通过以下步骤获得：
S1. 称取乙烯-醋酸乙烯共聚物20~30份、马来酸酐接枝聚乙烯5~10份、氢氧化铝40~50份、重质碳酸钙1~5份、硅酮母料1~3份、季戊四醇磷酸酯1~5份、钛酸钙0.1~1份、抗氧剂0.5~1份、润滑剂0.1~1份、α,ω-端羟基含氢聚二甲基硅氧烷0.5~2份，对苯二甲酸二辛酯0.1~2份、聚氧乙烯硬脂酸酯0.1~1份投入密炼机中，在密炼机中混炼至140℃，使各种组分混合均匀，形成混炼胶料；
S2. 将混炼胶料由锥形喂料斗引入双螺杆挤出机熔融挤出加工，然后经单螺杆挤出造粒，得到护套电缆料，备用；
S3. 将所得电缆料通过挤塑机在一区120~130℃、二区130~150℃、三区145~165℃、四区145~165℃、机头140~160℃的温度下挤出，包覆在第二绕包层7外表面，即制得所述护套层8。
对比例1~3：一种聚烯烃护套材料，由以下重量份的组分组成：
表2
对比例1的抗氧剂为抗氧剂1076，对比例2的抗氧剂为抗氧剂1035，对比例3的抗氧剂为抗氧剂1010；
对比例1的润滑剂为聚乙烯蜡，对比例2的润滑剂为硬脂酸钙，对比例3润滑剂为硅类润滑剂；
制备方法为常规方法。
各实施例和对比例制备的聚烯烃护套材料性能检测数据如下：
表3
由表3可知，本发明聚烯烃护套材料无论是拉伸强度和断裂伸长率，还是燃烧时的烟密度都显著优于各对比例，该聚烯烃材料用作电缆护套层时能够改善其使用过程中电缆受到外界恶劣环境影响而使用寿命的问题，同时其燃烧时烟密度小且不释放卤素气体，为救灾和逃生提供了宝贵的时间。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种美标无局放乙丙绝缘中压电缆，其特征在于：包括导体（1）、导体屏蔽层（2）、乙丙橡胶绝缘层（3）、绝缘屏蔽层（4）、第一绕包层（5）、铜丝疏绕屏蔽层（6）和第二绕包层（7）；所述导体屏蔽层（2）、乙丙橡胶绝缘层（3）和绝缘屏蔽层（4）由内而外挤包于导体（1）外表面；
所述第一绕包层（5）为绕包于绝缘屏蔽层（4）外表面的半导电包带，所述铜丝疏绕屏蔽层（6）为铜丝疏绕于第一绕包层（5）外表面形成的屏蔽铜丝层，所述第二绕包层（7）为绕包于铜丝疏绕屏蔽层（6）外表面的半导电包带，一护套层（8）包覆于第二绕包层（7）外表面；
所述护套层（8）由以下重量份的组分组成：
乙烯-醋酸乙烯共聚物 20~30份，
马来酸酐接枝聚乙烯 5~10份，
氢氧化铝 40~50份，
重质碳酸钙 1~5份，
硅酮母料 1~3份，
季戊四醇磷酸酯 1~5份，
钛酸钙 0.1~1份，
抗氧剂 0.5~1份，
润滑剂 0.1~1份，
α,ω-端羟基含氢聚二甲基硅氧烷 0.5~2份，
对苯二甲酸二辛酯 0.1~2份，
聚氧乙烯硬脂酸酯 0.1~1份。
2.根据权利要求1所述的美标无局放乙丙绝缘中压电缆，其特征在于：所述导体（1）为第I类绞合圆形铜导体。
3.根据权利要求1所述的美标无局放乙丙绝缘中压电缆，其特征在于：所述导体屏蔽层（2）、乙丙橡胶绝缘层（3）和绝缘屏蔽层（4）的厚度比为1：（1~10）：1。
4.根据权利要求1所述的美标无局放乙丙绝缘中压电缆，其特征在于：所述铜丝疏绕屏蔽层（6）中相邻的铜丝之间的间隙不大于6mm。
5.根据权利要求1所述的美标无局放乙丙绝缘中压电缆，其特征在于：所述的抗氧剂为抗氧剂1076或抗氧剂1035或抗氧剂1010中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的美标无局放乙丙绝缘中压电缆，其特征在于：所述润滑剂为聚乙烯蜡或硬脂酸钙或硅类润滑剂的一种。
7.根据权利要求1所述的美标无局放乙丙绝缘中压电缆，其特征在于：所述重质碳酸钙的平均粒径为1~50μm。
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