CN101430946B - 8.7/10kV及以下矿用监视橡套软电缆的生产方法 - Google Patents

8.7/10kV及以下矿用监视橡套软电缆的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种8.7/10kV及以下矿用监视橡套软电缆及生产方法，提高了井下采煤设备的工作容量，该电缆介电性能优异，稳定可靠。本发明还提供上述电缆的生产方法，该方法工艺先进，提高和改善了电缆的绝缘性能和物理性能，适应高电压等级移动橡套电缆的工作需要。该电缆包括动力线芯导体(1)、内屏蔽层(2)、绝缘层(3)、外屏蔽层(4)、铜丝编织屏蔽层(5)、内护层(6)、监视线芯与半导电绕包带层、外护套(8)，绝缘层(3)为耐高压乙丙橡皮绝缘层。本发明的生产方法主线芯采用三层一次挤出连续硫化工艺技术，保证了整体电缆的耐电压水平和局部放电水平。

Description

8.7/10kV及以下矿用监视橡套软电缆的生产方法
技术领域
本发明涉及一种8.7/10kV及以下矿用监视橡套软电缆及其生产方法，主要包括8.7/10kV和6/10kV两种，主要适用于额定电压为6/10kV、8.7/10kV煤矿井下用移动变压器及类似设备用电源线。
背景技术
随着煤炭工业的发展，井下采煤设备更新换代速度加快，采煤设备的用电容量不断增大。目前煤炭行业MT818-1999标准和GB12972-91国家标准中所包含的井下3.6/6KV移动用变压器及类似设备用电缆不能满足新的煤矿开发的需要，井下变压器的电压等级上升到6/10kV、8.7/10kV已刻不容缓。目前国内6/10kV、8.7/10kV电缆尚无行业和国家标准，没有批量生产的配套产业。
发明内容
本发明针对现有的技术状况提供一种8.7/10kV及以下矿用监视橡套软电缆，提高了井下采煤设备的工作容量，该电缆介电性能优异，稳定可靠。
本发明的另一目的是提供上述移动软电缆的生产方法，该方法工艺先进，提高和改善了电缆的绝缘性能和物理性能，以适应高电压等级移动橡套电缆的工作需要。
本发明的目的是通过以下措施实现的：
一种8.7/10kV及以下矿用监视橡套软电缆，该电缆包括动力线芯导体、内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层、铜丝编织屏蔽层、内护层、监视线芯与半导电绕包带层、外护套，其特征在于绝缘层为耐高压乙丙橡皮绝缘层。
外屏蔽层为易剥离屏蔽层。本发明主要涉及6/10kV和8.7/10kV两种规格电缆。
本发明电缆的生产方法，其特征在于它包括以下步骤：
a、将绞合好的软导体1通过悬链式三层一次挤出连续硫化生产线分层一次成形，挤出导电橡皮内屏蔽层、耐高压乙丙橡皮绝缘层、导体橡皮外屏蔽层，挤出机温度控制在85-95℃，控制生产线速度在4-12米/分钟，通过密闭蒸汽管道加热连续硫化，蒸汽管道温度控制在：150-180℃，再经过密闭式水冷却管道连续冷却形成主绝缘线芯，冷却管道温度在35-50℃之间；
b、将主绝缘线芯用金属纺织机在外屏蔽外面编织一层铜丝编织层；
c、然后用退扭式成缆机将编织好铜丝编织层(5)的三根主绝缘线芯绞合成节距不大于12倍成缆直径的成缆线芯；
d、将成缆线芯通过悬链式单层挤出连续硫化生产线挤出硫化电缆内护套；其工艺参数为生产线的线速度2-8米/分钟，挤出机温度控制在80-100℃，蒸汽管道温度控制在：160-200℃，冷却管道温度在30-50℃之间；
e、在成缆机上将半导电胶布带与监视线芯绕包在电缆内护套外表面组成电缆监视线芯层7；
f、最后通过单层挤出连续硫化生产线将护套橡皮挤包在电缆最外层形成外护套，通过密闭式蒸汽加热管道连续硫化，在通过密封式冷却水管道制成成品电缆，其工艺参数为生产线的线速度2-8米/分钟，挤出机温度控制在80-100℃，蒸汽管道温度控制在：160-200℃，冷却管道温度在30-50℃之间
本发明相比现有技术具有如下优点：
本发明主要提高了电缆的绝缘性能和物理性能，主线芯采用三层一次挤出连续硫化工艺技术，保证了整体电缆的耐电压水平和局部放电水平，使电缆在6/10kV和8.7/10kVT作电压下能够安全可靠的运行，给煤矿井下提供了更高电压等级和大工作容量的移动电缆。
1、本发明将电压等级由原来的3.6/6kV上升到6/10KV、8.7/10kV。所描述的电缆是在原MT818.6-1999标准中MYPTJ-3.6KV电缆基础上通过提高材料性能和电缆加工工艺水平使电缆的额定工作电压提高到6/10kV和8.7/10kV。从而实现了矿用井下用移动橡套电缆的最高电压等级的突破，使井下采煤设备的工作容量大幅度提高。
2、本发明提高和改善了电缆的绝缘性能和物理性能，以适应高电压等级移动橡套电缆的工作需要，其主要性能如下：
a、为适应6/10kV和8.7/10kV高压工作需要线芯增加了局部放电性能。1.73倍U0下局部放电量不大于15Pc(原电缆无该性能要求)。
b、成品电缆能承受4U0(即6/10kV为24KV，8.7/10kV为34.8KV)4小时耐电压试验不击穿。(原电缆3.6/6kV为14.4kV)。
c、本发明中电缆的绝缘橡皮抗拉强度不小于7MPa，而原有电缆为6.5MPa。
d、本发明中电缆的护套橡皮抗拉强度不小于12MPa，而原有电缆为11MPa。
3、本发明的生产方法中，主绝缘线芯、导体半导电橡皮屏蔽、乙丙橡皮绝缘、易剥离半导电皮外屏蔽材料采用特殊设计适宜三层一次挤出连续硫化工艺，保证电缆的绝缘介电水平和局部放电性能。
a、工艺设计采用适宜三层一次挤出的导体屏蔽、绝缘、外屏蔽三种特殊设计的橡皮配方，生产中配合使用相互作用，保证电缆的结构和性能要求。
b、导体屏蔽表面平整光滑电场分布均匀可靠，且与绝缘层内表面结合密实无气孔存在。
c、绝缘层外部表面平整光滑与外屏蔽内表面结合密实无气孔存在，且外屏蔽橡皮具有易剥离特性。
目前国内现有类似产品的标准情况：
在MT818-1999矿用电缆标准中同类产品只有3.6/6kV这一电压等级，6/10kV和8.7/10kV级同类产品没有行业及国家标准，且原3.6/10k标准中导体截面规格只有25mm2、35mm2、50mm2。已不能满足现场使用需要。
本发明开发的电缆不仅将电压等级上升到3.6/10kV、8.7/10kV，导体面增加为25mm2、35mm2、50mm2、70mm2、95mm2、120mm2、150mm2、185mm2等规格，为今后井下增加用电容量提供了较大的余量。
由于电压等级升高，相应的电缆性能也做了增加，例如增加电缆绝缘线芯的局部放电性能检验项目。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中，1、软导体，2、内屏蔽层，3、绝缘层，4、外屏蔽层，5、铜丝编织屏蔽层，6、内护套，7、监视线芯层，8、外护套。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
如图1所示，本发明的6/10kV和8.7/10kV矿用监视橡套软电缆，该电缆包括动力线芯软导体1、导电橡皮内屏蔽层2、耐高压乙丙橡皮制成的绝缘层3、导电橡皮外屏蔽层4、铜丝编织屏蔽层5、橡皮内护套6、橡皮外护套8，橡皮内护套6与橡皮外护套8之间设有监视线芯与半导电绕包带层组成的监视线芯层7。
该电缆的生产方法包括以下步骤：
1、首先将绞合好的软导体1通过悬链式三层一次挤出连续硫化生产线，分层一次成形挤出导电橡皮内屏蔽层2、绝缘层3、导体橡皮外屏蔽层4，其中乙丙绝缘橡皮可采用进口意大利的4044三元乙丙橡胶，它为填加多种配合剂制成的硫化混合橡皮，其主要性能耐电压水平可达到35kV/mm，绝缘电阻可达到1*105Ω，抗拉强度不小于7MPa。工艺参数：挤出机温度控制在85-95℃，控制生产线速度在4-12米/分钟，通过密闭蒸汽管道加热连续硫化，蒸汽管道温度控制在：150-180℃，再经过密闭式水冷却管道连续冷却主绝缘线芯，冷却管道温度在35-50℃之间。该工艺保证了外屏蔽层4的易剥离性能，常温下外屏蔽层的剥离强度一般为20-50MPa，保证了绝缘层3和外屏蔽层4结合紧密无气孔。当把线芯外屏蔽层4表面加温到50℃以上时，剥离效果极佳。
经过连续硫化后内、外屏蔽橡皮导电性能相当稳定，绝缘橡皮的介电性能、物理性能达到最佳状态，绝缘层的偏心度控制在5％以内，从而获得了具有耐电压水平达6/10kV、8.7/10kV的稳定可靠的主绝缘线芯结构。
2、将主绝缘线芯用32锭金属纺织机在外屏蔽层4外面纺织一层铜丝编织层5(兼作地线)。
3、然后用退扭式成缆机将三根主线芯绞合成节距不大于12倍成缆直径的成缆线芯。
4、通过φ150/φ120悬链式单层挤出连续硫化生产线挤出硫化电缆内护套6，其工艺参数为生产线的线速度2-8米/分钟，挤出机温度控制在80-100℃，蒸汽管道温度控制在：160-200℃，冷却管道温度在30-50℃之间。
5、在成缆机上将半导电胶布带与监视线芯绕包在电缆内护层外表面组成电缆监视线芯层7。
6、最后通过φ150/φ120悬链式单层挤出连续硫化生产线，将高质量高强度阻燃型护套橡皮挤包在电缆最外层形成外护套8，通过密闭式蒸汽加热管道连续硫化，在通过密封式冷却水管道制成成品电缆，其工艺参数为生产线的线速度2-8米/分钟，挤出机温度控制在80-100℃，蒸汽管道温度控制在：160-200℃，冷却管道温度在30-50℃之间。
7、成品电缆经耐压试验，局部放电试验等出厂检验后包装。
其中悬链式三层一次挤出连续硫化生产线可采用南京工艺装置配厂的1+2φ90+φ120/φ90三层一次挤出连续硫化生产线，内、外护套的也可采用该厂生产的φ150/φ120悬链式双层共挤或单层两次连续硫化生产线。

Claims (1)

1.一种8.7/10kV及以下矿用监视橡套软电缆的生产方法，其特征在于它包括以下步骤：
a、将绞合好的软导体(1)通过悬链式三层一次挤出连续硫化生产线分层一次成形，挤出导电橡皮内屏蔽层(2)、耐高压乙丙橡皮绝缘层(3)、导体橡皮外屏蔽层(4)，挤出机温度控制在85-95℃，控制生产线速度在4-12米/分钟，通过密闭蒸汽管道加热连续硫化，蒸汽管道温度控制在：150-180℃，再经过密闭式水冷却管道连续冷却形成主绝缘线芯，冷却管道温度在35-50℃之间；
b、将主绝缘线芯用金属纺织机在外屏蔽(4)外面编织一层铜丝编织层(5)；
c、然后用退扭式成缆机将编织好铜丝编织层(5)的三根主绝缘线芯绞合成节距不大于12倍成缆直径的成缆线芯；
d、将成缆线芯通过悬链式单层挤出连续硫化生产线挤出硫化电缆内护套(6)；其工艺参数为生产线的线速度2-8米/分钟，挤出机温度控制在80-100℃，蒸汽管道温度控制在：160-200℃，冷却管道温度在30-50℃之间；
e、在成缆机上将半导电胶布带与监视线芯绕包在电缆内护套(6)外表面组成电缆监视线芯层(7)；
f、最后通过单层挤出连续硫化生产线将护套橡皮挤包在电缆最外层形成外护套(8)，通过密闭式蒸汽加热管道连续硫化，在通过密封式冷却水管道制成成品电缆，其工艺参数为生产线的线速度2-8米/分钟，挤出机温度控制在80-100℃，蒸汽管道温度控制在：160-200℃，冷却管道温度在30-50℃之间。
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