CN104240825A - 一种大规格环保阻水防鼠防白蚁加强型高压电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明属于用于热带亚热带鼠、蚁密集地区高压电缆的技术领域，具体涉及的是一种大规格特殊结构的新型环保阻水防鼠防白蚁加强型高压电缆，直径大于100mm。本发明的目的是为了防止白蚁和老鼠对电缆的侵害，保证电缆安全、可靠地正常运行。为防止传统防鼠防白蚁电缆给环境造成一定的污染，本电缆采用了大截面次外层尼龙护套加加强性钢丝铠装，双层保护的结构方式。最外层护套采用了高强度5V-90PVC，不添加任何有毒有害的化学药品。从而保证了本电缆即可防鼠防白蚁，又具高性能环保的优越性。

Description

一种大规格环保阻水防鼠防白蚁加强型高压电缆
技术领域
本发明属于用于热带亚热带鼠、蚁密集地区高压电缆的技术领域，具体涉及的是一种大规格特殊结构的新型环保阻水防鼠防白蚁加强型高压电缆，直径大于100mm。
背景技术
白蚁主要分布在北纬45℃到南纬45℃之间的热带、亚热带地区。在中国，发现有白蚁破坏电缆的省市主要有：广东、上海、福建、台湾、江西、浙江、安徽、四川、湖南、湖北、云南、海南等省和广西壮族自治区等。据统计我国广东地区由于白蚁对电缆危害造成的故障约占电缆故障总数的60～70%。为了保证电缆线路的安全、可靠运行，在凡是有白蚁活动的地带，电缆都应采取防白蚁措施。
传统的防鼠防白蚁方法，通常采用化学法，既在电缆护套中加入一定剂量的有毒农药，虽然可以达到防鼠防白蚁的效果，但给环境造成一定的污染，不利于环境保护。其缺点是：①护套含化学药物迁移会造成环境污染；②由于电缆的热效应，使护套所含的防白蚁药物老化、缓释，防白蚁性能降低，不能保证电缆的防白蚁性能长期有效；③在电缆防白蚁层加工过程中，散发出有害气体对生产者造成健康危害；④防护剂的毒性和时效性相互矛盾制约了此方法的发展。
随着社会环保意识的不断提高，客户对产品的环保性能越来越重视，环保型防鼠防白蚁电缆替代化学法防鼠防白蚁电缆是发展的趋势。
发明内容
本发明的目的是为了防止白蚁和老鼠对电缆的侵害，保证电缆安全、可靠地正常运行，提供一种新型环保阻水防鼠防白蚁加强型高压电缆。为防止传统防鼠防白蚁电缆给环境造成一定的污染，本电缆采用了大截面次外层尼龙护套加加强性钢丝铠装，双层保护的结构方式。最外层护套采用了高强度5V-90PVC，不添加任何有毒有害的化学药品。从而保证了本电缆即可防鼠防白蚁，又具高性能环保的优越性。
本发明的技术方案为：
一种大规格环保阻水防鼠防白蚁加强型高压电缆，其制备步骤如下： 
（1）导体制做：导体采用圆形紧压正规绞合；
（2）在制做好的圆形紧压导体上依此挤包导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层；采用三层共挤设备一次性挤出；挤出的电缆在温度300-400℃，压力10-12Mpa下的交联管道内进行交联，制得交联电缆线芯，电缆出末端密封时，导体温度需要降到60℃以下；绝缘层为交联聚乙烯绝缘料；
（3）将三层共挤制做好的交联电缆线芯停放一周，进行脱气；然后在外面绕包一层半导电阻水带，绕包半导电阻水带的搭盖率为25%，阻水带表面电阻≤1500Ω，20℃时体积电阻≤3x104Ω·cm；
（4）在半导电阻水带外面进行铜丝疏绕屏蔽，铜带反向轧接；
（5）成缆：将铜丝疏绕屏蔽后的三根电缆，进行绞合成缆；绞合缝隙采用阻水填充绳进行填充，然后采用两层加强型无纺布反向绕包扎紧电缆；
(6)成缆后挤包第一层PVC 5V-90内护层，形成第一内护层；
(7)钢丝铠装:在挤包好的第一内护层上进行钢丝铠装采用F3.15mm的高碳钢丝，抗拉强度：≥500MPa，采用96根高碳钢丝绞合在电缆上；采用加强型的F3150盘绞机进行高碳钢丝铠装，形成钢丝层；同时在铠装好的钢丝层外面绕包一层包带，以固定钢丝；
(8)挤包第二层PVC 5V-90内护层：钢丝铠装后再挤包第二层内护层，挤出时需要抽真空，真空度为50-60%；该层内护要比其它护层都厚，厚度为4.5mm；
(9)挤包尼龙护套层：在第二层内护层外面，挤包一层改良型尼龙护套，厚度为0.4-0.5mm；挤出温度：200℃～250℃，挤出时需要抽真空，真空度为50-60%；
(10)最后挤包外护层：在尼龙护套层外面，再挤包一层PVC 5V-90外护层，挤出时需要抽真空，真空度为50-60%。
步骤（2）中，绝缘层的厚度由电压等级决定，如：35kV为10.5mm。
步骤（2）中，导体屏蔽层、绝缘屏蔽层为热固型半导电屏蔽料，厚度为0.6-0.8mm。
步骤（3）半导电阻水带成分为：涤纶短纤、阻水粉、黏合剂、半导电黏合剂。
步骤（5）阻水填充绳材质：无纺布和阻水粉。
步骤（5）加强型无纺布材质：聚酯短纤加高强涤纶丝。
步骤(9)中，尼龙护套料是以尼龙12树脂为基料，加入改性剂、抗氧剂，经加工而成。该尼龙护套的硬度＞65 Shore D；拉伸强度＞40 Mpa；断裂伸长率＞280%；缺口冲击强度＞9 kj/m2。其中，断裂伸长率高达280%。
本发明的有益效果为：               
对于采用尼龙护套作为防鼠防白蚁手段之一的电缆来说，最理想的尼龙挤包层是在次外层。然而，对于多芯高压电缆来说，其次外层的直径会非常大，通常大于100mm，在这样大截面的电缆上挤包尼龙护套会非常困难，在收线弯曲时不是纵向开裂就是横向断裂，没有人敢尝试这种结构。为此，我们采用了一种改良型的尼龙护套，以尼龙12树脂为基料，加入改性剂、抗氧剂助剂，经工艺加工而成，挤出温度控制在200℃～250℃之间。挤出时机头上要配以抽真空装置。
该尼龙护套的硬度＞65 Shore D；拉伸强度＞40 Mpa；断裂伸长率＞280%；缺口冲击强度＞9 kj/m2。其中，断裂伸长率高达280%，远大于普通尼龙的160%，故在大直径电缆反复弯曲时，有更好的柔韧性，不易折裂。
高碳钢丝铠装层设置在尼龙护套层内，既起到阻止白蚁突破第一道防线后继续向里咬吃，起到双层保护作用，又起到对电缆高强度支承，防止外力压伤，进行加强性保护的功能。
在绝缘屏蔽层外绕包一层半导电阻水带，可起到径向阻水的作用。在成缆中加入阻水填充绳，可以起到电缆纵向阻水的作用。
总之，本发明的新型环保阻水防鼠防白蚁加强型高压电缆，不仅在功能范围上有了很大拓展，具备了阻水、防鼠、防白蚁、环保、加强型、双层防护鼠蚁等多项功能。而且从性能上也有了较大突破，通过对尼龙的改性，能够在直径超过110mm的大规格电缆上成功进行挤包尼龙护套，并且在弯曲、敷设、使用中保持了良好的柔韧性。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
图中，1.导体，2.导体屏蔽层，3.绝缘层，4.绝缘屏蔽层，5.半导电阻水带，6.铜丝疏绕屏蔽，7.铜带，8.阻水填充绳，9.包带，10.第一内护层，11.钢丝层，12.包带，13.第二层内护层，14.尼龙护套层，15.外护层。
具体实施方式：
为说明本方案的技术特点，下面通过一个对本发明的具体实施方式，结合上面附图，作进一步阐述。
本发明的制备步骤如下： 
（1）导体制做：导体采用圆形紧压正规绞合。
（2）在制做好的圆形紧压导体上依此挤包导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层；采用三层共挤设备一次性挤出，减少每层界面杂质，增加光滑度；挤出的电缆在交联管道中进行高温、高压交联，温度300-400℃，压力10-12Mpa，制得交联电缆线芯，电缆出末端密封时，导体温度需要降到60℃以下；绝缘层为交联聚乙烯绝缘料，绝缘层的厚度由电压等级决定，如：35kV为10.5mm；导体屏蔽层、绝缘屏蔽层为热固型半导电屏蔽料，厚度为0.6-0.8mm。
（3）将三层共挤制做好的交联电缆线芯停放一周，进行脱气；然后在外面绕包一层半导电阻水带（成分为：涤纶短纤、阻水粉、黏合剂、半导电黏合剂），在电缆遇水时，阻水带中的阻水粉迅速膨胀，可起到纵向阻水作用；绕包半导电阻水带的搭盖率为25%，阻水带表面电阻≤1500Ω，20℃时体积电阻≤3x104Ω·cm。
（4）在半导电阻水带外面进行铜丝疏绕屏蔽，铜带反向轧接。
（5）成缆：将铜丝疏绕屏蔽后的三根电缆，进行绞合成缆；绞合缝隙采用阻水填（无纺布+阻水粉）充绳进行填充，然后采用两层加强型无纺布（聚酯短纤+高强涤纶丝）反向绕包扎紧,形成包带。
(6)成缆后挤包第一层PVC 5V-90内护层，形成第一内护层。
(7)钢丝铠装:在挤包好的第一内护层上进行钢丝铠装；由于是采取双层双保险的防鼠防白蚁设计，故钢丝采用了F3.15的高碳钢丝，抗拉强度：≥500MPa；由于将96根高碳钢丝绞合在直径近100mm的电缆上，所需要的力量非常之大，故采用了加强型的F3150盘绞机进行高碳钢丝铠装，形成钢丝层；同时在铠装好的钢丝层外面绕包一层包带，以固定钢丝。
 (8)挤包第二层PVC 5V-90内护层：钢丝铠装后再挤包第二层内护层，挤出时需要抽真空，真空度为50-60%；该层内护要比其它护层都厚，厚度为4.5mm；以起到稳固钢丝层、保护外面尼龙护层的作用。
(9)挤包尼龙护套层：在第二层内护层外面，挤包一层改良型尼龙护套，该层厚度即不能太厚，也不能太薄，最佳控制在0.4-0.5mm左右；太厚了电缆在弯曲时容易裂开，太薄了挤出时难以控制；挤出温度：200℃～250℃，挤出时需要抽真空，真空度为50-60%；尼龙护套料是以尼龙12树脂为基料，加入改性剂、抗氧剂，经加工而成。
(10)最后挤包外护层：在尼龙护套层外面，再挤包一层PVC 5V-90外护层，挤出时需要抽真空，真空度为50-60%。
导体屏蔽层、绝缘屏蔽层、绝缘层、半导电阻水带、阻水填充绳、加强型无纺布等中用的材料，如无特别的限定，均为本领域人员所知。

Claims (8)

1.一种大规格环保阻水防鼠防白蚁加强型高压电缆，其制备步骤如下： 
（1）导体制做：导体采用圆形紧压正规绞合；
（2）在制做好的圆形紧压导体上依此挤包导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层；采用三层共挤设备一次性挤出；挤出的电缆在温度300-400℃，压力10-12Mpa下的交联管道内进行交联，制得交联电缆线芯；电缆出末端密封时，导体温度需要降到60℃以下；绝缘层为交联聚乙烯绝缘料；
（3）将三层共挤制做好的交联电缆线芯停放一周，进行脱气；然后在外面绕包一层半导电阻水带，绕包半导电阻水带的搭盖率为25%，阻水带表面电阻≤1500Ω，20℃时体积电阻≤3x104Ω·cm；
（4）在半导电阻水带外面进行铜丝疏绕屏蔽，铜带反向轧接；
（5）成缆：将铜丝疏绕屏蔽后的三根电缆，进行绞合成缆；绞合缝隙采用阻水填充绳进行填充，然后采用两层加强型无纺布反向绕包扎紧电缆；
(6)成缆后挤包第一层PVC 5V-90内护层，形成第一内护层；
(7)钢丝铠装:在挤包好的第一内护层上进行钢丝铠装采用F3.15mm的高碳钢丝，抗拉强度：≥500MPa，采用96根高碳钢丝绞合在电缆上；采用加强型的F3150盘绞机进行高碳钢丝铠装，形成钢丝层；同时在铠装好的钢丝层外面绕包一层包带，以固定钢丝；
(8)挤包第二层PVC 5V-90内护层：钢丝铠装后再挤包第二层内护层，挤出时需要抽真空，真空度为50-60%；；该层内护要比其它护层都厚，厚度为4.5mm；
(9)挤包尼龙护套层：在第二层内护层外面，挤包一层改良型尼龙护套，厚度为0.4-0.5mm；挤出温度：200℃～250℃，挤出时需要抽真空，真空度为50-60%；
(10)最后挤包外护层：在尼龙护套层外面，再挤包一层PVC 5V-90外护层，挤出时需要抽真空，真空度为50-60%。
2.根据权利要求1所述的大规格环保阻水防鼠防白蚁加强型高压电缆，其特征在于，步骤（2）中，导体屏蔽层、绝缘屏蔽层为热固型半导电屏蔽料，厚度为0.6-0.8mm。
3.根据权利要求1所述的大规格环保阻水防鼠防白蚁加强型高压电缆，其特征在于，步骤（3）半导电阻水带成分为：涤纶短纤、阻水粉、黏合剂、半导电黏合剂。
4.根据权利要求1所述的大规格环保阻水防鼠防白蚁加强型高压电缆，其特征在于，步骤（5）阻水填充绳材质：无纺布和阻水粉。
5.根据权利要求1所述的大规格环保阻水防鼠防白蚁加强型高压电缆，其特征在于，步骤（5）加强型无纺布材质聚酯短纤加高强涤纶丝。
6.根据权利要求1所述的大规格环保阻水防鼠防白蚁加强型高压电缆，其特征在于，步骤(9)中，尼龙护套料是以尼龙12树脂为基料，加入改性剂、抗氧剂，经加工而成。
7.根据权利要求6所述的大规格环保阻水防鼠防白蚁加强型高压电缆，其特征在于，该尼龙护套的硬度＞65 Shore D；拉伸强度＞40 Mpa；断裂伸长率＞280%；缺口冲击强度＞9 kj/m2。
8.根据权利要求1所述的大规格环保阻水防鼠防白蚁加强型高压电缆，其特征在于，步骤（2）中，挤出的电缆在温度320-380℃，压力10-12Mpa下的交联管道内进行交联。
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