CN105244079A - 柔性高载流直流电缆绝缘料及电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种<b>柔性高载流直流电缆绝缘料及电缆</b>，所述绝缘料包括以下组分：交联聚乙烯，乙烯-醋酸乙烯共聚物，十二烷基磺酸钠，氯化钙，钛酸钡，氧化镁，二氧化硅，NX2040固化剂，复合稀土；电缆的合金导体外依次包裹半导电绕包带和半导电导体屏蔽层，绝缘料外层设有皱纹铜套、聚乙烯内护套以及半导电阻水缓冲带，在所述半导电阻水缓冲带的外侧设有两层挤塑钢丝，在所述挤塑钢丝的外侧设有阻燃保护套。本发明通过对的电缆绝缘层成分的改进，有效提高了电缆的耐高温和柔性性能，由于在绝缘层的组分中添加稀土元素，使电缆具有良好的耐高温、耐磨性能和耐牵引性能，提高了电缆在恶劣环境下的使用寿命。

Description

柔性高载流直流电缆绝缘料及电缆
技术领域
本发明涉及一种电缆及其绝缘料，具体涉及一种柔性高载流直流电缆绝缘料及电缆，属于电缆制造技术领域。
背景技术
最近十几年发展起来的柔直输电中几乎都是采用挤包绝缘电缆。这种柔直电缆最先由ABB公司所属的电缆厂在几乎看不到市场前景的情况下研发出来，它们已在20多个工程中运用，有相当的运行业绩。全球只有一家公司供应柔直电缆绝缘料，而且工作温度只有70℃。与运行温度为90℃的绝缘料相比，使用此柔直电流绝缘料制造的电缆，其输送容量较低。国内尚无厂家供应柔直电缆绝缘料，世界上高载流量的90℃绝缘料也无商品供货；电缆结构尺寸的设计理论缺乏，消除绝缘中空间电荷积累的制造工艺技术还需要研究；电缆连接件的材料和设计理论都急待解决；电缆系统的试验验证技术，比如试验终端等迫切需要解决。
在直流高压电场作用下，电缆面临的主要问题是绝缘介质中或者界面上会积累一定的空间电荷。如果空间电荷密度足够高，局部电场甚至可能超过绝缘介质的击穿场强，导致介质破坏。因此，绝缘材料的空间电荷问题成为制约直流电缆系统向高压及超高压发展的主要障碍之一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种柔性高载流直流电缆绝缘料及电缆，使电缆在高温度下进行直流输电，具有成本造价低、电缆整体重量轻的特点。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种柔性高载流直流电缆绝缘料，其特征在于：所述绝缘料按质量份数计包括以下组分：
交联聚乙烯：35-42份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：15-18份，十二烷基磺酸钠：4-7份，氯化钙：2-5份，钛酸钡：1-3份，氧化镁：1-2份，二氧化硅：2-5份，NX2040固化剂：11-14份，过氧化物交联剂：5-9份，乙撑双硬脂酰胺：5-8份，二月桂酸二丁基锡：3-6份，过氧化物交联剂：2-8份，复合稀土：2-3份；
所述过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯（DCP）、过氧化二叔丁基（DTBP）、二-（叔丁基过氧化异丙基）苯（F40）中的一种或几种。
本发明进一步限定的技术方案是：前述的柔性高载流直流电缆绝缘料，所述复合稀土按重量百分比包含以下成分：Y：7-10%，Sc：11-16%，Gd：5-7%，Sm：11-15%，Pr：13-15%，余量为La。
前述的柔性高载流直流电缆绝缘料，所述交联聚乙烯采用马来酸酐接枝。
一种采用柔性高载流直流电缆绝缘料电缆，包括合金导体，在所述合金导体外依次包裹半导电绕包带和半导电导体屏蔽层，所述半导电屏蔽层外侧设有柔性高载流直流电缆绝缘料，所述绝缘料的厚度为所述合金导体直径的1.1-1.3倍；所述绝缘料外层设有皱纹铜套、聚乙烯内护套以及半导电阻水缓冲带，在所述半导电阻水缓冲带的外侧设有两层挤塑钢丝，在所述挤塑钢丝的外侧设有阻燃保护套；
所述合金导体组分按质量百分比为：碳：0.31-0.43%，镁：5.12-6.15%，铬：2.54-2.56%，硼：0.35-0.38%，镍：1.24-2.26%，钒：3.12-4.15%，铌：0.12-0.14%，钛4.42-6.45%，铝：6.27-7.29%，钼：2.55-3.57%，锆：1.32-1.35%，钋：0.23-0.25%，铁：2.21-2.23%，钽：0.21-0.23%，复合稀土：1.72-2.75%，余量为铜；其中复合稀土的组分按质量百分比为：铒：16-18%，铈：3-5%，镱：13-15%，钕：15-18%，钷：7-9%，钐：11-13%，铥：8-12%，余量为镧。
前述的采用柔性高载流直流电缆绝缘料电缆，所述的挤塑钢丝的内层呈顺时针方向缠绕，外层的挤塑钢丝呈逆时针方向缠绕。
进一步的，前述的采用柔性高载流直流电缆绝缘料电缆，所述合金导体有多根铝合金导丝绞合而成。
本发明的有益效果是：本发明通过对的电缆绝缘层成分的改进，有效提高了电缆的耐高温和柔性性能，由于在绝缘层的组分中添加稀土元素，使电缆具有良好的耐高温、耐磨性能和耐牵引性能，提高了电缆在恶劣环境下的使用寿命；绝缘层不仅具有良好的柔韧性和耐曲绕性，而且耐酸、耐碱、抗水解，低烟、无卤阻燃等优点，而且抗老化，绝缘稳定性优异。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种采用柔性高载流直流电缆绝缘料电缆及其电缆绝缘料，包括由多根铝合金导丝绞合而成的合金导体，电缆的合金导体外依次包裹半导电绕包带和半导电导体屏蔽层，半导电屏蔽层外侧设有柔性高载流直流电缆绝缘料，绝缘料的厚度为合金导体直径的1.2倍；绝缘料外层设有皱纹铜套、聚乙烯内护套以及半导电阻水缓冲带，在半导电阻水缓冲带的外侧设有两层挤塑钢丝，挤塑钢丝的内层呈顺时针方向缠绕，外层的挤塑钢丝呈逆时针方向缠绕，在挤塑钢丝的外侧设有阻燃保护套；合金导体组分按质量百分比为：碳：0.39%，镁：5.29%，铬：2.55%，硼：0.38%，镍：1.72%，钒：3.83%，铌：0.12%，钛5.45%，铝：6.91%，钼：3.17%，锆：1.34%，钋：0.24%，铁：2.22%，钽：0.22%，复合稀土：1.85%，余量为铜；其中复合稀土的组分按质量百分比为：铒：18%，铈：5%，镱：13%，钕：15%，钷：7%，钐：110%，铥：8%，余量为镧。
本实施例的绝缘料按质量份数计包括以下组分：
马来酸酐接枝交联聚乙烯：35份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：15份，十二烷基磺酸钠：4份，氯化钙：2份，钛酸钡：1份，氧化镁：1份，二氧化硅：2份，NX2040固化剂：11份，过氧化物交联剂：5份，乙撑双硬脂酰胺：5份，二月桂酸二丁基锡：3份，过氧化二异丙苯：2份，复合稀土：2份；复合稀土按重量百分比包含以下成分：Y：7%，Sc：11%，Gd：5%，Sm：11%，Pr：13%，余量为La。
实施例2
本实施例提供的一种采用柔性高载流直流电缆绝缘料电缆及其电缆绝缘料，电缆结构与实施例1相同，区别在于绝缘料的组分差异。
本实施例的绝缘料按质量份数计包括以下组分：
马来酸酐接枝交联聚乙烯：38份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：17份，十二烷基磺酸钠：6份，氯化钙：3份，钛酸钡：2份，氧化镁：2份，二氧化硅：4份，NX2040固化剂：12份，过氧化二叔丁基：7份，乙撑双硬脂酰胺：7份，二月桂酸二丁基锡：5份，过氧化物交联剂：6份，复合稀土：2份；复合稀土按重量百分比包含以下成分：Y：8%，Sc：13%，Gd：6%，Sm：13%，Pr：14%，余量为La。
实施例3
本实施例提供的一种采用柔性高载流直流电缆绝缘料电缆及其电缆绝缘料，电缆结构与实施例1相同，区别在于绝缘料的组分差异。
本实施例的绝缘料按质量份数计包括以下组分：
马来酸酐接枝交联聚乙烯：42份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：18份，十二烷基磺酸钠：4份，氯化钙：2份，钛酸钡：1份，氧化镁：1份，二氧化硅：2份，NX2040固化剂：14份，过氧化物交联剂：9份，乙撑双硬脂酰胺：8份，二月桂酸二丁基锡：6份，二-（叔丁基过氧化异丙基）苯：8份，复合稀土：3份；复合稀土按重量百分比包含以下成分：Y：10%，Sc：16%，Gd：7%，Sm：15%，Pr：15%，余量为La。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.柔性高载流直流电缆绝缘料，其特征在于：所述绝缘料按质量份数计包括以下组分：
交联聚乙烯：35-42份，乙烯-醋酸乙烯共聚物：15-18份，十二烷基磺酸钠：4-7份，氯化钙：2-5份，钛酸钡：1-3份，氧化镁：1-2份，二氧化硅：2-5份，NX2040固化剂：11-14份，过氧化物交联剂：5-9份，乙撑双硬脂酰胺：5-8份，二月桂酸二丁基锡：3-6份，过氧化物交联剂：2-8份，复合稀土：2-3份；
所述过氧化物交联剂为过氧化二异丙苯（DCP）、过氧化二叔丁基（DTBP）、二-（叔丁基过氧化异丙基）苯（F40）中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的柔性高载流直流电缆绝缘料，其特征在于：所述复合稀土按重量百分比包含以下成分：Y：7-10%，Sc：11-16%，Gd：5-7%，Sm：11-15%，Pr：13-15%，余量为La。
3.根据权利要求1所述的柔性高载流直流电缆绝缘料，其特征在于：所述交联聚乙烯采用马来酸酐接枝。
4.如权利要求1-3任一权利要求所述的采用柔性高载流直流电缆绝缘料制成的电缆，其特征在于：包括合金导体，在所述合金导体外依次包裹半导电绕包带和半导电导体屏蔽层，所述半导电屏蔽层外侧设有柔性高载流直流电缆绝缘料，所述绝缘料的厚度为所述合金导体直径的1.1-1.3倍；所述绝缘料外层设有皱纹铜套、聚乙烯内护套以及半导电阻水缓冲带，在所述半导电阻水缓冲带的外侧设有两层挤塑钢丝，在所述挤塑钢丝的外侧设有阻燃保护套；
所述合金导体组分按质量百分比为：碳：0.31-0.43%，镁：5.12-6.15%，铬：2.54-2.56%，硼：0.35-0.38%，镍：1.24-2.26%，钒：3.12-4.15%，铌：0.12-0.14%，钛4.42-6.45%，铝：6.27-7.29%，钼：2.55-3.57%，锆：1.32-1.35%，钋：0.23-0.25%，铁：2.21-2.23%，钽：0.21-0.23%，复合稀土：1.72-2.75%，余量为铜；其中复合稀土的组分按质量百分比为：铒：16-18%，铈：3-5%，镱：13-15%，钕：15-18%，钷：7-9%，钐：11-13%，铥：8-12%，余量为镧。
5.根据权利要求4所述的采用柔性高载流直流电缆绝缘料电缆，其特征在于：所述的挤塑钢丝的内层呈顺时针方向缠绕，外层的挤塑钢丝呈逆时针方向缠绕。
6.根据权利要求4所述的采用柔性高载流直流电缆绝缘料电缆，其特征在于：所述合金导体有多根铝合金导丝绞合而成。
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