CN105378858B - 具有厚绝缘层的电力电缆和其制造方法 - Google Patents

具有厚绝缘层的电力电缆和其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105378858B
CN105378858B CN201480010726.1A CN201480010726A CN105378858B CN 105378858 B CN105378858 B CN 105378858B CN 201480010726 A CN201480010726 A CN 201480010726A CN 105378858 B CN105378858 B CN 105378858B
Authority
CN
China
Prior art keywords
insulating barrier
semiconductor layer
power cable
face
conductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480010726.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105378858A (zh
Inventor
T·J·珀森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Global Technologies LLC
Original Assignee
Dow Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Global Technologies LLC filed Critical Dow Global Technologies LLC
Publication of CN105378858A publication Critical patent/CN105378858A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105378858B publication Critical patent/CN105378858B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/02—Disposition of insulation
    • H01B7/0208—Cables with several layers of insulating material
    • H01B7/0216—Two layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing conductors or cables
    • H01B13/06—Insulating conductors or cables
    • H01B13/14—Insulating conductors or cables by extrusion
    • H01B13/141—Insulating conductors or cables by extrusion of two or more insulating layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/15—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. extrusion moulding around inserts
    • B29C48/156—Coating two or more articles simultaneously
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/16—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers
    • B29C48/18—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers the components being layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B3/00—Insulators or insulating bodies characterised by the insulating materials; Selection of materials for their insulating or dielectric properties
    • H01B3/002—Inhomogeneous material in general
    • H01B3/004—Inhomogeneous material in general with conductive additives or conductive layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B9/00—Power cables
    • H01B9/02—Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients
    • H01B9/027—Power cables with screens or conductive layers, e.g. for avoiding large potential gradients composed of semi-conducting layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3462—Cables

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Processes Specially Adapted For Manufacturing Cables (AREA)
  • Insulated Conductors (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

一种电力电缆，其包含：(A)导体，(B)接触所述导体的第一半导体；(C)接触所述第一半导体的第一绝缘层；(D)接触所述第一绝缘层的第二半导体层；(E)接触所述第二半导体层的第三半导体层；(F)接触所述第三半导体层的第二绝缘层；以及(G)接触所述第二绝缘层的第四半导体层。

Description

具有厚绝缘层的电力电缆和其制造方法
技术领域
本发明涉及电力电缆。在一个方面中，本发明涉及包含厚绝缘层的电力电缆，而在另一个方面中，本发明涉及一种制造具有厚绝缘层的电力电缆的方法。
背景技术
挤压式高压电缆利用厚绝缘层以确保可靠使用寿命。这类电缆设计在电缆制造中产生挑战，包括以下：i)足够长的硫化过程以确保内部绝缘层的充分交联，ii)足够冷却过程以冷却电缆从而使得能够卷取，iii)控制冷却以使造成导体从绝缘层“向后收缩”的纵向应力最小化，iv)在一些制造配置中电缆定心的困难，在所述配置中厚壁电缆设计经受导致导体周围的熔融绝缘材料下垂的重力，v)需要较长脱气时间以经由通过厚绝缘层的扩散过程移出交联副产物，以及vi)适用于高压电缆制造的电缆线路的可用性受限制。
现有技术水平的电缆制造方法涉及在两个半导体(屏蔽)层之间以同心方式围绕导体真正三层挤压绝缘层。这一方法在绝缘材料和周围材料之间提供光滑界面并且避免在多步方法中引入污染物。但是，对于厚绝缘层，热诱导的交联和将交联副产物随后抽空或脱气导致低生产率。
尽管已知在多个步骤中挤压绝缘层的潜能，但无参考文献建议由高导电性和/或介电常数的中间层分离的多挤压绝缘层。在不存在此类中间层的情况下层的多重性使得有可能在配合绝缘层之间引入污染物或空隙，其将不利地影响电缆可靠性。此外，因为在多个步骤中挤压绝缘层将需要步骤相对快速连续进行以使得可以应用第二半导体层以允许收集和储存电缆，所以归因于固化较薄层的交联和脱气时间减少的优势丢失，因为绝缘层正如同其在单一步骤中挤压一样厚。另外，在单道次方法中使用多个挤压层将需要现有制造方法安装额外挤压机，以试图获得目前在现有技术水平的真正三层方法中获得的品质。
发明内容
在一个实施例中，本发明是一种制造包含导体、半导体层以及绝缘层的电力电缆的方法，所述方法包含以下步骤：
(A)围绕所述导体挤压位于第一和第二半导体层之间的第一绝缘层以制造包含以下的内部电力电缆：
(1)所述导体，所述导体接触
(2)第一半导体层，所述第一半导体层还接触
(3)第一绝缘层，所述第一绝缘层还接触
(4)第二半导体层，以及
(B)围绕所述内部电力电缆挤压位于第三和第四半导体层之间的第二绝缘层以制造包含所述内部电力电缆的所述电力电缆，其中所述第二半导体层接触：
(5)所述第三半导体层，所述第三半导体层还接触
(6)所述第二绝缘层，所述第二绝缘层还接触
(7)所述第四半导体层。
在一个实施例中，本发明是一种包含以下的电力电缆：
(A)具有外部端面表面的导体，
(B)具有第一和第二端面表面的第一半导体层，所述第一半导体层的所述第一端面表面接触所述导体的所述外部端面表面；
(C)具有第一和第二端面表面的第一绝缘层，所述第一绝缘层的所述第一端面表面接触所述第一半导体的所述第二端面表面；
(D)具有第一和第二端面表面的第二半导体层，所述第二半导体层的所述第一端面表面接触所述第一绝缘层的所述第二端面表面；
(E)具有第一和第二端面表面的第三半导体层，所述第三半导体层的所述第一端面表面接触所述第二半导体层的所述第二端面表面；
(F)具有第一和第二端面表面的第二绝缘层，所述第二绝缘层的所述第一端面表面接触所述第三半导体层的所述第二端面表面；以及
(G)具有第一和第二端面表面的第四半导体层，所述第四半导体层的所述第一端面表面接触所述第二绝缘层的所述第二端面表面。
在一个实施例中，第一和第二道次都是三层挤压物。本发明的方法允许两个道次用相同设备进行，并且维持良好品质界面。中间(第二和第三)半导体层提供高导电性或介电常数的屏障，并且其以可以避免应力集中的方式囊封任何潜在污染物。换句话说，当第三半导体层施加到第二半导体层上时，可能积聚在第二半导体层上的任何污染物被截留在第二和第三半导体层之间。
附图说明
图1是制造本发明内部电力电缆的方法的一个实施例的示意性说明。
图2是本发明的内部电力电缆的一个实施例的示意性说明。
图3是在内部电力电缆上方挤压第三和第四半导体层和第二绝缘层的一个实施例的示意性说明。
图4是本发明的电力电缆的一个实施例的示意性说明。
图5是呈分解形式的本发明电力电缆的组件部分的示意性说明。
具体实施方式
定义
除非相反地陈述，从上下文暗示或本领域惯用的，否则所有份数和百分比都以重量计，并且所有测试方法都是到本发明的提交日为止的现行方法。出于美国专利实践的目的，任何所参考的专利、专利申请或公开的内容都以全文引用的方式并入(或其等效美国版本如此以引用的方式并入)，尤其在所属领域中的定义(在不会与本发明具体提供的任何定义不一致的程度上)和常识的公开方面。
除非另外指示，否则本发明中的数字范围是近似值，并且因此可以包括在所述范围外的值。数字范围包括来自并且包括下限值和上限值、以一个单位递增的全部值，其限制条件是任何较低值和任何较高值之间存在至少两个单位的间隔。举例来说，如果组成特性、物理特性或其他特性(如温度)是从100到1,000，那么明确列举全部个别值(如100、101、102等)和子范围(如100到144、155到170、197到200等)。对于含有小于一的值或含有大于一的分数(例如1.1、1.5等)的范围，一个单位按需要被视为0.0001、0.001、0.01或0.1。对于含有小于十的个位数(例如1到5)的范围，一个单位典型地被视为0.1。这些仅是特别预期的实例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能组合将被视为明确陈述在本发明中。本发明内尤其提供各种电力电缆层的厚度的数值范围。
“包含”、“包括”、“具有”和类似术语意味着组合物、方法等不限于所公开的组分、步骤等，而是相反地可以包括其它未公开的组分、步骤等。相比之下，术语“基本上由……组成”从任何组合物、方法等的范围排除除了对组合物、方法等的性能、可操作性等等并非必需的那些组分、步骤等之外的任何其它组分、步骤等。术语“由……组成”从组合物、方法等排除并未具体公开的任何组分、步骤等。除非另外说明，否则术语“或”是指单独以及呈任何组合形式的所公开的成员。
“电缆”、“电力电缆”和类似术语意味着保护性夹套或护套内的至少一个导电线或光纤。典型地，电缆是典型地在常见保护性夹套或护套中粘结在一起的两个或更多个电线或光纤。个别电线或光纤可以裸露或经覆盖。保护性夹套或护套可以包含一或多个半导体层和/或绝缘层和/或金属带和/或外部涂层。组合电缆可以含有电线和光纤两者。电缆等可以经设计用于低、中、高或超高压应用。典型电缆设计说明于USP 5,246,783、6,496,629以及6,714,707中。
“端面表面”、“平坦表面”、“顶表面”、“底表面”等等与“边缘表面”区别使用。如果形状或配置是矩形，那么物件(例如薄片或膜)将包含通过四个边缘表面(两对相对的边缘表面，每对以直角与另一对相交)接合的两个相对端面表面。如果配置是圆形，那么物件将包含通过一个连续边缘表面接合的两个相对端面表面。在电缆的情况下，层的形状是圆柱形并且因此，内部和外部或第一和第二端面表面弯曲。
“层(Layer)”意味着铺展开或覆盖表面的单一层(thickness)、涂层或层(stratum)。
“多层”意味着其中相邻层彼此接触的两个或更多个层。
导体
导体是电缆的核心。其是第一半导体层围绕其处于缠绕和接触的电缆组件，并且其可以包含单一导电线或一捆导电线。这些电线典型地是金属，优选地是铜或铝。在电力传输铝导体/钢加强(ACSR)电缆中，铝导体/铝加强(ACAR)电缆或铝电缆是典型的。如果导体包含一捆电线，那么个别电线可以用任何适合的粘结或灌封材料(例如环氧树脂)粘结在一起。
在一个实施例中，导体包含光纤。
半导体和绝缘层的化学组成
半导体和绝缘层的组成对于本发明不至关重要并且因此可以广泛变化并且由实际上任何聚合物，最典型地可交联热塑性聚合物制成。这些聚合物在所属领域中是众所周知的并且在一些实施例中，半导体和绝缘层由相同聚合物制成，其中层的不同仅在于存在或不存在导电填充剂，例如导电碳黑、金属颗粒等等。聚合物可以任何适宜方式交联，但典型地是过氧化物和/或湿固化。
适合聚合物的非限制性实例包括苯乙烯类嵌段共聚物(例如SEBS)、基于乙烯的弹性体/塑性体(例如，ENGAGETM和阿菲尼提(AFFINITY)基于乙烯的共聚物)、乙烯嵌段共聚物(OBC)(例如，INFUSETM9507或9100 OBC)以及基于丙烯的塑性体和弹性体(例如VERSIFYTM3300和4200)。适用于本发明的实践的其它TPE聚合物尤其包括例如(但不限于)热塑性氨基甲酸酯(TPU)、乙烯/乙酸乙烯酯(EVA)共聚物(例如，ELVAX 40L-03(40％VA，3MI)(杜邦(DuPont)))、乙烯/丙烯酸乙酯(EEA)共聚物(例如安普利(AMPLIFY))和乙烯丙烯酸(EAA)共聚物(例如百马(PRIMACOR))(陶氏化学公司(The Dow Chemical Company))、聚氯乙烯(PVC)、环氧树脂、苯乙烯丙烯腈(SAN)橡胶以及Noryl改性PPE树脂(SABIC的聚苯醚(PPO)与聚苯乙烯(PS)的非晶形掺合物)。还适用的是烯烃弹性体，包括例如极低密度聚乙烯(VLDPE)(例如乙烯/1-己烯聚乙烯，陶氏化学公司)、均匀支化、线性乙烯/α-烯烃共聚物(例如，三井石油化学株式会社(Mitsui Petrochemicals CompanyLimited)的和德克斯普拉斯特默斯(DEXPlastomers)的)以及均匀支化、实质上线性乙烯/α-烯烃聚合物(例如，乙烯-辛烯塑性体(例如EG8200(PE))和聚烯烃弹性体，陶氏化学公司)。实质上线性乙烯共聚物更全面描述于USP 5,272,236、5,278,272以及5,986,028中。
适用于本发明的额外烯烃互聚物包括非均匀支化的基于乙烯的互聚物，包括(但不限于)线性中密度聚乙烯(LMDPE)、线性低密度聚乙烯(LLDPE)以及超低密度聚乙烯(ULDPE)。市售聚合物包括DOWLEXTM聚合物、ATTANETM聚合物、FLEXOMERTM、HPDE 3364和HPDE8007聚合物(陶氏化学公司)、ESCORENETM和EXCEEDTM聚合物(埃克森美孚化学公司(ExxonMobil Chemical))。适合TPU的非限制性实例包括PELLETHANETM弹性体(路博润公司(Lubrizol Corp.)(例如TPU 2103-90A)；ESTANETM、TECOFLEXTM、CARBOTHANETM、TECOPHILICTM、TECOPLASTTM以及TECOTHANETM(诺誉(Noveon))；ELASTOLLANTM等(巴斯夫(BASF))，和可购自拜耳(Bayer)、亨茨曼(Huntsman)、路博润公司以及麦金莎(Merquinsa)的市售TPU。
层可以并且通常确实含有一或多种添加剂，包括(但不限于)加工助剂、填充剂、交联剂、交联助剂、偶合剂、紫外线吸收剂或稳定剂、抗静电剂、成核剂、助滑剂、塑化剂、润滑剂、粘度控制剂、增粘剂、防结块剂、表面活性剂、增量油、除酸剂以及金属钝化剂。除填充剂外的添加剂典型地以按组合物的重量计0.01wt％或更少到10wt％或更多的范围内的量使用。填充剂一般以更大量添加，但所述量按组合物的重量计可以在低到0.01wt％或更少到50wt％或更多的范围内。填充剂的实例包括(但不限于)粘土、沉淀二氧化硅和硅酸盐、烟雾状二氧化硅、碳酸钙、研磨矿物以及典型算术平均粒径大于15纳米的碳黑。导电添加剂和填充剂(例如在填充组合物中产生小于1,000欧姆/米(ohm-m)的导电率的那些)典型地用于半导体层中，并且非导电性或导电性不佳的添加剂和填充剂(例如产生不少于108ohm-m的绝缘体积电阻率的那些)典型地用于绝缘层中。
混合和制造
电缆层材料的混合可以通过所属领域的技术人员已知的标准设备来实现。混合设备的实例是内部分批混合器，如BanburyTM或BollingTM内部混合器。或者，可以使用连续单螺杆或双螺杆混合器，如FarrelTM连续混合器、Werner and PfleidererTM双螺杆混合器或BussTM捏合连续挤压机。
含有半导体和绝缘层的电缆可以用不同类型的挤压机(例如单螺杆或双螺杆型)制备。常规挤压机的描述可以见于USP 4,857,600中。共挤压和因此挤压机的实例可以见于USP 5,575,965中。典型挤压机在其上游端具有漏斗并且在其下游端下具有模。漏斗馈送到含有螺杆的圆筒中。在下游端，在螺杆末端与模之间，存在过滤网组合和多孔板。挤压机的螺杆部分被视为分成三个部分，馈送部分、压缩部分以及计量部分，和两个区，后加热区和前加热区，所述部分和区从上游延伸到下游。在替代方案中，沿着从上游延伸到下游的轴可以存在多个加热区(两个以上)。如果其具有一个以上圆管，那么圆筒串联连接。每个圆管的长度与直径比在约15∶1到约30∶1的范围内。在其中层在挤压之后交联的电线涂层中，电缆通常立即传送到挤压模下游的加热硫化区中。加热固化区可以维持在约200℃到约350℃范围内，优选地约170℃到约250℃范围内的温度下。加热区可以通过加压蒸汽或感应加热的加压氮气来加热。
制造方法
图1描述内部电力电缆10(图2)的制造的一个实施例。导体11馈送到三层挤压模12，其中第一半导体层、第一绝缘层以及第二半导体层以同心方式施加到所述挤压模。三层挤压是一种已知方法，并且其中每一层同时或接近同时施加，以使得第一半导体层施加在导体上方并且接触导体，第一绝缘层施加在第一半导体层上方并且接触第一半导体层，并且第二半导体层施加在第一绝缘层上方并且接触第一绝缘层。第一半导体层从挤压机13馈送到模12，第一绝缘层从挤压机14馈送到模12，并且第二半导体层从挤压机15馈送到模12。
内部电力电缆10穿过其中各种层交联(部分或完全取决于个别层的组成)的连续硫化(CV)管16，穿过冷却站17，并且最终到卷带盘18。取决于导体、各种层的化学组成以及电缆的物理构造(例如层厚度)，在一些实施例中，这一内部电力电缆可以充当低压或中压电缆。如图2中所见，内部电力电缆10包含导体11(这里显示为一捆电线)、第一半导体层13A、第一绝缘层14A以及第二半导体层15A。所述层围绕导体11以同心圆布置。
在另一个实施例中，内部电力电缆通过首先在导体上方挤压第一半导体层，然后在第一半导体层上方挤压第一绝缘层，并且然后在第一半导体层上方挤压第二半导体层来制造。在一些实施例中，每一层在施加下一层之前至少部分固化。在一个实施例中，第一半导体层和第一绝缘层在施加第二半导体层之前同时或接近同时施加。在一个实施例中，第一绝缘层和第二半导体层同时或接近同时在第一半导体层上方施加。三层挤压是将三个层施加到导体的优选方法。
第三和第四半导体层和第二绝缘层然后以与将其对应部分施加到导体相同的方式施加到内部电力电缆。实际上，如图3中所示，用于构造内部电力电缆10的同一设备可以用于完成电力电缆20的构造(图5)。在这个实例中，内部电力电缆10替代导体11，并且挤压机13用变成第三半导体层13B的组合物馈给模12，挤压机14用变成第二绝缘14B的组合物馈给模12，并且挤压机15用变成第四半导体15B的组合物馈给模12。或者，变成层13B、14B以及15B的组合物可以单独或与变成如上文所描述的相邻层的组合物组合施加。
图4和5示意性地显示电力电缆20的构造。第一挤压道次构造内部电力电缆10，并且第二挤压道次施加第二挤压涂层19。这两个构造的组合是电力电缆20。
本发明的方法允许构造具有厚绝缘(即，总厚度是9毫米(mm)或更多)的电力电缆。“总厚度”意味着电缆中每个绝缘层的厚度的总和。每个绝缘层的厚度可以相同或不同。
出于以下原因中的一种或多种，具有单一厚绝缘层的电力电缆难以制造：(i)其需要足够长硫化过程以确保内部绝缘层的充分交联，(ii)电缆需要足够冷却以使得能够卷取，(iii)需要控制冷却以使可以造成绝缘层从导体向后收缩的纵向应力最小化，(iv)在一些制造配置中电缆定心的困难，在所述配置中厚壁电缆设计经受导致导体周围的熔融绝缘材料下垂的重力，(v)需要较长脱气时间以经由通过厚绝缘层的扩散移出交联副产物，以及(vi)适用于高压电缆制造的电缆线路的可用性受限制。为了避免这些问题中的一些，可以在多个道次中施加绝缘层，但这可以导致污染物在绝缘层之间滞留。
本发明的方法可以产生具有适用于高压应用的总绝缘厚度的电力电缆并且避免这些困难中的一些或全部。这一新颖方法和电缆设计采用通过共挤压和交联生产线的多个生产道次，在所述生产线中由于固化和冷却的限制减少，瞬时线速可以显著增加。向后收缩和下垂显著减少，因为第二道次上的内部电力电缆已经冷却。另外，这一多步方法可以适用于使用目前用于中压电缆的设备的高压电缆。
这一新颖电缆设计还在两个绝缘层之间采用半导体或场分级层。这一中间半导体/场分级层通过囊封在生产内部电力电缆期间可能已经引入在第二半导体层表面上的任何污染物来帮助电缆满足严格的性能测量。此外，这一新颖方法和电缆设计可能通过线速度增加在较大连续硫化(CV)线上增加制造方法宽容度和释放容量(可以在中压CV线上制造较小核心)。这些益处应该也延伸到超高压电缆制造中。
本发明的另一个潜在益处是在内部和外部绝缘层中利用不同绝缘类型的能力。这不仅可以意味着极高品质(最清洁并且最昂贵)材料仅用于内(最高应力)层，价格低廉的材料在外层中，其还提供在外层中引入更柔性或填充绝缘层作为增加电缆柔性的方式的机会。当然，尽管已关于由半导体层分离的两个绝缘层描述本发明，但可以重复所述方法以产生具有三个或更多个绝缘层的电力电缆，每一层由半导体层分离。此外，尽管已关于电力电缆描述本发明，其还可用于制造其它电缆，例如低压和中压电缆、纤维光缆等。
本发明的电缆的半导体和绝缘层的相对厚度可以根据便利性而变化，但典型地每个半导体层比每个绝缘层窄或厚度比每个绝缘层小。每个半导体层典型地(但不必)是类似厚度，例如0.2mm到1.5mm，更典型地0.4mm到1mm，尽管可以认为第二和第三半导体层有效(如果不是物理地)(可以在两层之间存在界面)形成具有两个个别层的组合厚度(例如0.4到3mm)的合并层。当然，第二和第三半导体层可以第一和第四半导体层厚度的一半或更小施加以形成厚度与第一和第四半导体层大致相同或较小的组合中间层，第二和第三半导体层的组合厚度典型地是0.4mm到1.5mm，或0.4mm到1mm。如果厚度比第一和第四半导体层大，那么相对于这些其它两个半导体层，组合的第二和第三半导体层将具有高导电率和/或介电常数。每个绝缘层也典型地(但不必)与另一个(其它)绝缘层厚度相同。
本发明的方法的另一个优势是内部电力电缆可以立即加工成高压电缆，即再次穿过三层挤压生产线，或其可以在相同或不同线上或就此而言在完全不同位置储存一或多天用于随后加工。
在一个实施例中，绝缘层经自由基(例如过氧化物)固化并且因此如图1和3中所描述经受连续硫化以热活化交联剂。在一个实施例中，绝缘材料经湿固化，并且图1和3中所描述的连续硫化管用蒸汽浴或类似处理(未示出)替换以促进水扩散到绝缘层中，或仅仅允许在环境条件下固化。对于湿固化组合物，组合物组分中的一或多者典型地含有硅烷或类似官能团。
尽管已用特定细节描述本发明，但这一细节主要为了说明。所属领域的技术人员可以在不脱离如随附权利要求书中所描述的本发明的精神和范围的情况下进行许多变化和修改。

Claims (9)

1.一种制造包含导体、半导体层以及绝缘层的电力电缆的方法，所述方法包含以下步骤：
(A)围绕所述导体挤压位于第一和第二半导体层之间的第一绝缘层以制造包含以下的内部电力电缆：
(1)所述导体，所述导体接触
(2)第一半导体层，所述第一半导体层还接触
(3)第一绝缘层，所述第一绝缘层还接触
(4)第二半导体层，以及
(B)围绕所述内部电力电缆挤压位于第三和第四半导体层之间的第二绝缘层以制造总绝缘厚度大于或等于9mm的所述电力电缆，所述电力电缆包含所述内部电力电缆，其中所述第二半导体层接触：
(5)所述第三半导体层，所述第三半导体层还接触
(6)所述第二绝缘层，所述第二绝缘层还接触
(7)所述第四半导体层。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在围绕所述内部电力电缆挤压所述第二绝缘层之前所述内部电力电缆的所述第一绝缘层经受自由基促进的交联。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在围绕所述内部电力电缆挤压所述第二绝缘层之前所述内部电力电缆的所述第一绝缘层经受湿气促进的交联。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在制造所述内部电力电缆与围绕所述内部电力电缆挤压所述第二绝缘层之间经过一或多天。
5.一种电力电缆，其包含：
(A)具有外部端面表面的导体，
(B)具有第一和第二端面表面的第一半导体层，所述第一半导体层的所述第一端面表面接触所述导体的所述外部端面表面；
(C)具有第一和第二端面表面的第一绝缘层，所述第一绝缘层的所述第一端面表面接触所述第一半导体的所述第二端面表面；
(D)具有第一和第二端面表面的第二半导体层，所述第二半导体层的所述第一端面表面接触所述第一绝缘层的所述第二端面表面；
(E)具有第一和第二端面表面的第三半导体层，所述第三半导体层的所述第一端面表面接触所述第二半导体层的所述第二端面表面；
(F)具有第一和第二端面表面的第二绝缘层，所述第二绝缘层的所述第一端面表面接触所述第三半导体层的所述第二端面表面；以及
(G)具有第一和第二端面表面的第四半导体层，所述第四半导体层的所述第一端面表面接触所述第二绝缘层的所述第二端面表面；
其中所述第一和第二绝缘层的组合厚度等于或大于9mm。
6.根据权利要求5所述的电力电缆，其中所述第二和第三半导体层的组合厚度是0.4mm到1.5mm。
7.根据权利要求6所述的电力电缆，其中所述第一和第二绝缘层的组成相同。
8.根据权利要求5所述的电力电缆，其中所述第一绝缘层经交联。
9.根据权利要求8所述的电力电缆，其中所述第二绝缘层经交联。
CN201480010726.1A 2013-03-12 2014-02-25 具有厚绝缘层的电力电缆和其制造方法 Active CN105378858B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361777021P 2013-03-12 2013-03-12
US61/777021 2013-03-12
PCT/US2014/018317 WO2014158570A1 (en) 2013-03-12 2014-02-25 Power cable with a thick insulation layer and a method for its manufacture

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105378858A CN105378858A (zh) 2016-03-02
CN105378858B true CN105378858B (zh) 2017-12-26

Family

ID=50240084

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480010726.1A Active CN105378858B (zh) 2013-03-12 2014-02-25 具有厚绝缘层的电力电缆和其制造方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US9728300B2 (zh)
EP (1) EP2973614B1 (zh)
JP (1) JP6467401B2 (zh)
KR (1) KR102231397B1 (zh)
CN (1) CN105378858B (zh)
BR (1) BR112015021502A2 (zh)
CA (1) CA2903909C (zh)
MX (1) MX2015012535A (zh)
TW (1) TWI601160B (zh)
WO (1) WO2014158570A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016097254A1 (en) * 2014-12-19 2016-06-23 Borealis Ag Power cable polymer composition, power cable and uses with advantageous properties
CN107614594B (zh) 2015-05-22 2021-06-01 陶氏环球技术有限责任公司 用于制造具有交联绝缘层的电缆的方法以及用此方法制造的电缆
BR112018069323B1 (pt) * 2016-03-30 2022-08-09 Dow Global Technologies Llc Composição polimérica reticulável, artigo polimérico reticulado e alma de cabo
US11508498B2 (en) * 2019-11-26 2022-11-22 Trimtabs Ltd Cables and methods thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3580987A (en) * 1968-03-26 1971-05-25 Pirelli Electric cable
CN1571075A (zh) * 2003-07-23 2005-01-26 新疆特变电工股份有限公司 一种电磁感应装置用双绕组电缆
CN1879180A (zh) * 2003-07-25 2006-12-13 普雷斯曼电缆系统能源有限公司 制造电缆的连续方法
CN202422803U (zh) * 2011-12-27 2012-09-05 飞洲集团有限公司 充油电缆

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1178673A (en) 1980-06-20 1984-11-27 Alcan International Limited Electrical conductor with two different cross- linked insulating layers
US4457975A (en) * 1981-02-17 1984-07-03 Cable Technology Laboratories, Inc. Tree resistant power cable
JPS63269408A (ja) * 1987-04-28 1988-11-07 Furukawa Electric Co Ltd:The ゴム・プラスチツク電力ケ−ブル
US4857600A (en) 1988-05-23 1989-08-15 Union Carbide Corporation Process for grafting diacid anhydrides
US5272236A (en) 1991-10-15 1993-12-21 The Dow Chemical Company Elastic substantially linear olefin polymers
US5246783A (en) 1991-08-15 1993-09-21 Exxon Chemical Patents Inc. Electrical devices comprising polymeric insulating or semiconducting members
US5783638A (en) 1991-10-15 1998-07-21 The Dow Chemical Company Elastic substantially linear ethylene polymers
US5278272A (en) 1991-10-15 1994-01-11 The Dow Chemical Company Elastic substantialy linear olefin polymers
US5575965A (en) 1995-05-19 1996-11-19 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Process for extrusion
JPH10334748A (ja) * 1997-05-30 1998-12-18 Sumitomo Electric Ind Ltd 固体絶縁ケーブルおよびその製造方法
US6496629B2 (en) 1999-05-28 2002-12-17 Tycom (Us) Inc. Undersea telecommunications cable
SE0001123L (sv) * 2000-03-30 2001-10-01 Abb Ab Kraftkabel
SE0003037D0 (sv) * 2000-08-29 2000-08-29 Abb Ab Elektrisk maskin
ATE420445T1 (de) * 2000-12-06 2009-01-15 Prysmian Spa Verfahren zum herstellen eines kabels mit einer wiederverwertbaren beschichtung
US6714707B2 (en) 2002-01-24 2004-03-30 Alcatel Optical cable housing an optical unit surrounded by a plurality of gel layers
US7149877B2 (en) * 2003-07-17 2006-12-12 International Business Machines Corporation Byte execution unit for carrying out byte instructions in a processor
KR101082455B1 (ko) * 2004-11-23 2011-11-11 프리즈미안 카비 에 시스테미 에너지아 에스 알 엘 케이블 제조 방법
CN101563733B (zh) 2006-12-19 2012-10-31 联合碳化化学及塑料技术有限责任公司 包含剪切致稠组合物的缆线
JP5659450B2 (ja) * 2007-06-13 2015-01-28 日立金属株式会社 ノンハロゲン難燃電線・ケーブル
US20120181059A1 (en) 2009-07-24 2012-07-19 Radermacher J Axel High voltage cable design for electric and hybrid electric vehicles
IN2012DN03436A (zh) * 2009-11-11 2015-10-23 Borealis Ag

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3580987A (en) * 1968-03-26 1971-05-25 Pirelli Electric cable
CN1571075A (zh) * 2003-07-23 2005-01-26 新疆特变电工股份有限公司 一种电磁感应装置用双绕组电缆
CN1879180A (zh) * 2003-07-25 2006-12-13 普雷斯曼电缆系统能源有限公司 制造电缆的连续方法
CN202422803U (zh) * 2011-12-27 2012-09-05 飞洲集团有限公司 充油电缆

Also Published As

Publication number Publication date
US9728300B2 (en) 2017-08-08
TWI601160B (zh) 2017-10-01
EP2973614A1 (en) 2016-01-20
CN105378858A (zh) 2016-03-02
CA2903909C (en) 2022-07-05
EP2973614B1 (en) 2017-11-01
KR20150127617A (ko) 2015-11-17
BR112015021502A2 (pt) 2017-07-18
CA2903909A1 (en) 2014-10-02
MX2015012535A (es) 2016-01-12
TW201447924A (zh) 2014-12-16
JP6467401B2 (ja) 2019-02-13
WO2014158570A1 (en) 2014-10-02
US20160012940A1 (en) 2016-01-14
JP2016516272A (ja) 2016-06-02
KR102231397B1 (ko) 2021-03-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102504156B1 (ko) 설계된 미세구조를 갖는 케이블 재킷 및 설계된 미세구조를 갖는 케이블 재킷의 제조 방법
CN105378858B (zh) 具有厚绝缘层的电力电缆和其制造方法
KR102076671B1 (ko) 전기 케이블용 실리콘 다층 절연물
EP2711934B1 (en) Silicone multilayer insulation for electric cable
KR101915637B1 (ko) 열성 경화 개선 구조를 갖는 절연케이블 및 그 제조방법
KR101968388B1 (ko) 전력 케이블
CN104040645A (zh) 电缆
KR102646332B1 (ko) 설계된 미세구조를 갖는 박리가능한 케이블 재킷 및 설계된 미세구조를 갖는 박리가능한 케이블 재킷의 제조 방법
CN105359363A (zh) 线束
CN103650064A (zh) 制造导线的方法、多层导线预制品和导线
JP4700061B2 (ja) ケーブルの製造方法
CN102254597A (zh) 光伏电缆及其制造方法
CN110534262B (zh) 一种极薄壁型汽车用耐热低压电线制作方法
CN208157127U (zh) 一种防水橡套软电缆
KR102530838B1 (ko) 설계된 미세구조를 갖는 케이블 재킷 및 설계된 미세구조를 갖는 케이블 재킷의 제조 방법
EP4024413A1 (en) Electrically insulated cable and sensor-integrated harness
JP6405485B1 (ja) 多芯型絶縁電線およびその製造方法
JP7330440B2 (ja) 電気絶縁ケーブル
CN202042217U (zh) 光伏电缆
CN114746959A (zh) 多芯电缆
JP6377829B1 (ja) 多芯型絶縁電線およびその製造方法
CN102257577A (zh) 扭绞绝缘电线组件
JP5495039B2 (ja) 絶縁電線およびケーブル
CN205428557U (zh) 一种电力电缆
CN116665951A (zh) 一种车用合金电缆及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant