CN105723470B - 具有交联的电绝缘层的能量电缆，和从中提取交联副产物的方法 - Google Patents

具有交联的电绝缘层的能量电缆，和从中提取交联副产物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种能量电缆，它包括含电导体，交联的电绝缘层的至少一个电缆芯，和置于该电缆芯内的沸石颗粒。该沸石颗粒能非常有效地且不可逆地提取并吸收由交联反应衍生的副产物，以便避免在电缆寿命期间在绝缘材料内空间电荷累积。而且，本发明涉及从能量电缆芯中的交联电绝缘层中提取交联副产物的方法，该方法包括制造含沸石颗粒的能量电缆芯，加热该能量电缆芯到引起交联的副产物从交联的电绝缘层中迁移的温度；和然后在该能量电缆芯的周围放置金属屏蔽层。在加热步骤期间，该沸石颗粒基本上不可逆地吸收一些交联副产物，而在环境温度下为气态，例如甲烷，或者具有低沸点的一部分交联副产物通过引起它扩散出电缆芯而消除。

Description

具有交联的电绝缘层的能量电缆，和从中提取交联副产物的 方法
技术领域
本发明涉及具有交联的电绝缘层的能量电缆，和从中提取交联副产物的方法。
背景技术
输送电能的电缆通常包括至少一个电缆芯。该电缆芯通常由被具有半导性能的内部聚合物层，具有电绝缘性能的中间聚合物层，具有半导性能的外部聚合物层按序覆盖的至少一个导体形成。输送中或高压电能的电缆通常包括被至少一个屏蔽层包围的至少一个电缆芯，所述电缆芯(屏蔽层)典型地由金属或金属和聚合物材料制成。该屏蔽层可以制成线材(编织物)形式，绕电缆芯螺旋缠绕的带状物或者绕电缆芯纵向包裹的片材形式。
包围导体的聚合物层通常由聚烯烃-基交联聚合物，尤其交联聚乙烯(XLPE)，或弹性乙烯/丙烯(EPR)或乙烯/丙烯/二烯烃(EPDM)共聚物(同样交联)制成，正例如在WO 98/52197中公开的。在导体上挤出聚合物材料之后进行的交联步骤得到材料满意的机械和电性能，甚至在高温下，在常规使用过程中和在电流过载这两种情况下。
聚烯烃材料，尤其聚乙烯(XLPE)的交联过程要求添加交联剂，通常有机过氧化物到聚合物材料中，和随后在温度下加热，引起过氧化物解离并反应。副产物主要由有机过氧化物分解衍生而形成。在连续电场存在下，被捕获在交联材料内的这种副产物会引起空间电荷累积，这种空间电荷累积可引起放电和最终绝缘击穿，尤其在直流电(DC)能量电缆内。例如，过氧化二枯基，电缆绝缘使用的最常见的一种交联剂，形成甲烷(轻质副产物)和重质副产物，主要地苯乙酮和枯醇。可采用短的脱气工艺，在相对低温(约70℃)下，使甲烷从电缆芯中排放，而苯乙酮和枯醇仅仅可通过在适合于引起副产物迁移的温度(通常约70℃-80℃)下，对电缆芯进行长期脱气工艺，和随后从电缆芯中蒸发才可除去。这一脱气工艺必须进行长的时间(通常15天到约2个月，取决于电缆的尺寸)且不可能连续进行，而是仅仅在可容纳给定电缆长度的大型脱气装置中分批进行。这将在大的程度上增加DC能量电缆的时间和生产成本。
在US 2010/0314022中，公开了采用挤出的聚合物基电绝缘体系，生产绝缘DC电缆的方法，该方法包括下述步骤：提供含配混的聚合物组合物，优选配混的聚乙烯组合物的聚合物基绝缘体系；任选地交联该聚合物组合物；和最后将该聚合物基绝缘体系暴露于热处理工序下，同时聚合物基绝缘体系的外表面被对以非均相分布的在聚合物基绝缘体系内存在的至少一种物质不可渗透的覆盖层覆盖，进而使聚合物基绝缘体系内的至少一种物质的浓度均等化。所述至少一种物质典型地包括交联副产物和各种添加剂，所述添加剂典型地增加材料的导电率。优选地，在DC电缆卷周围包裹薄的金属箔或类似物。备选地，不可渗透的覆盖层可以是金属屏蔽层或者在金属屏蔽层外部排列的外部覆盖物或者鞘。这一方法的总体效果是使在电缆芯中没有除去的交联副产物在绝缘层内的浓度尽可能多地均等化。
JP 64-024308涉及提供有在内部半导层和绝缘层之间或者在外部半导层和绝缘层之间放置的空间电荷缓冲层的DC电力电缆，该空间电荷缓冲层由乙烯与用量为0.01-2mol％/1mol乙烯的芳族单体，例如苯乙烯的共聚物形成。由于芳族单体中苯环的共振效果导致周围电能被吸收并防止形成空间电荷，且另外可改进基础聚合物的介电强度。
JP 02-253513涉及交联的聚乙烯绝缘电缆，它应当防止因与氧气接触引起的氧化降解且应当能在高温下连续操作。作为有机过氧化物的副产物，枯醇经历了降解，形成α-甲基苯乙烯和水。
在氧气存在下加速枯醇的降解。绝缘材料降解的结果是，因上述降解形成的湿气可引起出现孔隙和蝴蝶结(bow-tie)树。为了防止这种缺点，将含氧气吸收剂的塑料材料排列在中心部分和导体的外部半导层上。作为氧气吸收剂，可使用脱氧剂，例如称为Ageless的商购于Mitsubishi Gas Chemical Co.的产品，所述脱氧剂由氧化铁/氯化钾形成。
发明内容
申请人面对消除具有交联绝缘层的能量电缆芯的高温，长的持续脱气工艺的问题，或者至少降低其温度和/或持续时间，以便增加生产率并减少制造成本。上述目标应当在没有增加电缆生产的复杂度下，和当然甚至在安装多年之后，在对电缆性能没有任何有害影响的情况下实现。
可通过提供具有在交联绝缘层附近，更具体地在电缆芯内，例如在电缆导体内部和/或在外部半导层上布置的沸石颗粒的电缆，解决根据下述说明将更加清楚地显而易见的上述和其他问题。该沸石颗粒能非常有效地且不可逆地提取并吸收由交联反应得到的副产物，以便避免在电缆的寿命期间在绝缘材料内空间电荷的累积。
因此，根据第一方面，本发明涉及一种能量电缆，它包括含电导体，交联的电绝缘层的至少一个电缆芯，和置于该电缆芯内的沸石颗粒。
根据第二方面，本发明涉及从能量电缆芯的交联电绝缘层中提取交联副产物的方法，所述方法包括下述按序的阶段：制造包括电导体，含交联副产物的交联电绝缘层，和沸石颗粒的能量电缆芯；加热该能量电缆芯到引起交联副产物从交联电绝缘层中迁移的温度；和然后在该能量电缆芯周围放置金属屏蔽层。
本发明方法的加热步骤引起交联副产物中的至少一部分基本上不可逆地吸收到沸石颗粒内部，而另一部分扩散到电缆芯外侧。
特别地，在加热步骤期间，沸石颗粒基本上不可逆地吸收一些交联副产物。在该加热步骤期间，一部分交联副产物(它在环境温度下为气态，例如甲烷，或者具有低沸点)通过引起它扩散出电缆芯而消除。优选地，在70℃-80℃的温度下进行加热步骤7-15天的时间。在交联的电绝缘层附近内存在沸石颗粒避免延长脱气工序较长时间(通常15-30天)以供除去高沸点副产物，例如枯醇和苯乙酮。
除非另有说明，对于本发明说明书和随后权利要求的目的来说，表达用量，数量，百分比等等的所有数值要理解为在所有情况下用术语“约”修饰。此外，所有范围包括所公开的最大点和最小点的任何组合，且包括在其内的任何中间范围，这些中间范围可能或者可能没有在本文中具体地枚举。
对于本发明的目的来说，术语“中压”通常是指1kV至35kV的电压，而“高压”是指大于35kV的电压。
“电绝缘层”是指由具有绝缘性能，亦即具有至少5kV/mm，优选至少10kV/mm的介电强度(电介质击穿强度)的材料制成的覆盖层。
“交联的电绝缘层”是指由交联聚合物制成的绝缘层。
对于本发明说明书和随后权利要求的目的来说，“不可逆的吸收”和类似术语是指一旦被沸石颗粒吸收，则在电缆包围于气密鞘，例如金属屏蔽层内之后，观察到实质上没有副产物释放。
“芯”或“电缆芯”是指含电导体，包围所述导体的绝缘层，和任选地至少一层半导层，例如相对于绝缘层，在径向向内的位置上包围导体的内部半导层和/或包围绝缘层的外部半导层的电缆部分。
对于本发明说明书和随后权利要求的目的来说，术语“在电缆芯内”是指在电缆芯组件中至少一个内部或者与之直接接触的任何位置。
根据第一实施方案，电导体由多个绞合的电导长丝形成，和沸石颗粒置于所述长丝当中的孔隙内部。
本发明的电缆可具有一个，两个或三个电缆芯。
优选地，本发明的电缆包括含至少一个半导层的电缆芯。
根据第二实施方案，沸石颗粒与半导层接触地放置。优选地，这种半导层是位于交联的电绝缘层上的外部半导层。
根据第三实施方案，沸石颗粒置于半导层内。优选地，这种半导层是位于电导体上的内部半导层。
根据第四实施方案，沸石颗粒位于电导体的长丝当中的孔隙内部，或者位于半导层，优选外部半导层内部或者与之接触地放置。按照该方式，沸石颗粒的效果在电绝缘层的两侧上起作用，和因此交联副产物的提取与吸收更加有效。
本发明的沸石颗粒可以分散在置于电缆芯内的材料中或者其上。
根据优选的实施方案，沸石颗粒分散在填充材料内。填充材料优选是聚合物填充材料，它可在通过连续沉积工艺，特别地通过挤出或者通过拉挤，在电缆芯内提供。填充材料优选是缓冲填充材料，它通常置于形成能量电缆的电导体的长丝当中，以便避免水或湿气扩散，所述水或湿气可在电缆导体内部渗透，特别地当电缆安装在非常潮湿的环境内或者安装在水下时。缓冲填充材料通常包括聚合物材料和用吸水粉末，例如聚丙烯酸钠粉末填充的吸湿材料，例如基于乙烯共聚物，例如乙烯/乙酸乙烯酯共聚物的配混物。
根据另一实施方案，沸石颗粒分散在吸湿纱线或吸湿带状物的表面上。在能量电缆内，通常已知吸湿纱线与导体长丝和/或与外部半导层接触地放置，以便提供水阻挡性能。吸湿纱线通常由聚合物长丝，例如聚酯长丝制造，在所述聚合物长丝上借助粘合剂材料，典型地聚乙烯醇(PVA)沉积吸湿材料颗粒，例如聚丙烯酸盐。根据本发明，可通过在聚合物长丝上沉积吸湿颗粒和沸石颗粒的混合物，改性这种纱线。特别地，聚合物长丝可用粘合剂材料的溶液增湿，然后在其上撒洒沸石颗粒，并保持捕获在溶液中，和在干燥之后保持在粘合剂材料内。
可使用类似的技术提供含沸石颗粒的吸湿带状物。在能量电缆中常用的吸湿带状物可以是非传导性的，在此情况下，它们被置于电缆屏蔽层上，或者它们可以是半导性的，当与外部半导层接触地放置时。在通常由聚合物长丝的非织造织物制成的带状物上，借助以上提及的粘合剂材料沉积吸湿材料的颗粒，例如聚丙烯酸盐。根据本发明，可通过在非织造织物上沉积吸湿颗粒和沸石颗粒的混合物，改性这种带状物。
根据上述优选的实施方案，显而易见的是，可借助电缆元件(它已经是能量电缆的常见组件)，例如吸湿纱线或者带状物或者缓冲填充材料，将沸石颗粒置于交联的电绝缘层附近，进而避免该电缆补充有常规电缆不会需要的额外组件。这将显著降低电缆制造成本和时间。上述优点不排除借助有目的地置于电缆内的一种或多种额外的组件，提供能量电缆以沸石颗粒的可能性，以获得交联副产物的提取与吸附。
关于适合于本发明的沸石颗粒，它们可以选自宽范围的天然或合成来源的具有微孔结构的硅铝酸盐，所述微孔结构可以容纳各种阳离子，例如Na+,K+,Ca2+,Mg2+和其他。它们充当分子筛，因为它们具有主要基于尺寸排阻工艺，选择性筛选分子的能力。它们也广泛地用作催化剂，特别地在石化工业中。
尽管没有束缚于任何理论来解释本发明，但申请人认为沸石颗粒尤其有效作为用于交联副产物，例如苯乙酮和枯醇的不可逆的吸附剂，因为这些分子当进入到沸石微孔结构内时，似乎经历低聚反应(具体地二聚化反应)，将它们转化成更加庞大得多的分子。结果，现在庞大的交联副产物不可逆地捕获在沸石结构内且不可能往回迁移到外侧，甚至在长期暴露于相对高温，例如在使用过程中能量电缆达到的那些温度下之后。甚至在不存在低聚反应的情况下，副产物主要保留在沸石颗粒内部，因为它们在交联聚合物内的溶解度低于沸石颗粒内部的溶解度。
优选地，沸石颗粒具有等于或低于20，更优选等于或低于15的SiO2/Al2O3摩尔比。
优选地，沸石颗粒具有等于或大于的可沿着至少一个(优选所有三个)晶胞轴方向延伸的球体的最大直径(下文也称为“球体直径”)。正如沸石领域公知的，这一球体直径提供关于在沸石结构内存在的通道尺寸的定量信息，这可在一个维度，两个维度或三个维度上发展(所谓的“维度”可以是1,2或3)。优选地，本发明的沸石颗粒的维度为2，更优选3。
优选地，沸石颗粒具有以Na2O表达的等于或低于0.3wt％的钠含量。
与具有在本发明范围以外的至少一个提及特征的其他沸石颗粒相比，具有在本发明优选范围内的SiO2/Al2O3摩尔比，球体直径和钠含量的沸石颗粒能在给定时间内吸收更多的高沸点交联副产物量。
可例如在IUPAC Recommendations 2001,Pure Appl.Chem.，第73卷，第2期，第381-394页，2001中，或者在International Zeolite Association(IZA)(http://www.iza-structure.org/)的网页中发现关于沸石命名和参数的更多细节。
关于置于交联电绝缘层附近的沸石颗粒量，它可在宽范围内变化，且主要取决于沸石的类型，待消除的副产物量，绝缘层的厚度，脱气温度，和最终的目标副产物含量。根据初步评价，假设最终目标为0.32wt％的枯醇含量，则优选地，对于25mm的绝缘层厚度来说，沸石颗粒的存在量为70g/m至1000g/m，和对于15mm绝缘层厚度来说，为27g/m至450g/m，更优选对于25mm的绝缘层厚度来说，沸石颗粒的存在量为70g/m至210g/m和对于15mm绝缘层厚度来说，为27g/m至80g/m，其中该单位表达为沸石颗粒量(单位g)vs电缆长度(单位m)。鉴于上述范围和指示，本领域技术人员在没有过度负担的情况下，能确定加入到给定绝缘层内的合适量的沸石颗粒。
关于交联的电绝缘层，它优选包括至少一种聚烯烃，更优选至少一种乙烯均聚物或乙烯与至少一种α-烯烃C3-C12的共聚物，其密度为0.910g/cm3至0.970g/cm3，更优选0.915g/cm3至0.940g/cm3。
优选地，乙烯均聚物或共聚物的熔融温度(Tm)高于100℃，和/或熔融焓(ΔHm)高于50J/g。
优选地，乙烯均聚物或共聚物选自：密度为0.926g/cm3至0.970g/cm3的中密度聚乙烯(MDPE)；密度为0.910g/cm3至0.926g/cm3的低密度聚乙烯(LDPE)和线性低密度聚乙烯(LLDPE)；密度为0.940g/cm3至0.970g/cm3的高密度聚乙烯(HDPE)。在本发明的一个实施方案中，交联的电绝缘层包括LDPE。
优选地，通过与至少一种有机过氧化物反应，使形成交联的电绝缘层的聚烯烃交联。优选地，该有机过氧化物的化学式为R1-O-O-R2，其中R1和R2，彼此相同或不同，是直链，或优选支链烷基C1-C18，芳基C6-C12，烷芳基或芳烷基C7-C24。在优选的实施方案中，有机过氧化物选自：过氧化二枯基，过氧化叔丁基枯基，2,5-二甲基-2,5-二(过氧叔丁基)己烷，过氧化二叔丁基，或其混合物。
优选地，将用量为0.05％至8wt％，更优选0.1％至5wt％的有机过氧化物加入到聚烯烃中。
交联的电绝缘层可进一步包括有效量的一种或多种添加剂，所述添加剂例如选自抗氧化剂，热稳定剂，加工助剂，抗焦烧剂，无机填料。
本发明的电缆进一步包括至少一层半导层。该半导层优选由交联的聚合物材料，更优选与电绝缘层所使用的相同的交联聚烯烃和至少一种导电填料，优选炭黑填料形成。导电填料通常分散在交联的聚合物材料内，其用量例如提供具有半导性能，亦即获得在室温下小于500Ω-m，优选小于20Ω-m的体积电阻率值的材料。典型地，炭黑量的范围可以是1至50wt％，优选3至30wt％，相对于该聚合物的重量。
可根据已知的技术，尤其通过在电导体上挤出电绝缘层和至少一层半导层，进行本发明的能量电缆的生产。
根据优选的实施方案，电导体通过多个绞合的导电长丝形成，且沸石颗粒置于所述长丝当中的孔隙内部。
或者，沸石颗粒可优选沉积在与绞合的导电长丝接触放置的至少一种吸湿纱线上。
根据另一实施方案，沸石颗粒可分散在填充材料内，和在电导体上挤出或拉挤含有沸石颗粒的填充材料，以便填充导体长丝当中的孔隙。
根据另一优选的实施方案，含有沸石颗粒的吸湿带状物被缠绕在电绝缘层上布置的外部半导层上。随后，加热不具有金属屏蔽层的电缆芯到以便引起交联副产物从交联的电绝缘层迁移到沸石颗粒中的温度，进而沸石颗粒吸收交联副产物。之后，根据公知的技术，在能量电缆芯周围放置金属屏蔽层。
附图说明
根据下文给出的详细说明，参考附图，进一步的特征将变得显而易见，其中：
图1是根据本发明的能量电缆，尤其适合于中或高压的能量电缆的第一实施方案的横截面；
图2是根据本发明的能量电缆，尤其适合于中或高压的能量电缆的第二实施方案的横截面；
图3，4和5示出了根据下文报道的实施例获得的一些实验结果。
具体实施方式
在图1中，示意性示出了根据本发明的电缆(1)的第一优选实施方案的横截面，它包括电导体(2)，内部半导层(3)，电绝缘层(4)，外部半导层(5)，金属屏蔽层(6)和鞘(7)。电导体(2),内部半导层(3),电绝缘层(4)和外部半导层(5)构成了电缆(1)的芯。电缆(1)尤其拟用于输送中或高压电流。
导体(2)由通过常规方法绞合在一起的金属长丝(2a)，优选铜或铝或二者组成。根据已知技术，通过挤出聚合物材料，制造电绝缘层(4)，半导层(3)和(5)。围绕外部半导层(5)通常布置由绕电缆芯螺旋缠绕的导电线材或长条或者纵向包裹和交叠(优选胶合)在底下层上的导电带状物制成的金属屏蔽层(6)。所述线材，长条或带状物中的导电材料通常是铜或铝或二者。屏蔽层(6)可以被通常由聚烯烃，通常聚乙烯，尤其高密度聚乙烯制成的鞘(7)覆盖。根据本发明的一个实施方案，将在填充材料内分散的沸石颗粒置于所述长丝(2a)当中的孔隙(2b)内部。
在图2中，示意性图示了根据本发明的电缆(1)的另一实施方案的横截面，它包括与图1中描述相同的元件，并增加了在外部半导层(5)上缠绕的沸石颗粒在其内分散的吸湿带状物(8)。在进一步的实施方案中，沸石颗粒也可分散在置于形成电导体(2)的金属长丝(2a)当中的孔隙(2b)内部的填充材料内，这类似于图1中所描述的。
在另一进一步的实施方案中，电缆(1)中的半导层(3)为在电导体(2)周围缠绕的半导带状物形式，例如含有沸石颗粒的半导带状物形式。
图1和2仅仅示出了本发明的两个实施方案。可根据具体的技术需求和应用要求，在没有脱离本发明范围的情况下，对这些实施方案作出合适的改性。
提供下述实施例，进一步阐述本发明。
实施例1-7
进行一些试验，评价不同材料吸附枯醇的能力，枯醇是由聚乙烯与过氧化枯基的交联反应衍生的主要副产物之一。在由非织造聚酯织物制造的小袋中放置用量为约0.6g的颗粒形式的每一材料，所述小袋是多孔的，以便允许枯醇分子自由地迁移。
将待测试的材料的小袋置于由铝制成的圆柱体内，所述圆柱体具有多个凹口容纳样品和其中放置含有枯醇的玻璃烧杯的中心圆形腔。在凹口之一中，放置交联聚乙烯(XLPE)的充分脱气的样品，测量在该材料内的枯醇溶解度作为参考。用提供有O形环的密闭板紧固含有待测试的材料的小袋，XLPE样品和枯醇的圆柱体以获得气密包封。当在40℃-70℃范围内的所有温度下达到渐近(asymptotic)条件时，通过在规则的时间间隔处称取样品一直到1460小时暴露于枯醇下，测量被每一样品吸附的枯醇量。在每一样品内枯醇的溶解度计算为：
C.A.溶解度＝C.A.％/p(C.A.)
其中：
C.A.％是相对于样品的起始重量，被该样品吸附的枯醇的重量百分比；
p(C.A.)是在测试温度下的枯醇蒸汽张力(以bar表达)。
在不同温度(40℃,60℃和70℃)下进行试验，结果报道于表1中。
表1
标有星号(*)的实施例是对比例。
XLPE：通过过氧化枯基(1.45wt％，在120℃下预热2分钟，在150℃下加热15分钟和最终在20℃下冷却)交联的聚乙烯(Borealis LE 4253)；
Dellite 72T：用季铵盐(Laviosa Chimica Mineraria S.p.A.)改性的蒙脱土纳米粘土；
Carbon D：活性炭CarbonDecolorans编码434507(Carlo Erba,IT)；
Supercarb：活性炭吸附剂2-4566(SUPELCO,Bellefonte PA USA)；
J550：聚丙烯酸钠树脂Aqua keep 10SH-P(SUMITOMO SEIKA)；
CBV 600：Y-型沸石，其比表面积＝660m2/g；SiO2/Al2O3之比＝5.2；Na2O％＝0.2；维度＝3；
CBV 712：Y-型沸石，其比表面积＝730m2/g；SiO2/Al2O3之比＝12；Na2O％＝0.05；维度＝3；
根据表1中报道的数据，显而易见的是，在本发明的实施例6和7中，沸石能以比借助其他吸收材料，例如蒙脱土纳米粘土，碳颗粒和聚丙烯酸钠树脂(一种在能量电缆中常用的吸水材料)可获得的吸收量大得多的量大量地吸收枯醇。
实施例8-11
为了模拟在能量电缆内的条件，根据下述方法评价沸石CBV 600的吸收能力。
将常用作DC能量电缆的绝缘材料的可交联的Borealis LE 4253用于生产以上公开的新交联聚乙烯圆盘。
将新交联的LE 4253圆盘(直径140mm，厚度2.87mm)置于与实施例1-7中类似的圆柱体内，但不具有凹口和腔以容纳样品和容器，并在该圆盘上放置实施例1-7中描述的含有沸石CBV 600的三个小袋(沸石/LE 4253重量比＝0.013)。气密封闭该测试装置，并在测试温度(60℃或40℃)下维持16天。在图3-4的示意图中，报道了在原样制备(即就在交联之后)和在与沸石接触之后的LE 4253圆盘内苯乙酮和枯醇量。当与沸石颗粒接触放置时，在绝缘材料内的交联副产物量的显著下降是明显的。
实施例12-13
为了评价甚至在室温下储存期间，沸石颗粒吸收交联副产物的能力，将沸石CBV600(实施例12)或沸石CBV712(实施例13)的样品置于由PolylamTM制造的袋子内，在所述袋子内还放置含有枯醇的小容器。气密密闭该袋子。通过在一定时间之后从袋子中提取沸石样品，测量随着时间流逝被沸石样品吸附的枯醇量。在图5的示意图中报道了结果，根据该图，似乎沸石继续吸附枯醇，甚至在23℃下在大于4000小时暴露之后。根据这些数据，我们可推导不仅在脱气加热期间，而且在环境温度下储存电缆期间，置于能量电缆的绝缘层附近的沸石颗粒应当能消除交联副产物。

Claims (12)

1.一种能量电缆，它包括含电导体、过氧化物交联的电绝缘层的至少一个电缆芯，以及置于该电缆芯内的沸石颗粒，其中沸石颗粒具有
-等于或低于20的SiO2/Al2O3摩尔比；
-等于或大于的可沿着晶胞轴方向的至少一个延伸的球体的最大直径；
-等于或低于0.3wt％的用Na2O表达的钠含量。
2.权利要求1的能量电缆，其中通过多个绞合的导电长丝形成电导体，和将沸石颗粒置于所述多个绞合的导电长丝当中的孔隙内部。
3.权利要求1的能量电缆，其中该电缆芯包括至少一层半导层。
4.权利要求3的能量电缆，其中沸石颗粒与半导层接触地放置。
5.权利要求4的能量电缆，其中半导层是包围电绝缘层的外部半导层。
6.权利要求3的能量电缆，其中沸石颗粒置于半导层内。
7.权利要求6的能量电缆，其中半导层是包围电导体的内部半导层。
8.权利要求1的能量电缆，其中沸石颗粒分散在基底内/上，这种基底包括任何填充材料，吸湿纱线或吸湿带状物。
9.权利要求1的能量电缆，其中沸石颗粒具有等于或低于15的SiO2/Al2O3摩尔比。
10.从能量电缆芯中的交联的电绝缘层中提取交联副产物的方法，所述方法包括下述按序的阶段：
制造含电导体，含交联副产物的过氧化物交联电绝缘层，和沸石颗粒的能量电缆芯；其中沸石颗粒具有
-等于或低于20的SiO2/Al2O3摩尔比；
-等于或大于的可沿着晶胞轴方向的至少一个延伸的球体的最大直径；
-等于或低于0.3wt％的用Na2O表达的钠含量，
加热该能量电缆芯直到引起交联副产物从交联的电绝缘层中迁移到沸石颗粒的温度，进而沸石颗粒吸收交联副产物；和
然后在该能量电缆芯周围放置金属屏蔽层。
11.权利要求10的方法，其中在70℃-80℃的温度下进行加热步骤7-15天的时间。
12.权利要求10的方法，其中加热步骤引起至少一部分交联副产物不可逆地吸收到沸石颗粒内部。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112016008189B1 (pt) 2013-10-23 2021-07-27 Prysmian S.P.A. Cabo de energia, e, método para extrair subprodutos de reticulação de uma camada eletricamente isolante reticulada
ES2885682T3 (es) * 2015-01-21 2021-12-15 Prysmian Spa Accesorio para cables de energía de corriente continua de alta tensión
ES2778249T3 (es) 2015-04-22 2020-08-10 Prysmian Spa Cable de energía que tiene un sistema de aislamiento eléctrico reticulado, y procedimiento de extracción de subproductos de reticulación del mismo
BR112018006668A2 (pt) * 2015-09-30 2018-10-09 Schlumberger Technology Bv cabo de alimentação submersível de alta temperatura
US10600534B2 (en) * 2016-09-22 2020-03-24 Hiromitsu YAMAGISHI Cable, device and method of supplying power
PT109905A (pt) * 2017-02-09 2018-08-09 Cabopol Polymer Compounds S A ¿formulação de material de isolamento de fio e produto dela obtido¿
EP3659159B1 (en) 2017-09-04 2024-01-10 Prysmian S.p.A. Energy cable having a crosslinked electrically insulating layer, and method for extracting crosslinking by-products therefrom
KR102012603B1 (ko) * 2018-12-05 2019-08-20 엘에스전선 주식회사 초고압 직류 전력케이블
CN109637744B (zh) * 2018-12-15 2022-05-17 宝胜科技创新股份有限公司 一种电缆复合交联工艺
US10998110B2 (en) * 2019-01-18 2021-05-04 Priority Wire & Cable, Inc. Flame resistant covered conductor cable
IT201900002609A1 (it) 2019-02-22 2020-08-22 Prysmian Spa Metodo per estrarre sottoprodotti di reticolazione da un sistema isolante elettrico reticolato di un cavo energia e relativo cavo energia.
CN111426608B (zh) * 2020-03-31 2021-05-25 上海交通大学 交联聚乙烯绝缘电缆副产物迁移收集测试装置
EP4349897A1 (en) * 2022-10-07 2024-04-10 Nexans Cable with improved adsorption of chemical by-products
US20240233985A9 (en) * 2022-10-20 2024-07-11 Delstar Technologies, Inc. Semiconductive tapes and methods for making the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1127921A (zh) * 1995-01-24 1996-07-31 成都恩威集团公司化工公司 高阻水型电缆、光缆冷填充复合物
US6383634B1 (en) * 1997-12-22 2002-05-07 Abb Ab Dielectric gelling composition, the use of such dielectric gelling composition, an insulated electric dc-cable comprising such gelling composition, and a method for manufacturing an insulated electric dc-cable comprising such gelling composition
CN101679870A (zh) * 2007-05-15 2010-03-24 胜亚诺盟股份有限公司 阻燃剂及使用它的阻燃性组合物、其成型品、具有被覆层的电线

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2834264A1 (de) 1978-08-04 1980-02-21 Hoechst Ag Magnetbuersten-entwicklungsvorrichtung fuer elektrostatische ladungsbilder
GB8412721D0 (en) 1984-05-18 1984-06-27 Standard Telephones Cables Ltd Fibre optic cables
IT1191731B (it) * 1986-04-14 1988-03-23 Pirelli Cavi Spa Cavo elettrico ad isolante estruso con conduttore tamponato,tamponante per conduttori di cavi elettrici e loro procedimento di fabbricazione
US5190815A (en) * 1987-06-09 1993-03-02 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. Waterproofing tape comprising ethylenic sulfonate polymers
JPS6424308A (en) 1987-07-21 1989-01-26 Fujikura Ltd Dc power cable
JPH02253513A (ja) 1989-03-28 1990-10-12 Showa Electric Wire & Cable Co Ltd 架橋ポリオレフィン絶縁ケーブル
US5204402A (en) * 1990-12-11 1993-04-20 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Multipurpose additive system for thermoplastic resins
JPH0547238A (ja) * 1991-08-14 1993-02-26 Fujikura Ltd 半導電性組成物および電力ケーブル
WO1995009426A1 (en) * 1993-09-29 1995-04-06 University Of Connecticut An improved insulated electric cable
US5492760A (en) * 1994-12-05 1996-02-20 At Plastics Inc. Water tree resistant, moisture curable insulation composition for power cables
NO301198B1 (no) 1995-07-14 1997-09-22 Alcatel Kabel Norge As Kabel, fremgangsmåte og impregneringsmasse
US6205276B1 (en) 1997-02-10 2001-03-20 Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. Moisture-resistant cable including zeolite
HU223994B1 (hu) 1997-05-15 2005-04-28 Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. Nagy teljesítmény átvitelére kiképezett kábel és eljárás az előállítására
US6797200B2 (en) 2000-03-30 2004-09-28 Pirelli Cavi E Sistemi S.P.A. Self-extinguishing cable and fire retardant composition used therein
US8765035B2 (en) 2003-12-24 2014-07-01 Prysmian Cavi E Sistemi Energia S.R.L. Process for manufacturing a self-extinguishable cable
GB0618108D0 (en) * 2006-09-14 2006-10-25 Technip France Sa Subsea umbilical
ZA200902720B (en) 2006-11-15 2010-07-28 Pratley Investments A method for forming a seal on conductors of an electrical cable
ATE500280T1 (de) * 2007-01-09 2011-03-15 Borealis Tech Oy Vernetzungsmittel
US20090022462A1 (en) 2007-07-20 2009-01-22 Polymer Products Company, Inc. Fire resistant jacket composition for electrical coaxial and fiber optic cable
US7772492B2 (en) * 2007-10-23 2010-08-10 Southwire Company Anti-microbial/anti-fungal plastic jacketed/insulated electric power cords
US8206825B2 (en) * 2008-01-03 2012-06-26 Equistar Chemicals, Lp Preparation of wires and cables
ES2352540T3 (es) 2008-02-20 2011-02-21 Abb Research Ltd. Método para proporcionar un cable eléctrico cd de alta tensión aislado a una terminación o articulación cd de alta tensión.
FR2937461B1 (fr) 2008-10-21 2014-02-14 Axon Cable Sa Cable et/ou cordon convenant pour une utilisation en milieu hospitalier ou dans un environnement a atmosphere controlee et leur procede de fabrication
CA2775930C (en) * 2009-09-30 2017-02-14 Dow Global Technologies Inc. Acetylated derivatives of castor oil and their blends with epoxidized fatty acid esters
CA2775975C (en) * 2009-09-30 2016-11-08 Dow Global Technologies Llc Heat stabilized polymeric composition with epoxidized fatty acid ester plasticizer
DE102011078539A1 (de) 2011-06-08 2012-12-13 Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Erweiterung der Ausleuchtung eines Prüfobjekts
CN102492199A (zh) * 2011-11-24 2012-06-13 无锡江南电缆有限公司 一种电缆半导电屏蔽材料
CN102417683A (zh) 2011-11-24 2012-04-18 无锡江南电缆有限公司 一种高压直流电缆半导电屏蔽带的制备方法
CN102516694B (zh) 2011-11-24 2013-07-31 无锡江南电缆有限公司 一种高压直流电缆半导电阻水带的制备方法
KR102214398B1 (ko) 2012-11-30 2021-02-08 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 모터 모듈들, 다중-축 모터 구동 조립체들, 다중-축 로봇 장치, 및 전자 디바이스 제조 시스템들 및 방법들
KR102020066B1 (ko) * 2013-02-01 2019-09-10 엘에스전선 주식회사 내부분방전성 및 부분방전 개시전압 특성이 우수한 절연 전선
GB201305519D0 (en) 2013-03-26 2013-05-08 Jdr Cable Systems Ltd High Voltage Cable
BR112016008189B1 (pt) 2013-10-23 2021-07-27 Prysmian S.P.A. Cabo de energia, e, método para extrair subprodutos de reticulação de uma camada eletricamente isolante reticulada
ES2885682T3 (es) 2015-01-21 2021-12-15 Prysmian Spa Accesorio para cables de energía de corriente continua de alta tensión

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1127921A (zh) * 1995-01-24 1996-07-31 成都恩威集团公司化工公司 高阻水型电缆、光缆冷填充复合物
US6383634B1 (en) * 1997-12-22 2002-05-07 Abb Ab Dielectric gelling composition, the use of such dielectric gelling composition, an insulated electric dc-cable comprising such gelling composition, and a method for manufacturing an insulated electric dc-cable comprising such gelling composition
CN101679870A (zh) * 2007-05-15 2010-03-24 胜亚诺盟股份有限公司 阻燃剂及使用它的阻燃性组合物、其成型品、具有被覆层的电线

Also Published As

Publication number Publication date
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ES2714526T3 (es) 2019-05-28

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