CN105913948B - 一种低压电力电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明的低压电力电缆，包括导体，绕包在所述导体外的屏蔽绕包层，挤包在所述屏蔽绕包层外的绝缘层，包裹在所述绝缘层外的屏蔽层，绕包在所述屏蔽层外的绕包层，包裹在所述绕包层外的钢丝铠装层，挤包在所述钢丝铠装层外的外护套。本发明电缆，采用特殊的结构和特别的绝缘层和外护套用电缆料；具有耐高温、抗老化、优良的电性能等特性，同时具有十分突出的防火性能，能够承受一定的水的喷淋和一定强度的震动，具有突出的弯曲性能柔韧性能，能保证线路不断裂，不短路；本发明电缆，具有阻燃、无卤、低烟的特点，符合欧盟ROHS指令，燃烧时无腐 蚀性和毒性物质和气体产生，不会对受灾人造成二次危害。

Description

一种低压电力电缆
技术领域
本发明涉及一种电缆，特别是涉及一种低压电力电缆。
背景技术
电力电缆用于传输和分配电能的电缆。常用于城市地下电网、发电站的引出线路、工矿企业的内部供电及过江、过海的水下输电线。在电力线路中，电缆所占的比重正逐渐增加。电力电缆是在电力系统的主于线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品,其中包括1-500KV以及以上各种电压等级,各种绝缘的电力电缆。按电压等级可分为中、低压电力电缆(35千伏及以下)、高压电缆(110千伏以上)、超高压电缆(275~800千伏)以及特高压电缆(1000千伏及以上)。此外，还可按电流制分为交流电缆和直流电缆。按绝缘材料分1、油浸纸绝缘电力电缆以油浸纸作绝缘的电力电缆。其应用历史最长。它安全可靠，使用寿命长，价格低廉。主要缺点是敷设受落差限制。自从开发出不滴流浸纸绝缘后，解决了落差限制问题，使油浸纸绝缘电缆得以继续广泛应用。2、塑料绝缘电力电缆 绝缘层为挤压塑料的电力电缆。常用的塑料有聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯。塑料电缆结构简单,制造加工方便，重量轻，敷设安装方便,不受敷设落差限制。因此广泛应用作中低压电缆，并有取代粘性浸渍油纸电缆的趋势。其最大缺点是存在树枝化击穿现象，这限制了它在更高电压的使用。3、橡皮绝缘电力电缆 绝缘层为橡胶加上各种配合剂，经过充分混炼后挤包在导电线芯上，经过加温硫化而成。它柔软，富有弹性，适合于移动频繁、敷设弯曲半径小的场合。
发明内容
本发明的目的是克服现有电缆的技术缺陷，提供一种综合性能优异，同时具有突出的防火阻燃性能和弯曲性能柔韧性能的低压电力电缆。
本发明的低压电力电缆，包括导体，绕包在所述导体外的屏蔽绕包层，挤包在所述屏蔽绕包层外的绝缘层，包裹在所述绝缘层外的屏蔽层，绕包在所述屏蔽层外的绕包层，包裹在所述绕包层外的钢丝铠装层，挤包在所述钢丝铠装层外的外护套。
作为优化，该低压电力电缆，所述导体为绞合铜导体，所述屏蔽绕包层采用铝塑复合带，所述屏蔽层采用镀锡铜编织网管，所述绕包层采用特氟龙胶带，所述铠装层为钢丝铠装层。
作为优化，该低压电力电缆，所述绝缘层和外护套用电缆料由以下重量份数的组分组成：甲基乙烯基硅橡胶68份、丁腈橡胶45份、平均粒径40nm纳米纳米钛酸锶2.5份、平均粒径20um羟基磷灰石4.7份、平均粒径50nm纳米碳化钨2.8份、硬脂酸异十三酯1.3份、烷基多糖苷2.3份、二乙二醇单丁醚4.5份、粒度800目超细硅酸铝25份、粒度6000目超细硫酸钡粉36份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1.7份、丁基羟基茴香醚2.3份、肌醇六磷酸1.2份。
作为优化，该低压电力电缆，所述电缆料通过以下步骤制成：
（1）将平均粒径40nm纳米纳米钛酸锶2.5份、平均粒径20um羟基磷灰石4.7份、 平均粒径50nm纳米碳化钨2.8份、硬脂酸异十三酯1.3份、烷基多糖苷2.3份、二乙二醇单丁醚4.5份，加入磁力搅拌机搅拌5～8分钟，然后在60～70℃条件下超声处理30～60分钟；
（2）将粒度800目超细硅酸铝25份、粒度6000目超细硫酸钡粉36份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1.7份、丁基羟基茴香醚2.3份、肌醇六磷酸1.2份，加入搅拌机搅拌均匀；
（3）将甲基乙烯基硅橡胶68份、丁腈橡胶45份在真空捏合机中捏合4～6分钟；然后将步骤（2）中的混合物加入真空捏合机中，搅拌混合均匀，再加入步骤（1）中的混合物，进行充分搅拌，待胶料捏合成型后升温到152～158℃，热炼78～88分钟，然后抽真空30～35分钟后出胶，将胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通3 次，最后在滤胶机上进行过滤后，即得。
按照英国标准BS6387:1994 对本发明电缆进行耐火、耐水火及耐振动测试，具体地，
测试中，本发明电缆通电电压为450/750V，在耐火测试中，耐火电缆在1050±40℃火焰条件下烧蚀5h 仍保持线路完整且能正常通电，超过C 级耐火标准，且燃烧过程中无有害气体释放；在耐水火试验中，对通电的本发明电缆进行850±40℃的火焰烧蚀25min 后在本发明电缆附近外加0.25L/m2·s 的喷淋水25min，仍能保持线路完整且能正常通电，通过耐水火测试；在耐振动测试中，通电的耐火电缆在经受950±40℃的火焰烧蚀及施加机械冲击振动25min，线路完整无破损，且能正常通电，超过Y 级耐振动标准。按照IEC60227-2 电气用品技术标准，弯曲次数1000万次以上。
本发明电缆，采用特殊的结构和性能突出的绝缘层和外护套用电缆料；具有耐高温、抗老化、优良的电性能等特性，同时具有十分突出的防火性能，能够承受一定的水的喷淋和一定强度的震动，具有突出的弯曲性能柔韧性能，能保证线路不断裂，不短路；本发明电缆，具有阻燃、无卤、低烟的特点，符合欧盟ROHS指令，燃烧时无腐 蚀性和毒性物质和气体产生，不会对受灾人造成二次危害。
附图说明
图1为本发明低压电力电缆的结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施例，并结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1所示，低压电力电缆，包括绞合铜导体1，绕包在绞合铜导体1外的铝塑复合带屏蔽绕包层2，挤包在铝塑复合带屏蔽绕包层2外的绝缘层3，包裹在绝缘层3外的镀锡铜编织网管屏蔽层4，绕包在镀锡铜编织网管屏蔽层4外的特氟龙胶带绕包层5，包裹在特氟龙胶带绕包层5外的钢丝铠装层6，挤包在钢丝铠装层6外的外护套7。
该低压电力电缆，绝缘层和外护套所用电缆料通过以下步骤制成：
（1）将平均粒径40nm纳米纳米钛酸锶2.5千克、平均粒径20um羟基磷灰石4.7千克、平均粒径50nm纳米碳化钨2.8千克、硬脂酸异十三酯1.3千克、烷基多糖苷（APG-1214）2.3千克、二乙二醇单丁醚4.5千克，加入磁力搅拌机搅拌5～8分钟，然后在60～70℃条件下超声处理30～60分钟；
（2）将广州中兰鼎辉材料科技有限公司粒度800目超细硅酸铝25千克、广东玉峰粉体材料有限公司粒度6000目超细硫酸钡粉36千克、淮安和元化工有限公司（HY105）异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1.7千克、丁基羟基茴香醚2.3千克、肌醇六磷酸1.2千克，加入搅拌机搅拌均匀；
（3）将傲优新材料科技（上海）有限公司110-1甲基乙烯基硅橡胶68千克、韩国LG化学NBR7030丁腈橡胶45千克在真空捏合机中捏合4～6分钟；然后将步骤（2）中的混合物加入真空捏合机中，搅拌混合均匀，再加入步骤（1）中的混合物，进行充分搅拌，待胶料捏合成型后升温到152～158℃，热炼78～88分钟，然后抽真空30～35分钟后出胶，将胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通3 次，最后在滤胶机上进行过滤后，即得。
本发明电缆料,采用特殊优化配方,其机械性能和耐老化耐老化性能，达到了采用其他填料或者采用其他助剂的情况下远远达不到突出技术效果,而且还能适合低温-55℃使用。
本发明电缆料，拉伸强度（MPa）:22.1，体积电阻率（Ω·m）:6.2×1012，介电强度(MV·m-1):29，氧指数(%):42.3，热空气老化试验（188℃，240h）,拉伸强度变化率（%）5.8，断裂伸长率变化率（%）-5.5，底温冲击脆化温度（℃）-55。
实施例2：如图1所示，低压电力电缆，包括绞合铜导体1，绕包在绞合铜导体1外的铝塑复合带屏蔽绕包层2，挤包在铝塑复合带屏蔽绕包层2外的绝缘层3，包裹在绝缘层3外的镀锡铜编织网管屏蔽层4，绕包在镀锡铜编织网管屏蔽层4外的特氟龙胶带绕包层5，包裹在特氟龙胶带绕包层5外的钢丝铠装层6，挤包在钢丝铠装层6外的外护套7。
该低压电力电缆，绝缘层和外护套所用电缆料通过以下步骤制成：
（1）将平均粒径40nm纳米纳米钛酸锶2千克、平均粒径20um羟基磷灰石4千克、平均粒径50nm纳米碳化钨2千克、硬脂酸异十三酯1千克、烷基多糖苷（APG-1214）2千克、二乙二醇单丁醚4千克，加入磁力搅拌机搅拌5～8分钟，然后再60～70℃条件下超声处理30～60分钟；
（2）将广州中兰鼎辉材料科技有限公司粒度800目超细硅酸铝24千克、广东玉峰粉体材料有限公司粒度6000目超细硫酸钡粉32千克、淮安和元化工有限公司（HY105）异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1.5千克、丁基羟基茴香醚2千克、肌醇六磷酸1千克，加入搅拌机搅拌均匀；
（3）将傲优新材料科技（上海）有限公司110-1甲基乙烯基硅橡胶66千克、韩国LG化学NBR7030丁腈橡胶44千克在真空捏合机中捏合4～6分钟；然后将步骤（2）中的混合物加入真空捏合机中，搅拌混合均匀，再加入步骤（1）中的混合物，进行充分搅拌，待胶料捏合成型后升温到152～158℃，热炼78～88分钟，然后抽真空30～35分钟后出胶，将胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通3 次，最后在滤胶机上进行过滤后，即得。
本发明电缆料，拉伸强度（MPa）:22.3，体积电阻率（Ω·m）:6.2×1012，介电强度(MV·m-1):29，氧指数(%):42.2，热空气老化试验（188℃，240h）,拉伸强度变化率（%）5.7，断裂伸长率变化率（%）-5.5，底温冲击脆化温度（℃）-55。
实施例3：如图1所示，低压电力电缆，包括绞合铜导体1，绕包在绞合铜导体1外的铝塑复合带屏蔽绕包层2，挤包在铝塑复合带屏蔽绕包层2外的绝缘层3，包裹在绝缘层3外的镀锡铜编织网管屏蔽层4，绕包在镀锡铜编织网管屏蔽层4外的特氟龙胶带绕包层5，包裹在特氟龙胶带绕包层5外的钢丝铠装层6，挤包在钢丝铠装层6外的外护套7。
该低压电力电缆，绝缘层和外护套所用电缆料通过以下步骤制成：
（1）将平均粒径40nm纳米纳米钛酸锶3千克、平均粒径20um羟基磷灰石5千克、平均粒径50nm纳米碳化钨3千克、硬脂酸异十三酯1.5千克、烷基多糖苷（APG-1214）2.5千克、二乙二醇单丁醚5千克，加入磁力搅拌机搅拌5～8分钟，然后在60～70℃条件下超声处理30～60分钟；
（2）将广州中兰鼎辉材料科技有限公司粒度800目超细硅酸铝28千克、广东玉峰粉体材料有限公司粒度6000目超细硫酸钡粉29千克、淮安和元化工有限公司（HY105）异丙基三油酸酰氧基钛酸酯2千克、丁基羟基茴香醚2.5千克、肌醇六磷酸1.5千克，加入搅拌机搅拌均匀；
（3）将傲优新材料科技（上海）有限公司110-1甲基乙烯基硅橡胶72千克、韩国LG化学NBR7030丁腈橡胶48千克在真空捏合机中捏合4～6分钟；然后将步骤（2）中的混合物加入真空捏合机中，搅拌混合均匀，再加入步骤（1）中的混合物，进行充分搅拌，待胶料捏合成型后升温到152～158℃，热炼78～88分钟，然后抽真空30～35分钟后出胶，将胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通3 次，最后在滤胶机上进行过滤后，即得。
本发明电缆料，拉伸强度（MPa）:22.4，体积电阻率（Ω·m）:6.2×1012，介电强度(MV·m-1):29，氧指数(%):42.4，热空气老化试验（188℃，240h）,拉伸强度变化率（%）5.7，断裂伸长率变化率（%）-5.5，底温冲击脆化温度（℃）-55。
对比例1：如图1所示，低压电力电缆，包括绞合铜导体1，绕包在绞合铜导体1外的铝塑复合带屏蔽绕包层2，挤包在铝塑复合带屏蔽绕包层2外的绝缘层3，包裹在绝缘层3外的镀锡铜编织网管屏蔽层4，绕包在镀锡铜编织网管屏蔽层4外的特氟龙胶带绕包层5，包裹在特氟龙胶带绕包层5外的钢丝铠装层6，挤包在钢丝铠装层6外的外护套7。
该低压电力电缆，绝缘层和外护套所用电缆料通过以下步骤制成：
（1）将平均粒径40nm纳米纳米钛酸锶3千克、平均粒径20um羟基磷灰石5千克、烷基多糖苷（APG-1214）2.5千克、二乙二醇单丁醚5千克，加入磁力搅拌机搅拌5～8分钟，然后在60～70℃条件下超声处理30～60分钟；
（2）将广州中兰鼎辉材料科技有限公司粒度800目超细硅酸铝28千克、广东玉峰粉体材料有限公司粒度6000目超细硫酸钡粉29千克、淮安和元化工有限公司（HY105）异丙基三油酸酰氧基钛酸酯2千克，加入搅拌机搅拌均匀；
（3）将傲优新材料科技（上海）有限公司110-1甲基乙烯基硅橡胶72千克、韩国LG化学NBR7030丁腈橡胶48千克在真空捏合机中捏合4～6分钟；然后将步骤（2）中的混合物加入真空捏合机中，搅拌混合均匀，再加入步骤（1）中的混合物，进行充分搅拌，待胶料捏合成型后升温到152～158℃，热炼78～88分钟，然后抽真空30～35分钟后出胶，将胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通3 次，最后在滤胶机上进行过滤后，即得。
本发明电缆料，拉伸强度（MPa）:18.4，体积电阻率（Ω·m）:5.8×1012，介电强度(MV·m-1):29，氧指数(%):38.4，热空气老化试验（188℃，240h）,拉伸强度变化率（%）5.9，断裂伸长率变化率（%）-5.6，底温冲击脆化温度（℃）-48。

Claims (2)

1.一种低压电力电缆；其特征在于：包括绞合铜导体，绕包在所述绞合铜导体外的铝塑复合带屏蔽绕包层，挤包在所述铝塑复合带屏蔽绕包层外的绝缘层，包裹在所述绝缘层外的镀锡铜编织网管屏蔽层，绕包在所述镀锡铜编织网管屏蔽层外的特氟龙胶带绕包层，包裹在所述特氟龙胶带绕包层外的钢丝铠装层，挤包在所述钢丝铠装层外的外护套；
所述绝缘层和外护套用电缆料由以下重量份数的组分组成：甲基乙烯基硅橡胶68份、丁腈橡胶45份、平均粒径40nm纳米钛酸锶2.5份、平均粒径20um羟基磷灰石4.7份、平均粒径50nm纳米碳化钨2.8份、硬脂酸异十三酯1.3份、烷基多糖苷2.3份、二乙二醇单丁醚4.5份、粒度800目超细硅酸铝25份、粒度6000目超细硫酸钡粉36份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1.7份、丁基羟基茴香醚2.3份、肌醇六磷酸1.2份。
2.根据权利要求1所述的低压电力电缆，其特征在于所述电缆料通过以下步骤制成：
（1）将平均粒径40nm纳米钛酸锶2.5份、平均粒径20um羟基磷灰石4.7份、 平均粒径50nm纳米碳化钨2.8份、硬脂酸异十三酯1.3份、烷基多糖苷2.3份、二乙二醇单丁醚4.5份，加入磁力搅拌机搅拌5～8分钟，然后再60～70℃条件下超声处理30～60分钟；
（2）将粒度800目超细硅酸铝25份、粒度6000目超细硫酸钡粉36份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1.7份、丁基羟基茴香醚2.3份、肌醇六磷酸1.2份，加入搅拌机搅拌均匀；
（3）将甲基乙烯基硅橡胶68份、丁腈橡胶45份在真空捏合机中捏合4～6分钟；然后将步骤（2）中的混合物加入真空捏合机中，搅拌混合均匀，再加入步骤（1）中的混合物，进行充分搅拌，待胶料捏合成型后升温到152～158℃，热炼78～88分钟，然后抽真空30～35分钟后出胶，将胶料在双辊筒开放式炼胶机上薄通3 次，最后在滤胶机上进行过滤后，即得。
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