CN107033601A - 一种用于太阳能光伏发电系统的电缆 - Google Patents

一种用于太阳能光伏发电系统的电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于太阳能光伏发电系统的电缆，其特征在于，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，护套层的原料按重量份包括：甲基乙烯基硅橡胶45～65份，氯磺化聚乙烯20～30份，乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物5～18份，相容剂3～5份，硫化剂2～4份，抗氧剂4010NA 0.5～1.2份，2,6‑二叔丁基‑4‑苯酚1～1.8份，磷酸二苯—辛酯2～4份，棉籽粕复合物40～80份，纳米滑石粉10～18份，二氧化铈2～7份，蚕丝纤维10～20份，抗紫外线吸收剂1～3份。

Description

一种用于太阳能光伏发电系统的电缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种用于太阳能光伏发电系统的电缆。
背景技术
新能源光伏电缆由于常常会敷设在恶劣环境条件下，对产品的性能和要求特别苛刻，目前市场上的光伏电缆主要考虑产品在抗紫外线、臭氧、剧烈温度变化和化学侵蚀等方面的情况，产品的防水问题还没有受到足够的重视，电缆暴露于潮湿环境中很长一段时间，可能导致电缆性能和绝缘电阻受到影响，其结果可能是短路，然后影响电力的传输，甚至对其他设备造成破坏。其主要原因就是水分渗入到光伏电缆，如果光伏电缆浸在水中一段时间，那么可能会导致更坏的结果。如何提供一种光伏电缆，同时具有较好防水性能，避免因电缆性能问题出现高昂的维修和维护费用，而导致太阳能系统无法盈利的现象，成为了当前一个迫切需要解决的问题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种用于太阳能光伏发电系统的电缆，具备耐高低温、耐老化、防水、防腐蚀的特性，具有稳定的高接触电阻性能，可长时间在阳光直射情况下使用，也可在潮湿环境下稳定运行，尤其适用于容易发生洪水，或者地下电缆安装等水分集聚区。
本发明提出的一种用于太阳能光伏发电系统的电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，护套层的原料按重量份包括：甲基乙烯基硅橡胶45～65份，氯磺化聚乙烯20～30份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5～18份，相容剂3～5份，硫化剂2～4份，抗氧剂4010NA 0.5～1.2份，2,6-二叔丁基-4-苯酚1～1.8份，磷酸二苯—辛酯2～4份，棉籽粕复合物40～80份，纳米滑石粉10～18份，二氧化铈2～7份，蚕丝纤维10～20份，抗紫外线吸收剂1～3份。
优选地，相容剂为2,4,6-三异丙基苯磺酰氯、异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯、聚己内酰胺中的一种或两种以上组合物。
优选地，相容剂按重量份包括：2,4,6-三异丙基苯磺酰氯0.5～1.2份，异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯1～2份，聚己内酰胺0.1～0.8份。
优选地，硫化剂按重量份包括：氧化镁1～2份，2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基-3-己炔1～2份。
优选地，棉籽粕复合物采用如下工艺制备：将棉籽粕、十二烷基硫酸钠、水室温搅拌，升温，继续搅拌，降至室温，加入硫脲搅拌，加入苯甲酸钠搅拌，加入埃洛石粉、盐酸，升温搅拌，过滤，洗涤至呈中性，干燥，送入高压反应釜中，调节温度，保温，氮气保护下升温，保温，冷却，洗涤至呈中性，干燥，粉碎得到棉籽粕复合物。
优选地，棉籽粕复合物采用如下工艺制备：按重量份将15～25份棉籽粕、0.2～0.8份十二烷基硫酸钠、60～90份水室温搅拌，升温，继续搅拌，降至室温，加入0.5～1.2份硫脲搅拌，加入0.2～1份苯甲酸钠搅拌，加入15～25份埃洛石粉、70～100份浓度为0.8～1mol/L的盐酸，升温搅拌，过滤，洗涤至呈中性，干燥，送入高压反应釜中，调节温度，保温，氮气保护下升温，保温，冷却，洗涤至呈中性，干燥，粉碎得到棉籽粕复合物。
优选地，棉籽粕复合物采用如下工艺制备：按重量份将15～25份棉籽粕、0.2～0.8份十二烷基硫酸钠、60～90份水室温搅拌2～4h，升温至85～92℃继续搅拌30～60min，搅拌速度为900～1200r/min，降至室温，加入0.5～1.2份硫脲搅拌5～12min，加入0.2～1份苯甲酸钠搅拌20～40min，搅拌速度为400～600r/min，加入15～25份埃洛石粉、70～100份浓度为0.8～1mol/L的盐酸，升温至70～85℃搅拌5～15min，过滤，洗涤至呈中性，干燥，送入高压反应釜中，调节温度为210～240℃，保温4～8h，氮气保护下升温至800～860℃保温30～40min，冷却，洗涤至呈中性，干燥，粉碎得到棉籽粕复合物。
本发明具备耐高低温、耐老化、防水、防腐蚀的特性，具有稳定的高接触电阻性能，可长时间在阳光直射情况下使用，也可在潮湿环境下稳定运行，尤其适用于容易发生洪水，或者地下电缆安装等水分集聚区。
本发明采用甲基乙烯基硅橡胶、氯磺化聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物复配，与2,4,6-三异丙基苯磺酰氯、异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯、聚己内酰胺作用，不仅相容性好，而且固化后交联度好，防水、热稳定性好，耐老化性能优异。
棉籽粕复合物中，棉籽粕经过十二烷基硫酸钠在一定条件下与硫脲、苯甲酸钠作用，不仅胶合强度高，粘度高，增加了棉籽粕利用价值，成本低，与埃洛石粉体作用，经过盐酸活化，在高压反应釜中浸渍处理，经高温炭化呈网络状结构，不但富含大量的介孔结构，还含有少量的微孔和大孔，使其具有三重孔径分布，而且原料来源丰富，价格低廉。本发明采用棉籽粕复合物与纳米滑石粉、二氧化铈、蚕丝纤维相容性好，而且可与其他物料表面发生化学包覆，而异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯可起到桥梁作用，结构极为稳定，防水与热稳定性极好，同时原料低廉，成本低。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种用于太阳能光伏发电系统的电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，护套层的原料按重量份包括：甲基乙烯基硅橡胶45份，氯磺化聚乙烯30份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5份，相容剂5份，硫化剂2份，抗氧剂4010NA 1.2份，2,6-二叔丁基-4-苯酚1份，磷酸二苯—辛酯4份，棉籽粕复合物40份，纳米滑石粉18份，二氧化铈2份，蚕丝纤维20份，抗紫外线吸收剂1份。
实施例2
本发明提出的一种用于太阳能光伏发电系统的电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，护套层的原料按重量份包括：甲基乙烯基硅橡胶65份，氯磺化聚乙烯20份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物18份，异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯3份，硫化剂4份，抗氧剂4010NA 0.5份，2,6-二叔丁基-4-苯酚1.8份，磷酸二苯—辛酯2份，棉籽粕复合物80份，纳米滑石粉10份，二氧化铈7份，蚕丝纤维10份，抗紫外线吸收剂3份。
棉籽粕复合物采用如下工艺制备：将棉籽粕、十二烷基硫酸钠、水室温搅拌，升温，继续搅拌，降至室温，加入硫脲搅拌，加入苯甲酸钠搅拌，加入埃洛石粉、盐酸，升温搅拌，过滤，洗涤至呈中性，干燥，送入高压反应釜中，调节温度，保温，氮气保护下升温，保温，冷却，洗涤至呈中性，干燥，粉碎得到棉籽粕复合物。
实施例3
本发明提出的一种用于太阳能光伏发电系统的电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，护套层的原料按重量份包括：甲基乙烯基硅橡胶55份，氯磺化聚乙烯25份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物11份，相容剂4份，硫化剂3份，抗氧剂4010NA 0.9份，2,6-二叔丁基-4-苯酚1.4份，磷酸二苯—辛酯3份，棉籽粕复合物60份，纳米滑石粉14份，二氧化铈5份，蚕丝纤维15份，抗紫外线吸收剂2份。
相容剂按重量份包括：2,4,6-三异丙基苯磺酰氯1.2份，异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯1份，聚己内酰胺0.8份；硫化剂按重量份包括：氧化镁1份，2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基-3-己炔2份。
棉籽粕复合物采用如下工艺制备：按重量份将15份棉籽粕、0.8份十二烷基硫酸钠、60份水室温搅拌4h，升温至85℃继续搅拌60min，搅拌速度为900r/min，降至室温，加入1.2份硫脲搅拌5min，加入1份苯甲酸钠搅拌20min，搅拌速度为600r/min，加入15份埃洛石粉、100份浓度为0.8mol/L的盐酸，升温至85℃搅拌5min，过滤，洗涤至呈中性，干燥，送入高压反应釜中，调节温度为240℃，保温4h，氮气保护下升温至860℃保温30min，冷却，洗涤至呈中性，干燥，粉碎得到棉籽粕复合物。
实施例4
本发明提出的一种用于太阳能光伏发电系统的电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，护套层的原料按重量份包括：甲基乙烯基硅橡胶50份，氯磺化聚乙烯28份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物8份，相容剂4.5份，硫化剂2.5份，抗氧剂4010NA 1份，2,6-二叔丁基-4-苯酚1.2份，磷酸二苯—辛酯3.5份，棉籽粕复合物50份，纳米滑石粉16份，二氧化铈4份，蚕丝纤维18份，抗紫外线吸收剂1.5份。
相容剂按重量份包括：2,4,6-三异丙基苯磺酰氯0.8份，异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯1.5份，聚己内酰胺0.4份；硫化剂按重量份包括：氧化镁1.5份，2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基-3-己炔1.5份。
棉籽粕复合物采用如下工艺制备：按重量份将25份棉籽粕、0.2份十二烷基硫酸钠、90份水室温搅拌2h，升温至92℃继续搅拌30min，搅拌速度为1200r/min，降至室温，加入0.5份硫脲搅拌12min，加入0.2份苯甲酸钠搅拌40min，搅拌速度为400r/min，加入25份埃洛石粉、70份浓度为1mol/L的盐酸，升温至70℃搅拌15min，过滤，洗涤至呈中性，干燥，送入高压反应釜中，调节温度为210℃，保温8h，氮气保护下升温至800℃保温40min，冷却，洗涤至呈中性，干燥，粉碎得到棉籽粕复合物。
实施例5
本发明提出的一种用于太阳能光伏发电系统的电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，护套层的原料按重量份包括：甲基乙烯基硅橡胶60份，氯磺化聚乙烯22份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物14份，相容剂3.5份，硫化剂3.5份，抗氧剂4010NA 0.8份，2,6-二叔丁基-4-苯酚1.6份，磷酸二苯—辛酯2.5份，棉籽粕复合物70份，纳米滑石粉12份，二氧化铈6份，蚕丝纤维12份，抗紫外线吸收剂2.5份。
相容剂按重量份包括：2,4,6-三异丙基苯磺酰氯0.5份，异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯2份，聚己内酰胺0.1份；硫化剂按重量份包括：氧化镁2份，2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基-3-己炔1份。
棉籽粕复合物采用如下工艺制备：按重量份将20份棉籽粕、0.5份十二烷基硫酸钠、75份水室温搅拌，升温，继续搅拌，降至室温，加入1份硫脲搅拌，加入0.6份苯甲酸钠搅拌，加入20份埃洛石粉、95份浓度为0.9mol/L的盐酸，升温搅拌，过滤，洗涤至呈中性，干燥，送入高压反应釜中，调节温度，保温，氮气保护下升温，保温，冷却，洗涤至呈中性，干燥，粉碎得到棉籽粕复合物。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于太阳能光伏发电系统的电缆，其特征在于，包括缆芯和包覆在缆芯外侧的护套层，护套层的原料按重量份包括：甲基乙烯基硅橡胶45～65份，氯磺化聚乙烯20～30份，乙烯-醋酸乙烯酯共聚物5～18份，相容剂3～5份，硫化剂2～4份，抗氧剂4010NA 0.5～1.2份，2,6-二叔丁基-4-苯酚1～1.8份，磷酸二苯—辛酯2～4份，棉籽粕复合物40～80份，纳米滑石粉10～18份，二氧化铈2～7份，蚕丝纤维10～20份，抗紫外线吸收剂1～3份。
2.根据权利要求1所述用于太阳能光伏发电系统的电缆，其特征在于，相容剂为2,4,6-三异丙基苯磺酰氯、异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯、聚己内酰胺中的一种或两种以上组合物。
3.根据权利要求1或2所述用于太阳能光伏发电系统的电缆，其特征在于，相容剂按重量份包括：2,4,6-三异丙基苯磺酰氯0.5～1.2份，异丙基三(异硬脂酰基)钛酸酯1～2份，聚己内酰胺0.1～0.8份。
4.根据权利要求1-3任一项所述用于太阳能光伏发电系统的电缆，其特征在于，硫化剂按重量份包括：氧化镁1～2份，2,5-二甲基-2,5-二叔丁基过氧基-3-己炔1～2份。
5.根据权利要求1-4任一项所述用于太阳能光伏发电系统的电缆，其特征在于，棉籽粕复合物采用如下工艺制备：将棉籽粕、十二烷基硫酸钠、水室温搅拌，升温，继续搅拌，降至室温，加入硫脲搅拌，加入苯甲酸钠搅拌，加入埃洛石粉、盐酸，升温搅拌，过滤，洗涤至呈中性，干燥，送入高压反应釜中，调节温度，保温，氮气保护下升温，保温，冷却，洗涤至呈中性，干燥，粉碎得到棉籽粕复合物。
6.根据权利要求1-4任一项所述用于太阳能光伏发电系统的电缆，其特征在于，棉籽粕复合物采用如下工艺制备：按重量份将15～25份棉籽粕、0.2～0.8份十二烷基硫酸钠、60～90份水室温搅拌，升温，继续搅拌，降至室温，加入0.5～1.2份硫脲搅拌，加入0.2～1份苯甲酸钠搅拌，加入15～25份埃洛石粉、70～100份浓度为0.8～1mol/L的盐酸，升温搅拌，过滤，洗涤至呈中性，干燥，送入高压反应釜中，调节温度，保温，氮气保护下升温，保温，冷却，洗涤至呈中性，干燥，粉碎得到棉籽粕复合物。
7.根据权利要求1-4任一项所述用于太阳能光伏发电系统的电缆，其特征在于，棉籽粕复合物采用如下工艺制备：按重量份将15～25份棉籽粕、0.2～0.8份十二烷基硫酸钠、60～90份水室温搅拌2～4h，升温至85～92℃继续搅拌30～60min，搅拌速度为900～1200r/min，降至室温，加入0.5～1.2份硫脲搅拌5～12min，加入0.2～1份苯甲酸钠搅拌20～40min，搅拌速度为400～600r/min，加入15～25份埃洛石粉、70～100份浓度为0.8～1mol/L的盐酸，升温至70～85℃搅拌5～15min，过滤，洗涤至呈中性，干燥，送入高压反应釜中，调节温度为210～240℃，保温4～8h，氮气保护下升温至800～860℃保温30～40min，冷却，洗涤至呈中性，干燥，粉碎得到棉籽粕复合物。
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