CN109065282A - 一种导热绝缘伴热电缆加工方法 - Google Patents

一种导热绝缘伴热电缆加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种导热绝缘伴热电缆加工方法，包括以下步骤：分别在第一导电芯线和第二导电芯线的外侧挤包第一芯线绝缘层和第二芯线绝缘层；切割出第一镂空供电节点和第二镂空供电节点；将包裹第一芯线绝缘层的第一导电芯线和包裹第二芯线绝缘层第二导电芯线并排用合金发热丝螺旋缠绕包裹起来；将聚对苯二甲酸丁二醇酯母料和氮化铝粉末烘干至恒重；然后将聚对苯二甲酸丁二醇酯母料投入到密炼机内，再投入硅烷偶联剂和氮化铝粉末，最后投入4,4'‑硫代双(6‑特丁基间甲酚)和二碱式亚磷酸铅，挤出成型为绝缘内护套。本发明相对于常规的伴热电缆生产工艺不需要作出较大改动，即可生产含有导热绝缘材料的伴热电缆。

Description

一种导热绝缘伴热电缆加工方法
技术领域
本发明涉及一种伴热电缆生产工艺技术领域，特别是一种导热绝缘伴热电缆加工方法。
背景技术
在功率恒定的情况下，伴热电缆合金发热丝的发热量恒定，但是不同位置处的外部环境以及伴热电缆的散热速率并不完全一致，这就导致了伴热电缆在不同位置处会具有不同的伴热温度，当温度相差较大的时候，温度较低的位置可能难以满足伴热温度的要求，而温度较高的位置伴热温度已经超出了要求的上限。在伴热电缆内设置连续的导热材料，可以提高伴热电缆在长度方向上伴热温度的一致性，使伴热电缆各位置处的温度尽可能趋于一致。
但是常规的导热材料以金属合金或金属为主，容易引起内部短路；而大多数的导热绝缘材料在柔韧性方面较差，因此只能制成纤维材料，才能满足伴热电缆整体弯曲性能的要求，但是铺设高分子或者合金纤维材料的工艺较为繁琐。因此有必要开发一种导热绝缘伴热电缆加工方法，相对于常规的伴热电缆生产工艺不需要作出较大改动，即可生产含有导热绝缘材料的伴热电缆。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种导热绝缘伴热电缆加工方法，相对于常规的伴热电缆生产工艺不需要作出较大改动，即可生产含有导热绝缘材料的伴热电缆。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种导热绝缘伴热电缆加工方法，包括以下步骤：
步骤一、分别在第一导电芯线和第二导电芯线的外侧挤包第一芯线绝缘层和第二芯线绝缘层；在第一芯线绝缘层和第二芯线绝缘层上分别切割出第一镂空供电节点和第二镂空供电节点；
步骤二、将包裹第一芯线绝缘层的第一导电芯线和包裹第二芯线绝缘层第二导电芯线并排用合金发热丝螺旋缠绕包裹起来，且使第一镂空供电节点和第二镂空供电节点位置交替设置；
步骤三、将聚对苯二甲酸丁二醇酯母料和氮化铝粉末置于烘箱中，以不高于80℃的温度烘干至恒重；然后将聚对苯二甲酸丁二醇酯母料投入到密炼机内，密炼至充分熔融；再投入硅烷偶联剂和氮化铝粉末，继续密炼至反应完全；最后投入4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚)和二碱式亚磷酸铅，再密炼至分散均匀，制得导热绝缘复合物母料；将导热绝缘复合物母料投入到螺杆挤塑机中，挤出成型为绝缘内护套。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤二中，第一镂空供电节点设置于第一芯线绝缘层背向第二芯线绝缘层的一侧，第二镂空供电节点设置于第二芯线绝缘层背向第一芯线绝缘层的一侧。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤三中，每投入100质量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯母料，对应投入氮化铝380质量份，硅烷偶联剂22质量份， 4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚)10质量份，二碱式亚磷酸铅6质量份。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤三中，将聚对苯二甲酸丁二醇酯母料投入到密炼机内，以230～240℃的温度密炼20～30分钟；再投入硅烷偶联剂和氮化铝粉末，以200～210℃的温度继续密炼30～40分钟；最后投入4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚)和二碱式亚磷酸铅，以220～230℃的温度再密炼10～20分钟，制得导热绝缘复合物母料。
作为上述技术方案的进一步改进，在步骤三中，绝缘内护套的厚度为1.0～5.0毫米；螺杆挤塑机的机头温度为155～165℃。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括步骤四、采用铝箔在绝缘内护套的绕包缠绕屏蔽层，最后挤出绝缘外护套。
与现有技术相比较，本发明的有益效果是：
本发明所提供的一种导热绝缘伴热电缆加工方法，选择柔韧性好的导热绝缘材料作为绝缘内护套，其绝缘导热性能为：承受3.5 KV/1 min无击穿，-25℃～110℃的介电常数为0.9～1.8，其在长度方向上的导热率为192 W/m·K；加工生产的电缆产品在-25℃情况下弯曲不开裂；相对于常规的伴热电缆生产工艺不需要作出较大改动，即可生产含有导热绝缘材料的伴热电缆。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明所述的一种导热绝缘伴热电缆加工方法加工的电缆结构示意图。
具体实施方式
参照图1，图1是本发明一个具体实施例的结构示意图。
本实施例提供了一种含有导热绝缘材料的伴热电缆，其包括第一导电芯线11、第二导电芯线12、包裹在所述第一导电芯线11外侧的第一芯线绝缘层21、包裹在所述第二导电芯线12外侧的第二芯线绝缘层22、呈螺旋缠绕状将所述第一芯线绝缘层21和所述第二芯线绝缘层22并排包裹起来的合金发热丝30、包裹在所述合金发热丝30外侧的绝缘内护套40；还包括缠绕屏蔽层50和绝缘外护套60。所述第一芯线绝缘层21上等间距设置有若干第一镂空供电节点23，所述第二芯线绝缘层22上等间距设置有若干第二镂空供电节点24，且若干所述第一镂空供电节点23与若干所述第二镂空供电节点24位置交替设置。
上述伴热电缆的加工方法包括以下步骤：
步骤一、分别在第一导电芯线和第二导电芯线的外侧挤包第一芯线绝缘层和第二芯线绝缘层；在第一芯线绝缘层和第二芯线绝缘层上分别切割出第一镂空供电节点和第二镂空供电节点。
步骤二、将包裹第一芯线绝缘层的第一导电芯线和包裹第二芯线绝缘层第二导电芯线并排用合金发热丝螺旋缠绕包裹起来，且使第一镂空供电节点和第二镂空供电节点位置交替设置。
且第一镂空供电节点设置于第一芯线绝缘层背向第二芯线绝缘层的一侧，第二镂空供电节点设置于第二芯线绝缘层背向第一芯线绝缘层的一侧。
步骤三、将聚对苯二甲酸丁二醇酯母料和氮化铝粉末置于烘箱中，以不高于80℃的温度烘干至恒重；然后将聚对苯二甲酸丁二醇酯母料投入到密炼机内，以230～240℃的温度密炼20～30分钟；再投入硅烷偶联剂和氮化铝粉末，以200～210℃的温度继续密炼30～40分钟；最后投入4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚)和二碱式亚磷酸铅，以220～230℃的温度再密炼10～20分钟，制得导热绝缘复合物母料；将导热绝缘复合物母料投入到螺杆挤塑机中，挤出成型为绝缘内护套，绝缘内护套的厚度为1.0～5.0毫米；螺杆挤塑机的机头温度为155～165℃。
每投入100质量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯母料，对应投入氮化铝380质量份，硅烷偶联剂22质量份， 4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚)10质量份，二碱式亚磷酸铅6质量份。
步骤四、采用铝箔在绝缘内护套的绕包缠绕屏蔽层，最后挤出绝缘外护套。
上述方法制备的绝缘内护套的绝缘导热性能为：承受3.5 KV/1 min无击穿，-25℃～110℃的介电常数为0.9～1.8，其在长度方向上的导热率为192 W/m·K。
依据GB/T2951.14-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法 第14部分:通用试验方法——低温试验》进行测试，上述方法制备的伴热电缆的低温弯曲性能为：在-25℃情况下弯曲不开裂。
依据GB/T2951.11-2008《电缆和光缆绝缘和护套材料通用试验方法第14部分:通用试验方法——厚度和外形尺寸测量——机械性能试验》进行测试，上述方法制备的伴热电缆的抗拉强度达到18 MPa，高于12.5 Mpa国家标准要求。
依据GB/T19835-2005《自限温伴热带》进行测试，上述方法制备的伴热电缆浸水48h后承受3.5 KV/1 min无击穿。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，当然，本发明还可以采用与上述实施方式不同的形式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下所作的等同的变换或相应的改动，都应该属于本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种导热绝缘伴热电缆加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、分别在第一导电芯线和第二导电芯线的外侧挤包第一芯线绝缘层和第二芯线绝缘层；在第一芯线绝缘层和第二芯线绝缘层上分别切割出第一镂空供电节点和第二镂空供电节点；
步骤二、将包裹第一芯线绝缘层的第一导电芯线和包裹第二芯线绝缘层第二导电芯线并排用合金发热丝螺旋缠绕包裹起来，且使第一镂空供电节点和第二镂空供电节点位置交替设置；
步骤三、将聚对苯二甲酸丁二醇酯母料和氮化铝粉末置于烘箱中，以不高于80℃的温度烘干至恒重；然后将聚对苯二甲酸丁二醇酯母料投入到密炼机内，密炼至充分熔融；再投入硅烷偶联剂和氮化铝粉末，继续密炼至反应完全；最后投入4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚)和二碱式亚磷酸铅，再密炼至分散均匀，制得导热绝缘复合物母料；将导热绝缘复合物母料投入到螺杆挤塑机中，挤出成型为绝缘内护套。
2.根据权利要求1所述的一种导热绝缘伴热电缆加工方法，其特征在于：在步骤二中，第一镂空供电节点设置于第一芯线绝缘层背向第二芯线绝缘层的一侧，第二镂空供电节点设置于第二芯线绝缘层背向第一芯线绝缘层的一侧。
3.根据权利要求1所述的一种导热绝缘伴热电缆加工方法，其特征在于：在步骤三中，每投入100质量份的聚对苯二甲酸丁二醇酯母料，对应投入氮化铝380质量份，硅烷偶联剂22质量份， 4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚)10质量份，二碱式亚磷酸铅6质量份。
4.根据权利要求3所述的一种导热绝缘伴热电缆加工方法，其特征在于：在步骤三中，将聚对苯二甲酸丁二醇酯母料投入到密炼机内，以230～240℃的温度密炼20～30分钟；再投入硅烷偶联剂和氮化铝粉末，以200～210℃的温度继续密炼30～40分钟；最后投入4,4'-硫代双(6-特丁基间甲酚)和二碱式亚磷酸铅，以220～230℃的温度再密炼10～20分钟，制得导热绝缘复合物母料。
5.根据权利要求4所述的一种导热绝缘伴热电缆加工方法，其特征在于：在步骤三中，绝缘内护套的厚度为1.0～5.0毫米；螺杆挤塑机的机头温度为155～165℃。
6.根据权利要求1所述的一种导热绝缘伴热电缆加工方法，其特征在于：还包括步骤四、采用铝箔在绝缘内护套的绕包缠绕屏蔽层，最后挤出绝缘外护套。
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