CN111029023B - 一种免硫化橡胶绝缘电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种免硫化橡胶绝缘电缆，其包括支撑件、缆线组、保护层、以及缓冲层，所述缆线组包括若干绞合的缆线，所述缆线的外表面自内向外依次包裹有绝缘层和隔热层，所述保护层包括自内向外依次设置的屏蔽层、免硫化橡胶层与自修复层；所述自修复层由以下按质量份数计的组分制成：碳纳米管5‑10份、石墨烯5‑10份、尿素10‑15份、甲醛15‑20份、聚氨酯5‑10份、偶氮二异庚腈4‑8份、双环戊二烯6‑12份、OP‑10 6‑8份、环氧树脂10‑15份、三乙醇胺2‑4份和蒸馏水20‑30份。本发明通过包覆有自修复层，延长电缆的使用寿命，提高电缆的安全性，降低检测与维护成本，增强电缆的抗撕裂性能和抗腐蚀性能。

Description

一种免硫化橡胶绝缘电缆
技术领域
本发明涉及电缆生产技术领域，具体涉及一种免硫化橡胶绝缘电缆。
背景技术
随着科技的不断发展，电力的需求量不断增加，电缆作为最基本的电传输的工具，其质量要求也尤其重要。传统的免硫化橡胶绝缘电缆的耐磨性和抗冲击性差，且缺乏自修复能力，在长时间使用或外界机械式运动后，极易造成损伤断裂而缩短其使用寿命，同时会引起安全性问题，从而影响电网的安全正常运行。然而为了保证电力的正常供需，需要人工时刻监测，若出现故障需及时更换坏旧电缆，但常常因为检测与更换时间过长而耽误用户用电，且检测与维护成本高。因此，在提高绝缘电缆的耐磨性和抗冲击性的同时，研发出具有自修复功能的电缆显得尤其重要。
发明内容
为了克服上述技术问题，本发明公开了一种免硫化橡胶绝缘电缆。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种免硫化橡胶绝缘电缆，其包括支撑件、围绕设置于所述支撑件四周的缆线组、包覆于所述缆线组外周面的保护层、以及填充于所述缆线组与所述保护层之间的缓冲层，所述缆线组包括若干绞合的缆线，所述缆线的外表面自内向外依次包裹有绝缘层和隔热层，所述保护层包括自内向外依次设置的屏蔽层、免硫化橡胶层与自修复层；
所述自修复层由以下按质量份数计的组分制成：碳纳米管5-10份、石墨烯5-10份、尿素10-15份、甲醛15-20份、聚氨酯5-10份、偶氮二异庚腈4-8份、双环戊二烯6-12份、OP-106-8份、环氧树脂10-15份、三乙醇胺2-4份和蒸馏水20-30份。
上述的免硫化橡胶绝缘电缆，其中所述免硫化橡胶层由以下按照质量份数计的组分制成：乙烯聚合物乳液10-20份、丙烯聚合物乳液10-20份、二叔丁基过氧化物5-10份、四乙烯五胺4-10份、过硫酸钾5-10份、十二烷基苯磺酸钠4-10份、聚丙烯酰胺5-10份。
上述的免硫化橡胶绝缘电缆，其中所述隔热层为陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维和气凝胶毡中的一种或多种。
上述的免硫化橡胶绝缘电缆，其中所述绝缘层为绝缘漆、绝缘胶、云母、石棉、酚醛树脂、环氧树脂和聚四氟乙烯中的一种或多种。
上述的免硫化橡胶绝缘电缆，其中所述绝缘层的厚度为0.25-0.45mm；所述隔热层的厚度为0.35-0.6mm。
上述的免硫化橡胶绝缘电缆，其中于所述自修复层的外表面涂覆有防水层。
上述的免硫化橡胶绝缘电缆，其中所述防水层为聚氨酯防水涂料层或丙烯酸防水涂料层。
上述的免硫化橡胶绝缘电缆，其中所述缓冲层为聚氨酯发泡材料或聚乙烯发泡材料。
上述的免硫化橡胶绝缘电缆，其中所述支撑件由若干不锈钢丝绞合形成。
上述的免硫化橡胶绝缘电缆，其中所述支撑件的直径为2-3.5mm；所述屏蔽层的厚度为1.3-2mm；所述自修复层的厚度为1-1.5mm；所述防水层的厚度为1.2-1.9mm；所述免硫化橡胶层的厚度为0.5-0.8mm。
本发明的有益效果为：本发明的免硫化橡胶绝缘电缆通过包覆有自修复层，有效地解决电缆在长时间使用或外界因素，造成电缆表面损坏而不能及时更换的情况下，该自修复层自修复电缆表面以延长电缆的使用寿命的问题，提高电缆的安全性，大大地降低检测与维护成本，同时严格控制自修复层和免硫化橡胶层的组份配比，有效地增强电缆的抗撕裂性能和抗腐蚀性能，实现双重保护的效果，也防止相邻缆线之间的相互影响，保证良好的导电性、耐磨性和防干扰性能。
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为本发明的结构截面示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，以使本发明技术方案更易于理解、掌握，而非对本发明进行限制。
参见图1，本发明提供的一种免硫化橡胶绝缘电缆，其包括支撑件1、围绕设置于所述支撑件1四周的缆线组、包覆于所述缆线组外周面的保护层、以及填充于所述缆线组与所述保护层之间的缓冲层5，所述缆线组包括若干绞合的缆线2，所述缆线2的外表面自内向外依次包裹有绝缘层3和隔热层4，所述保护层包括自内向外依次设置的屏蔽层6、免硫化橡胶层7与自修复层8；
所述自修复层8由以下按质量份数计的组分制成：碳纳米管5-10份、石墨烯5-10份、尿素10-15份、甲醛15-20份、聚氨酯5-10份、偶氮二异庚腈4-8份、双环戊二烯6-12份、OP-10 6-8份、环氧树脂10-15份、三乙醇胺2-4份和蒸馏水20-30份；有效地解决电缆在长时间使用或外界因素，造成电缆表面损坏而不能及时更换的情况下，所述自修复层8自修复电缆表面以延长电缆的使用寿命的问题，提高电缆的安全性，大大地降低检测与维护成本。
较佳地，所述免硫化橡胶层7由以下按照质量份数计的组分制成：乙烯聚合物乳液10-20份、丙烯聚合物乳液10-20份、二叔丁基过氧化物5-10份、四乙烯五胺4-10份、过硫酸钾5-10份、十二烷基苯磺酸钠4-10份、聚丙烯酰胺5-10份；有效地增强电缆的抗撕裂性能和抗腐蚀性能，延长电缆的使用寿命，降低更换与维修成本。
较佳地，所述隔热层4为陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维和气凝胶毡中的一种或多种，有效地避免使用时相邻的所述缆线2之间的相互影响，保证电缆正常高效地使用；所述绝缘层3为绝缘漆、绝缘胶、云母、石棉、酚醛树脂、环氧树脂和聚四氟乙烯中的一种或多种，防止相邻的所述缆线2之间相互干扰，保证电缆具有良好的导电性能；其中，所述绝缘层3的厚度为0.25-0.45mm；所述隔热层4的厚度为0.35-0.6mm。
较佳地，于所述自修复层8的外表面涂覆有防水层，所述防水层为聚氨酯防水涂料层或丙烯酸防水涂料层，有效地保证电缆在特殊的使用情况下，例如在水下或雨天使用时，起到防护防潮的作用，提高电缆的抗腐蚀性和抗老化性；所述屏蔽层6为镀铜纤维编织层或碳纤维屏蔽层，保证电缆不易受外界因素造成损坏，提高电缆的耐磨性；其中，所述防水层的厚度为1.2-1.9mm；所述屏蔽层6的厚度为1.3-2mm。
进一步地，所述缓冲层5为聚氨酯发泡材料或聚乙烯发泡材料，有效地防止电缆开裂，从而避免所述缆线组之间的影响，高效绝缘；所述支撑件1由若干不锈钢丝绞合形成，增强了电缆的抗拉性，使得电缆在长时间使用或进行机械式拉扯时不易断裂；其中，所述支撑件1的直径为2-3.5mm；所述自修复层8的厚度为1-1.5mm；所述免硫化橡胶层7的厚度为0.5-0.8mm。
实施例1：本实施例提供的一种免硫化橡胶绝缘电缆，其包括支撑件1、围绕设置于所述支撑件1四周的缆线组、包覆于所述缆线组外周面的保护层、以及填充于所述缆线组与所述保护层之间的缓冲层5，所述缆线组包括若干绞合的缆线2，所述缆线2的外表面自内向外依次包裹有绝缘层3和隔热层4，所述保护层包括自内向外依次设置的屏蔽层6、免硫化橡胶层7与自修复层8；
所述自修复层8由以下按质量份数计的组分制成：碳纳米管10份、石墨烯8份、尿素10份、甲醛16份、聚氨酯5份、偶氮二异庚腈4份、双环戊二烯6份、OP-10 6份、环氧树脂10份、三乙醇胺2份和蒸馏水25份。
较佳地，所述免硫化橡胶层7由以下按照质量份数计的组分制成：乙烯聚合物乳液12份、丙烯聚合物乳液10份、二叔丁基过氧化物6份、四乙烯五胺5份、过硫酸钾5份、十二烷基苯磺酸钠5份、聚丙烯酰胺5份。
较佳地，所述隔热层4为碳纤维；所述绝缘层3为绝缘胶；其中，所述绝缘层3的厚度为0.3mm；所述隔热层4的厚度为0.35mm。
较佳地，于所述自修复层8的外表面涂覆有防水层；所述防水层为聚氨酯防水涂料层；所述屏蔽层6为镀铜纤维编织层；其中，所述防水层的厚度为1.2mm；所述屏蔽层6的厚度为1.3mm。
进一步地，所述缓冲层5为聚氨酯发泡材料；所述支撑件1由若干不锈钢丝绞合形成；其中，所述支撑件1的直径为2mm；所述自修复层8的厚度为1mm；所述免硫化橡胶层7的厚度为0.5mm。
实施例2：本实施例提供的一种免硫化橡胶绝缘电缆，其包括支撑件1、围绕设置于所述支撑件1四周的缆线组、包覆于所述缆线组外周面的保护层、以及填充于所述缆线组与所述保护层之间的缓冲层5，所述缆线组包括若干绞合的缆线2，所述缆线2的外表面自内向外依次包裹有绝缘层3和隔热层4，所述保护层包括自内向外依次设置的屏蔽层6、免硫化橡胶层7与自修复层8；
所述自修复层8由以下按质量份数计的组分制成：碳纳米管8份、石墨烯5份、尿素12份、甲醛18份、聚氨酯8份、偶氮二异庚腈6份、双环戊二烯8份、OP-10 7份、环氧树脂13份、三乙醇胺3份和蒸馏水25份。
较佳地，所述免硫化橡胶层7由以下按照质量份数计的组分制成：乙烯聚合物乳液15份、丙烯聚合物乳液14份、二叔丁基过氧化物5份、四乙烯五胺7份、过硫酸钾8份、十二烷基苯磺酸钠8份、聚丙烯酰胺8份。
较佳地，所述隔热层4为陶瓷纤维；所述绝缘层3为绝缘胶；其中，所述绝缘层3的厚度为0.4mm；所述隔热层4的厚度为0.45mm。
较佳地，于所述自修复层8的外表面涂覆有防水层；所述防水层为聚氨酯防水涂料层；所述屏蔽层6为碳纤维屏蔽层；其中，所述防水层的厚度为1.5mm；所述屏蔽层6的厚度为1.8mm。
进一步地，所述缓冲层5为聚氨酯发泡材料；所述支撑件1由若干不锈钢丝绞合形成；其中，所述支撑件1的直径为2.5mm；所述自修复层8的厚度为1.3mm；所述免硫化橡胶层7的厚度为0.6mm。
实施例3：本实施例提供的一种免硫化橡胶绝缘电缆，其包括支撑件1、围绕设置于所述支撑件1四周的缆线组、包覆于所述缆线组外周面的保护层、以及填充于所述缆线组与所述保护层之间的缓冲层5，所述缆线组包括若干绞合的缆线2，所述缆线2的外表面自内向外依次包裹有绝缘层3和隔热层4，所述保护层包括自内向外依次设置的屏蔽层6、免硫化橡胶层7与自修复层8；
所述自修复层8由以下按质量份数计的组分制成：碳纳米管10份、石墨烯10份、尿素14份、甲醛20份、聚氨酯10份、偶氮二异庚腈7份、双环戊二烯10份、OP-10 8份、环氧树脂15份、三乙醇胺4份和蒸馏水25份。
较佳地，所述免硫化橡胶层7由以下按照质量份数计的组分制成：乙烯聚合物乳液18份、丙烯聚合物乳液18份、二叔丁基过氧化物10份、四乙烯五胺10份、过硫酸钾10份、十二烷基苯磺酸钠10份、聚丙烯酰胺10份。
较佳地，所述隔热层4为碳纤维；所述绝缘层3为绝缘漆；其中，所述绝缘层3的厚度为0.4mm；所述隔热层4的厚度为0.5mm。
较佳地，于所述自修复层8的外表面涂覆有防水层；所述防水层为聚氨酯防水涂料层；所述屏蔽层6为镀铜纤维编织层；其中，所述防水层的厚度为1.8mm；所述屏蔽层6的厚度为1.8mm。
进一步地，所述缓冲层5为聚乙烯发泡材料；所述支撑件1由若干不锈钢丝绞合形成；其中，所述支撑件1的直径为2mm；所述自修复层8的厚度为1mm；所述免硫化橡胶层7的厚度为0.7mm。
对比例：本对比例提供的免硫化橡胶绝缘电缆的结构相比于实施例1的免硫化橡胶绝缘电缆的结构缺少自修复层8，其余结构与实施例1相同。
将实施例1、2和3、以及对比例的免硫化橡胶绝缘电缆置于光照环境下进行性能测试，具体测试数据如下表所示：
Figure BDA0002319182190000061
本发明的免硫化橡胶绝缘电缆通过包覆有自修复层，有效地解决电缆在长时间使用或外界因素，造成电缆表面损坏而不能及时更换的情况下，该自修复层自修复电缆表面以延长电缆的使用寿命的问题，提高电缆的安全性，大大地降低检测与维护成本，同时严格控制自修复层和免硫化橡胶层的组份配比，有效地增强电缆的抗撕裂性能和抗腐蚀性能，实现双重保护的效果，也防止相邻缆线之间的相互影响，保证良好的导电性、抗撕裂性能和抗腐蚀性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术手段和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。故凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种免硫化橡胶绝缘电缆，其特征在于，其包括支撑件、围绕设置于所述支撑件四周的缆线组、包覆于所述缆线组外周面的保护层、以及填充于所述缆线组与所述保护层之间的缓冲层，所述缆线组包括若干绞合的缆线，所述缆线的外表面自内向外依次包裹有绝缘层和隔热层，所述保护层包括自内向外依次设置的屏蔽层、免硫化橡胶层与自修复层；
所述自修复层由以下按质量份数计的组分制成：碳纳米管5-10份、石墨烯5-10份、尿素10-15份、甲醛15-20份、聚氨酯5-10份、偶氮二异庚腈4-8份、双环戊二烯6-12份、OP-10 6-8份、环氧树脂10-15份、三乙醇胺2-4份和蒸馏水20-30份；
所述免硫化橡胶层由以下按照质量份数计的组分制成：乙烯聚合物乳液10-20份、丙烯聚合物乳液10-20份、二叔丁基过氧化物5-10份、四乙烯五胺4-10份、过硫酸钾5-10份、十二烷基苯磺酸钠4-10份、聚丙烯酰胺5-10份；
于所述自修复层的外表面涂覆有防水层，所述防水层为聚氨酯防水涂料层或丙烯酸防水涂料层。
2.根据权利要求1所述的免硫化橡胶绝缘电缆，其特征在于，所述隔热层为陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维和气凝胶毡中的一种或多种。
3.根据权利要求2所述的免硫化橡胶绝缘电缆，其特征在于，所述绝缘层为绝缘漆、绝缘胶、云母、石棉、酚醛树脂、环氧树脂和聚四氟乙烯中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的免硫化橡胶绝缘电缆，其特征在于，所述绝缘层的厚度为0.25-0.45mm；所述隔热层的厚度为0.35-0.6mm。
5.根据权利要求1所述的免硫化橡胶绝缘电缆，其特征在于，所述缓冲层为聚氨酯发泡材料或聚乙烯发泡材料。
6.根据权利要求5所述的免硫化橡胶绝缘电缆，其特征在于，所述支撑件由若干不锈钢丝绞合形成。
7.根据权利要求6所述的免硫化橡胶绝缘电缆，其特征在于，所述支撑件的直径为2-3.5mm；所述屏蔽层的厚度为1.3-2mm；所述自修复层的厚度为1-1.5mm；所述防水层的厚度为1.2-1.9mm；所述免硫化橡胶层的厚度为0.5-0.8mm。
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