CN111710464B - 耐高温高压电缆及制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于高压电缆技术领域，公开一种耐高温高压电缆及制备方法，其中的电缆包括多个两两相切的高压电芯，多个高压电芯被卷包形成圆形截面，高压电芯包括金属电芯、内包层、耐火绝缘层和云母带组成；高压电芯的外部通过聚酯带层进行绕包成型，并在高压电芯与聚酯带层之间设置填充物，所述填充物为无卤阻燃填充绳或者玻璃纤维；所述聚酯带层的外部绕包覆复合屏蔽层，所述复合屏蔽层由等丝径的细金属丝与凯芙拉纤维编织成型；所述复合屏蔽层的外部卷包EVA外护套；其中，在高压电芯围绕的圆形截面的中心位置设置有与高压电芯穿过方向同步设置的加强筋，所述加强筋为多股非导电介质的加强筋。本发明可提升电缆的阻燃性、热稳定性和耐老化性能。

Description

耐高温高压电缆及制备方法
技术领域
本发明涉及高压电缆领域，具体涉及一种耐高温高压电缆及其制备方法。
背景技术
高压电缆是使用在1kV以上的电力电缆，多应用于电力传输和分配。高压电缆通常以优良的导体材料作为内芯，在内芯外部套设绝缘层、内护层、填充料以及外绝缘护套组成，在地埋使用时，通常还会使用铠装层来抵消地下的压力，防止外力破坏。
高压电缆的内芯(例如铜导体或者铜与其他高导材料的合金)的最高长期工作温度可达到80度以上，甚至达到90度，如果出现短路，最长时间不允许超过5s，电缆导体最高温度不超过250度。因此高压电缆对电缆的耐温、阻燃提出更高的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种耐温、阻燃的高压电缆，提升电缆的阻燃性、热稳定性和耐老化性能。
为达此目的，本发明的第一方面提出一种耐高温高压电缆，包括多个两两相切的高压电芯，多个高压电芯被卷包形成圆形截面，所述高压电芯包括金属电芯、内包层、耐火绝缘层和云母带组成，多根金属电芯绞合后在外层包覆内包层，内包层的外部分别卷包耐火绝缘层和云母带；
所述多个两两相切的高压电芯的外部通过聚酯带层进行绕包成型，并在高压电芯与聚酯带层之间设置填充物，所述填充物为无卤阻燃填充绳或者玻璃纤维；
所述聚酯带层的外部绕包覆复合屏蔽层，所述复合屏蔽层由等丝径的细金属丝与凯芙拉纤维编织成型；
所述复合屏蔽层的外部卷包EVA外护套；
其中，在高压电芯围绕的圆形截面的中心位置设置有与高压电芯穿过方向同步设置的加强筋，所述加强筋为多股非导电介质的加强筋。
优选地，所述非导电介质的加强筋为高弹性模量的加强筋，尤其是电导率≤10S/m，弹性模量超过50Gpa的韧性纤维复合塑料，尤其是采用GFRP、KFRP、碳纤维、UHMWPE纤维、PBO纤维、碳化硅纤维、石墨纤维、PVA纤维、PEN纤维的材质的加强筋。在保证拉伸性能同时，比传统的电缆10％-20％，减轻电缆的重量。
优选地，金属电芯采用多根镀银铜丝绞合形成。
优选地，所述内包层为聚酯带内包层。
优选地，所述耐火绝缘层为聚乙烯绝缘层(PE)或者LSZH绝缘层。
优选地，所述复合屏蔽层由75-85％的细金属丝以及15-25％的凯芙拉纤维编织成型，编织角度控制在45±5°，编织密度大于80％。
优选地，所述EVA外护套为无卤阻燃EVA外护套，按照摩尔质量百分比包含以下组分：
EVA 230～260份；
PE 120～130份；
邻苯二甲酸二辛酯30～40份；
对苯二甲酸二辛酯30～40份；
磷酸三乙酯40～50份；
硬脂酸盐10～30份；
硼酸锌40～80份；
硅酸钠20～40份；
甲基纤维素10～15份；
N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺20～30份；
氢氧化镁50～70份；
红磷3～7份；以及
白炭黑20～40份；
上述组分按照配比进行混炼和挤出成型得到无卤阻燃EVA外护套。
优选地，所述EVA外护套为无卤阻燃EVA外护套，按照摩尔质量百分比包含以下组分：EVA 250份、PE 125份、邻苯二甲酸二辛酯35份、对苯二甲酸二辛酯35份、磷酸三乙酯45份、硬脂酸盐20份、硼酸锌60份、硅酸钠30份、甲基纤维素12份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺25份、氢氧化镁60份、红磷4份、白炭黑30份。
优选地，所述EVA外护套为无卤阻燃EVA外护套，按照摩尔质量百分比包含以下组分： EVA 240份、PE 123份、邻苯二甲酸二辛酯38份、对苯二甲酸二辛酯38份、磷酸三乙酯44份、硬脂酸盐13份、硼酸锌46份、硅酸钠27份、甲基纤维素14份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺22份、氢氧化镁58份、红磷5份、白炭黑33份。
优选地，所述EVA外护套为无卤阻燃EVA外护套，按照摩尔质量百分比包含以下组分： EVA 230份、PE 120份、邻苯二甲酸二辛酯30份、对苯二甲酸二辛酯30份、磷酸三乙酯40份、硬脂酸盐10份、硼酸锌40份、硅酸钠20份、甲基纤维素10份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺20份、氢氧化镁50份、红磷7份、白炭黑20份。
优选地，所述EVA外护套为无卤阻燃EVA外护套，按照摩尔质量百分比包含以下组分： EVA 260份、PE 130份、邻苯二甲酸二辛酯40份、对苯二甲酸二辛酯40份、磷酸三乙酯50份、硬脂酸盐30份、硼酸锌80份、硅酸钠40份、甲基纤维素15份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺30份、氢氧化镁70份、红磷3份、白炭黑40份。
作为优选，EVA中的VA含量为42～43％。EVA中的VA含量对其影响较大，当VA的含量增加时，它的回弹性、柔韧性、黏合性、透明性、溶解性、耐应力开裂性和冲击性能都会提高；当VA的含量降低时，EVA的刚性、耐磨性及电绝缘性都会增加。VA含量在10％～ 20％范围时为塑性材料，而VA含量超过30％时为弹性材料，用于电缆对的VA含量一般为 10％，此时EVA的耐冲击强度较好。而本发明EVA中的VA含量为42～43％，这是因为无卤阻燃EVA的阻燃效果越好，它的挤出加工性和物理性能越差，而采用VA含量为42～43％的 EVA可以在不影响整体的挤出加工性和物理性能基础上提高阻燃性能，从而达到整体性能的提升。此外，本发明采用了氢氧化镁和硼酸锌作为协同阻燃剂，其中磷酸三乙酯的加入显著地提高阻燃性能。
作为优选，本发明的白炭黑为30～33份，红磷为4～5份。白炭黑可以作为填充材料，提高外护套的耐磨性和硬度，但它的加入会在一定程度上降低热稳定性，而此时少量红磷的加入可以有效避免整体热稳定性的降低。
作为优选，所述的硬脂酸盐为质量比45:10:10的硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡的混合物。
作为优选，所述的硬脂酸盐中含有质量比0.3～0.4％的环氧大豆油。单独采用硬脂酸锌的后期稳定性较差，经过多次试验，发现在本发明中，同时添加一定量的硬脂酸钙和硬脂酸钡可以使前后期的稳定性均良好；在三者的混合稳定剂中，添加少量环氧大豆油既可以提高硬脂酸盐的稳定性，还可以提高外护套的耐热性能，进一步增强其耐老化性能。
作为优选，所述外护套中还含有着色剂，着色剂可以是塑料红、塑料紫、颜料绿。
根据本发明的第二方面还提出一种用于电缆的无卤阻燃EVA外护套的制备方法，包括以下步骤：
将EVA和PE送入开炼机中塑炼，塑炼温度为38～40℃，混炼时间为9min；
然后按照耐高温高压电缆中EVA外护套的配比加入邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、磷酸三乙酯、硬脂酸盐、硼酸锌、硅酸钠、甲基纤维素、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺，混炼，混炼时间为7～10min；
加入氢氧化镁、红磷、白炭黑，混炼均匀，混炼时间为60～70min；
最后在120～130℃挤出成型。
本发明的耐高温高压电缆一方面采用高弹性模量、轻质化的非金属导电介质作为加强筋，设置在电缆中，提高电缆的韧性和延展性，另一方面在内芯外包的绝缘层、耐火绝缘层和云母带均采用耐火耐温材料进行包覆，并且在外层的外部套采用有机材料基底中协同无机材料形成低重量、阻燃性、热稳定性和耐老化性能优异效果，提升电缆的寿命和使用性能。
本发明提出的外护套中不含卤，绿色环保。采用特殊VA含量的EVA可以同时保持整体的挤出加工性和物理性能以及良好的阻燃性能，整体性能优异，整体热稳定性也较好。另外，经过多次试验，发现在本发明中，同时添加一定量的硬脂酸钙和硬脂酸钡可以使前后期的稳定性均良好；而在三者的混合稳定剂中，添加少量环氧大豆油既可以提高硬脂酸盐的稳定性，还可以提高外护套的耐热性能，进一步增强其耐老化性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为耐高温高压电缆的结构示意图；
图2为耐高温高压电缆的立体结构示意图，其中取出了护套层。
图3为高压电芯的结构示意图；
图4是本发明的外护套测试结果示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸。
结合图示1-4的示例的耐高温高压电缆，包括多个两两相切的高压电芯10，多个高压电芯10被卷包形成圆形截面。其中，高压电芯包括金属电芯1、内包层2、耐火绝缘层3和云母带4组成。多根金属电芯绞合后在外层包覆内包层，形成截面呈圆形的电芯束，在内包层的外部分别卷包耐火绝缘层3和云母带4，如此形成一个高压电芯10。可选地，金属电芯采用多根镀银铜丝绞合形成，或者采用其他导电良好的合金丝绞合成型。
图中，示例性地表示了包含3个高压电芯的示例。在另外的实施例中，还可以根据需要设置更多的高压电芯的组合。
多个两两相切的高压电芯10的外部通过聚酯带层20进行绕包成型(圆形)，并在高压电芯10与聚酯带层20之间设置填充物50。填充物50可以选择为无卤阻燃填充绳或者玻璃纤维。
聚酯带层20的外部绕包覆复合屏蔽层30，复合屏蔽层30由等丝径的细金属丝与凯芙拉纤维编织成型。优选地，复合屏蔽层由75-85％的细金属丝以及15-25％的凯芙拉纤维编织成型，编织角度控制在45±5°，编织密度大于80％。如此一方面提醒良好的屏蔽性能，另一方面提高电缆的抗拉性能。
如图1，复合屏蔽层30的外部卷包EVA外护套40，通过EVA外护套实现对电缆的总体防护。
其中，高压电芯的直径在1-10cm。内包层2为内包层为聚酯带内包层，厚度1-2mm。耐火绝缘层3和云母带4的厚度均在2-5mm。
EVA外护套40的厚度在3-5mm，聚酯带层20的厚度在1-3mm，复合屏蔽层30的厚度在2-4mm。
优选地，耐火绝缘层为聚乙烯绝缘层(PE)或者LSZH绝缘层。
优选地，高压电芯围绕的圆形截面的中心位置设置有与高压电芯穿过方向同步设置的加强筋60，加强筋为多股非导电介质的加强筋。尤其是选择高弹性模量的加强筋，尤其是电导率≤10S/m，弹性模量超过50Gpa的韧性纤维复合塑料，尤其是采用GFRP、KFRP、碳纤维、 UHMWPE纤维、PBO纤维、碳化硅纤维、石墨纤维、PVA纤维、PEN纤维的材质的加强筋。在保证拉伸性能同时，比传统的电缆10％-20％，减轻电缆的重量。
结合图示，加强筋60的直径在3-10mm之间。
在本发明的各个实施例中，EVA外护套40优选采用为无卤阻燃EVA外护套，其按照摩尔质量百分比包含以下组分：
EVA 230～260份；
PE 120～130份；
邻苯二甲酸二辛酯30～40份；
对苯二甲酸二辛酯30～40份；
磷酸三乙酯40～50份；
硬脂酸盐10～30份；
硼酸锌40～80份；
硅酸钠20～40份；
甲基纤维素10～15份；
N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺20～30份；
氢氧化镁50～70份；
红磷3～7份；以及
白炭黑20～40份；
上述组分按照配比进行混炼和挤出成型得到无卤阻燃EVA外护套。
优选地，所述EVA外护套为无卤阻燃EVA外护套，按照摩尔质量百分比包含以下组分： EVA 250份、PE 125份、邻苯二甲酸二辛酯35份、对苯二甲酸二辛酯35份、磷酸三乙酯45份、硬脂酸盐20份、硼酸锌60份、硅酸钠30份、甲基纤维素12份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺25份、氢氧化镁60份、红磷4份、白炭黑30份。
优选地，所述EVA外护套为无卤阻燃EVA外护套，按照摩尔质量百分比包含以下组分： EVA 240份、PE 123份、邻苯二甲酸二辛酯38份、对苯二甲酸二辛酯38份、磷酸三乙酯44份、硬脂酸盐13份、硼酸锌46份、硅酸钠27份、甲基纤维素14份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺22份、氢氧化镁58份、红磷5份、白炭黑33份。
优选地，所述EVA外护套为无卤阻燃EVA外护套，按照摩尔质量百分比包含以下组分： EVA 230份、PE 120份、邻苯二甲酸二辛酯30份、对苯二甲酸二辛酯30份、磷酸三乙酯40份、硬脂酸盐10份、硼酸锌40份、硅酸钠20份、甲基纤维素10份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺20份、氢氧化镁50份、红磷7份、白炭黑20份。
优选地，所述EVA外护套为无卤阻燃EVA外护套，按照摩尔质量百分比包含以下组分： EVA 260份、PE 130份、邻苯二甲酸二辛酯40份、对苯二甲酸二辛酯40份、磷酸三乙酯50份、硬脂酸盐30份、硼酸锌80份、硅酸钠40份、甲基纤维素15份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺30份、氢氧化镁70份、红磷3份、白炭黑40份。
作为优选，EVA中的VA含量为42～43％。EVA中的VA含量对其影响较大，当VA的含量增加时，它的回弹性、柔韧性、黏合性、透明性、溶解性、耐应力开裂性和冲击性能都会提高；当VA的含量降低时，EVA的刚性、耐磨性及电绝缘性都会增加。VA含量在10％～ 20％范围时为塑性材料，而VA含量超过30％时为弹性材料，用于电缆对的VA含量一般为10％，此时EVA的耐冲击强度较好。而本发明EVA中的VA含量为42～43％，这是因为无卤阻燃EVA的阻燃效果越好，它的挤出加工性和物理性能越差，而采用VA含量为42～43％的 EVA可以在不影响整体的挤出加工性和物理性能基础上提高阻燃性能，从而达到整体性能的提升。此外，本发明采用氢氧化镁和硼酸锌作为协同阻燃剂，其中磷酸三乙酯的加入显著地提高阻燃性能。
作为优选，本发明的白炭黑为30～33份，红磷为4～5份。白炭黑可以作为填充材料，提高外护套的耐磨性和硬度，但它的加入会在一定程度上降低热稳定性，而此时少量红磷的加入可以有效避免整体热稳定性的降低。
作为优选，所述的硬脂酸盐为质量比45:10:10的硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡的混合物。
作为优选，所述的硬脂酸盐中含有质量比0.3～0.4％的环氧大豆油。单独采用硬脂酸锌的后期稳定性较差，经过多次试验，发现在本发明中，同时添加一定量的硬脂酸钙和硬脂酸钡可以使前后期的稳定性均良好；在三者的混合稳定剂中，添加少量环氧大豆油既可以提高硬脂酸盐的稳定性，还可以提高外护套的耐热性能，进一步增强其耐老化性能。
作为优选，所述外护套中还含有着色剂，着色剂可以是塑料红、塑料紫或者颜料绿。
根据本发明的第二方面还提出一种用于电缆的无卤阻燃EVA外护套的制备方法，包括以下步骤：
将EVA和PE送入开炼机中塑炼，塑炼温度为38～40℃，混炼时间为9min；
然后按照耐高温高压电缆中EVA外护套的配比加入邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、磷酸三乙酯、硬脂酸盐、硼酸锌、硅酸钠、甲基纤维素、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺，混炼，混炼时间为7～10min；
加入氢氧化镁、红磷、白炭黑，混炼均匀，混炼时间为60～70min；
最后在120～130℃挤出成型。
下面结合具体的实施例更加具体地介绍上述护套的实施：
实施例1
一种用于电缆的无卤阻燃EVA外护套，包含如下重量份数的组份：EVA 250份、PE125 份、邻苯二甲酸二辛酯35份、对苯二甲酸二辛酯35份、磷酸三乙酯45份、硬脂酸盐20份、硼酸锌60份、硅酸钠30份、甲基纤维素12份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺25份、氢氧化镁 60份、红磷4份、白炭黑30份。
EVA中的VA含量为42～43％。
所述的硬脂酸盐含有质量比45:10:10的硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡，以及占硬脂酸盐总质量0.4％的环氧大豆油。
所述外护套中还含有着色剂塑料紫。
用于电缆的无卤阻燃EVA外护套，其制备方法包括以下步骤：将EVA和PE送入开炼机中塑炼，塑炼温度为38～40℃；加入邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、磷酸三乙酯、硬脂酸盐、硼酸锌、硅酸钠、甲基纤维素、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺，混炼，混炼时间为9min，加入氢氧化镁、红磷、白炭黑，混炼均匀，混炼时间为60～70min；在120～130℃挤出成型，即可。
实施例2
一种用于电缆的无卤阻燃EVA外护套，包含如下重量份数的组份：EVA 240份、PE123 份、邻苯二甲酸二辛酯38份、对苯二甲酸二辛酯38份、磷酸三乙酯44份、硬脂酸盐13份、硼酸锌46份、硅酸钠27份、甲基纤维素14份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺22份、氢氧化镁 58份、红磷5份、白炭黑33份。
EVA中的VA含量为42～43％。
所述的硬脂酸盐含有质量比45:10:10的硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡，以及占硬脂酸盐总质量0.3％的环氧大豆油。
所述外护套中还含有着色剂塑料红。
用于电缆的无卤阻燃EVA外护套，其制备方法包括以下步骤：将EVA和PE送入开炼机中塑炼，塑炼温度为38～40℃；加入邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、磷酸三乙酯、硬脂酸盐、硼酸锌、硅酸钠、甲基纤维素、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺，混炼，混炼时间为8min，加入氢氧化镁、红磷、白炭黑，混炼均匀，混炼时间为60～70min；在120～130℃挤出成型，即可。
实施例3
一种用于电缆的无卤阻燃EVA外护套，包含如下重量份数的组份：EVA 230份、PE120 份、邻苯二甲酸二辛酯30份、对苯二甲酸二辛酯30份、磷酸三乙酯40份、硬脂酸盐10份、硼酸锌40份、硅酸钠20份、甲基纤维素10份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺20份、氢氧化镁 50份、红磷7份、白炭黑20份。
EVA中的VA含量为42～43％。所述的硬脂酸盐含有质量比45:10:10的硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡，以及占硬脂酸盐总质量0.35％的环氧大豆油。
所述外护套中还含有着色剂颜料绿。
用于电缆的无卤阻燃EVA外护套，其制备方法包括以下步骤：将EVA和PE送入开炼机中塑炼，塑炼温度为38～40℃；加入邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、磷酸三乙酯、硬脂酸盐、硼酸锌、硅酸钠、甲基纤维素、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺，混炼，混炼时间为7min，加入氢氧化镁、红磷、白炭黑，混炼均匀，混炼时间为60～70min；在120～130℃挤出成型，即可。
实施例4
一种用于电缆的无卤阻燃EVA外护套，包含如下重量份数的组份：EVA 260份、PE130 份、邻苯二甲酸二辛酯40份、对苯二甲酸二辛酯40份、磷酸三乙酯50份、硬脂酸盐30份、硼酸锌80份、硅酸钠40份、甲基纤维素15份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺30份、氢氧化镁 70份、红磷3份、白炭黑40份。
EVA中的VA含量为42～43％。所述的硬脂酸盐含有质量比45:10:10的硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡，以及占硬脂酸盐总质量0.37％的环氧大豆油。
用于电缆的无卤阻燃EVA外护套，其制备方法包括以下步骤：将EVA和PE送入开炼机中塑炼，塑炼温度为38～40℃；加入邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、磷酸三乙酯、硬脂酸盐、硼酸锌、硅酸钠、甲基纤维素、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺，混炼，混炼时间为10min，加入氢氧化镁、红磷、白炭黑，混炼均匀，混炼时间为60～70min；在120～130℃挤出成型，即可。
对照例1
与实施例1相同，区别在于：不加磷酸三乙酯。
一种用于电缆的无卤阻燃EVA外护套，包含如下重量份数的组份：EVA 250份、PE125 份、邻苯二甲酸二辛酯35份、对苯二甲酸二辛酯35份、硬脂酸盐20份、硼酸锌60份、硅酸钠30份、甲基纤维素12份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺25份、氢氧化镁60份、红磷4份、白炭黑30份。
EVA中的VA含量为42～43％。
所述的硬脂酸盐含有质量比45:10:10的硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡，以及占硬脂酸盐总质量0.4％的环氧大豆油。
所述外护套中还含有着色剂塑料紫。
用于电缆的无卤阻燃EVA外护套，其制备方法包括以下步骤：将EVA和PE送入开炼机中塑炼，塑炼温度为38～40℃；加入邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、硬脂酸盐、硼酸锌、硅酸钠、甲基纤维素、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺，混炼，混炼时间为9min，加入氢氧化镁、红磷、白炭黑，混炼均匀，混炼时间为60～70min；在120～130℃挤出成型，即可。
对照例2
与实施例2相同，区别在于：不加红磷。
一种用于电缆的无卤阻燃EVA外护套，包含如下重量份数的组份：EVA 240份、PE123 份、邻苯二甲酸二辛酯38份、对苯二甲酸二辛酯38份、磷酸三乙酯44份、硬脂酸盐13份、硼酸锌46份、硅酸钠27份、甲基纤维素14份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺22份、氢氧化镁 58份、白炭黑33份。
EVA中的VA含量为42～43％。
所述的硬脂酸盐含有质量比45:10:10的硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡，以及占硬脂酸盐总质量0.3％的环氧大豆油。
所述外护套中还含有着色剂塑料红。
用于电缆的无卤阻燃EVA外护套，其制备方法包括以下步骤：将EVA和PE送入开炼机中塑炼，塑炼温度为38～40℃；加入邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、磷酸三乙酯、硬脂酸盐、硼酸锌、硅酸钠、甲基纤维素、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺，混炼，混炼时间为8min，加入氢氧化镁、红磷、白炭黑，混炼均匀，混炼时间为60～70min；在120～130℃挤出成型，即可。
对照例3
与实施例1相同，区别在于：硬脂酸盐中不加环氧大豆油。
一种用于电缆的无卤阻燃EVA外护套，包含如下重量份数的组份：EVA 250份、PE125 份、邻苯二甲酸二辛酯35份、对苯二甲酸二辛酯35份、磷酸三乙酯45份、硬脂酸盐20份、硼酸锌60份、硅酸钠30份、甲基纤维素12份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺25份、氢氧化镁 60份、红磷4份、白炭黑30份。
EVA中的VA含量为42～43％。
所述的硬脂酸盐为质量比45:10:10的硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡。
所述外护套中还含有着色剂塑料紫。
用于电缆的无卤阻燃EVA外护套，其制备方法包括以下步骤：将EVA和PE送入开炼机中塑炼，塑炼温度为38～40℃；加入邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、磷酸三乙酯、硬脂酸盐、硼酸锌、硅酸钠、甲基纤维素、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺，混炼，混炼时间为9min，加入氢氧化镁、红磷、白炭黑，混炼均匀，混炼时间为60～70min；在120～130℃挤出成型，即可。
对本发明和对照例进行性能测试，本发明均能经受175℃，7天的热老化，而对照例3 则只能经受4天的热老化.热延伸测试条件为200℃，0.2MPa，15min，测试结果见图4所示，可见，本发明采用氢氧化镁和硼酸锌作为阻燃剂协同磷酸三乙酯进一步提高阻燃性能。同时，在其中添加白炭黑可以作为填充材料，提高外护套的耐磨性和硬度。但考虑白炭黑的加入会在一定程度上降低热稳定性，而此时少量红磷的加入可以有效避免整体热稳定性的降低。
而在单独采用硬脂酸锌的后期稳定性较差的测试中，经过长期的研究和试验发现在本发明中，同时添加一定量的硬脂酸钙和硬脂酸钡可以使前后期的稳定性均达到平衡；在三者的混合稳定剂中，添加少量环氧大豆油既可以提高硬脂酸盐的稳定性，还可以提高外护套的耐热性能，进一步增强其耐老化性能。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (11)

1.一种耐高温高压电缆，其特征在于，包括多个两两相切的高压电芯（10），多个高压电芯被卷包形成圆形截面，所述高压电芯包括金属电芯（1）、内包层（2）、耐火绝缘层（3）和云母带（4）组成，多根金属电芯（1）绞合后在外层包覆内包层（2），内包层（2）的外部分别卷包耐火绝缘层（3）和云母带（4）；
所述多个两两相切的高压电芯的外部通过聚酯带层（20）进行绕包成型，并在高压电芯与聚酯带层（20）之间设置填充物（50），所述填充物（50）为无卤阻燃填充绳；
所述聚酯带层（20）的外部绕包覆复合屏蔽层（30），所述复合屏蔽层（30）由等丝径的细金属丝与凯芙拉纤维编织成型；
所述复合屏蔽层（30）的外部卷包EVA外护套（40）；
其中，在高压电芯围绕的圆形截面的中心位置设置有与高压电芯穿过方向同步设置的加强筋（60），所述加强筋（60）为多股非导电介质、高弹性模量的加强筋；
其中，所述EVA外护套（40）为无卤阻燃EVA外护套，按照摩尔质量百分比包含以下组分：
EVA 230～260份；
PE 120～130份；
邻苯二甲酸二辛酯30～40份；
对苯二甲酸二辛酯30～40份；
磷酸三乙酯40～50份；
硬脂酸盐10～30份；
硼酸锌40～80份；
硅酸钠20～40份；
甲基纤维素10～15份；
N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺20～30份；
氢氧化镁50～70份；
红磷3～7份；以及
白炭黑20～40份；
上述组分按照配比进行混炼和挤出成型得到无卤阻燃EVA外护套；
所述硬脂酸盐为质量比45:10:10的硬脂酸锌、硬脂酸钙和硬脂酸钡的混合物；其中的硬脂酸盐中含有质量比0.3～0.4%的环氧大豆油。
2.根据权利要求1所述的耐高温高压电缆，其特征在于，所述金属电芯（1）采用多根镀银铜丝绞合形成。
3.根据权利要求1所述的耐高温高压电缆，其特征在于，所述内包层（2）为聚酯带层内包层。
4.根据权利要求1所述的耐高温高压电缆，其特征在于，所述耐火绝缘层（3）为PE耐火层或者LSZH耐火绝缘层。
5.根据权利要求1所述的耐高温高压电缆，其特征在于，所述复合屏蔽层（30）由75-85%的细金属丝以及15-25%的凯芙拉纤维编织成型，编织角度控制在45±5°，编织密度大于80%。
6.根据权利要求1所述的耐高温高压电缆，其特征在于，所述EVA外护套（40）为无卤阻燃EVA外护套，按照摩尔质量百分比包含以下组分： EVA 250份、PE 125份、邻苯二甲酸二辛酯35份、对苯二甲酸二辛酯35份、磷酸三乙酯45份、硬脂酸盐20份、硼酸锌60份、硅酸钠30份、甲基纤维素12份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺25份、氢氧化镁60份、红磷4份、白炭黑30份。
7.根据权利要求1所述的耐高温高压电缆，其特征在于，所述EVA外护套（40）为无卤阻燃EVA外护套，按照摩尔质量百分比包含以下组分： EVA 240份、PE 123份、邻苯二甲酸二辛酯38份、对苯二甲酸二辛酯38份、磷酸三乙酯44份、硬脂酸盐13份、硼酸锌46份、硅酸钠27份、甲基纤维素14份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺22份、氢氧化镁58份、红磷5份、白炭黑33份。
8.根据权利要求1所述的耐高温高压电缆，其特征在于，所述EVA外护套（40）为无卤阻燃EVA外护套，按照摩尔质量百分比包含以下组分：EVA 230份、PE 120份、邻苯二甲酸二辛酯30份、对苯二甲酸二辛酯30份、磷酸三乙酯40份、硬脂酸盐10份、硼酸锌40份、硅酸钠20份、甲基纤维素10份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺20份、氢氧化镁50份、红磷7份、白炭黑20份。
9.根据权利要求1所述的耐高温高压电缆，其特征在于，所述EVA外护套（40）为无卤阻燃EVA外护套，按照摩尔质量百分比包含以下组分：EVA 260份、PE 130份、邻苯二甲酸二辛酯40份、对苯二甲酸二辛酯40份、磷酸三乙酯50份、硬脂酸盐30份、硼酸锌80份、硅酸钠40份、甲基纤维素15份、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺30份、氢氧化镁70份、红磷3份、白炭黑40份。
10.根据权利要求1所述的耐高温高压电缆，其特征在于，所述EVA中的VA含量为42～43%。
11.一种用于电缆的无卤阻燃EVA外护套的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将EVA和PE送入开炼机中塑炼，塑炼温度为38～40℃，混炼时间为9min；
然后按照权利要求6-10中任意一项所述的耐高温高压电缆中EVA外护套的配比加入邻苯二甲酸二辛酯、对苯二甲酸二辛酯、磷酸三乙酯、硬脂酸盐、硼酸锌、硅酸钠、甲基纤维素、N-(2-羟乙基)-1,3-丙二胺，混炼，混炼时间为7～10min；
加入氢氧化镁、红磷、白炭黑，混炼均匀，混炼时间为60～70min；
最后在120～130℃挤出成型。
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