CN111816357A - 一种光伏电站专用电缆及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光伏电站专用电缆。一种光伏电站专用电缆的制造方法。本发明的聚丙烯电缆具有机械强度高、耐氧化、热稳定性好、耐低温、抗高温的特点，满足在不同温度环境下使用；不仅具有较好的防水、防腐、阻燃和高耐磨性能，还具有较好的电磁屏蔽效果，损坏量小，更换周期长，大大提高了光伏电缆的使用寿命，有效的延长了电缆的更换周期，为光伏电缆的使用提供了安全保障，扩大了光伏电缆的应用场所。

Description

一种光伏电站专用电缆及其制造方法
技术领域
本发明属于光伏电缆技术领域，尤其涉及一种光伏电站专用电缆及其制造方法。
背景技术
太阳能技术将成为未来的绿色能源技术之一，太阳能或光伏(PV)在中国应用日渐广泛。光伏发电离不开其重要的输电工具--光伏电缆，但是光伏发电厂大多建造于荒漠地带，环境极其恶略，而现有的光伏电缆，在这种环境下，其耐风雨性、耐紫外线、耐臭氧腐蚀和抵抗较大的温度变化等能力仍表现的差强人意，光伏发电厂需要频繁更换电缆线以保证自身的高效稳定，大大增加了生产成本，同时也造成了较大的环境污染。
因此，研究开发一种具有优良使用性能的太阳能光伏电缆成为目前研究的重点，也具有较好的应用前景及使用价值。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种光伏电站专用电缆；第二目的在于提供一种光伏电站专用电缆的制造方法。
本发的第一目明通过以下技术方案实现：包括至少两个导体线芯，各所述导体线芯外表分别包裹绝缘适应层、屏蔽层成为单导线，把各单导线均设置于聚丙烯护套中，在聚丙烯护套外部依次设置铠装层、阻燃层、抗温层和绝缘耐磨层。
本发的第二目明通过以下技术方案实现：按重量份计，包括以下步骤：A、绝缘适应层制取，取2～5份稳定剂、2～5份催化剂与90～120份石墨烯改性聚丙烯树脂密放入混炼机中混炼、溶胀，并造粒得到绝缘混合物粒料；
B、经线缆挤出机上挤出步骤A制得的绝缘混合物粒料，使绝缘混合物粒料包裹在各导体线芯表面，然后成型、降温，最后进行辐照得到单导线；
C、把至少两根步骤B制得的单导线均匀设置于聚丙烯材护套中，并在聚丙烯材护套中注入填充剂固定，得到电缆初坯；
D、在步骤C制得的电缆初坯外部依次包裹设置铠装层、阻燃层、抗温层和绝缘耐磨层即得到所述太阳能光伏电缆。
本发明的有益效果是：1)本发明的电缆具有机械强度高、耐氧化、热稳定性好、耐低温、抗高温的特点，满足在不同温度环境下使用；不仅具有较好的防水、防腐、阻燃和高耐磨性能，还具有较好的电磁屏蔽效果，损坏量小，更换周期长，大大提高了光伏电缆的使用寿命，有效的延长了电缆的更换周期，同时扩大了光伏电缆的应用场所；
2)添加有石墨烯改性聚丙烯树脂，由于石墨烯具有片层共轭结构，层层叠加形成致密的物理隔绝层，使得改性后的聚丙烯树脂在保留原有性能的基础上，大大提高了材料的防水、防腐性能；再加上石墨烯优异的力学性能，使得改性之后材料具有较好的耐磨性、强韧性等较好的力学性能，为光伏电缆的使用提供了安全保障。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中标号：1～导体线芯，2～绝缘适应层，3～屏蔽层，4～聚丙烯护套，5～铠装层，6～阻燃层，7～抗温层，8～绝缘耐磨层，9～填充剂。
具体实施方式
为了使本技术领域的技术人员能更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图以及实施例对其具体实施方式进行详细的说明。
如图1所示的光伏电站专用电缆，包括至少两个导体线芯1，各所述导体线芯1外表分别包裹绝缘适应层2、屏蔽层3成为单导线，把各单导线均设置于聚丙烯护套4中，在聚丙烯护套4外部依次设置铠装层5、阻燃层6、抗温层7和绝缘耐磨层8。
所述的抗温层7为硫化硅橡胶材料。
所述的绝缘适应层2为石墨烯改性聚乙烯树脂材料。
所述的聚丙烯护套4中设置有填充剂9，所述填充剂9把各根单导线包裹固定为一体。
一种光伏电站专用电缆的制备方法，按重量份计，包括以下步骤：A、绝缘适应层2制取，取2～5份稳定剂、2～5份催化剂与90～120份石墨烯改性聚丙烯树脂密放入混炼机中混炼、溶胀，并造粒得到绝缘混合物粒料；
B、经线缆挤出机上挤出步骤A制得的绝缘混合物粒料，使绝缘混合物粒料包裹在各导体线芯1表面，然后成型、降温，最后进行辐照得到单导线；
C、把至少两根步骤B制得的单导线均匀设置于聚丙烯材护套中，并在聚丙烯材护套中注入填充剂9固定，得到电缆初坯；
D、在步骤C制得的电缆初坯外部依次包裹设置铠装层5、阻燃层6、抗温层7和绝缘耐磨层8即得到所述太阳能光伏电缆。
所述的稳定剂为稀土。
所述的步骤A中混炼时间为10～15min，温度为170～190℃。
所述的步骤B中辐照的剂量为6～10Mrad。
实施例一
一种光伏电站专用电缆的制备方法，按重量份计，包括以下步骤：A、绝缘适应层2制取，取2份稀土稳定剂、2份催化剂与90份石墨烯改性聚丙烯树脂密放入混炼机中混炼、溶胀，混炼时间为10min，温度为170℃，并造粒得到绝缘混合物粒料；
B、经线缆挤出机上挤出步骤A制得的绝缘混合物粒料，使绝缘混合物粒料包裹在各导体线芯1表面，然后成型、降温，最后进行辐照得到单导线，辐照的剂量为6Mrad；
C、把至少两根步骤B制得的单导线均匀设置于聚丙烯材护套中，并在聚丙烯材护套中注入填充剂9固定，得到电缆初坯；
D、在步骤C制得的电缆初坯外部依次包裹设置铠装层5、阻燃层6、抗温层7和绝缘耐磨层8即得到所述太阳能光伏电缆；其中，抗温层7采用硫化硅橡胶材料制成，绝缘适应层2采用石墨烯改性聚乙烯树脂材料制成。
本实施例制得的光伏电站专用电缆具有基本的机械性能和耐高低温性能、高阻燃性能、高耐候性特点，使用寿命长。
实施例二
一种光伏电站专用电缆的制备方法，按重量份计，包括以下步骤：A、绝缘适应层2制取，取3.5份稀土稳定剂、3.5份催化剂与105份石墨烯改性聚丙烯树脂密放入混炼机中混炼、溶胀，混炼时间为12.5min，温度为180℃，并造粒得到绝缘混合物粒料；
B、经线缆挤出机上挤出步骤A制得的绝缘混合物粒料，使绝缘混合物粒料包裹在各导体线芯1表面，然后成型、降温，最后进行辐照得到单导线，辐照的剂量为8Mrad；
C、把至少两根步骤B制得的单导线均匀设置于聚丙烯材护套中，并在聚丙烯材护套中注入填充剂9固定，得到电缆初坯；
D、在步骤C制得的电缆初坯外部依次包裹设置铠装层5、阻燃层6、抗温层7和绝缘耐磨层8即得到所述太阳能光伏电缆；其中，抗温层7采用硫化硅橡胶材料制成，绝缘适应层2采用石墨烯改性聚乙烯树脂材料制成。
本实施例制得的光伏电站专用电缆具有基本的机械性能和耐高低温性能、高阻燃性能、高耐候性特点，使用寿命长。
实施例三
一种光伏电站专用电缆的制备方法，按重量份计，包括以下步骤：A、绝缘适应层2制取，取5份稀土稳定剂、5份催化剂与120份石墨烯改性聚丙烯树脂密放入混炼机中混炼、溶胀，混炼时间为15min，温度为190℃，并造粒得到绝缘混合物粒料；
B、经线缆挤出机上挤出步骤A制得的绝缘混合物粒料，使绝缘混合物粒料包裹在各导体线芯1表面，然后成型、降温，最后进行辐照得到单导线，辐照的剂量为6Mrad；
C、把至少两根步骤B制得的单导线均匀设置于聚丙烯材护套中，并在聚丙烯材护套中注入填充剂9固定，得到电缆初坯；
D、在步骤C制得的电缆初坯外部依次包裹设置铠装层5、阻燃层6、抗温层7和绝缘耐磨层8即得到所述太阳能光伏电缆；其中，抗温层7采用硫化硅橡胶材料制成，绝缘适应层2采用石墨烯改性聚乙烯树脂材料制成。
本实施例制得的光伏电站专用电缆具有基本的机械性能和耐高低温性能、高阻燃性能、高耐候性特点，使用寿命长。
实施例四
一种光伏电站专用电缆的制备方法，按重量份计，包括以下步骤：A、绝缘适应层2制取，取2份稀土稳定剂、2份催化剂与90份石墨烯改性聚丙烯树脂密放入混炼机中混炼、溶胀，混炼时间为10～15min，温度为170～190℃，并造粒得到绝缘混合物粒料；
B、经线缆挤出机上挤出步骤A制得的绝缘混合物粒料，使绝缘混合物粒料包裹在各导体线芯1表面，然后成型、降温，最后进行辐照得到单导线，辐照的剂量为6～10Mrad；
C、把至少两根步骤B制得的单导线均匀设置于聚丙烯材护套中，并在聚丙烯材护套中注入填充剂9固定，得到电缆初坯；
D、在步骤C制得的电缆初坯外部依次包裹设置铠装层5、阻燃层6、抗温层7和绝缘耐磨层8即得到所述太阳能光伏电缆；其中，抗温层7采用硫化硅橡胶材料制成，绝缘适应层2采用石墨烯改性聚乙烯树脂材料制成。
本实施例的电缆具有机械强度高、耐氧化、热稳定性好，满足在不同温度环境下使用，有较好的防水、防腐、阻燃和高耐磨性能。
实施例五
一种光伏电站专用电缆的制备方法，按重量份计，包括以下步骤：A、绝缘适应层2制取，取3.5份稳定剂、3.5份催化剂与105份石墨烯改性聚丙烯树脂密放入混炼机中混炼、溶胀，混炼时间为10～15min，温度为170～190℃，并造粒得到绝缘混合物粒料；
B、经线缆挤出机上挤出步骤A制得的绝缘混合物粒料，使绝缘混合物粒料包裹在各导体线芯1表面，然后成型、降温，最后进行辐照得到单导线，辐照的剂量为6～10Mrad；
C、把至少两根步骤B制得的单导线均匀设置于聚丙烯材护套中，并在聚丙烯材护套中注入填充剂9固定，得到电缆初坯；
D、在步骤C制得的电缆初坯外部依次包裹设置铠装层5、阻燃层6、抗温层7和绝缘耐磨层8即得到所述太阳能光伏电缆；其中，抗温层7采用硫化硅橡胶材料制成，绝缘适应层2采用石墨烯改性聚乙烯树脂材料制成。
本实施例的电缆具有机械强度高、耐氧化、热稳定性好，满足在不同温度环境下使用，有较好的防水、防腐、阻燃和高耐磨性能。
实施例六
一种光伏电站专用电缆的制备方法，按重量份计，包括以下步骤：A、绝缘适应层2制取，取5份稳定剂、5份催化剂与120份石墨烯改性聚丙烯树脂密放入混炼机中混炼、溶胀，混炼时间为10～15min，温度为170～190℃，并造粒得到绝缘混合物粒料；
B、经线缆挤出机上挤出步骤A制得的绝缘混合物粒料，使绝缘混合物粒料包裹在各导体线芯1表面，然后成型、降温，最后进行辐照得到单导线，辐照的剂量为6～10Mrad；
C、把至少两根步骤B制得的单导线均匀设置于聚丙烯材护套中，并在聚丙烯材护套中注入填充剂9固定，得到电缆初坯；
D、在步骤C制得的电缆初坯外部依次包裹设置铠装层5、阻燃层6、抗温层7和绝缘耐磨层8即得到所述太阳能光伏电缆；其中，抗温层7采用硫化硅橡胶材料制成，绝缘适应层2采用石墨烯改性聚乙烯树脂材料制成。
本实施例的电缆具有机械强度高、耐氧化、热稳定性好，满足在不同温度环境下使用，有较好的防水、防腐、阻燃和高耐磨性能。

Claims (8)

1.一种光伏电站专用电缆，包括至少两个导体线芯(1)，其特征在于：各所述导体线芯(1)外表分别包裹绝缘适应层(2)、屏蔽层(3)成为单导线，把各单导线均设置于聚丙烯护套(4)中，在聚丙烯护套(4)外部依次设置铠装层(5)、阻燃层(6)、抗温层(7)和绝缘耐磨层(8)。
2.根据权利要求1所述的光伏电站专用电缆，其特征在于：所述的抗温层(7)为硫化硅橡胶材料。
3.根据权利要求1所述的光伏电站专用电缆，其特征在于：所述的绝缘适应层(2)为石墨烯改性聚乙烯树脂材料。
4.根据权利要求1所述的光伏电站专用电缆，其特征在于：所述的聚丙烯护套(4)中设置有填充剂(9)，所述填充剂(9)把各根单导线包裹固定为一体。
5.根据权利要求1～4任一项所述的光伏电站专用电缆的制备方法，其特征在于：按重量份计，包括以下步骤：A、绝缘适应层(2)制取，取2～5份稳定剂、2～5份催化剂与90～120份石墨烯改性聚丙烯树脂密放入混炼机中混炼、溶胀，并造粒得到绝缘混合物粒料；
B、经线缆挤出机上挤出步骤A制得的绝缘混合物粒料，使绝缘混合物粒料包裹在各导体线芯(1)表面，然后成型、降温，最后进行辐照得到单导线；
C、把至少两根步骤B制得的单导线均匀设置于聚丙烯材护套中，并在聚丙烯材护套中注入填充剂(9)固定，得到电缆初坯；
D、在步骤C制得的电缆初坯外部依次包裹设置铠装层(5)、阻燃层(6)、抗温层(7)和绝缘耐磨层(8)即得到所述太阳能光伏电缆。
6.根据权利要求5所述的光伏电站专用电缆，其特征在于：所述的稳定剂为稀土。
7.根据权利要求5所述的光伏电站专用电缆，其特征在于：所述的步骤A中混炼时间为10～15min，温度为170～190℃。
8.根据权利要求5所述的光伏电站专用电缆，其特征在于：所述的步骤B中辐照的剂量为5～12Mrad。
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CN113969022A (zh) * 2020-07-22 2022-01-25 昆明明超电缆有限公司 一种采煤机用金属屏蔽软电缆及其加工工艺

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