CN114883036A - 一种具有高达因值的光伏电缆及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有高达因值的光伏电缆及其生产工艺，该光伏电缆包括导体、包覆于导体外部的绝缘和包覆于绝缘外部的护套，护套采用含超高分子量的润滑剂的改良辐照交联低烟聚烯烃材料制成，经挤包护套后的电缆表面呈现均匀的粗糙感，经挤包护套后的电缆进行辐照后的达因值≥36。本发明提供的具有高达因值的光伏电缆及其生产工艺，护套采用改良辐照交联聚烯烃，使得该产品表面有均匀的粗糙感、表面张力性能好、高达因值等特点，在后续生产时和胶的粘合性好，使电缆与连接器的粘合性更强，增加了组件的使用寿命，从而提高了其市场竞争力；制造成本较低，生产过程更加环保。
Description
技术领域
本发明属于光伏电缆技术领域，具体涉及一种具有高达因值的光伏电缆及其生产工艺。
背景技术
光伏组件的使用场合一般多为雨淋、日晒、高低温等，这对光伏单元串接的专用组件的电缆与接头检的密封性和防水性提出了苛刻要求。但是现有的光伏电缆在和连接器通过胶水粘合的过程中往往因为粘合不牢而导致后期出现脱胶、开裂等风险，从而降低了密封性和防水性。经过大量试验后发现，线缆表面张力越大，后期线缆表面和密封胶的粘合性就越强，也就是表面高“达因值”的要求。因此，需要开发一种具有高达因值的光伏电缆，这不仅符合如今的发展趋势，同时也将使得线缆与连接器粘合更紧密，大大降低后期脱胶、开裂等风险。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种具有高达因值的光伏电缆及其生产工艺。
为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：
一种具有高达因值的光伏电缆，包括导体、包覆于导体外部的绝缘和包覆于绝缘外部的护套，所述护套采用改良辐照交联低烟聚烯烃材料制成，所述改良辐照交联低烟聚烯烃材料中含有超高分子量的润滑剂，经挤包护套后的电缆表面呈现均匀的粗糙感，经挤包护套后的电缆进行辐照后的达因值≥36。
进一步的，所述绝缘的平均厚度为1.14mm，最薄点厚度为1.04mm，挤包绝缘后的电缆外径为4.8±0.05mm。
进一步的，所述绝缘采用低烟无卤绝缘材料。
进一步的，所述护套的平均厚度为0.8mm，最薄点厚度为0.68mm，挤包护套后的电缆外径为6.4(±0.05)mm。
一种具有高达因值的光伏电缆的生产工艺，包括以下步骤：拉丝→束线→挤包绝缘→挤包护套→辐照。
进一步的，挤包绝缘步骤中，所述绝缘的押出方式为挤压式，主机压出温度为：第一区146±5℃、第二区155±5℃、第三区165±5℃、第四区165±5℃、第五区165±5℃、机颈165±5℃、机头167±5℃。
进一步的，挤包护套步骤中，所述护套的押出方式为挤压式，主机压出温度为：第一区143±5℃、第二区160±5℃、第三区164±5℃、第四区163±5℃、第五区162±5℃、机夹176±5℃、机头185±5℃、眼模200±5℃。
进一步的，挤包绝缘步骤中，所述绝缘的押出方式为挤压式，主机压出温度为：第一区145±5℃、第二区155±5℃、第三区156±5℃、第四区159±5℃、第五区155±5℃、机夹158±5℃、法兰162±5℃、机头162±5℃。
进一步的，挤包护套步骤中，所述护套的押出方式为挤压式，主机压出温度为：第一区130±5℃、第二区140±5℃、第三区143±5℃、第四区145±5℃、机夹165±5℃、机头220±5℃、眼模245±5℃。
进一步的，辐照步骤中，采用电子加速器对挤包护套后的电缆进行辐照，经辐照后得到所需光伏电缆，所述电子加速器的辐照参数为：束流电压为1.8-1.9MeV，辐照剂量为8-12kGy；所述光伏电缆的热延伸率为20％-45％，抗张伸长率大于150％，抗张强度大于10.3Mpa。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明在综合考虑太阳能发电系统的各种严格的使用环境后，提出了一种具有高达因值的光伏电缆及其生产工艺，该种光伏电缆的制造成本较低，生产过程更加环保，而且具备高达因值，能够使电缆表面张力更大，显著增强其表面和胶水的粘合性，使电缆与连接器的粘合性更强，增加了组件的使用寿命，从而提高了其市场竞争力。
具体实施方式
下面对本发明进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。
实施例1
一种具有高达因值的光伏电缆，包括导体、包覆于导体外部的绝缘和包覆于绝缘外部的护套，其中，导体采用绞合镀锡铜导体，导体结构：56/0.285(根数/mm)，护套采用含超高分子量的润滑剂的改良辐照交联低烟聚烯烃材料制成，经挤包护套后的电缆表面呈现均匀的粗糙感，经挤包护套后的电缆经过电子加速器进行辐照，提高其达因值至≥36。
润滑剂的平均数均分子量为4000-300000。
一种具有高达因值的光伏电缆的生产工艺，包括以下步骤：拉丝→束线→挤包绝缘→挤包护套→辐照。
拉丝：将镀锡铜杆采用本领域技术人员公知的拉丝技术进行拉丝，得到直径为0.285mm的单丝。拉丝后可根据实际需求选择性进行退火处理。
束线：将56根直径为0.285mm的单丝采用本领域技术人员公知的束线技术绞合得到绞合镀锡铜导体。
挤包绝缘：绝缘的押出方式为挤压式，主机压出温度为：第一区146±5℃、第二区155±5℃、第三区165±5℃、第四区165±5℃、第五区165±5℃、机颈165±5℃、机头167±5℃。绝缘的平均厚度为1.14mm，最薄点厚度为1.04mm，挤包绝缘后的电缆外径为4.8±0.05mm。
挤包护套：护套的押出方式为挤压式，主机压出温度为：第一区143±5℃、第二区160±5℃、第三区164±5℃、第四区163±5℃、第五区162±5℃、机夹176±5℃、机头185±5℃、眼模200±5℃。护套的平均厚度为0.8mm，最薄点厚度为0.72mm，挤包护套后的电缆外径为6.4(-0.1/+0.05)mm。
辐照：采用电子加速器对挤包护套后的电缆进行辐照，经辐照后得到所需光伏电缆。经过电子加速器辐照后，电缆表面有均匀的粗糙感、表面张力性能好、高达因值等特点，达因值≥36，在后续生产时和胶的粘合性好。电子加速器的辐照参数为：束流电压为1.8-1.9MeV，辐照剂量为8-12kGy。光伏电缆的热延伸率为20％-45％，抗张伸长率大于150％，抗张强度大于10.3Mpa。
本发明采用电子加速器辐照，电子束辐照过程会破坏改良辐照交联低烟聚烯烃材料分子结构，产生裂解反应，激发出大量自由基，这些自由基虽然可以产生交联，但并不是所有的自由基都会发生交联反应，还有可能存在大量游离态的自由基，这些自由基会使得电缆表面带一定的电荷，同时还会大大增强电缆表面和内部的极化现象，从而使得电缆表面的表面张力提高，吸附能力增强，辐照剂量越大，作用到电缆表面和内部的能量就会越多，这样所产生的游离态的自由基也会增多，电缆的极化现象也会更强，表面张力得到提高。此外，高能电子束穿过空气会使空气电离而产生臭氧，臭氧一种强氧化剂，能使塑料分子氧化，产生羰基与过氧化物等极性较强的基团，从而提高了电缆的表面张力。
实施例2
一种具有高达因值的光伏电缆，包括导体、包覆于导体外部的绝缘和包覆于绝缘外部的护套，其中，导体采用绞合镀锡铜导体，导体结构：56/0.285(根数/mm)，护套采用含超高分子量的润滑剂的改良辐照交联低烟聚烯烃材料制成，经挤包护套后的电缆表面呈现均匀的粗糙感，经挤包护套后的电缆经过电子加速器进行辐照，提高其达因值至≥36。
一种具有高达因值的光伏电缆的生产工艺，包括以下步骤：拉丝→束线→挤包绝缘→挤包护套→辐照。
挤包绝缘：绝缘的押出方式为挤压式，主机压出温度为：第一区145±5℃、第二区155±5℃、第三区156±5℃、第四区159±5℃、第五区155±5℃、机夹158±5℃、法兰162±5℃、机头162±5℃。绝缘优选采用低烟无卤FPV120-1(EN&UL)绝缘料。
挤包护套：护套的押出方式为挤压式，主机压出温度为：第一区130±5℃、第二区140±5℃、第三区143±5℃、第四区145±5℃、机夹165±5℃、机头220±5℃、眼模245±5℃。
辐照：采用电子加速器对挤包护套后的电缆进行辐照，电子加速器的辐照参数为：束流电压为1.8-1.9MeV，辐照剂量为8-12kGy。经辐照后得到所需光伏电缆。光伏电缆的热延伸率为20％-45％，抗张伸长率大于150％，抗张强度大于10.3Mpa。辐照前电缆的达因值达到34左右，经过电子加速器辐照后，电缆表面有均匀的粗糙感、表面张力性能好、高达因值等特点，达因值大于34，在后续生产时和胶的粘合性好。
余同实施例1。
性能测试：
1、老化实验：绝缘168h/150℃，老化前后变化率最大-30％；护套168h/150℃，老化前后变化率最大-30％；
2、使用温度：-40℃～+90℃；
3、达因值：≥36。
本发明的有益效果为：
1、护套采用了改良的辐照交联聚烯烃，使得该产品表面有均匀的粗糙感、表面张力性能好、高达因值等特点，在后续生产时和胶的粘合性好；
2、采用辐照交联聚烯烃，并采用电子加速器辐照，能够加大电缆的表面张力，达到高达因值的要求；
3、相较于之前的光伏电缆不具备高达因值的特性，本发明的高达因值的光伏电缆更适用于太阳能系统中，其高达因值的特性也进一步增强了电缆与密封胶的粘黏性，进一步增强了电缆的使用寿命。
本发明未具体描述的部分或结构采用现有技术或现有产品即可，在此不做赘述。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种具有高达因值的光伏电缆，其特征在于，包括导体、包覆于导体外部的绝缘和包覆于绝缘外部的护套，所述护套采用改良辐照交联低烟聚烯烃材料制成，所述改良辐照交联低烟聚烯烃材料中含有超高分子量的润滑剂，经挤包护套后的电缆表面呈现均匀的粗糙感，经挤包护套后的电缆进行辐照后的达因值≥36。
2.根据权利要求1所述的一种具有高达因值的光伏电缆，其特征在于，所述绝缘的平均厚度为1.14mm，最薄点厚度为1.04mm，挤包绝缘后的电缆外径为4.8±0.05mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种具有高达因值的光伏电缆，其特征在于，所述绝缘采用低烟无卤绝缘材料。
4.根据权利要求1所述的一种具有高达因值的光伏电缆，其特征在于，所述护套的平均厚度为0.8mm，最薄点厚度为0.68mm，挤包护套后的电缆外径为6.4(±0.05)mm。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种具有高达因值的光伏电缆的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：拉丝→束线→挤包绝缘→挤包护套→辐照。
6.根据权利要求5所述的一种具有高达因值的光伏电缆的生产工艺，其特征在于，挤包绝缘步骤中，所述绝缘的押出方式为挤压式，主机压出温度为：第一区146±5℃、第二区155±5℃、第三区165±5℃、第四区165±5℃、第五区165±5℃、机颈165±5℃、机头167±5℃。
7.根据权利要求5所述的一种具有高达因值的光伏电缆的生产工艺，其特征在于，挤包护套步骤中，所述护套的押出方式为挤压式，主机压出温度为：第一区143±5℃、第二区160±5℃、第三区164±5℃、第四区163±5℃、第五区162±5℃、机夹176±5℃、机头185±5℃、眼模200±5℃。
8.根据权利要求5所述的一种具有高达因值的光伏电缆的生产工艺，其特征在于，挤包绝缘步骤中，所述绝缘的押出方式为挤压式，主机压出温度为：第一区145±5℃、第二区155±5℃、第三区156±5℃、第四区159±5℃、第五区155±5℃、机夹158±5℃、法兰162±5℃、机头162±5℃。
9.根据权利要求5所述的一种具有高达因值的光伏电缆的生产工艺，其特征在于，挤包护套步骤中，所述护套的押出方式为挤压式，主机压出温度为：第一区130±5℃、第二区140±5℃、第三区143±5℃、第四区145±5℃、机夹165±5℃、机头220±5℃、眼模245±5℃。
10.根据权利要求5所述的一种具有高达因值的光伏电缆的生产工艺，其特征在于，辐照步骤中，采用电子加速器对挤包护套后的电缆进行辐照，经辐照后得到所需光伏电缆，所述电子加速器的辐照参数为：束流电压为1.8-1.9MeV，辐照剂量为8-12kGy；所述光伏电缆的热延伸率为20％-45％，抗张强度大于10.3Mpa。
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