CN117095864A - 一种66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆及其制造方法 - Google Patents

一种66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，包括电缆线芯、半导电阻水带层、金属丝布带层、铝护套、包覆层、改性聚丙烯绝缘护套层、以及外护套，所述电缆线芯、所述半导电阻水带层、所述金属丝布带层、所述铝护套、所述包覆层、所述改性聚丙烯绝缘护套层、以及所述外护套由内到外依次设置。本发明还公开66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆的制造方法。本发明的电缆至少具有阻燃防火、耐候耐寒性好、质量轻、刚性好等优点。

Description

一种66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆及其制造方法
技术领域
本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆及其制造方法。
背景技术
随着经济的高速发展，电力需求也越来越大，特别是高压电缆的敷设存在地域的差异，对电缆结构的要求越来越高，不仅要阻燃、防鼠防蚁、耐候、耐寒、防腐、抗氧、防霉菌，同时要能减轻高压电缆的整体重量，便于电缆的敷设。
目前，高压绝缘电缆材料均采用聚乙烯(XLPE)作为绝缘，聚乙烯绝缘材料虽然具有耐低温、耐溶剂性、韧性、介电与电绝缘性好，透明度较好等优点，但是，同时存在承载力小、易燃、耐寒耐侯性差、材质重、刚性差等缺点。在高压电缆着火时，很难起到良好的阻燃防火作用，同时，在电缆使用过程中，容易被老鼠、白蚁等动物啃咬损坏，或者，容易受到敷设环境的腐蚀，严重影响电缆后续正常使用，并且，高压电缆都是截面较大的电缆，重量大，敷设难度大，人工劳动强度大，敷设时，易造成的电缆损伤，直接影响到电缆的使用寿命，严重时，还会造成高压电网运行系统中断，造成大面积的停电事故。
聚丙烯(PP)是目前所有塑料中较轻，且环保的品种之一，而且容易改性，具有优良的绝缘及电气特性，以及，具有密度低、耐化学性好、综合性能优良等特点，是一种价格比较低廉、无毒、无味的乳白色高结晶聚合物，改性聚丙烯(PP)材料已被广泛应用于建筑、家电、汽车、交通运输等生产生活中的各个领域，但是，由于存在稳定性差、收缩率大等问题，迄今为止改性聚丙烯
(PP)绝缘电缆材料在电缆行业未被广泛使用，可以说在电缆领域的应用仍属于市场空白。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆及其制造方法，该电缆至少具有阻燃防火、耐候耐寒性好、质量轻、刚性好等优点。
根据本发明的一个方面，提供一种66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其技术方案如下：
一种66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，包括电缆线芯、半导电阻水带层、金属丝布带层、铝护套、包覆层、改性聚丙烯绝缘护套层、以及外护套，所述电缆线芯、所述半导电阻水带层、所述金属丝布带层、所述铝护套、所述包覆层、所述改性聚丙烯绝缘护套层、以及所述外护套由内到外依次设置。
优选的是，所述电缆线芯包括导体、半导电尼龙带层、半导电内屏蔽层、改性聚丙烯绝缘层、以及半导电外屏蔽层，其中，所述半导电尼龙带层包裹在所述导体外；所述半导电内屏蔽层包裹在所述半导电尼龙带层外；所述改性聚丙烯绝缘层包裹在所述半导电内屏蔽层外；所述半导电外屏蔽层包裹在改性聚丙烯绝缘层外。
优选的是，所述导体为圆形紧压导体或分割导体绞合形成的绞合导体；所述圆形紧压导体和所述分割导体绞合均采用铜、铝或者铝合金材料制成的单丝线绞合而成。
优选的是，所述单丝线在20℃时的电阻率≤0.01707Ω.mm2/m，伸长率≥40％。
优选的是，所述导体在绞合后的各层节距的节距值与工艺规范之差≤±20mm，节距值≤5％。
优选的是，所述圆形紧压导体的截面积为240mm2～630mm2，外径为20.5mm～36.2mm，紧压系数≥88％；所述分割导体的截面积为800mm2～3500mm2，外径为35.8mm～62.3mm，分割导体为四分割、五分割、六分割、以及七分割中的一种，分割后的股块为扇形或瓦楞形，各股块间成缆不圆度≥98％，最大外径与最小外径之差f值≤0.5mm。
优选的是，所述分割导体的各个股块之间设有皱纹绝缘纸；所述皱纹绝缘纸的厚度为0.12～0.30mm，密度为0.78～0.93g/cm3，纵向强度为100N/15mm，横向强度为50N/15mm。
优选的是，所述半导电尼龙带层的厚度为0.4～0.6mm；所述半导电内屏蔽层的厚度为1.2～2.0mm；所述改性聚丙烯绝缘层的厚度为10～34mm；所述半导电外屏蔽层的厚度为1.2～1.5mm。
优选的是，所述改性聚丙烯绝缘层包括以下重量份组成：
聚丙烯90～100份，改性酚醛树脂5～15份，防老剂MB1～2份，防老剂RD0.5～1份，无机填料10～15份，催化剂1～5份，润滑剂3～8份，氧化锌1～3份，纳米氮化硼6～12份，增韧剂3～6份，抗氧剂3～4份，抗酸剂1～3份，抗粘连剂0.3～0.5份，光稳定剂0.6～0.8份，成核剂3～8份，抗静电剂0.6～0.9份，分子量调节剂4～7份，紫外线吸收剂0.9～1.6份，增塑剂7～9份。
优选的是，所述半导电阻水带层的厚度为0.2～0.4mm，直流电阻率＜小于5.0×104Ω·cm；所述金属丝布带层采用含有20根以上镀锡铜丝的金属丝布带绕包而成，其厚度为0.5～1.0mm，搭盖率为5～15％。
优选的是，所述铝护套为平滑铝护套(8)或皱纹铝护套(9)，铝护套的材质为纯度≥99.6％的铝，铝护套的拉伸强度≥80MPa，伸长度≥16％。
优选的是，所述平滑铝护套的厚度为2.2～5.5mm；所述皱纹铝护套的厚度为2.0～4.8mm。
优选的是，所述包覆层采用热熔胶或沥青制成。
优选的是，所述改性聚丙烯绝缘护套层为阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、低烟无卤阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、耐候阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、耐寒阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、防鼠防蚁阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、防腐蚀防霉菌阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、以及高抗冲耐热阻燃改性聚丙烯绝缘护套层中的一种，改性聚丙烯绝缘护套层的厚度为5～5.5mm。
优选的是，所述阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：
聚丙烯80～100份，阻燃剂18～20份，润滑剂0.4～0.8份，抗氧剂0.4～0.9份，抗酸剂0.8～1.2份，抗粘连剂0.2～0.6份，光稳定剂0.8～1.1份，成核剂1.1～1.6份，抗静电剂0.8～1.4份，分子量调节剂2.6～3.4份，无机填料7～12份，偶联剂1～1.5份，紫外线吸收剂0.9～1.6份，增塑剂8～12份，改性蛋白石粉12～18份。
优选的是，所述低烟无卤阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：
聚丙烯90～100份，阻燃剂16～18份，无卤填料25～32份，成炭剂6～8份，润滑剂0.4～0.8份，抗粘连剂0.5～1.0份，抗氧剂0.4～0.9份，抗酸剂1.0～1.4份，光稳定剂1.2～1.6份，成核剂3～5份，抗静电剂1.0～1.4份，分子量调节剂4.6～6.2份，无机填料9～10份，偶联剂2～4.3份，增塑剂6～10份，改性蛋白石粉16～19份。
优选的是，所述耐候阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：
聚丙烯90～100份，阻燃剂12～16份，耐候剂25～28份，抗粘连剂0.3～0.8份，抗氧剂0.8～1.4份，抗酸剂1.0～1.4份，光稳定剂1.6～1.8份，成核剂6～9份，抗静电剂1.0～1.4份，分子量调节剂4.2～5.6份，无机填料6～9份，偶联剂1.2～2.8份，增塑剂9～14份，改性蛋白石粉20～24份。
优选的是，所述耐寒阻燃聚丙烯(PP)绝缘护套层包括以下重量份组成：
聚丙烯90～100份，阻燃剂10～13份，耐寒剂16～25份，抗粘连剂0.3～0.8份，抗氧剂0.6～1.1份，抗酸剂1.1～1.2份，光稳定剂1.6～1.8份，成核剂6～8份，抗静电剂1.2～1.4份，分子量调节剂3～6份，无机填料6～9份，偶联剂1.2～2.8份，增塑剂9～14份，改性蛋白石粉20～24份。
优选的是，所述防鼠防蚁阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：
聚丙烯90～100份，阻燃剂10～14份，防鼠防蚁剂8～14份，润滑剂0.2～0.6份，抗粘连剂0.6～0.9份，抗氧剂0.6～1.0份，光稳定剂1.0～1.4份，成核剂4～6份，抗静电剂1.4～1.6份，分子量调节剂6～8份，无机填料6～9份，偶联剂1.2～2.8份，增塑剂9～14份，改性蛋白石粉20～24份。
优选的是，所述防腐蚀防霉菌阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：
聚丙烯90～100份，阻燃剂15～18份、润滑剂1.2～1.4份、防霉菌剂5～8份、防腐剂3.2～4.6份、抗粘连剂0.3～0.8份、抗氧剂0.8～1.2份、抗酸剂1.2～1.6份、光稳定剂1.2～1.3份、成核剂5～8份、抗静电剂1.0～1.4份、分子量调节剂4～6份，无机填料6～9份，偶联剂1.2～2.8份，增塑剂9～14份，改性蛋白石粉20～24份。
优选的是，所述外护套为“退灭虫”或“退敌虫”防蚁半导电阻燃护套，其厚度为1.5～2.0mm。
根据本发明的另一个方面，提供一种66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆的制造方法，其技术方案如下：
一种66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆的制造方法，用于制造以上所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，包括：
在电缆线芯外缠绕半导电阻水带，制得半导电阻水带层；
在半导电阻水带层外缠绕金属丝布带，制得金属丝布带层；
在金属丝布带层外包覆铝护套；
在铝护套外涂覆包覆层；
在包覆层外挤包改性聚丙烯绝缘护套层；
在改性聚丙烯绝缘护套层外挤包外护套。
优选的是，所述电缆线芯采用以下步骤制得：
制作导体；
在导体外绕包半导电尼龙带，制得半导电尼龙带层；
在半导电尼龙带层外依次挤包半导电内屏蔽层、改性聚丙烯绝缘层、以及半导电外屏蔽层，得到所述电缆线芯。
优选的是，所述在金属丝布带层外包覆铝护套，铝护套为平滑铝护套或皱纹铝护套；
平滑铝护套的制作过程包括以下步骤：
以挤出形式，在金属丝布带层外挤包形成铝护套，再通过缩颈技术，制成平滑铝护套；或者，以氩弧焊焊接技术，在金属丝布带层外纵向焊接形成铝护套，再通过缩颈技术，制成平滑铝护套；
皱纹铝护套的制作过程包括以下步骤：
以挤出形式，在金属丝布带层外挤包形成铝护套，再通过轧纹技术，制成皱纹铝护套；或者，以氩弧焊焊接技术，在金属丝布带层外纵向焊接形成铝护套，再通过轧纹技术，制成皱纹铝护套。
本发明的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆及其制造方法，该电缆相比于现有技术中的常见的交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆，至少具有以下优点：
⑴减轻了电缆重量，极大地降低了高压电缆敷设时的人工劳动强度，减少敷设造成的电缆损伤，从而提高电缆运行系统质量；
⑵具有突出的低碳环保性能，可实现电缆使用寿命终止后的电缆材料回收再利用，并可在生产过程中减少约40％的二氧化碳排放；
⑶载流量相较同规格的交联聚乙烯电缆可提高12％；
⑷能够有效减缓水树枝等影响绝缘强度的隐患发生，同时，对于提升大型城市负荷密集区域输电能力以及供电可靠性具有显著价值，为后续推广至更高电压等级提供了重要理论参考；
⑸阻燃防火、耐沸水、耐蒸汽性、耐溶剂性、耐候性、介电与电绝缘性好，材料成形性好，材质轻，刚性好，透明度好；
⑹通过选用不同特性的改性聚丙烯绝缘护套层，可以制得对应的具有阻燃、耐候、耐寒等不同特性的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆；
⑺相比于交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆的电缆线芯生产完毕后，要在70±2℃烘房中进行脱气，110kV电缆的脱气时间为7天，220kV电缆的脱气时间为12天，500kV电缆的脱气时间为16天，以去除残留在交联聚乙烯绝缘中的分解物；本实施例电缆的电缆线芯由于采用了改性聚丙烯材料，其生产过程不需要进行脱气，可以从生产工艺上减少生产周转流程，从而减少电缆制造周期，同时也节约了脱气用电成本，降低了电缆制造成本。
附图说明
图1为本发明实施例中的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套)电缆的结构示意图；
图2为图1的剖视图；
图3为本发明实施例中66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套)电缆的结构示意图；
图4为图3的剖视图。
图中：1-导体；2-半导电尼龙带层；3-半导电内屏蔽层；4-改性聚丙烯绝缘层；5-半导电外屏蔽层；6-半导电阻水带层；7-金属丝布带层；8-平滑铝护套；9-皱纹铝护套；10-热熔胶层；
11-沥青层；12-改性聚丙烯绝缘护套层；13-外护套；101-电缆线芯；102-66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套)电缆、103-66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套)电缆。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明的保护范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”、“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1、图2、图3、图4所示，本实施例公开一种66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，包括电缆线芯101、半导电阻水带层6、金属丝布带层7、铝护套、改性聚丙烯绝缘护套层12、以及外护套13，所述电缆线芯101、所述半导电阻水带层6、所述金属丝布带层7、所述铝护套、所述包覆层、所述改性聚丙烯绝缘护套层12、以及所述外护套13由内到外依次设置。
在一些实施方式中，所述电缆线芯101包括导体1、半导电尼龙带层2、半导电内屏蔽层3、改性聚丙烯绝缘层4、以及半导电外屏蔽层5，其中：半导电尼龙带层2包裹在导体1外；半导电内屏蔽层3包裹在半导电尼龙带层2外；改性聚丙烯绝缘层4包裹在半导电内屏蔽层3外；半导电外屏蔽层5包裹在改性聚丙烯绝缘层4外。
在一些实施方式中，导体1为圆形紧压导体或分割导体绞合形成的绞合导体。
具体来说，圆形紧压导体和分割导体绞合均采用由铜、铝或者铝合金材质的单丝线制成，其中，圆形紧压导体采用单丝线绞合紧压导体结构，分割导体采用单丝线绞合的分割导体结构。单丝线在20℃时的电阻率优选为≤0.01707Ω.mm2/m，伸长率优选为≥40％。单丝线的表面光洁，无氧化、变色。单丝线允许接头，但所有接头处应牢固、光滑、圆整，无明显的凸起。接头采用电阻对焊或冷压焊，电阻对焊接头处应退火，退火长度每侧至少为200mm。相邻两个接头之间的距离应不小于1.5m。
绞合导体的各层节距的实测值与工艺规范之差优选为≤±20mm，节距值优选为≤5％。
在一些实施方式中，圆形紧压导体的截面积优选为240mm2～630mm2，比如，可以是240mm2、400mm2、500mm2、以及630mm2等等，此时，导体的截面积对应为1X240mm2、1X400mm2、1X500mm2、以及1X630mm2等等，具体根据该电缆的载流量等要求进行选择，以得到66至500KV不同规格的电缆。圆形紧压导体的外径优选为20.5mm～36.2mm，紧压系数优选为≥88％。
在一些实施方式中，分割导体的截面积优选为800mm2～3500mm2，比如，可以是800mm2、1000mm2、1200mm2、1500mm2、1800mm2、2000mm2、2500mm2、3000mm2、以及3500mm2等等，此时导体的截面积对应为1X800mm2、1X1000mm2、1X1200mm2、1X1500mm2、1X1800mm2、1X2000mm2、1X2500mm2、1X3000mm2、以及1X3500mm2等等，具体根据该电缆的载流量等要求进行选择，以得到66至500KV不同规格的电缆。分割导体的外径优选为35.8mm～62.3mm，扇形角度优选为71.5℃，预扭股块的扇形高度允许公差优选为±0.15mm，以确保电缆线芯紧密无缝隙。
为了避免分割导体内部涡流促使导体温度上升而造成输电损失，分割导体优选为四分割、五分割、六分割、以及七分割中的一种，分割后的股块为扇形或瓦楞形等形状。
各股块间成缆不圆度≥98％，最大外径与最小外径之差f值≤0.5mm。
分割导体成缆后外径应不大于工艺规定的0.5mm，以保证导体能顺利通过挤出模具。股块之间优选填充阻水带，阻水带要求完整、连续、均匀，不应有缺失、重叠绞入等不良现象。
分割导体中的各个股块绞合要均匀、紧密，不得有松股、缺股、背股、断股等现象，外层不允许接头，内层可以接头，且内层接头采用电阻对焊，接头处应用锉刀或砂布打磨平整，接头处应退火，退火长度每侧优选至少为200mm，相邻两个接头之间的距离应不小于1.5m。预扭前股块对称度小于0.5mm。
绞合导体的表面应光洁、无油污、无损伤屏蔽及绝缘的毛刺、锐边以及凸起或断裂的单线。
在一些更优选的实施方式中，分割导体的各个股块之间设有皱纹绝缘纸(图中未示出)进行分割，以增加导体1的表面积，降低导体1的交流电阻。
具体来说，皱纹绝缘纸在每个股块之间纵包均匀，避免漏包现象，以避免对导体1在传输电流时的电性能产生影响。皱纹绝缘纸的厚度优选为0.12～0.30mm，密度优选为0.78～0.93g/cm3，纵向强度优选为100N/15mm，横向强度优选为50N/15mm。皱纹绝缘纸起皱后的厚度优选为0.15～0.35mm，避免太薄容易断裂，太厚又会影响成型的准确性。皱纹绝缘纸的进线应平稳，应完全隔离相邻的两个分割的股块，其不得超出或缩进成缆导体圆弧表面0.5mm。
在一些实施方式中，对于横截面为1600m2以下的绞合导体，其分割导体外优选绕包两层半导电尼龙带作为半导电尼龙带层2；对于横截面为1600m2以上的绞合导体，其分割导体外优选绕包三层半导电尼龙带作为半导电尼龙带层2。其中，半导电尼龙带优选为0.2*60mm的半导电尼龙带，绕包方式优选为重叠式、间隙式或衔接式向右向绕包，重叠率优选为20～30％。
在一些实施方式中，半导电尼龙带层2的厚度优选为0.4～0.6mm，即绕包两层或三层半导电尼龙带。半导电尼龙带绕包要求平整、搭盖均匀，下层包带搭盖位置与上层包带搭盖位置不允许重叠，不得有受潮、破损、翻边、断缺、褶皱、松散、缺层、擦伤等现象，接头采用半导电双面胶，接头处应牢固，外径增加不超过0.2mm。在实际操作中，可以在半导电尼龙带层2的表面绕包一或二层0.2*60mm的无纺布带(图中未示出)，重叠率优选为50～60％，用于防尘保护，无纺布带在后续通过共挤工艺生产时人工剥除。
在一些实施方式中，半导电内屏蔽层3，改性聚丙烯绝缘层4，半导电外屏蔽层5采用三层共挤技术制作而成，其中，半导电内屏蔽层3的厚度优选为1.2～2.0mm；改性聚丙烯绝缘层4的厚度优选为10～34mm，具体来说，对于66kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，改性聚丙烯绝缘层4的厚度优选为10～13mm，对于110kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，改性聚丙烯绝缘层4的厚度优选为16.6～19.6mm，对于220kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，改性聚丙烯绝缘层4的厚度优选为24.6～27.6mm，对于500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，改性聚丙烯绝缘层4的厚度优选为31～34mm；半导电外屏蔽层5的厚度优选为1.2～1.5mm。
具体来说，半导电内屏蔽层3和半导电外屏蔽层5均采用聚丙烯热塑性半导电屏蔽料制成，该聚丙烯热塑性半导电屏蔽料具体包括聚丙烯树脂100份(重量份)、改性树脂10～30份、炭黑20～40份、抗粘结剂3～10份、抗氧剂1～3份，其中，聚丙烯树脂采用嵌段聚丙烯和无规聚丙烯按照9：(1～6)的重量比例配制，改性树脂为乙烯辛烯共聚物、超低密度聚乙烯和由聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、三元乙丙橡胶(EPDM)三元共聚成的聚烯烃热塑性弹性体中的一种或几种混合，炭黑为导电炭黑和石墨烯按照10：(2～5)的重量比例配制，抗粘结剂为油酸酰胺、共聚聚乙烯蜡、甲基乙烯基硅橡胶中的一种或几种混合，抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(即抗氧剂1010)、4，4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)(即抗氧剂300)、硫代二丙酸双月桂酯(即抗氧剂DLTP)的一种或几种混合。
改性聚丙烯绝缘层4的(绝缘)厚度的最大测量厚度不大于其标称厚度的105％，最小测量厚度不小于其标称厚度的95％，并且，任一断面的绝缘偏心度不大于5％，(最大测量厚度-最小测量厚度)/最大测量厚度≤5％。
半导电内屏蔽层3与改性聚丙烯绝缘层4之间、改性聚丙烯绝缘层4与半导电外屏蔽层5之间的界面应光滑，无明显绞线凸纹，无尖角、颗粒、烧焦或擦伤的痕迹，半导电内屏蔽层3与半导电外屏蔽层5的标称厚度任一点最小测量厚度不小于其标称值的90％。
半导电内屏蔽层3与改性聚丙烯绝缘层4之间的界面上无大于0.02mm的微孔；半导电外屏蔽层5与改性聚丙烯绝缘层4之间的界面上无大于0.05mm的进入改性聚丙烯绝缘层4的凸起，半导电内屏蔽层3、改性聚丙烯绝缘层4、以及半导电外屏蔽层5之间的界面分层清晰，无异常的痕迹。
三层共挤后得到的电缆线芯101的电缆圆整度优选为≥98％，所述电缆圆整度等于最小电缆外径/最大电缆外径×100％。
在一些更具体的实施方式中，改性聚丙烯绝缘层4采用聚丙烯、改性酚醛树脂、防老剂、无机填料、催化剂、润滑剂、氧化锌、增韧剂、抗氧剂、抗酸剂、抗粘连剂、光稳定剂、成核剂、抗静电剂等辅助材料制成的非线性绝缘材料，即通过在聚丙烯中加入上述辅助材料进行改性，改性后，其中，无大于0.02mm的微孔，无大于0.075mm的不透明杂质，无大于0.075mm的半透明棕色(琥珀状)物质，以克服聚丙烯的耐低温冲击性差，较易老化，耐寒性差、收缩率大等缺陷。
具体来说，改性聚丙烯绝缘层4包括以下重量份组成：聚丙烯90～100份，改性酚醛树脂5～15份，防老剂MB(即2-巯基苯并咪唑)1～2份，防老剂RD(即2，2，4-三甲基-1，2-二氢化喹啉聚合体)0.5～1份，无机填料(如硅藻土)10～15份，催化剂(如二丁基二氯化锡)1～5份，润滑剂(如SCD润滑剂，即硬脂酸钙)3～8份，氧化锌1～3份，纳米氮化硼6～12份，增韧剂(如己二酸二辛酯DOA)3～6份，抗氧剂CA(如2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)3～4份，抗酸剂(如纳米氢氧化镁UG-MH01)1～3份，抗粘连剂(如硬酯酸锌)0.3～0.5份，光稳定剂(如受阻胺光稳定剂HALS)0.6～0.8份，成核剂(如瑞士EMS-L16 LM成核剂)3～8份，抗静电剂(如TM三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐)0.6～0.9份，分子量调节剂(如日本分子量调节剂AMSD)4～7份，紫外线吸收剂(如UV-531，即[2-羟基-4-(辛氧基)苯基]苯基酮)0.9～1.6份，增塑剂(如邻苯二甲酸二异癸酯DIDP)7～9份。上述改性聚丙烯绝缘层4采用单螺杆挤出机制得，其中，螺杆比优选为20：1，转速优选为20～320r/min，机头温度优选为205℃，塑化温度优选为160～220℃，扭矩优选为15～18N.m，挤出机出料口优选采用双层过滤板，双层滤板的目数优选为80目及400目。相比于聚丙烯材料，上述改性聚丙烯绝缘层不仅可以克服聚丙烯的耐低温冲击性差、较易老化、耐寒性差、稳定性差等缺陷，还可以改善聚丙烯的刚性、拉伸强度、透明度和表面光泽度，提高制品热变形温度，缩短成型周期等等，极大提高聚丙烯的力学性能、耐环境应力开裂性能、耐化学药品腐蚀性能、抗蠕变性和电性能等综合性能，确保满足66～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆对绝缘层的性能要求。
相比于传统的聚乙烯绝缘层，采用上述改性聚丙烯绝缘层4，具有以下特性：
⑴耐沸水、耐蒸汽性、耐溶剂性、抗电压、介电及耐电弧性好，具有良好的电性能和高频绝缘性，材料成形性好，材质轻，刚性好，透明度好；
⑵无毒、无味、无腐蚀性气体，具有热塑性，可再次回收利用，属于环保材料；
⑶熔点为164～170℃，分解温度为350℃，最大结晶速率温度为120～130℃，成型温度范围较宽为205～315℃，材料塑化好，电气性能、机械性能提高；
⑷在不受外力的条件下，150℃不变形，刚性好；
⑸抗弯曲疲劳性好，常温20℃下弯曲106次不损坏；
⑹脆化温度可达-35℃，可在严寒地域敷设使用；
⑺结构规整而高度结晶化，散热快，熔点高达167℃，耐温系数高，散热快；
⑻采用等规聚丙烯按甲基排列在分子主链的同一侧，其材料在分子结构排列下洁净度高，塑化均匀，其等规结构的等规聚丙烯含量为95％，其余为无规或间规聚丙烯。
⑼密度为0.90～0.91g/cm3，生产的电缆重量轻；
⑽收缩率相当高，为1.6～2.0％；
⑾对水特别稳定，在水中吸水率仅为0.01％，分子量约8万～15万，不受湿度影响。
在一些实施方式中，半导电阻水带层6的厚度优选为0.2～0.4mm，直流电阻率优选为＜小于5.0×104Ω·cm；
具体来说，半导电阻水带层6可采用规格为80*0.2mm(即宽度*厚度)的半导电阻水带在半导电外屏蔽层5外绕包形成，绕包形式优选为重叠式或衔接式，绕包层数优选为两层，绕包搭盖率优选为5～15％。通过设置半导电阻水带层6，可以半导电外屏蔽层5与铝护套之间构建良好电气接触的缓冲层，在电缆运行时，如改性聚丙烯绝缘层4受热发生膨胀，能够起到缓冲作用，避免铝护套损伤绝缘，即避免损伤改性聚丙烯绝缘层4。半导电阻水带其内部的阻水粉为高膨胀阻水弹性材料，其特性为阻水型，其作用主要是在电缆包覆铝护套前绕包一层能够吸水膨胀的阻水层来抑制和减慢水树的生长，阻挡水分在超高压电缆内部沿纵向蔓延；同时，对于由于外力损伤而渗进的水分，阻水层能够快速地将水分阻挡，不致向超高压电缆纵向蔓延，当水分渗入时会阻塞渗水通道，终止水或水气进一步扩散和延伸，从而有效的保护电缆，避免整根电缆的报废，只需修复或更换部分的渗水电缆，可大幅度节约维修费用，缩短维修时间，减少停电损失。
在一些实施方式中，金属丝布带层7优选采用含有不少于20根(即20根以上)镀锡铜丝的金属丝布带在半导电阻水带层6外绕包而成，其厚度优选为0.5～1.0mm，具体来说，金属丝布带的规格优选为80*0.5mm(即宽度*厚度)，金属丝布带的绕包形式优选为重叠式或衔接式，绕包层数优选为两层，搭盖率优选为5～15％。
在一些实施方式中，铝护套为平滑铝护套8或皱纹铝护套9，以制得66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套)电缆102或66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套)电缆103。铝护套的材质优选为纯度≥99.6％的铝，铝护套的拉伸强度优选为≥80MPa，伸长度优选为≥16％。
具体来说，铝护套的最小测量厚度优选为不小于其标称厚度的90％-0.1mm。平滑铝护套8是将在金属丝布带层7外采用挤出形式制得的铝护套再通过缩颈技术制得，其中，铝护套通过缩颈技术(又称拉拔技术)制成平滑铝护套8约在620N处发生非弹性形变，即缩颈处理时的拉力约为620N，更准确来说，不超过620N，弯曲屈服强度优选为66.3MPa；缩颈技术前的铝护套约在400N处发生非弹性变形，即缩颈处理前的拉力约为400N，更准确来说，不超过400N，铝护套的弯曲屈服强度优选为42.92Mpa。平滑铝护套8的厚度优选为2.2～5.5mm。当采用平滑铝护套8时，半导电阻水带层6和金属丝布带层7组成的复合缓冲层与铝护套之间为整体全面接触，可以规避合闸时形成的瞬间过电压冲击。
皱纹铝护套9是将在金属丝布带层7外采用氩弧焊焊接技术纵向焊接制得的铝护套再通过轧纹技术制得。皱纹铝护套9的厚度优选为2.0～4.8mm。
在一些实施方式中，包覆层优选采用热熔胶或沥青制成，即包覆层为热熔胶层10或沥青层11。
具体来说，热熔胶层10是指在平滑铝护套8外通过挤出形式或喷涂形式，包覆一层厚度为0.25mm热熔胶，热熔胶的基体成分优选为聚氨酯，其剥离强度优选为2.27N/mm。沥青层11是指在皱纹铝护套9外通过涂覆方式，涂覆一层厚度为0.35～0.5mm沥青。
在一些实施方式中，改性聚丙烯绝缘护套层12为阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、低烟无卤阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、耐候阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、耐寒阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、防鼠防蚁阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、防腐蚀防霉菌阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、以及高抗冲耐热阻燃改性聚丙烯绝缘护套层中的任意一种，具体根据气候、环境等因素的不同灵活选用，这里不再一一赘述。
通过选用上述改性聚丙烯绝缘护套层12，可以克服电缆在耐候、耐寒、霉菌潮湿、腐蚀性强、防鼠防蚁、抗冲击耐热等地域的敷设使用问题，确保满足66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆在输配电传输中安全供给。改性聚丙烯绝缘护套层12的厚度为5～5.5mm，并且，改性聚丙烯绝缘护套层12优选添加第一颜色(比如红色)添加剂。
具体来说，阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：聚丙烯80～100份，阻燃剂(如膨胀型无卤阻燃剂AP-462或膨胀型阻燃剂IFR)18～20份，润滑剂(如SCD润滑剂，即硬脂酸钙)0.4～0.8份，抗氧剂CA(如1,1,3-三(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)丁烷)0.4～0.9份，抗酸剂(如纳米氢氧化镁UG-MH01)0.8～1.2份，抗粘连剂(如硬酯酸锌)0.2～0.6份，光稳定剂(如受阻胺光稳定剂HALS)0.8～1.1份，成核剂(如瑞士EMS-L16LM成核剂)1.1～1.6份，抗静电剂(如TM三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐)0.8～1.4份，分子量调节剂(如日本分子量调节剂AMSD)2.6～3.4份，无机填料(如硅藻土)7～12份，偶联剂(如KH-550，即3-氨基丙基三乙氧基硅烷)1～1.5份，紫外线吸收剂(如UV-531)0.9～1.6份，增塑剂(如邻苯二甲酸二异癸酯DIDP)8～12份，改性蛋白石粉12～18份。阻燃改性聚丙烯绝缘护套层，具有以下特性：
⑴耐热温度高、载流量高、耐化学腐蚀、机械性能好、介电常数低、电绝缘性好；
⑵无卤膨胀型阻燃剂的组成主要是磷、氮为主，结合了两种阻燃剂，磷系物质受热后形成隔离膜，氮系物质受热后分解成水分和气体，氮系分解的气体有利于磷系的炭层形成泡沫状，起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴的作用；
⑶无卤、低烟、无毒无味、无腐蚀性气体；
⑷老化前机械性能：①拉伸强度min 21MPa；②断裂伸长率min 200％
⑸塑化温度165℃±2；
⑹老化后机械性能：①拉伸强度变化率max 30％；②断裂伸长率变化率max 30％；
⑺在高温150℃压力试验4小时，压痕深度max 35％
上述阻燃改性聚丙烯绝缘护套层优选采用单螺杆挤出机制得，其中，螺杆比优选为25：1，转速优选为20～360r/min，塑化温度优选为160～180℃，挤出机出料口优选采用双层过滤板，双层滤板的目数优选为80目及400目。相比于聚丙烯材料，阻燃改性聚丙烯绝缘护套层可以克服聚丙烯材料的阻燃特性的不足，确保满足66～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆对改性聚丙烯绝缘护套层12的阻燃特性要求，制得66～500kV阻燃高压改性聚丙烯绝缘电缆。
低烟无卤阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：聚丙烯90～100份，阻燃剂(如膨胀型无卤阻燃剂AP-462份或膨胀型阻燃剂IFR)16～18份，无卤填料(如硅酮)25～32份，成炭剂(如三嗪类成炭剂FR-CFA)6～8份，润滑剂(如SCD润滑剂)0.4～0.8份，抗粘连剂(如硬酯酸锌)0.5～1.0份，抗氧剂CA(如2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)0.4～0.9份，抗酸剂(如纳米氢氧化镁UG-MH01)1.0～1.4份，光稳定剂(如受阻胺光稳定剂HALS)1.2～1.6份，成核剂(如瑞士EMS-L16 LM成核剂)3～5份，抗静电剂(如TM三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐)1.0～1.4份，分子量调节剂(如日本分子量调节剂AMSD)4.6～6.2份，无机填料(如硅藻土)9～10份，偶联剂(如KH-550，即3-氨基丙基三乙氧基硅烷)2～4.3份，增塑剂(如邻苯二甲酸二异癸酯DIDP)6～10份，改性蛋白石粉16～19份。上述低烟无卤阻燃改性聚丙烯绝缘护套层优选采用单螺杆挤出机制得，其中，螺杆压缩比优选为1.1～1.2之间，长径比优选为25～26之间，挤管式模具承径区长度优选为不超过5～8mm，转速优选为15～280r/min，塑化温度优选为175～190℃，挤出机出料口优选采用双层过滤板，双层滤板的目数优选为80目及400目。相比于聚丙烯材料，低烟无卤阻燃改性聚丙烯绝缘护套层可以克服聚丙烯材料的低烟无卤阻燃特性的不足，确保满足66～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆对改性聚丙烯绝缘护套层12的低烟无卤阻燃特性要求，制得66～500kV低烟无卤阻燃高压改性聚丙烯绝缘电缆。
耐候阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：聚丙烯90～100份，阻燃剂(如膨胀型无卤阻燃剂AP-462或膨胀型阻燃剂IFR)12～16份，耐候剂(如耐候PC/ABS)25～28份，抗粘连剂(如硬酯酸锌)0.3～0.8份，抗氧剂CA(如2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)0.8～1.4份，抗酸剂(如纳米氢氧化镁UG-MH01)1.0～1.4份，光稳定剂(如受阻胺光稳定剂HALS)1.6～1.8份，成核剂(如瑞士EMS-L16 LM成核剂)6～9份，抗静电剂(如TM三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐)1.0～1.4份，分子量调节剂(如日本分子量调节剂AMSD)4.2～5.6份，无机填料(如硅藻土)6～9份，偶联剂(如KH-550，即3-氨基丙基三乙氧基硅烷)1.2～2.8份，增塑剂(如邻苯二甲酸二异癸酯DIDP)9～14份，改性蛋白石粉20～24份。上述耐候阻燃改性聚丙烯绝缘护套层优选采用单螺杆挤出机制得，其中，螺杆比优选为25：1，转速优选为25～320r/min，塑化温度优选为150～170℃，挤出机出料口优选采用双层过滤板，双层滤板的目数优选为80目及400目。相比于聚丙烯材料，耐候阻燃改性聚丙烯绝缘护套层可以克服聚丙烯材料的耐候阻燃特性的不足，确保满足66～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆对改性聚丙烯绝缘护套层12的耐候阻燃特性要求，制得66～500kV耐候阻燃高压改性聚丙烯绝缘电缆。
耐寒阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：聚丙烯90～100份，阻燃剂(如膨胀型无卤阻燃剂AP-462或膨胀型阻燃剂IFR)10～13份，耐寒剂(如TPU护套耐寒剂)8～15份，抗粘连剂(如硬酯酸锌)0.3～0.8份，抗氧剂CA(如2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)0.6～1.1份，抗酸剂(如纳米氢氧化镁UG-MH01)1.1～1.2份，光稳定剂(如受阻胺光稳定剂HALS)1.6～1.8份，成核剂(如瑞士EMS-L16 LM成核剂)6～8份，抗静电剂(如TM三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐)1.2～1.4份，分子量调节剂(如日本分子量调节剂AMSD)3～6份，无机填料(如硅藻土)6～9份，偶联剂(如KH-550，即3-氨基丙基三乙氧基硅烷)1.2～2.8份，增塑剂(如邻苯二甲酸二异癸酯DIDP)9～14份，改性蛋白石粉20～24份。上述耐寒阻燃改性聚丙烯绝缘护套层优选采用单螺杆挤出机制得，其中，螺杆比优选为25：1，转速优选为20～480r/min，塑化温度优选为160～180℃，挤出机出料口优选采用双层过滤板，双层滤板的目数优选为80目及400目。相比于聚丙烯材料，耐寒阻燃改性聚丙烯绝缘护套层可以克服聚丙烯材料的耐寒阻燃特性的不足，确保满足66～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆对改性聚丙烯绝缘护套层12的耐寒阻燃特性要求，制得66～500kV耐寒阻燃高压改性聚丙烯绝缘电缆。
防鼠防蚁阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：聚丙烯90～100份，阻燃剂(如膨胀型无卤阻燃剂AP-462或膨胀型阻燃剂IFR)10～14份，防鼠防蚁剂(如退灭虫Termigon)8～14份，润滑剂(如SCD润滑剂)0.2～0.6份，抗粘连剂(如硬酯酸锌)0.6～0.9份，抗氧剂CA(如2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)0.6～1.0份，光稳定剂(如受阻胺光稳定剂HALS)1.0～1.4份，成核剂(如瑞士EMS-L16 LM成核剂)4～6份，抗静电剂(如TM三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐)1.4～1.6份，分子量调节剂(如日本分子量调节剂AMSD)6～8份，无机填料(如硅藻土)6～9份，偶联剂(如KH-550)1.2～2.8份，增塑剂(如邻苯二甲酸二异癸酯DIDP)9～14份，改性蛋白石粉20～24份。上述防鼠防蚁阻燃改性聚丙烯绝缘护套层优选采用单螺杆挤出机制得，其中，螺杆比优选为25：1，转速优选为25～460r/min，塑化温度优选为140～170℃，挤出机出料口优选采用双层过滤板，双层滤板的目数优选为80目及400目。相比于聚丙烯材料，防鼠防蚁阻燃改性聚丙烯绝缘护套层可以克服聚丙烯材料的防鼠防蚁阻燃特性的不足，确保满足66～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆对改性聚丙烯绝缘护套层12的防鼠防蚁阻燃特性要求，制得66～500kV防鼠防蚁阻燃高压改性聚丙烯绝缘电缆。
防腐蚀防霉菌阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：聚丙烯90～100份，阻燃剂(如膨胀型无卤阻燃剂AP-462或膨胀型阻燃剂IFR)15～18份，润滑剂(如SCD润滑剂)1.2～1.4份、防霉菌剂(如蓝峰助剂JL-1066)5～8份、防腐剂(如聚醚醚酮PEEK)3.2～4.6份、抗粘连剂(如硬酯酸锌)0.3～0.8份、抗氧剂CA(如2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)0.8～1.2份、抗酸剂(如纳米氢氧化镁UG-MH01)1.2～1.6份、光稳定剂(如受阻胺光稳定剂HALS)1.2～1.3份、成核剂(如瑞士EMS-L16 LM成核剂)5～8份、抗静电剂(如TM三羟乙基甲基季铵甲基硫酸盐)1.0～1.4份、分子量调节剂(如日本分子量调节剂AMSD)4～6份，无机填料(如硅藻土)6～9份，偶联剂(如KH-550)1.2～2.8份，增塑剂(如邻苯二甲酸二异癸酯DIDP)9～14份，改性蛋白石粉20～24份。上述防腐蚀防霉菌阻燃改性聚丙烯绝缘护套层优选采用单螺杆挤出机制得，其中，螺杆比优选为20：1，转速优选为15～320r/min，塑化温度优选为140～170℃，挤出机出料口优选采用双层过滤板，双层滤板的目数优选为80目及400目。相比于聚丙烯材料，防腐蚀防霉菌阻燃改性聚丙烯绝缘护套层可以克服聚丙烯材料的防腐蚀防霉菌阻燃特性的不足，确保满足66～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆对改性聚丙烯绝缘护套层12的防腐蚀防霉菌阻燃特性要求，制得66～500kV防腐蚀防霉菌阻燃高压改性聚丙烯绝缘电缆。
高抗冲耐热阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：聚丙烯100份，润滑剂(如SCD润滑剂)0.5～1份，抗氧剂(如桥联双酚类)0.4～0.9份，阻燃剂(如膨胀型无卤阻燃剂AP-462或膨胀型阻燃剂IFR)12～17份，无机填料(如硅藻土)8～13份，偶联剂(如KH-550)1～1.5份，紫外线吸收剂(如UV-531)0.7～1.2份，增塑剂(如邻苯二甲酸二异癸酯DIDP)4～9份，改性蛋白石粉体7～12份。相比于聚丙烯材料，高抗冲耐热阻燃改性聚丙烯绝缘护套层可以克服聚丙烯材料的高抗冲耐热阻燃特性的不足，抗冲击性能强，耐热性好，确保满足66～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆对改性聚丙烯绝缘护套层12的高抗冲耐热阻燃特性要求，制得66～500kV高抗冲耐热阻燃高压改性聚丙烯绝缘电缆。
本实施例中，改性聚丙烯绝缘护套层12优选采用在聚丙烯(PP)内通过添加14.6％化学膨胀型阻燃剂(即膨胀型阻燃剂IFR)中的酸源体系聚磷酸铵(APP)，确保实现化学改性膨胀阻燃剂的改性聚丙烯绝缘护套层材料的阻燃特性，并获得了高效的阻燃效果。
在一些实施方式中，外护套13优选为“退灭虫”或“退敌虫”防蚁半导电阻燃护套，具有良好的抗腐蚀性(尤其是蚂蚁分泌的甲酸)、耐磨性和弹性，表面具有较高的光洁度。
具体来说，外护套13采用半导电“退灭虫”(“Termigon”)或“退敌虫”防蚁半导电阻燃材料，所述“退灭虫”或“退敌虫”防蚁半导电阻燃材料是在上述改性聚丙烯绝缘护套层12的材料基础上添加了白炭黑18～26份、双酚7～12份、二苯基磷酸酯6～8份，甲基苯基聚硅氧烷5～9份，光亮剂(如科惠增亮剂KH-FL)0.1～0.5份、Termigon材料0.8～1.6份等材料，其厚度优选为1.5～2.0mm。并且，外护套13优选添加第二颜色(如黑色)添加剂，以示改性聚丙烯绝缘护套层12和外护套13的区别。此外，外护套13上还可以激光刻印有“制造厂名称、型号、电压等级、规格、执行标准编号、制造年月、米数等”的连续标志。
本实施例的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，相比于现有技术中的常见的交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆，至少具有以下优点：
⑴减轻了电缆重量，极大地降低了高压电缆敷设时的人工劳动强度，减少敷设造成的电缆损伤，从而提高电缆运行系统质量；
⑵具有突出的低碳环保性能，可实现电缆使用寿命终止后的电缆材料回收再利用，并可在生产过程中减少约40％的二氧化碳排放；
⑶载流量相较同规格的交联聚乙烯电缆可提高12％；
⑷能够有效减缓水树枝等影响绝缘强度的隐患发生，同时，对于提升大型城市负荷密集区域输电能力以及供电可靠性具有显著价值，为后续推广至更高电压等级提供了重要理论参考；
⑸阻燃防火、耐沸水、耐蒸汽性、耐溶剂性、耐候性、介电与电绝缘性好，材料成形性好，材质轻，刚性好，透明度好；
⑹通过选用不同特性的改性聚丙烯绝缘护套层，可以制得对应的具有阻燃、耐候、耐寒等不同特性的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆；
⑺相比于交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆的电缆线芯生产完毕后，要在70±2℃烘房中进行脱气，110kV电缆的脱气时间为7天，220kV电缆的脱气时间为12天，500kV电缆的脱气时间为16天，以去除残留在交联聚乙烯绝缘中的分解物；本实施例电缆的电缆线芯由于采用了改性聚丙烯材料，其生产过程不需要进行脱气，可以从生产工艺上减少生产周转流程，从而减少电缆制造周期，同时也节约了脱气用电成本，降低了电缆制造成本。
实施例2
如图1-4所示，本实施例公开一种实施例1所述66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆的制造方法，包括：
在电缆线芯101外缠绕半导电阻水带，制得半导电阻水带层6；
在半导电阻水带层6外缠绕金属丝布带，制得金属丝布带层7；
在金属丝布带层外包覆铝护套；
在铝护套外涂覆包覆层；
在包覆层外挤包改性聚丙烯绝缘护套层12；
在改性聚丙烯绝缘护套层12外挤包外护套13。
在一些实施方式中，电缆线芯101采用以下步骤制得：
制作导体1，具体来说，导体1采用圆形紧压导体或分割导体绞合形成的绞合导体，绞合导体的材料为由铜、铝或者铝合金制成的单丝线，单丝线在20℃时的电阻率优选为≤0.01707Ω.mm2/m，伸长率优选为≥40％，导体1在绞合后的各层节距的节距值与工艺规范之差优选为≤±20mm，节距值优选为≤5％，其中，圆形紧压导体的截面积优选为240mm2～630mm2，外径优选为20.5mm～36.2mm，紧压系数优选为≥88％；分割导体的截面积优选为800mm2～3500mm2，外径优选为35.8mm～62.3mm，分割导体具体为四分割、五分割、六分割、以及七分割中的一种，分割后的股块优选为扇形或瓦楞形，各股块间成缆不圆度优选为≥98％，最大外径与最小外径之差f值优选为≤0.5mm；分割导体的各个股块之间设有皱纹绝缘纸，皱纹绝缘纸的厚度优选为0.12～0.30mm，密度优选为0.78～0.93g/cm3，纵向强度优选为100N/15mm，横向强度优选为50N/15mm；
在导体1外绕包半导电尼龙带，制得半导电尼龙带层2，具体来说，半导电尼龙带优选为0.2*60mm的半导电尼龙带，绕包方式优选为重叠式、间隙式或衔接式向右向绕包，重叠率优选为20～30％，半导电尼龙带层2的厚度优选为0.4～0.6mm，即绕包两层或三层半导电尼龙带，准确来说，对于横截面为1600m2以下的绞合导体，其分割导体外优选绕包两层半导电尼龙带作为半导电尼龙带层2；对于横截面为1600m2以上的绞合导体，其分割导体外优选绕包三层半导电尼龙带作为半导电尼龙带层2；并且，可以在半导电尼龙带层2的表面绕包一或二层0.2*60mm的无纺布带，重叠率优选为50～60％，用于防尘保护，无纺布带在后续通过共挤工艺生产时人工剥除；
采用三层共挤技术，在半导电尼龙带层2外依次挤包半导电内屏蔽层3、改性聚丙烯绝缘层4、以及半导电外屏蔽层5，得到所述电缆线芯101，具体来说，先在半导电尼龙带层2的表面挤包一层半导电内屏蔽层3，然后在半导电内屏蔽层3的表面挤包一层改性聚丙烯绝缘层4，再然后在改性聚丙烯绝缘层4的表面挤包一层半导电外屏蔽层5；半导电内屏蔽层3的厚度优选为1.2～2.0mm；改性聚丙烯绝缘层4的具体重量份组成参见实施例1，这里不再赘述，改性聚丙烯绝缘层4的厚度优选为10～34mm，具体来说，对于66kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，改性聚丙烯绝缘层4的厚度优选为10～13mm，对于110kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，改性聚丙烯绝缘层4的厚度优选为16.6～19.6mm，对于220kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，改性聚丙烯绝缘层4的厚度优选为24.6～27.6mm，对于330kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，改性聚丙烯绝缘层4的厚度优选为26.6～29.4mm，对于500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，改性聚丙烯绝缘层4的厚度优选为31～34mm；半导电外屏蔽层5的厚度优选为1.2～1.5mm；改性聚丙烯绝缘层4的(绝缘)厚度的最大测量厚度不大于其标称厚度的105％，最小测量厚度不小于其标称厚度的95％，并且，任一断面的绝缘偏心度不大于5％，(最大测量厚度-最小测量厚度)/最大测量厚度≤5％；半导电内屏蔽层3与改性聚丙烯绝缘层4之间、改性聚丙烯绝缘层4与半导电外屏蔽层5之间的界面应光滑，无明显绞线凸纹，无尖角、颗粒、烧焦或擦伤的痕迹，半导电内屏蔽层3与半导电外屏蔽层5的标称厚度任一点最小测量厚度不小于其标称值的90％；三层共挤后得到的电缆线芯101的电缆圆整度优选为≥98％，所述电缆圆整度等于最小电缆外径/最大电缆外径×100％。
本实施例中，半导电内屏蔽层3和半导电外屏蔽层5均采用聚丙烯热塑性半导电屏蔽料制成，该聚丙烯热塑性半导电屏蔽料具体包括聚丙烯树脂100份(重量份)、改性树脂10～30份、炭黑20～40份、抗粘结剂3～10份、抗氧剂1～3份，其中，聚丙烯树脂采用嵌段聚丙烯和无规聚丙烯按照9：(1～6)的重量比例配制，改性树脂为乙烯辛烯共聚物、超低密度聚乙烯和由聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、三元乙丙橡胶(EPDM)三元共聚成的聚烯烃热塑性弹性体中的一种或几种混合，炭黑为导电炭黑和石墨烯按照10：(2～5)的重量比例配制，抗粘结剂为油酸酰胺、共聚聚乙烯蜡、甲基乙烯基硅橡胶中的一种或几种混合，抗氧剂为四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯(即抗氧剂1010)、4，4'-硫代双(6-叔丁基-3-甲基苯酚)(即抗氧剂300)、硫代二丙酸双月桂酯(即抗氧剂DLTP)的一种或几种混合。
在一些更具体的实施方式中，半导电阻水带层6的厚度优选为0.2～0.4mm，直流电阻率优选为＜小于5.0×104Ω·cm。半导电阻水带层6可采用规格为80*0.2mm(即宽度*厚度)的半导电阻水带在半导电外屏蔽层外绕包形成，绕包形式优选为重叠式或衔接式，绕包层数优选为两层，绕包搭盖率优选为5～15％。
在一些更具体的实施方式中，金属丝布带层7优选采用含有不少于20根(即20根以上)镀锡铜丝的金属丝布带在半导电阻水带层6外绕包而成，其厚度优选为0.5～1.0mm，具体来说，金属丝布带的规格优选为80*0.5mm(即宽度*厚度)，金属丝布带的绕包形式优选为重叠式或衔接式，绕包层数优选为两层，搭盖率优选为5～15％。
在一些更具体的实施方式中，在金属丝布带层7外包覆铝护套，铝护套为平滑铝护套8或皱纹铝护套9，其制作过程包括以下步骤：
⑴平滑铝护套8制作：
通过挤铝机，以挤出形式，在金属丝布带层7外挤包形成铝护套，再通过缩颈技术，使铝护套紧紧包覆在金属丝布带层7的表面，制成平滑铝护套8；或者，以氩弧焊焊接技术，在金属丝布带层7外纵向焊接形成铝护套，再通过缩颈技术，使铝护套紧紧包覆在金属丝布带层7的表面，制成平滑铝护套8；
⑵皱纹铝护套9制作：
通过挤铝机，以挤出形式，在金属丝布带层7外挤包形成铝护套，再通过轧纹技术，使铝护套紧紧轧制在金属丝布带层7的表面，制成所需轧纹深度及节距的皱纹铝护套9；或者，以氩弧焊焊接技术，在金属丝布带层7外纵向焊接形成铝护套，再通过轧纹技术，使铝护套紧紧轧制在金属丝布带层7的表面，制成所需轧纹深度及节距的皱纹铝护套9。
在一些更具体的实施方式中，在铝护套外涂覆包覆层，具体包括以下步骤：
在平滑铝护套8表面涂覆一层热熔胶层10，热熔胶层10的厚度为0.20-0.30mm，优选为0.25mm，热熔胶的基体成分优选为聚氨酯，其剥离强度优选为2.27N/mm；或者，在皱纹铝护套表面涂覆一层沥青层，沥青层的厚度优选为0.35～0.5mm。
在一些更具体的实施方式中，改性聚丙烯绝缘护套层为阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、低烟无卤阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、耐候阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、耐寒阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、防鼠防蚁阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、防腐蚀防霉菌阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、以及高抗冲耐热阻燃改性聚丙烯绝缘护套层中的一种，具体参见实施例1，这里不再一一赘述。改性聚丙烯绝缘护套层的厚度优选为5～5.5mm。
在一些更具体的实施方式中，外护套优选为“退灭虫”或“退敌虫”防蚁半导电阻燃护套，具有良好的抗腐蚀性(尤其是蚂蚁分泌的甲酸)、耐磨性和弹性，表面具有较高的光洁度。
具体来说，外护套13采用半导电“退灭虫”(“Termigon”)或“退敌虫”防蚁半导电阻燃材料，所述“退灭虫”或“退敌虫”防蚁半导电阻燃材料是在上述改性聚丙烯绝缘护套层材料的基础上添加了白炭黑18～26份、双酚7～12份、二苯基磷酸酯6～8份，甲基苯基聚硅氧烷5～9份，光亮剂(科惠增亮剂KH-FL)0.1～0.5份、退灭虫Termigon材料0.8～1.6份等材料，其厚度优选为1.5～2.0mm。并且，改性聚丙烯绝缘护套层12优选添加第一颜色(比如红色)添加剂，外护套13优选添加第二颜色(如黑色)添加剂，以示改性聚丙烯绝缘护套层12和外护套13的区别。此外，外护套13上还可以激光刻印有“制造厂名称、型号、电压等级、规格、执行标准编号、制造年月、米数等”的连续标志。
本实施例中，当铝护套为平滑铝护套时，优选在平滑铝护套表面通过三层共挤技术依次包覆一层热熔胶层(即包覆层)、改性聚丙烯绝缘护套层、以及“退灭虫”或“退敌虫”防蚁半导电阻燃护套(即外护套13)；当铝护套为皱纹铝护套时，优选先在皱纹铝护套的表面通过涂覆方式涂覆一层沥青层(即包覆层)，再通过二层共挤技术依次在沥青层外包覆改性聚丙烯绝缘护套层12和“退灭虫”或“退敌虫”防蚁半导电阻燃护套(即外护套13)
下面以耐压为190/330kV型号为1×2500mm2且采用平滑铝护套8的高压改性聚丙烯绝缘电缆为例，对本实施例中的制造方法进行详述，具体如下：
步骤一：将分割导体绞合，得到1×2500mm2导体1；
步骤二：在制得的导体1的表面绕包两层半导电尼龙带，得到半导电尼龙带层2；
步骤三：在半导电尼龙带层2的表面绕包一层无纺布带做防尘保护，在通过三层共挤工艺生产半导电内屏蔽层3、改性聚丙烯绝缘层4、以及半导电外屏蔽层5时人工剥除，其中，改性聚丙烯绝缘层4的厚度为26.6～29.4mm，改性聚丙烯绝缘层4的厚度影响本实施例电缆的耐压等级；
步骤四：在半导电尼龙带层2的表面采用三层共挤技术依次挤包半导电内屏蔽层3、改性聚丙烯绝缘层4、以及半导电外屏蔽层5，构成电缆线芯101；
步骤五：在电缆线芯101的表面缠绕上多层半导电阻水带，制得半导电阻水带层6；
步骤六：在半导电阻水带层6的表面缠绕上一层金属丝布带，制得金属丝布带层7；
步骤七：金属丝布带层7的表面包覆一层平滑铝护套8；
步骤八：在平滑铝护套8的表面通过三层共挤技术依次包覆一层热熔胶层10、改性聚丙烯绝缘护套层12、以及“退灭虫”或“退敌虫”防蚁半导电阻燃护套(即外护套13)。
本实施例中，66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆的具体型号，取决于所用的导体1的截面积、铝护套(平滑铝护套8或皱纹铝护套9)及改性聚丙烯绝缘护套层12，比如：
所述导体1的截面积为1X240mm2、1X400mm2、1X500mm2、以及1X630mm2时，采用单丝线绞合圆形紧压导体结构，作为66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套)电缆102及66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套)电缆103规格；
所述导体1的截面积为1X800mm2、1X1000mm2、1X1200mm2、1X1500mm2、1X1800mm2、1X2000mm2、1X2500mm2、1X3000mm2、以及1X3500mm2时，采用单丝线绞合的分割导体结构，作为66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套)电缆102及66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套)电缆103规格；
所述铝护套(平滑铝护套8或皱纹铝护套9)，其中，平滑铝护套8通过缩颈技术制成，皱纹铝护套9通过轧纹技术制成，本实施例中，采用平滑铝护套8制成的电缆称为66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套)电缆102，采用皱纹铝护套9制成的电缆称为66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套)电缆103。
所述的改性聚丙烯绝缘护套层12采用阻燃改性聚丙烯绝缘护套层时，对应的电缆称为66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套阻燃)电缆或66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套阻燃)电缆；
所述的改性聚丙烯绝缘护套层12采用低烟无卤阻燃改性聚丙烯绝缘护套层时，对应的电缆称为66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套低烟无卤阻燃)电缆或66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套低烟无卤阻燃)电缆；
所述的改性聚丙烯绝缘护套层12采用耐候阻燃改性聚丙烯绝缘护套层时，对应的电缆称为66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套耐候阻燃)电缆或66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套耐候阻燃)电缆；
所述的改性聚丙烯绝缘护套层12采用耐寒阻燃改性聚丙烯绝缘护套层时，对应的电缆称为66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套耐寒阻燃)电缆或66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套耐寒阻燃)电缆；
所述的改性聚丙烯绝缘护套层12采用防鼠防蚁阻燃改性聚丙烯绝缘护套层时，对应的电缆称为66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套防鼠防蚁阻燃)电缆或66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套防鼠防蚁阻燃)电缆；
所述的改性聚丙烯绝缘护套层12采用防腐蚀防霉菌阻燃改性聚丙烯绝缘护套层时，对应的电缆称为66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套防腐蚀防霉菌阻燃)电缆或66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套防腐蚀防霉菌阻燃)电缆；
所述的改性聚丙烯绝缘护套层12采用高抗冲耐热阻燃改性聚丙烯绝缘护套层时，对应的电缆称为66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套高抗冲耐热阻燃)电缆或66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套高抗冲耐热阻燃)电缆；
本实施例中，所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆包括66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套)电缆102和66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套)电缆103，其中：所述66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套)电缆102包括66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套阻燃)电缆、66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套低烟无卤阻燃)电缆、66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套耐候阻燃)电缆、66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套耐寒阻燃)电缆、66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套防鼠防蚁阻燃)电缆、66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套防腐蚀防霉菌阻燃)电缆、66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套高抗冲耐热阻燃)电缆；所述66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套)电缆103包括66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套阻燃)电缆、66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套低烟无卤阻燃)电缆、66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套耐候阻燃)电缆、66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套耐寒阻燃)电缆、66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套防鼠防蚁阻燃)电缆、66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套防腐蚀防霉菌阻燃)电缆、66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套高抗冲耐热阻燃)电缆。
上述的各种所述66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(平滑铝护套)电缆102及66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘(皱纹铝护套)电缆103，具体根据不同的地理位置的气候、环境进行选择以及敷设使用，这里不再一一赘述。
需要说明的是，本实施例中所述66kV～500kV，是指电缆的耐压，其等级分为66kV、110kV、220kV、330kV、500kV；
下面对耐压为190/330kV型号为1×2500mm2且采用平滑铝护套的高压改性聚丙烯绝缘电缆进行性能测试，具体包括以下测试，测试结果如表1所示：
①局部放电试验
局部放电试验按GB/T 3048.12的规定进行。试验电压升至418kV(1.75U0)后保持10s，然后慢慢降到285kV(1.5U0)以下，被测电缆的无可检测出放电。
②交流电压试验
在交流电压475kV(2.5U0)下通电，保持60min，绝缘不发生击穿。
③非金属套护套直流电压试验
施加直流电压25kV，保持1min，外护套不击穿。
④抽样试验项目
具体包括：导体结构尺寸检查、导体直流电阻试验、电容试验、改性聚丙烯绝缘热延伸试验、微孔和杂质试验、以及热收缩试验，抽样试验结果具体如下：
导体结构尺寸和导体直流电阻符合GB/T3956的规定，导体直流电阻试验的实测值为0.00715Ω/km(最高不大于0.0072Ω/km)。
绝缘厚度和偏心度符合企业标准Q/PZCG 093—20121 6.2.2的规定，实测绝缘平均厚度为28.1mm，最小值为27.07mm，偏心度为2.5％(要求不大于5％)。
平滑铝护套的厚度要求与Q/PZCG093要求相一致，实测值平均值1.50mm，最小值1.4mm(标准要求不小于1.25mm)。
外护套符合Q/PZCG093之7.7.2规定，实测平均值为6.3mm(标称值为6.0mm)，最小值为5.5mm(要求不小于5.0mm)。
改性聚丙烯绝缘热延伸试验符合GB/T 22087.1中的10.9的规定，实测值为负载下伸长率为73％(要求不大于175％)，冷却后永久伸长率为0％(要求不大于±15％)。
微孔和杂质试验的结果符合GB/T 22087.1中的12.5.13规定，实测值为：大于0.02mm的微孔数目为0(标准要求0)，每42cm3绝缘中0.02mm微孔的数量为0(标准要求不超过30个)，大于0.075mm的不透明杂质数量为0(标准要求0)，每42cm3绝缘中0.075mm不透明杂质的数量为0(标准要求不超过30个)，大于0.05mm的半透明棕色物质数目为0(标准要求0)。
电缆的外径为136.5mm，电容为0.224pF/km。
⑤相关型式试验项目
具体包括：弯曲试验、雷电冲击电压试验、操作冲击电压试验。
弯曲试验：电缆试样应在环境温度下围绕试验用圆柱体(例如电缆盘的筒体)弯曲至少一整圈，然后展直，再沿反方向弯曲一整圈，如此作为一个弯曲循环。这样的弯曲循环共应进行三次，试验用圆柱体直径应不大于36(d+D)+5％，电缆实际试验按25D进行，通过弯曲试验。
雷电冲击电压试验：在通过型式试验的成品电缆试样上进行附加雷电冲击电压试验，试验电压为1175kV，在室温下施加10次正极性和10次负极性电压冲击而不破坏，绝缘不发生击穿，试验方法参照GB/T3048的有关规定。试验结果为：通过雷电冲击电压试验及随后的工频耐压试验，试样未击穿。
操作冲击电压试验：在通过型式试验的成品电缆试样上进行附加操作冲击电压试验，试验电压为950kV，在室温下施加10次正极性和10次负极性电压冲击而不破坏，绝缘不发生击穿，试验方法参照GB/T3048的有关规定。试验结果为：通过操作冲击电压试验，试样未击穿。
表1主要技术性能分析结果本实施例的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆的制造方
法制得的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，至少具有以下优点：
⑴相比于现有技术中常见的交联聚乙烯绝缘电缆，阻燃防火、耐沸水、耐蒸汽性、耐溶剂性、耐候性、介电与电绝缘性好，电材料成形性好，分子量约8万～15万，材质轻，刚性好，透明度好，属于电缆制造行业新环保电缆材料；
⑵可以克服聚丙烯材料耐低温冲击性差，较易老化，耐寒性差等缺陷，可制造66kV、64/110kV、127/220kV、190/330kV、290/500kV等等各种电压等级的绝缘电缆；
⑶相比于交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆的电缆线芯生产完毕后，要在70±2℃烘房中进行脱气，110kV电缆的脱气时间为7天，220kV电缆的脱气时间为12天，500kV电缆的脱气时间为16天，以去除残留在交联聚乙烯绝缘中的分解物；本实施例电缆的电缆线芯由于采用了改性聚丙烯材料，其生产过程不需要进行脱气，可以从生产工艺上减少生产周转流程，从而减少电缆制造周期，同时也节约了脱气用电成本，降低了电缆制造成本；
⑷相比于常见的交联聚乙烯(XLPE)绝缘电缆，本实施例方法制得的绝缘电缆的密度较小，可以有效减轻电缆重量，减小电缆在穿管敷设时的摩擦阻力，施工更方便，更安全，极大地降低了高压电缆敷设时的人工劳动强度，减少敷设造成的电缆损伤，从而提高电缆运行系统质量；
⑸具有突出的低碳环保性能，可实现电缆使用寿命终止后的电缆材料回收再利用，并可在生产过程中减少约40％的二氧化碳排放；
⑹具有良好的耐热性，载流量相较同规格的交联聚乙烯电缆可提高12％；
⑺够有效减缓水树枝等影响绝缘强度的隐患发生，同时，对于提升大型城市负荷密集区域输电能力以及供电可靠性具有显著价值，为后续推广至更高电压等级提供了重要理论参考；
⑻通过选用不同特性的改性聚丙烯绝缘护套层，可以制得对应的具有阻燃、耐候、耐寒等不同特性的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (24)

1.一种66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，包括电缆线芯(101)、半导电阻水带层(6)、金属丝布带层(7)、铝护套、包覆层、改性聚丙烯绝缘护套层(12)、以及外护套(13)，
所述电缆线芯、所述半导电阻水带层、所述金属丝布带层、所述铝护套、所述包覆层、所述改性聚丙烯绝缘护套层、以及所述外护套由内到外依次设置。
2.根据权利要求1所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述电缆线芯包括导体(1)、半导电尼龙带层(2)、半导电内屏蔽层(3)、改性聚丙烯绝缘层(4)、以及半导电外屏蔽层(5)，
所述半导电尼龙带层包裹在所述导体外；
所述半导电内屏蔽层包裹在所述半导电尼龙带层外；
所述改性聚丙烯绝缘层包裹在所述半导电内屏蔽层外；
所述半导电外屏蔽层包裹在改性聚丙烯绝缘层外。
3.根据权利要求2所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述导体(1)为圆形紧压导体或分割导体绞合形成的绞合导体；
所述圆形紧压导体和所述分割导体绞合均采用铜、铝或者铝合金材料制成的单丝线绞合而成。
4.根据权利要求3所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述单丝线在20℃时的电阻率≤0.01707Ω.mm2/m，伸长率≥40％。
5.根据权利要求3所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述导体在绞合后的各层节距的节距值与工艺规范之差≤±20mm，节距值≤5％。
6.根据权利要求3所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述圆形紧压导体的截面积为240mm2～630mm2，外径为20.5mm～36.2mm，紧压系数≥88％；
所述分割导体的截面积为800mm2～3500mm2，外径为35.8mm～62.3mm，分割导体为四分割、五分割、六分割、以及七分割中的一种，分割后的股块为扇形或瓦楞形，
各股块间成缆不圆度≥98％，最大外径与最小外径之差f值≤0.5mm。
7.根据权利要求6所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述分割导体的各个股块之间设有皱纹绝缘纸；
所述皱纹绝缘纸的厚度为0.12～0.30mm，密度为0.78～0.93g/cm3，纵向强度为100N/15mm，横向强度为50N/15mm。
8.根据权利要求2所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述半导电尼龙带层(2)的厚度为0.4～0.6mm；所述半导电内屏蔽层的厚度为1.2～2.0mm；所述改性聚丙烯绝缘层的厚度为10～34mm；所述半导电外屏蔽层的厚度为1.2～1.5mm。
9.根据权利要求8所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述改性聚丙烯绝缘层(4)包括以下重量份组成：
聚丙烯90～100份，改性酚醛树脂5～15份，防老剂MB1～2份，防老剂RD0.5～1份，无机填料10～15份，催化剂1～5份，润滑剂3～8份，氧化锌1～3份，纳米氮化硼6～12份，增韧剂3～6份，抗氧剂3～4份，抗酸剂1～3份，抗粘连剂0.3～0.5份，光稳定剂0.6～0.8份，成核剂3～8份，抗静电剂0.6～0.9份，分子量调节剂4～7份，紫外线吸收剂0.9～1.6份，增塑剂7～9份。
10.根据权利要求1或2所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述半导电阻水带层(6)的厚度为0.2～0.4mm，直流电阻率＜小于5.0×104Ω·cm；
所述金属丝布带层(7)采用含有20根以上镀锡铜丝的金属丝布带绕包而成，其厚度为0.5～1.0mm，搭盖率为5～15％。
11.根据权利要求1或2所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述铝护套为平滑铝护套(8)或皱纹铝护套(9)，铝护套的材质为纯度≥99.6％的铝，铝护套的拉伸强度≥80MPa，伸长度≥16％。
12.根据权利要求10所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述平滑铝护套的厚度为2.2～5.5mm；所述皱纹铝护套的厚度为2.0～4.8mm。
13.根据权利要求1或2所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述包覆层采用热熔胶或沥青制成。
14.根据权利要求1或2所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述改性聚丙烯绝缘护套层(12)为阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、低烟无卤阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、耐候阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、耐寒阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、防鼠防蚁阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、防腐蚀防霉菌阻燃改性聚丙烯绝缘护套层、以及高抗冲耐热阻燃改性聚丙烯绝缘护套层中的一种，改性聚丙烯绝缘护套层的厚度为5～5.5mm。
15.根据权利要求14所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：
聚丙烯80～100份，阻燃剂18～20份，润滑剂0.4～0.8份，抗氧剂0.4～0.9份，抗酸剂0.8～1.2份，抗粘连剂0.2～0.6份，光稳定剂0.8～1.1份，成核剂1.1～1.6份，抗静电剂0.8～1.4份，分子量调节剂2.6～3.4份，无机填料7～12份，偶联剂1～1.5份，紫外线吸收剂0.9～1.6份，增塑剂8～12份，改性蛋白石粉12～18份。
16.根据权利要求14所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述低烟无卤阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：
聚丙烯90～100份，阻燃剂16～18份，无卤填料25～32份，成炭剂6～8份，润滑剂0.4～0.8份，抗粘连剂0.5～1.0份，抗氧剂0.4～0.9份，抗酸剂1.0～1.4份，光稳定剂1.2～1.6份，成核剂3～5份，抗静电剂1.0～1.4份，分子量调节剂4.6～6.2份，无机填料9～10份，偶联剂2～4.3份，增塑剂6～10份，改性蛋白石粉16～19份。
17.根据权利要求14所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述耐候阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：
聚丙烯90～100份，阻燃剂12～16份，耐候剂25～28份，抗粘连剂0.3～0.8份，抗氧剂0.8～1.4份，抗酸剂1.0～1.4份，光稳定剂1.6～1.8份，成核剂6～9份，抗静电剂1.0～1.4份，分子量调节剂4.2～5.6份，无机填料6～9份，偶联剂1.2～2.8份，增塑剂9～14份，改性蛋白石粉20～24份。
18.根据权利要求14所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述耐寒阻燃聚丙烯(PP)绝缘护套层包括以下重量份组成：
聚丙烯90～100份，阻燃剂10～13份，耐寒剂16～25份，抗粘连剂0.3～0.8份，抗氧剂0.6～1.1份，抗酸剂1.1～1.2份，光稳定剂1.6～1.8份，成核剂6～8份，抗静电剂1.2～1.4份，分子量调节剂3～6份，无机填料6～9份，偶联剂1.2～2.8份，增塑剂9～14份，改性蛋白石粉20～24份。
19.根据权利要求14所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述防鼠防蚁阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：
聚丙烯90～100份，阻燃剂10～14份，防鼠防蚁剂8～14份，润滑剂0.2～0.6份，抗粘连剂0.6～0.9份，抗氧剂0.6～1.0份，光稳定剂1.0～1.4份，成核剂4～6份，抗静电剂1.4～1.6份，分子量调节剂6～8份，无机填料6～9份，偶联剂1.2～2.8份，增塑剂9～14份，改性蛋白石粉20～24份。
20.根据权利要求14所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述防腐蚀防霉菌阻燃改性聚丙烯绝缘护套层包括以下重量份组成：
聚丙烯90～100份，阻燃剂15～18份、润滑剂1.2～1.4份、防霉菌剂5～8份、防腐剂3.2～4.6份、抗粘连剂0.3～0.8份、抗氧剂0.8～1.2份、抗酸剂1.2～1.6份、光稳定剂1.2～1.3份、成核剂5～8份、抗静电剂1.0～1.4份、分子量调节剂4～6份，无机填料6～9份，偶联剂1.2～2.8份，增塑剂9～14份，改性蛋白石粉20～24份。
21.根据权利要求1或2所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，所述外护套(13)为“退灭虫”或“退敌虫”防蚁半导电阻燃护套，其厚度为1.5～2.0mm。
22.一种权利要求1-21任一项所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆的制造方法，包括：
在电缆线芯(101)外缠绕半导电阻水带，制得半导电阻水带层(6)；
在半导电阻水带层外缠绕金属丝布带，制得金属丝布带层(7)；
在金属丝布带层外包覆铝护套；
在铝护套外涂覆包覆层；
在包覆层外挤包改性聚丙烯绝缘护套层(12)；
在改性聚丙烯绝缘护套层外挤包外护套(13)。
23.根据权利要求22所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆的制造方法，其特征在于，所述电缆线芯采用以下步骤制得：
制作导体(1)；
在导体外绕包半导电尼龙带，制得半导电尼龙带层(2)；
在半导电尼龙带层外依次挤包半导电内屏蔽层(3)、改性聚丙烯绝缘层(4)、以及半导电外屏蔽层(5)，得到所述电缆线芯(101)。
24.根据权利要求23所述的66kV～500kV高压改性聚丙烯绝缘电缆的制造方法，其特征在于，所述在金属丝布带层外包覆铝护套，铝护套为平滑铝护套(8)或皱纹铝护套(9)；
平滑铝护套的制作过程包括以下步骤：
以挤出形式，在金属丝布带层外挤包形成铝护套，再通过缩颈技术，制成平滑铝护套(8)；或者，
以氩弧焊焊接技术，在金属丝布带层外纵向焊接形成铝护套，再通过缩颈技术，制成平滑铝护套(8)；
皱纹铝护套的制作过程包括以下步骤：
以挤出形式，在金属丝布带层外挤包形成铝护套，再通过轧纹技术，制成皱纹铝护套(9)；或者，
以氩弧焊焊接技术，在金属丝布带层外纵向焊接形成铝护套，再通过轧纹技术，制成皱纹铝护套(9)。
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