CN206370306U - 一种超低电阻半导电缓冲阻水带 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超低电阻半导电缓冲阻水带，该半导电缓冲阻水带包括半导电无纺布Ⅰ(10)、半导电无纺布Ⅱ(20)、半导电无纺布Ⅰ(10)和半导电无纺布Ⅱ(20)内侧分别涂覆胶黏剂而形成的粘结层Ⅰ(11)和粘结层Ⅱ(21)、以及粘结层Ⅰ(11)和粘结层Ⅱ(21)之间铺设吸水材料形成的阻水层(30)，粘结层Ⅰ(11)和阻水层(30)通过相互浸润和/或渗透形成过渡层Ⅰ(111)，粘结层Ⅱ(21)和阻水层(30)通过相互浸润和/或渗透形成过渡层Ⅱ(211)。本实用新型中半导电缓冲阻水带结构简单，表面电阻和体积电阻率远低于当前产品，可适用于超高压电缆的缓冲层。

Description

一种超低电阻半导电缓冲阻水带

技术领域

本实用新型涉及电力电缆领域，尤其涉及一种超低电阻半导电缓冲阻水带。

背景技术

(超)高压绝缘电缆由核心向外依次包括导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、缓冲层、金属套、防腐层、外护套。(超)高压绝缘电缆的缓冲层常为半导电缓冲阻水带材料绕包而成，缓冲层具有半导电特性，起缓冲、弱化电场强度的作用。半导电缓冲阻水带能阻止水分沿电缆纵向进一步扩散，起到电缆纵向阻水功能。然而目前的半导电缓冲阻水带表面电阻和体积电阻率均较大，由于超高压电缆(如500kV超高压电缆)对半导电缓冲阻水带的表面电阻值、体积电阻率值有愈加严格的要求，现有的产品已经不能满足用户要求。

因此，由于上述问题的存在，本发明人对现有的缓冲层材料进行研究和改进，以期研制出一种超低电阻半导电缓冲阻水带以满足超高压电缆的要求。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本发明人进行了锐意研究，通过改变半导电缓冲阻水带的层结构，解决了半导电缓冲阻水带高电阻的问题，从而完成本实用新型。

本实用新型目的在于提供以下技术方案：

1.一种半导电缓冲阻水带，所述半导电缓冲阻水带包括半导电无纺布Ⅰ10和半导电无纺布Ⅱ20，半导电无纺布Ⅰ10和半导电无纺布Ⅱ20内侧分别设有粘结层Ⅰ11和粘结层Ⅱ21，优选通过在半导电无纺布Ⅰ10和半导电无纺布Ⅱ20内侧分别涂覆胶黏剂而形成，更优选在粘结层Ⅰ11和粘结层Ⅱ21之间设有阻水层30，优选通过在所述粘结层Ⅰ11和粘结层Ⅱ21之间铺设吸水材料形成的，

其中，粘结层Ⅰ11和阻水层30通过相互浸润和/或渗透形成过渡层Ⅰ111，并且，粘结层Ⅱ21和阻水层30通过相互浸润和/或渗透形成过渡层Ⅱ211。

根据本实用新型提供的一种超低电阻半导电缓冲阻水带，具有如下有益效果：

(1)本实用新型中对无纺布Ⅰ和无纺布Ⅱ中至少一种基材进行两次或两次以上的半导电化处理；和/或在不导电吸水树脂中添加大粒径的半导电吸水树脂，极大降低了半导电缓冲阻水带的表面电阻和体积电阻率；

(2)由于半导电吸水树脂的粒径大于不导电吸水树脂，过渡层Ⅰ和过渡层Ⅱ中吸水材料主要是半导电吸水树脂与粘结层Ⅰ和粘结层Ⅱ相连，如此，半导电材料在半导电缓冲阻水带的厚度方向上分布范围更大，降低了产品的电阻；

(3)本实用新型中半导电缓冲阻水带结构简单，降低了加工难度，便于生产和推广。

附图说明

图1示出根据本实用新型中半导电缓冲阻水带的结构示意图。

附图标号说明

10-半导电无纺布Ⅰ；

11-粘结层Ⅰ；

111-过渡层Ⅰ

20-半导电无纺布Ⅱ；

21-粘结层Ⅱ；

211-过渡层Ⅱ；

30-阻水层。

具体实施方式

下面通过对本实用新型进行详细说明，本实用新型的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于本实用新型工作状态下的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型公开的是一种超低电阻半导电缓冲阻水带，如图1所示，所述半导电缓冲阻水带包括半导电无纺布Ⅰ10和半导电无纺布Ⅱ20，在所述半导电无纺布Ⅰ10和半导电无纺布Ⅱ20内侧分别设有粘结层Ⅰ11和粘结层Ⅱ21，优选通过在半导电无纺布Ⅰ10和半导电无纺布Ⅱ20内侧分别涂覆胶黏剂而形成，进一步地，在粘结层Ⅰ11和粘结层Ⅱ21之间设有阻水层30，优选通过在粘结层Ⅰ11和粘结层Ⅱ21之间铺设吸水材料而形成，

其中，粘结层Ⅰ11和阻水层30通过相互浸润和/或渗透形成过渡层Ⅰ111，并且，粘结层Ⅱ21和阻水层30通过相互浸润和/或渗透形成过渡层Ⅱ211。

在一种优选的实施方式中，所述半导电无纺布Ⅰ10选自半导电热轧布或半导电粘合布中任意一种。其中，热轧布或粘合布为涤纶布(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、锦纶布(聚酰胺纤维)或聚丙烯纤维布(聚丙烯纤维)等材料。热轧布和粘合布的纵向抗张强度和断裂伸长率均较大，在半导电缓冲阻水带抗张强度和断裂伸长率方面其促进作用。

半导电无纺布Ⅰ10通过对无纺布Ⅰ(热轧布或粘合布)进行至少一次浸胶或涂胶工序制备得到。所述浸胶是指将无纺布通过导辊浸入盛有半导电胶液的胶槽中的过程；所述涂胶是指通过喷涂设备或刮涂设备将半导电胶液涂覆到无纺布的过程。

在进一步优选的实施方式中，半导电缓冲阻水带中半导电无纺布Ⅰ10的厚度为0.10～0.20mm，优选为0.12～0.15mm。

在一种优选的实施方式中，所述半导电无纺布Ⅱ20选自半导电蓬松针刺棉。所述半导电无纺布Ⅱ20通过对无纺布Ⅱ(蓬松针刺棉)进行至少一次浸胶或涂胶工序制备。蓬松针刺棉相对于热轧布和粘合布具有较高的厚度和弹性，其能有效缓冲绝缘层和金属层，防止损伤绝缘层。在本实用新型中，无纺布Ⅰ和无纺布Ⅱ中至少有一种进行两次或两次以上的半导电化处理工序。

在进一步优选的实施方式中，半导电缓冲阻水带中半导电无纺布Ⅱ20的厚度为0.8～1.6mm，优选为1.0～1.4mm。

在一种优选的实施方式中，粘结层Ⅰ11由胶黏剂涂覆而成，所述胶黏剂为有机溶剂型或水性胶黏剂，优选为水性胶黏剂，更优选为丙烯酸乳液、醋酸乙烯酯乳液、苯丙乳液或聚丙烯酰胺乳液中任意一种或其组合。其中，有机溶剂型半导电胶液是指以有机溶剂作为溶剂的半导电胶液；水性半导电胶液是指以水作为溶剂的半导电胶液。

粘结层Ⅱ21中胶黏剂为有机溶剂型或水性型胶黏剂，优选为水性胶黏剂，更优选为丙烯酸乳液、醋酸乙烯酯乳液、苯丙乳液或聚丙烯酰胺乳液中任意一种或其组合。粘结层Ⅰ11和粘结层Ⅱ21中粘结剂的组分可相同或不同。

在一种优选的实施方式中，吸水材料铺设于粘结层Ⅰ11和粘结层Ⅱ21之间形成阻水层30，所述吸水材料包括不导电吸水树脂(即普通吸水树脂，不具备导电性能)，不导电吸水树脂的粒径为100～120μm。

在进一步优选的实施方式中，所述不导电吸水树脂中还掺有半导电吸水树脂，所述半导电吸水树脂的粒径为150～380μm。半导电吸水树脂在吸水材料中的比例为10％～30％(体积比)。

所述半导电吸水树脂通过将不导电吸水树脂与水性半导电胶液混合，然后经烘干、打磨、粒径筛选等工序制备而成，其中，半导电吸水树脂的吸水量控制在其最大吸水量的1/10。其中，所述水性半导电胶液是指以水作为溶剂的半导电胶液。

在一种优选的实施方式中，过渡层Ⅰ111和过渡层Ⅱ211是粘结层Ⅰ11和粘结层Ⅱ21与阻水层30在一定压力下压制时相互浸润和/或渗透而形成的混合材料层。过渡层中吸水材料和胶黏剂紧密结合，增加了位于半导电缓冲阻水带中部的吸水材料的固定程度。优选地，胶黏剂为水性胶黏剂，此时不导电吸水树脂(和/或半导电吸水树脂)吸收胶黏剂中的水，进一步增加了粘合程度。

在进一步优选的实施方式中，所述过渡层Ⅰ111、过渡层Ⅱ211和阻水层30的总厚度为0.2～0.5mm。

其中，由于半导电吸水树脂的粒径大于不导电吸水树脂，过渡层Ⅰ111和过渡层Ⅱ211中吸水材料主要是半导电吸水树脂与粘结层Ⅰ11和粘结层Ⅱ21相连，如此，半导电材料在半导电缓冲阻水带的厚度方向上分布范围更大，降低了产品的电阻。

本实用新型中通过将无纺布进行至少一次浸胶工艺和/或选用含有半导电吸水树脂的吸水材料，可极大降低生产得到的半导电缓冲阻水带的电阻，其表面电阻＜400Ω，体积电阻率＜1×10⁴Ω·cm。而普通半导电缓冲阻水带的表面电阻＜1500Ω，体积电阻率＜1×10⁵Ω·cm。改进后产品的表面电阻低于常规产品的1/2，体积电阻率低于常规产品的1/10。

在一种优选的实施方式中，所述半导电缓冲阻水带的生产工艺包括如下步骤：

将无纺布Ⅰ和无纺布Ⅱ过生产设备进行半导电胶液的涂覆或浸渍，得到半导电无纺布Ⅰ10和半导电无纺布Ⅱ20，其中，无纺布Ⅰ和无纺布Ⅱ的半导电化处理工序至少进行一遍，半导电无纺布Ⅰ10和半导电无纺布Ⅱ20其中之一的表面电阻不大于500Ω，另一种不大于1000Ω；

在半导电无纺布Ⅰ10和半导电无纺布Ⅱ20的一个侧面分别涂覆或喷涂胶黏剂，随后在半导电无纺布Ⅰ10和/或半导电无纺布Ⅱ20的胶黏剂上通过刮涂、喷涂或挤压方式铺设吸水材料；

对两半导电无纺布进行复合、挤压和烘干，得到超低半导电缓冲阻水带。半导电缓冲带的表面电阻＜400Ω，体积电阻率＜1×10⁴Ω·cm，厚度为1.5±0.4mm(半导电无纺布Ⅰ10的厚度为0.10～0.20mm，半导电无纺布Ⅱ20的厚度为0.8～1.6mm，过渡层Ⅰ111、过渡层Ⅱ211和阻水层30的总厚度为0.2～0.5mm)，单位面积重量为260±40g/m²，纵向抗张强度≥40N/cm，断裂伸长率≥12％，膨胀速率≥7mm/1st min，膨胀高度≥10mm。

实施例

实施例1

将热轧布过生产设备进行两次半导电胶液的浸渍，将蓬松针刺棉过生产设备进行一次半导电胶液的浸渍，得到的半导电热轧布的表面电阻为300Ω，半导电蓬松针刺棉的表面电阻为700Ω；

在半导电热轧布和半导电蓬松针刺棉的一个侧面喷涂胶黏剂，在半导蓬松针刺棉的胶黏剂上刮涂不导电吸水树脂和半导电吸水树脂的混合物，其中，半导电吸水树脂的粒径为300～350μm，不导电吸水树脂的粒径为100～120μm，半导电吸水树脂占总体积的20％；随后对两半导电无纺布进行复合、挤压和烘干，得到半导电缓冲带。

制备得到一种半导电缓冲阻水带，其具有如图1所示的结构，经测量，其厚度为1.7mm，单位面积重量256g/m²，表面电阻320Ω，体积电阻率2.6×10³Ω·cm，纵向抗张强度：57N/cm，断裂伸长率：13％，膨胀速率：10mm/1st min，膨胀高度13mm。

实施例2

将热轧布过生产设备进行两次半导电胶液的浸渍，将蓬松针刺棉过生产设备进行两次半导电胶液的浸渍，得到的半导电热轧布的表面电阻为300Ω，半导电蓬松针刺棉的表面电阻为550Ω；

在半导电热轧布和半导电蓬松针刺棉的一个侧面喷涂胶黏剂，在半导蓬松针刺棉的胶黏剂上刮涂不导电吸水树脂和半导电吸水树脂的混合物，其中，半导电吸水树脂的粒径为300～350μm，不导电吸水树脂的粒径为100～120μm，半导电吸水树脂占总体积的30％；随后对两半导电无纺布进行复合、挤压和烘干，得到半导电缓冲带。

制备得到的半导电缓冲阻水带具有类似于实施例1所得的结构(参见图1)，的厚度为1.5mm，单位面积重量272g/m²，表面电阻300Ω，体积电阻率2.2×10³Ω·cm，纵向抗张强度：62N/cm，断裂伸长率：15％，膨胀速率：9mm/1st min，膨胀高度13mm。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本实用新型进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本实用新型的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本实用新型精神和范围的情况下，可以对本实用新型技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本实用新型的范围内。本实用新型的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种半导电缓冲阻水带，包括半导电无纺布Ⅰ(10)和半导电无纺布Ⅱ(20)，其特征在于，

在所述半导电无纺布Ⅰ(10)和半导电无纺布Ⅱ(20)内侧分别设有粘结层Ⅰ(11)和粘结层Ⅱ(21)，优选通过在半导电无纺布Ⅰ(10)和半导电无纺布Ⅱ(20)内侧分别涂覆胶黏剂而形成，更优选在所述粘结层Ⅰ(11)和粘结层Ⅱ(21)之间设有阻水层(30)，优选通过在所述粘结层Ⅰ(11)和粘结层Ⅱ(21)之间铺设吸水材料而形成，

其中，粘结层Ⅰ(11)和阻水层(30)通过相互浸润和/或渗透形成过渡层Ⅰ(111)，并且，粘结层Ⅱ(21)和阻水层(30)通过相互浸润和/或渗透形成过渡层Ⅱ(211)。

2.根据权利要求1所述的半导电缓冲阻水带，其特征在于，所述半导电无纺布Ⅰ(10)选自半导电热轧布或半导电粘合布，半导电无纺布Ⅰ(10)的厚度优选为0.10～0.20mm。

3.根据权利要求2所述的半导电缓冲阻水带，其特征在于，半导电无纺布Ⅰ(10)的厚度例如为0.12～0.15mm。

4.根据权利要求1所述的半导电缓冲阻水带，其特征在于，所述半导电无纺布Ⅱ(20)优选为半导电蓬松针刺棉，

半导电无纺布Ⅱ(20)的厚度例如为0.8～1.6mm。

5.根据权利要求4所述的半导电缓冲阻水带，其特征在于，半导电无纺布Ⅱ(20)的厚度为1.0～1.4mm。

6.根据权利要求1所述的半导电缓冲阻水带，其特征在于，所述阻水层(30)由吸水材料铺设形成，所述吸水材料包括不导电吸水树脂，所述不导电吸水树脂的粒径为100～120μm。

7.根据权利要求1所述的半导电缓冲阻水带，其特征在于，所述阻水层(30)由吸水材料铺设形成，所述吸水材料包括不导电吸水树脂和半导电吸水树脂，所述半导电吸水树脂的粒径为150～380μm。

8.根据权利要求1至7之一所述的半导电缓冲阻水带，其特征在于，

所述过渡层Ⅰ(111)包括胶黏剂和吸水材料；

所述过渡层Ⅱ(211)包括胶黏剂和吸水材料；

所述过渡层Ⅰ(111)、过渡层Ⅱ(211)和阻水层(30)的总厚度为0.2～0.5mm。

9.根据权利要求1至7之一所述的半导电缓冲阻水带，其特征在于，所述半导电缓冲阻水带的厚度为1.5±0.4mm。

10.根据权利要求1至7之一所述的半导电缓冲阻水带，其特征在于，所述半导电缓冲阻水带的单位面积重量为260±40g/m²。