CN217485104U - 一种改性聚丙烯绝缘电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种改性聚丙烯绝缘电缆，包括导体；改性聚丙烯绝缘层，其包裹于导体外侧；阻燃层，其包裹于改性聚丙烯绝缘层外侧，阻燃层包括两层玻纤基材阻燃绕包带，两层玻纤基材阻燃绕包带相互绕包连接；外护套，其包裹于阻燃层外侧，起到保护内部结构的作用。本实用新型通过采用改性聚丙烯替代交联聚乙烯和乙丙橡胶，可以不用进行交联反应，且也能满足电缆的绝缘需求。本实用新型涉及电缆技术领域。

Description

一种改性聚丙烯绝缘电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆技术领域中的一种改性聚丙烯绝缘电缆。

背景技术

电缆的外表皮一般覆盖有绝缘层，防止电缆在电力传输过程中发生漏电情况，而对于中压或高压电缆，绝缘层的层数一般为多层，且绝缘层材料有更高的要求。当前的中压电力电缆一般采用交联聚乙烯或乙丙橡胶进行绝缘。

交联聚乙烯或乙丙橡胶在生产时都要进行硫化交联。交联指的是采用化学或物理方法，使得线型或支型高分子链间以共价键连接成网状或体型高分子的过程。交联方式能够提升聚乙烯或乙丙橡胶的材料性能，以交联聚乙烯为例，经过交联反应后不仅显著提高了聚乙烯的力学性能、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，而且非常明显地提高了耐温等级，可使聚乙烯的耐热温度从70℃提高到100℃以上，从而大大拓宽了聚乙烯的应用领域。

但是，交联过程的生产能耗较高，如硫化交联一般在大长度硫化管中在线进行，硫化管需要充氮气进行保护产品并将内部温度保持在300-400℃间；而且工时较长，大批次的交联反应会极大地提升生产成本并造成环境压力。但如果采用非交联聚乙烯进行生产，其耐热温度不足以达到工作要求，导致电缆载流量较低，其经济适用性较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种改性聚丙烯绝缘电缆，无需进行交联反应。

根据本实用新型实施例，提供一种改性聚丙烯绝缘电缆，包括：

导体；

改性聚丙烯绝缘层，其包裹于所述导体外侧；

阻燃层，其包裹于所述改性聚丙烯绝缘层外侧，所述阻燃层包括两层玻纤基材阻燃绕包带，两层所述玻纤基材阻燃绕包带相互绕包连接；

外护套，其包裹于所述阻燃层外侧，起到保护内部结构的作用。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述改性聚丙烯绝缘电缆还包括导体屏蔽层，其包裹于所述导体外侧，所述导体屏蔽层具体为半导体改性聚丙烯屏蔽层。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述改性聚丙烯绝缘电缆还包括绝缘屏蔽层，其包裹于所述改性聚丙烯绝缘层外侧，所述绝缘屏蔽层具体为半导体改性聚丙烯屏蔽层。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述改性聚丙烯绝缘电缆还包括金属屏蔽层，其包裹于所述绝缘屏蔽层外侧。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述导体的数量为三个，三个所述导体采用第二类绞合导体结构进行相互绞合。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述改性聚丙烯绝缘电缆还包括填充层，所述填充层用于填充所述导体之间的缝隙。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述改性聚丙烯绝缘电缆还包括铠装层，所述铠装层包裹于所述阻燃层外侧。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述铠装层包括两层镀锌钢带，两层所述镀锌钢带相互搭盖连接。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述改性聚丙烯绝缘电缆还包括隔离层，所述隔离层设置于所述铠装层和所述阻燃层之间，用于增大所述铠装层与内部金属部件的间距。

根据本实用新型实施例，进一步地，所述外护套具体为聚氯乙烯外护套或低烟无卤聚烯烃外护套。

本实用新型实施例的有益效果至少包括：本实用新型通过采用改性聚丙烯替代交联聚乙烯和乙丙橡胶，可以不用进行交联反应，且也能满足电缆的绝缘需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本实用新型实施例的结构图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型实施例提供了一种改性聚丙烯绝缘电缆，其通过采用改性聚丙烯代替交联聚乙烯或乙丙橡胶，可以不用进行交联反应，降低生产成本并缩短加工工时，且最终绝缘层的物理性能与传统电缆相近，优化了生产流程。

传统的交联聚乙烯绝缘电力电缆，因其绝缘层为热固性交联聚乙烯料，生产损耗品及报废品无法再次重复使用，造成材料的较大浪费。而本实用新型实施例采用聚丙烯改性料作为绝缘料，材料为热固性材料，生产损耗品及报废品能再次重复，可以节约生产资源，也利于保护环境。

聚丙烯是由丙烯聚合而制得的一种热塑性树脂，其为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶聚合物，是目前塑料中较轻的品种之一。由于聚丙烯具有优良的综合性能而且价格相对低廉，又容易进行改性，因此，改性聚丙烯新材料层出不穷，在汽车、家电、工具设备、电子、建筑、计算机等行业上的用量日益扩大。

改性指的是通过物理和化学手段改变材料物质形态或性质的方法。其中物理改性指的是在基体中加入其它的填料，如有机材料、无机材料、橡胶品种、热塑性弹性体、其它塑料品种，或一些添加助剂，通过混合、混炼的方法而制成的性能突出的改性材料。化学改性指的是通过化学反应改变聚合物的物理、化学性质的方法。对聚丙烯进行改性加工能够改善其物理性能，进而更能满足电缆的绝缘需求。

说明书附图1展示了本改性聚丙烯绝缘电缆的结构图，其包括多个层级结构。在最里层为导体1，其为致密金属层，主要用于传输电力。为满足电缆的电力传输需要，导体1的数量为三个，而且三个导体1相互绞合，形成第二类绞合导体结构，第二类绞合导体结构指的是由多根电线进行绞合后再包胶成一体，其比单纯的实芯导体更加耐弯。

在导体1的外侧设有改性聚丙烯绝缘层2，其通过采用改性聚丙烯代替传统绝缘材料交联聚乙烯和乙丙橡胶，能够免去交联反应的同时满足电缆的绝缘要求。在改性聚丙烯绝缘层2和导体1之间设有导体屏蔽层5，其具体为半导体改性聚丙烯屏蔽层，作用在于均匀导体1的表面电场，防止导体1与改性聚丙烯绝缘层2之间产生间隙而引起局部放电。而在改性聚丙烯绝缘层2的外表面还包裹有一层绝缘屏蔽层6，其具体也为半导体改性聚丙烯屏蔽层，作用在于均匀改性聚丙烯绝缘层2的表面电场，对改性聚丙烯绝缘层2起到保护作用。为进一步提升保护作用，在绝缘屏蔽层6的外侧还包裹有一层金属屏蔽层7，其具体采用铜带或铜丝包绕而成，作用在于减少外界电磁场对导体1的干扰。

核心电线由内而外依次由导体1、导体屏蔽层5、改性聚丙烯绝缘层2、绝缘屏蔽层6、和金属屏蔽层7叠加而成，相邻的两层间紧密贴合并最终使得核心电线构成一个整体结构。对于具有多个导体1的电缆，采用多个核心电线相互绞合的方式进行连接。而核心电线间的缝隙则由填充层8进行填补。填充层8采用低烟无卤高阻燃填充绳进行包绕填充，其有良好的阻燃及耐温性能，在圆整电缆外观的同时起到一定的阻燃作用。低烟无卤是在电线电缆产业中电线护套的材料分类，其由受热时排烟量低，且本身不含卤素的热塑性或是热固性材料组成。在燃烧环境下，低烟无卤材料所产生的烟密度较低，从而提升火灾现场的能见度，为民众逃离火场提供有利的视觉条件；而且也能避免民众吸入过多的浓烟而造成窒息。

在填充层8外包裹有一层阻燃层3，其包括两层玻纤基材阻燃绕包带，两层所述玻纤基材阻燃绕包带相互绕包连接。玻纤基材是以玻璃纤维机织物为基材，经高分子抗乳液浸泡涂层，从而具有良好的抗碱性、柔韧性以及经纬向抗拉力，具有防火、抗裂的功能。

阻燃层3外设有铠装层9，其由两层镀锌钢带间隙搭盖铠装，保护电缆不受外力破坏的同时，隔绝火焰穿透。而为了发生铠装层9与内部的金属屏蔽层7或导体1相互接触而氧化的情况，在铠装层9与阻燃层3之间还设有一层隔离层10。

在电缆的最外层设有外护套4，其包裹在铠装层9的外侧，具体为聚氯乙烯外护套或低烟无卤聚烯烃外护套，用于保护内部各层级结构免受外界侵害。

参照图1，本实用新型实施例中的改性聚丙烯绝缘电缆，包括导体1、改性聚丙烯绝缘层2、阻燃层3和外护套4。导体1为致密金属层，用于传输电力。在一些实施例中，导体1的数量为一个，采用第一类实心导体结构，其指的是铜含量99％的单芯实体导体，其硬度较硬，一般用于大电量传输；在本实施例中，导体1的数量有三个，三个导体1相互等距地设置在电缆中央，并采用第二类绞合导体结构，其指的是由多根电线进行绞合后再包胶成一体，其比实芯导体更加耐弯。

在导体1的外侧包裹有改性聚丙烯绝缘层2，通过采用改性聚丙烯来代替传统的交联聚乙烯或乙丙橡胶，可以免去生产过程中的交联流程，降低生产能耗，节省生产时间，且最终的绝缘效果也与传统材料相近。改性聚丙烯绝缘层2的厚度可以根据实际的电压等级进行增减，以确保起到绝缘效果。在改性聚丙烯绝缘层2的外侧包裹有阻燃层3，其具体包括两层玻纤基材阻燃绕包带，两层玻纤基材阻燃绕包带相互搭盖绕包，其搭盖重叠率为14～16％。内层的玻纤基材阻燃绕包带的绕包方向与导体1的绞合绕包方向相反，外层的玻纤基材阻燃绕包带的绕包方向不作要求。玻纤基材在燃烧或高温下不易变形，能够持续支撑内部包裹的改性聚丙烯绝缘层2，同时在生产过程中改性聚丙烯绝缘层2经挤压后能紧密结合，减少整体空隙，也能够减少绝缘料在燃烧时炭化后形成的滴落物。

外护套4设置在电缆的最外层，起到保护内部结构的作用。若没有低烟无卤要求，可采用聚氯乙烯外护套；若有要求低烟无卤，则可采用低烟无卤聚烯烃外护套。

进一步地，本改性聚丙烯绝缘电缆还包括导体屏蔽层5，其包裹在导体1的外侧，设置与导体1和改性聚丙烯绝缘层2之间，具体为半导体改性聚丙烯屏蔽层。作用在于均匀导体1的表面电场，防止导体1与改性聚丙烯绝缘层2之间产生间隙而引起局部放电。

进一步地，本改性聚丙烯绝缘电缆还包括绝缘屏蔽层6，其包裹于改性聚丙烯绝缘层2的外侧，具体为半导体改性聚丙烯屏蔽层。作用在于均匀改性聚丙烯绝缘层2的表面电场，对改性聚丙烯绝缘层2起到保护作用。

进一步地，本改性聚丙烯绝缘电缆还包括金属屏蔽层7，其包裹于绝缘屏蔽层6的外侧。金属屏蔽层7具体由铜带或铜丝包绕而成，作用在于减少外界电磁场对导体1的干扰。

进一步地，本改性聚丙烯绝缘电缆还包括填充层8，采用低烟无卤高阻燃填充绳进行包绕填充，其填充在导体1之间的缝隙，一方面对导体1的位置进行固定，另一方面在圆整电缆外观的同时起到一定的阻燃作用。

进一步地，本改性聚丙烯绝缘电缆还包括铠装层9，其包裹在阻燃层3的外侧，用于强化电缆的结构强度。具体地，铠装层9包括两层镀锌钢带，两层镀锌钢带相互搭盖连接。镀锌钢带的搭盖间隙率不大于50％，即搭盖间隙不大于镀锌钢带宽度的一半。对搭盖间隙进行调整能够满足保护要求的同时降低电缆弯折时所受到的干涉。

进一步地，本改性聚丙烯绝缘电缆还包括隔离层10，隔离层10设置在铠装层9和阻燃层3之间，用于增大铠装层9与内部的金属屏蔽层7或导体1的间距，避免各部件的金属相互接触而加速氧化。隔离层10根据阻燃或低烟无卤要求，其材料可选择聚氯乙烯或聚乙烯，在增大铠装层9与内部的金属屏蔽层7或导体1的间距的同时提升电缆的阻燃性能。

进一步地，外护套4具体为聚氯乙烯外护套或低烟无卤聚烯烃外护套，起到保护内部结构和阻燃的作用。

各层级结构间均紧密贴合，减少相邻层级结构间的间隙，提升电缆电力传输性能。

以上是对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，包括：

导体(1)，所述导体(1)的数量为三个，三个所述导体(1)采用第二类绞合导体结构进行相互绞合；

导体屏蔽层(5)，其包裹于所述导体(1)外侧，所述导体屏蔽层(5)具体为半导体改性聚丙烯屏蔽层；

改性聚丙烯绝缘层(2)，其包裹于所述导体屏蔽层(5)外侧；

绝缘屏蔽层(6)，其包裹于所述改性聚丙烯绝缘层(2)外侧，所述绝缘屏蔽层(6)具体为半导体改性聚丙烯屏蔽层；

金属屏蔽层(7)，其包裹于所述绝缘屏蔽层(6)外侧；

填充层(8)，所述填充层(8)填充所述导体(1)之间的缝隙；

阻燃层(3)，其包裹于所述填充层(8)外侧，所述阻燃层(3)包括两层玻纤基材阻燃绕包带，两层所述玻纤基材阻燃绕包带相互绕包连接；

外护套(4)，其包裹于所述阻燃层(3)外侧，起到保护内部结构的作用。

2.根据权利要求1所述的改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于：所述改性聚丙烯绝缘电缆还包括铠装层(9)，所述铠装层(9)包裹于所述阻燃层(3)外侧。

3.根据权利要求2所述的改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于：所述铠装层(9)包括两层镀锌钢带，两层所述镀锌钢带相互搭盖连接。

4.根据权利要求2所述的改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于：所述改性聚丙烯绝缘电缆还包括隔离层(10)，所述隔离层(10)设置于所述铠装层(9)和所述阻燃层(3)之间，用于增大所述铠装层(9)与内部金属部件的间距。

5.根据权利要求1所述的改性聚丙烯绝缘电缆，其特征在于：所述外护套(4)具体为聚氯乙烯外护套或低烟无卤聚烯烃外护套。

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