專利名稱：太陽能光伏發(fā)電設(shè)備用電力電纜制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電纜技術(shù)領(lǐng)域，確切地說涉及一種適用于太陽能光伏發(fā)電 設(shè)備用電力電纜的制造方法。
背景技術(shù)：
隨著光伏發(fā)'電的日漸廣泛，從而帶動(dòng)了與太陽能發(fā)電相關(guān)產(chǎn)品的發(fā)展， 由于太陽能發(fā)電系統(tǒng)常常是在惡劣環(huán)境條件下使用，如高溫和輻射。而現(xiàn) 有的普通電線電纜通常采用的是聚氯乙烯絕緣和聚氯乙烯外護(hù)套，采用這 種材質(zhì)的普通電纜在大氣中經(jīng)過長期的太陽光照射、風(fēng)雨和臭氧侵蝕后電 纜表面就會(huì)出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象，產(chǎn)品的物理機(jī)械性能大大降低，所以普通電線 電纜在使用的過程中有較多的潛在危險(xiǎn)，不耐風(fēng)雨，不耐紫外線和臭氧侵 蝕，造成光伏發(fā)電專用設(shè)備的組成部件損壞并直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的使用 壽命?；诜N種因素，在太陽能光伏發(fā)電設(shè)備中使用能耐風(fēng)雨、耐紫外線 照射和臭氧侵蝕的專用太陽能電纜就顯得尤為迫切，但現(xiàn)有的太陽能光伏 發(fā)電設(shè)備專用電力電纜的制造方法比較落后，所加工出來的電力電纜不能 滿足太陽能光伏發(fā)電設(shè)備的需要。
公開號為CN101083155，
公開日為2007年12月5日的中國專利申請 公開文本公開了一種環(huán)保型復(fù)合阻燃交聯(lián)電纜及制作方法，其工藝方法依 次是導(dǎo)體拉制和絞線、雙層實(shí)芯皮無偏心絕緣擠出、填充和多層繞包、內(nèi) 襯擠出、鎧裝和外護(hù)層擠出。該方法制造出來的電纜仍然不能符合太陽能 光伏發(fā)電設(shè)備的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種適用于太陽能光伏發(fā)電設(shè)備 用電力電纜的制造方法，采用本方法制造出來的電纜耐氣候性、耐紫外線 照射性和耐臭氧侵蝕性高，此外，其耐高溫度可達(dá)到120°C，能抵御惡劣 氣候環(huán)境和經(jīng)受機(jī)械沖擊，能顯著提高太陽能光伏發(fā)電設(shè)備的安全性能和 使用壽命。
本發(fā)明是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的-.
一種太陽能光伏發(fā)電設(shè)備用電力電纜制造方法，其特征在于制造步驟
如下選料一拉絲一導(dǎo)體絞合一隔離層繞包一絕緣層擠出一絕緣層輻照交
聯(lián)處理一外護(hù)套擠出一外護(hù)套輻照交聯(lián)處理一成品；
絕緣層擠出采用擠壓式模具，1.25: 1 2.0: 1壓縮比的螺桿在隔離層上擠包低煙無鹵熱固性聚合物形成絕緣層，加工溫度控制在100—155 °C，絕緣層擠出模套比傳統(tǒng)選取模套的實(shí)際尺寸要小2 3%mm;
絕緣層輻照交聯(lián)處理在絕緣層上輻照交聯(lián)處理，其熱延伸為負(fù)荷下 伸長率控制在60 70%;
外護(hù)套擠出采用半擠壓式模具，1.25: 1 2.0: 1壓縮比的螺桿在
經(jīng)過輻照交聯(lián)處理的絕緣層上再擠包低煙無鹵熱固性聚合物形成外護(hù)套，
加工溫度控制在100—155。C;
外護(hù)套輻照交聯(lián)處S:在經(jīng)過G步驟形成的外護(hù)套上輻照交聯(lián)處理，
其熱延伸為負(fù)荷下伸長率控制在60 70%。
所述的導(dǎo)體絞合步驟可以采用現(xiàn)有技術(shù)的通用絞合工序，但更優(yōu)的技
術(shù)方案是指經(jīng)拉絲工序后形成的多股銅單絲按照絞合導(dǎo)體直徑的18 20 倍的絞合節(jié)距進(jìn)行絞制成導(dǎo)體。
所述的隔離層繞包可以采用現(xiàn)有技術(shù)的通用繞包工序，但更優(yōu)的技術(shù) 方案是指在銅單絲絞合步驟后制成的導(dǎo)體上均勻地繞包非吸濕性帶形成隔 離層，繞包重疊率為20%，并形成纜芯。
所述的選料可以選用現(xiàn)有技術(shù)中的通用材料，但更優(yōu)的技術(shù)方案是指 選取電工圓銅桿作為電纜的原材料。
所述的拉絲可以采用現(xiàn)有技術(shù)的通用工序，但更優(yōu)的技術(shù)方案是指電 工圓銅桿經(jīng)過拉制設(shè)備的多個(gè)拉絲模具拉制成銅單絲。
所述成品步驟后還要經(jīng)過性能檢驗(yàn)步驟2CTC時(shí)導(dǎo)體直流電阻測試， 工頻耐壓試驗(yàn)及絕緣電阻檢驗(yàn)，外護(hù)套分別經(jīng)耐氣候周期性檢驗(yàn)、耐氣候 低溫彎曲檢驗(yàn)和耐臭氧檢驗(yàn)，絕緣層也同時(shí)進(jìn)行耐臭氧檢驗(yàn)。
在經(jīng)過檢驗(yàn)步驟后經(jīng)檢驗(yàn)合格的成品包裝入庫。
所述的外，戶套耐氣候周期性檢驗(yàn)是指灑水18 min， 氙燈干燥 102min，測試溫度45。C， 500小時(shí)以上，做彎曲試驗(yàn)，査看結(jié)果有無裂縫。
所述的外護(hù)套耐氣候低溫彎曲檢驗(yàn)是指溫度-40°C， 16小時(shí)，試驗(yàn) 后査看有無裂縫。
所述的外護(hù)套和絕緣層耐臭氧檢驗(yàn)是指臭氧濃度250 300ppra， 24 小時(shí)，視檢180度彎曲部分有無開裂。
所述的低煙無鹵熱固性聚合物為低煙無鹵阻燃輻照交聯(lián)聚烯烴。
在導(dǎo)體絞合過程中，.采用較小尺寸的并線模，使絞制的導(dǎo)體線芯外觀 圓整、緊密、光潔，并有利于絕緣的擠出效果。
采用低壓縮比的螺桿，其目的是為了滿足低煙無鹵熱固性聚合物電纜 料剪切力大的特殊性，因低煙無鹵熱固性聚合物電纜料中含有高填充氫氧 化鎂和氫氧化鋁，摩擦力大，在擠制過程中，因磨擦而產(chǎn)生大量的熱量， 所以對于螺桿的選用一般不能選用壓縮比過大，并且需要擠出設(shè)備具有良 好的冷卻裝置。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、由于本發(fā)明采用選料一拉絲一導(dǎo)體絞合一隔離層繞包一絕緣層擠 出一絕緣層輻照交聯(lián)處理一外護(hù)套擠出一外護(hù)套輻照交聯(lián)處理一成品這樣 的工序制造電纜，且重點(diǎn)改進(jìn)處在于絕緣層擠出、絕緣層輻照交聯(lián)處理、 外護(hù)套擠出、外護(hù)套輻照交聯(lián)處理這四個(gè)特定的工藝步驟，絕緣層和外護(hù) 套擠制后分別進(jìn)行了輻照交聯(lián)，輻照交聯(lián)后的絕緣層和外護(hù)套材料的機(jī)械 強(qiáng)度增加，冷流的抗蠕變性能提高，彈性模量增大，最重要的是絕緣耐熱 性、耐溶劑性和耐開裂性的變化和提高。由上述方法加工出來的電纜其耐 高溫度可達(dá)到120°C，能抵御惡劣氣候環(huán)境和經(jīng)受機(jī)械沖擊，在戶外環(huán)境 下，這類電纜不僅具用最佳的耐風(fēng)雨性、耐紫外線和臭氧侵蝕性，而且能 承受更大范圍的溫度變化，提高了太陽能光伏發(fā)電設(shè)備的安全性能和使用 壽命。
2、對于低煙無鹵熱固性聚合物電纜料的擠出，絕緣層擠出模具選用擠 壓式模具，外護(hù)套擠出模具選用半擠壓式模具。由于低煙無鹵熱固性聚合 物電纜料的填充材料高，這就導(dǎo)致它在融熔狀態(tài)下熔體的強(qiáng)度和拉伸比的 粘度與其它電纜料存在著較大的差異，所以對模具的選配也有所不同，采 用這兩種形式的擠出模具，充分保證材料的抗拉強(qiáng)度和伸長率以及表面光 潔度。其次是模套的選擇，使用擠壓式模具時(shí)，由于材料的粘度較大，使 得機(jī)頭的壓力很大，當(dāng)電纜料擠出離開模具時(shí)會(huì)有所膨脹，再一點(diǎn)低煙無 鹵熱固性聚合物電纜料的機(jī)械性能不如普通型電纜料好，其拉伸比小，只 有2.5 3. 2左右，如果模套選配過大，導(dǎo)致電纜的擠包效果不致密、較松， 所以模套尺寸選用比傳統(tǒng)選取模套的實(shí)際尺寸小一些，電纜的擠包效果更 好。
3、由于本發(fā)明釆用1.25: 1 2.0: l壓縮比的螺桿，滿足了低煙無
鹵熱固性聚合物電纜料剪切力大的特殊性的要求。


下面將結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的補(bǔ)充說 明，其中-
圖1為本發(fā)明的工藝流程圖
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例'l
參照說明書附圖，本發(fā)明公開了一種太陽能光伏發(fā)電設(shè)備用電力電纜
制造方法，其制造步驟如下選料一拉絲一導(dǎo)體絞合一隔離層繞包一絕緣
層擠出一絕緣層輻照交聯(lián)處理一外護(hù)套擠出一外護(hù)套輻照交聯(lián)處理一成
口
叩5
絕緣層擠出釆用擠壓式模具，1.25: 1 2. 0: 1壓縮比的螺桿在隔 離層上擠包低煙無鹵熱固性聚合物形成絕緣層，加工溫度控制在100—155 °C，絕緣層擠出模套比傳統(tǒng)選取模套的實(shí)際尺寸要小2 3%mm;絕緣層輻照交聯(lián)處理在絕緣層上輻照交聯(lián)處理，其熱延伸為負(fù)荷下 伸長率控制在60 70%;
外護(hù)套擠出釆用半擠壓式模具，1.25: 1 2.0: 1壓縮比的螺桿在 經(jīng)過輻照交聯(lián)處理的絕緣層上再擠包低煙無鹵熱固性聚合物形成外護(hù)套， 加工溫度控制在100—155。C;
外護(hù)套輻照交聯(lián)處理在經(jīng)過G步驟形成的外護(hù)套上輻照交聯(lián)處理，
其熱延伸為負(fù)荷下伸長率控制在60 70%。
所述的導(dǎo)體絞合步驟可以采用現(xiàn)有技術(shù)的通用絞合工序。 所述的隔離層繞包可以采用現(xiàn)有技術(shù)的通用繞包工序。 所述的選料可以選用現(xiàn)有技術(shù)中的通用材料。 所述的拉絲可以采用現(xiàn)有技米的通用工序。
實(shí)施例2
一種太陽能光伏發(fā)電設(shè)備用電力電纜制造方法，其制造步驟如下選
料一拉絲一導(dǎo)體絞合一隔離層繞包一絕緣層擠出一絕緣層輻照交聯(lián)處理一
外護(hù)套擠出一外護(hù)套輻照交聯(lián)處理一成品；
所述的導(dǎo)體絞合步驟是指經(jīng)拉絲工序后形成的多股銅單絲按照絞合
導(dǎo)體直徑的18 20倍的絞合節(jié)距進(jìn)行絞制成導(dǎo)體。
絕緣層擠出采用擠壓式模具，1.25: 1 2.0: 1壓縮比的螺桿在隔
離層上擠包低煙無鹵熱固性聚合物形成絕緣層，加工溫度控制在100—155 °C，絕緣層擠出模套比傳統(tǒng)選取模套的實(shí)際尺寸要小2 3%mm;
絕緣層輻照交聯(lián)處理在絕緣層上輻照交聯(lián)處理，其熱延伸為負(fù)荷下 伸長率控制在60 70%;
外護(hù)套擠出采用半擠壓式模具，1.25: 1 2.0: 1壓縮比的螺桿在 經(jīng)過輻照交聯(lián)處理的絕緣層上再擠包低煙無鹵熱固性聚合物形成外護(hù)套，
加工溫度控制在100—155。C;
外護(hù)套輻照交聯(lián)處理在經(jīng)過G步驟形成的外護(hù)套上輻照交聯(lián)處理，
其熱延伸為負(fù)荷下伸長率控制在60 70%。 實(shí)施例3
在實(shí)施例1或/和2的基礎(chǔ)上，所述的隔離層繞包是指在導(dǎo)體絞合步 驟后制成的導(dǎo)體上均勻地繞包非吸濕性帶形成隔離層，繞包重疊率為20%， 并形成纜芯'。
實(shí)施例4
在實(shí)施例1、 2和/或3的基礎(chǔ)上，所述的選料是指選取電工圓銅桿作 為電纜的原材料。所述的拉絲可以采用現(xiàn)有技術(shù)的通用工序，但更優(yōu)的技 術(shù)方案是指電工圓銅桿經(jīng)過拉制設(shè)備的多個(gè)拉絲模具拉制成銅單絲。
實(shí)施例5
在實(shí)施例4的基礎(chǔ)上，所述成品步驟后還要經(jīng)過性能檢驗(yàn)步驟2(TC 時(shí)導(dǎo)體直流電阻測試，工頻耐壓試驗(yàn)及電纜絕緣電阻檢驗(yàn)，外護(hù)套分別經(jīng)耐氣候周期性檢驗(yàn)、耐氣候低溫彎曲檢驗(yàn)和耐臭氧檢驗(yàn)，絕緣層也同時(shí)進(jìn) 行耐臭氧檢驗(yàn)。
在經(jīng)過檢驗(yàn)步驟后經(jīng)檢驗(yàn)合格的成品包裝入庫。
所述的外護(hù)套耐氣候周期性檢驗(yàn)是指灑水18 min， 氤燈干燥 102min，測試溫度45。C， 500小時(shí)以上，做彎曲試驗(yàn)，結(jié)果無裂縫。
所述的外護(hù)套耐氣候低溫彎曲檢驗(yàn)是指溫度-4CTC， 16小時(shí)，試驗(yàn) 后無裂縫。
所述的外護(hù)套和絕緣層耐臭氧檢驗(yàn)是指臭氧濃度250 300ppm， 24 小時(shí)，視檢180度彎曲部分無開裂。
所述的低煙無鹵熱固性聚合物為低煙無鹵阻燃輻照交聯(lián)聚烯烴。在導(dǎo) 體絞合過程中，采用較小尺寸的并線模，使絞制的導(dǎo)體線芯外觀圓整、緊 密、光潔，并有利于絕緣的擠出效果。
采用低壓縮比的螺桿，其目的是為了滿足低煙無鹵熱固性聚合物電纜 料剪切力大的特殊性，因低煙無鹵熱固性聚合物電纜料中含有高填充氫氧 化鎂和氫氧化鋁，摩擦力大，在擠制過程中，因磨擦而產(chǎn)生大量的熱量， 所以對于螺桿的選用一般不能選用壓縮比過大，并且需要擠出設(shè)備具有良 好的冷卻裝置。
8
權(quán)利要求
1、一種太陽能光伏發(fā)電設(shè)備用電力電纜制造方法，其特征在于制造步驟如下選料-拉絲-導(dǎo)體絞合-隔離層繞包-絕緣層擠出-絕緣層輻照交聯(lián)處理-外護(hù)套擠出-外護(hù)套輻照交聯(lián)處理-成品；絕緣層擠出采用擠壓式模具，1.25∶1～2.0∶1壓縮比的螺桿在隔離層上擠包低煙無鹵熱固性聚合物形成絕緣層，加工溫度控制在100-155℃，絕緣層擠出模套比傳統(tǒng)選取模套的實(shí)際尺寸要小2～3％mm；絕緣層輻照交聯(lián)處理在絕緣層上輻照交聯(lián)處理，其熱延伸為負(fù)荷下伸長率控制在60～70％；外護(hù)套擠出采用半擠壓式模具，1.25∶1～2.0∶1壓縮比的螺桿在經(jīng)過輻照交聯(lián)處理的絕緣層上再擠包低煙無鹵熱固性聚合物形成外護(hù)套，加工溫度控制在100-155℃；外護(hù)套輻照交聯(lián)處理在經(jīng)過G步驟形成的外護(hù)套上輻照交聯(lián)處理，其熱延伸為負(fù)荷下伸長率控制在60～70％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏發(fā)電設(shè)備用電力電纜制造方法，其特征在于所述的導(dǎo)體絞合步驟是指經(jīng)拉絲工序后形成的多股銅單絲按照絞合導(dǎo)體直徑的18 20倍的絞合節(jié)距進(jìn)行絞制成導(dǎo)體。
3、 根據(jù)權(quán)利要求r所述的太陽能光伏發(fā)電設(shè)備用電力電纜制造方法，其特征在于所述的隔離層繞包是指在導(dǎo)體絞合步驟后制成的導(dǎo)體上均勻地繞包非吸濕性帶形成隔離層，繞包重疊率為20%，并形成纜芯。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的太陽能光伏發(fā)電設(shè)備用電力電纜制造方法，其特征在于所述的選料是指選取電工圓銅桿作為電纜導(dǎo)體的原材料。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的太陽能光伏發(fā)電設(shè)備用電力電纜 制造方法，其特征在于所述的拉絲是指電工圓銅桿經(jīng)過拉制設(shè)備的多個(gè)拉絲模具拉制成銅單絲。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能光伏發(fā)電設(shè)備用電力電纜制造方法， 其特征在于所述成品步驟后還要經(jīng)過性能檢驗(yàn)步驟20'C時(shí)導(dǎo)體直流電阻測試，工頻耐壓試驗(yàn)及電纜絕緣電阻檢驗(yàn)，外護(hù)套分別經(jīng)耐氣候周期性 檢驗(yàn)、耐氣候低溫彎曲檢驗(yàn)和耐臭氧檢驗(yàn)，絕緣層也同時(shí)進(jìn)行耐臭氧檢驗(yàn)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能光伏發(fā)電設(shè)備用電力電纜制造方法， 其特征在于在經(jīng)過檢驗(yàn)步驟后經(jīng)檢驗(yàn)合格的成品包裝入庫。
8、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能光伏發(fā)電設(shè)備用電力電纜制造方法， 其特征在于所述的外護(hù)套耐氣候周期性檢驗(yàn)是指灑水18 min，氙燈 干燥102min，測試溫度45。C， 500小時(shí)以上，做彎曲試驗(yàn)，查看結(jié)果有無 裂縫。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能光伏發(fā)電設(shè)備用電力電纜制造方法，其特征在于所述的外護(hù)套耐氣候低溫彎曲檢驗(yàn)是指溫度-4(TC， 16小 時(shí)，試驗(yàn)后査看有無裂縫。
10、根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽能光伏發(fā)電設(shè)備用電力電纜制造方法， 其特征在于所述的外護(hù)套和絕緣層耐臭氧檢驗(yàn)是指臭氧濃度250 300卯m， 24小時(shí)，視檢180度彎曲部分有無開裂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種太陽能光伏發(fā)電設(shè)備用電力電纜制造方法，其特征在于制造步驟如下選料—拉絲—導(dǎo)體絞合—隔離層繞包—絕緣層擠出—絕緣層輻照交聯(lián)處理—外護(hù)套擠出—外護(hù)套輻照交聯(lián)處理—成品；采用本方法制造出來的電纜耐氣候性、耐紫外線照射性和耐臭氧侵蝕性高，此外，其耐高溫度可達(dá)到120℃，能抵御惡劣氣候環(huán)境和經(jīng)受機(jī)械沖擊，能顯著提高太陽能光伏發(fā)電設(shè)備的安全性能和使用壽命。
文檔編號H01B13/24GK101295562SQ20081004540
公開日2008年10月29日 申請日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者孫愛敏, 沈智飛, 盛業(yè)武, 陳貴德, 杰 黃 申請人:四川明星電纜有限公司