一種高壓輸電電力電纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的高壓輸電電力電纜，包括線芯，包裹所述線芯的填充層，擠包在所述填充層外的內(nèi)護套，涂覆在所述內(nèi)護套外的第一防火涂層，繞包在所述第一防火涂層外的繞包層，包裹在所述繞包層外的鎧裝層，擠包在所述鎧裝層外的外護套；所述線芯由導(dǎo)體，擠包在所述導(dǎo)體外的絕緣層，涂覆在所述絕緣層外的第二防火涂層，繞包在所述第二防火涂層外的隔離繞包層，包裹在所述隔離繞包層外的屏蔽層組成。本發(fā)明的高壓輸電電力電纜，采用了特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及新型的防火涂層，因此具有優(yōu)異的物理，機械性能和耐溫阻燃性能，擊穿場強、斷裂伸長率、拉伸強度、沖擊彈性、體積電阻率、介電強度等性能指標(biāo)都優(yōu)于國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)。
【專利說明】
一種高壓輸電電力電纜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種電纜，特別是涉及一種高壓輸電電力電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]電力電纜用于傳輸和分配電能的電纜。常用于城市地下電網(wǎng)、發(fā)電站的引出線路、工礦企業(yè)的內(nèi)部供電及過江、過海的水下輸電線。在電力線路中，電纜所占的比重正逐漸增加。電力電纜是在電力系統(tǒng)的主于線路中用以傳輸和分配大功率電能的電纜產(chǎn)品，其中包括1-500KV以及以上各種電壓等級，各種絕緣的電力電纜。電纜主要由以下4部分組成。①導(dǎo)電線心:用高電導(dǎo)率材料(銅或鋁)制成。根據(jù)敷設(shè)使用條件對電纜柔軟程度的要求，每根線心可能由單根導(dǎo)線或多根導(dǎo)線絞合而成。②絕緣層:用作電纜的絕緣材料應(yīng)當(dāng)具有高的絕緣電阻，高的擊穿電場強度，低的介質(zhì)損耗和低的介電常數(shù)。電纜中常用的絕緣材料有油浸紙、聚氯乙烯、聚乙烯、交聯(lián)聚乙烯、橡皮等。電纜常以絕緣材料分類，例如油浸紙絕緣電纜、聚氯乙烯電纜、交聯(lián)聚乙烯電纜等。③密封護套:保護絕緣線心免受機械、水分、潮氣、化學(xué)物品、光等的損傷。對于易受潮的絕緣，一般采用鉛或鋁擠壓密封護套。④保護覆蓋層:用以保護密封護套免受機械損傷。一般采用鍍鋅鋼帶、鋼絲或銅帶、銅絲等作為鎧甲包繞在護套夕卜(稱鎧裝電纜)，鎧裝層同時起電場屏蔽和防止外界電磁波干擾的作用。為了避免鋼帶、鋼絲受周圍媒質(zhì)的腐蝕，一般在它們外面涂以瀝青或包繞浸漬黃麻層或擠壓聚乙烯、聚氯乙稀套。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有電纜的技術(shù)缺陷，提供一種綜合性能優(yōu)異，同時具有突出的防水性能和耐油性能的高壓輸電電力電纜。
[0004]本發(fā)明的高壓輸電電力電纜，包括線芯，包裹所述線芯的填充層，擠包在所述填充層外的內(nèi)護套，涂覆在所述內(nèi)護套外的第一防火涂層，繞包在所述第一防火涂層外的繞包層，包裹在所述繞包層外的鎧裝層，擠包在所述鎧裝層外的外護套;所述線芯由導(dǎo)體，擠包在所述導(dǎo)體外的絕緣層，涂覆在所述絕緣層外的第二防火涂層，繞包在所述第二防火涂層外的隔離繞包層，包裹在所述隔離繞包層外的屏蔽層組成。
[0005]作為優(yōu)化，該高壓輸電電力電纜，所述線芯由鍍錫銅絲導(dǎo)體，擠包在所述鍍錫銅絲導(dǎo)體外的熱塑性聚酯彈性體絕緣層，涂覆在所述熱塑性聚酯彈性體絕緣層外的的第二防火涂層，繞包在所述第二防火涂層外的聚酰亞胺膠帶隔離繞包層，包裹在所述聚酰亞胺膠帶隔離繞包層外的鍍錫銅編織網(wǎng)管屏蔽層組成。
[0006]作為優(yōu)化，該高壓輸電電力電纜，包括包裹所述線芯的PP網(wǎng)狀填充繩填充層，擠包在所述PP網(wǎng)狀填充繩填充層外的熱塑性聚氨酯彈性體橡膠內(nèi)護套，涂覆在所述熱塑性聚氨酯彈性體橡膠內(nèi)護套外的的第一防火涂層，繞包在所述第一防火涂層外的pet聚酯薄膜帶繞包層，包裹在所述pet聚酯薄膜帶繞包層外的鋼帶鎧裝層，擠包在所述鋼帶鎧裝層外的聚烯烴彈性體外護套。
[0007]作為優(yōu)化，第一防火涂層和第二防火涂層均有以下重量份數(shù)的組分組成:丙烯酸改性醇酸樹脂52?58份、水性聚氨酯樹脂32?35份、平均粒徑40nm納米鋁酸釔2?3份、平均粒徑20um羥基磷灰石4?5份、雙乙酰酒石酸單雙甘油酯3?4份、椰油胺聚氧乙烯醚2?3份、二乙醇縮甲醛I?1.2份、粒度800目輕質(zhì)碳酸鈣12?14份、粒度1500目白云石粉15?16份、平均粒徑50nm納米碳化鎢3?4份、招酸酯偶聯(lián)劑1.5?1.8份、檸檬酸三乙酯2?3份、環(huán)己六醇磷酸酯6?8份。
[0008]第一防火涂層和第二防火涂層的防火涂料，通過以下步驟制成:
(1)按重量份數(shù)將平均粒徑40nm納米鋁酸釔、平均粒徑20um輕基磷灰石、雙乙酰酒石酸單雙甘油酯、椰油胺聚氧乙烯醚、二乙醇縮甲醛，用磁力攪拌機攪拌5分鐘，然后在60?70°C超聲處理30分鐘；
(2)按重量份數(shù)將粒度800目輕質(zhì)碳酸鈣、粒度1500目白云石粉、平均粒徑50nm納米碳化鎢、鋁酸酯偶聯(lián)劑、檸檬酸三乙酯，混合均勻；
(3)按重量份數(shù)將丙烯酸改性醇酸樹脂、水性聚氨酯樹脂，加入立式涂料攪拌機中攪拌均勻，然后加入步驟(I)中的混合物在80?90°C條件下攪拌20分鐘，然后加入步驟(2)中的混合物在91?98°C條件下攪拌10分鐘，最后在40?50°C條件下，加入環(huán)己六醇磷酸酯攪拌十分鐘即成。此防火涂料采用特殊的填料以及助劑，受熱能形成碳化層具有質(zhì)地密實、導(dǎo)熱系數(shù)低，防火性能佳的特點，達(dá)到了只選擇單一或幾種填料完全達(dá)不到的防火耐久性。此夕卜，還具有意想不到的耐油和耐老化性能，能使該防火涂料在潮濕環(huán)境或電纜基材有油污的情況下還能正常作業(yè)。
[0009]本發(fā)明的高壓輸電電力電纜，采用了特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及性能突出的防火涂層，因此具有突出的物理、機械性能和耐溫阻燃性能，擊穿場強、斷裂伸長率、拉伸強度、沖擊彈性、體積電阻率、介電強度等性能指標(biāo)都優(yōu)于國際標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)。對該電纜進行的試驗表明:電纜150°CX200h老化后，對不同組成部分的粘接程度進行檢查，結(jié)果優(yōu)良。3700伏8分鐘介質(zhì)強度檢查合格，_25°C低溫彎曲和沖擊試驗優(yōu)。按照NFC32070進行延燃試驗，表明具有高阻燃性。進行不燃性能試驗，不燃性950°C以上達(dá)6小時，I?3秒火焰熄滅。而本電纜取消防火涂層后，耐火效果大幅下降，不燃性950°C以上只有0.5小時，而替換采用合成云母帶防火層后，不燃性950°C以上只有I小時。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明高壓輸電電力電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0011]以下通過具體實施例，并結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0012]實施例1:如圖1所示，高壓輸電電力電纜，包括四條線芯，包裹線芯的PP網(wǎng)狀填充繩填充層I，擠包在PP網(wǎng)狀填充繩填充層I外的煙臺萬華WHT-1295熱塑性聚氨酯彈性體橡膠(TPU)內(nèi)護套2，涂覆在煙臺萬華WHT-1295熱塑性聚氨酯彈性體橡膠(TPU)內(nèi)護套2外的第一防火涂層3，繞包在第一防火涂層3外的pet聚酯薄膜帶繞包層4，包裹在pet聚酯薄膜帶繞包層4外的鋼帶鎧裝層5，擠包在鋼帶鎧裝層5外的日本三井化學(xué)DF605聚烯烴彈性體(POE)外護套6;線芯由鍍錫銅絲導(dǎo)體7，擠包在鍍錫銅絲導(dǎo)體7外的中國臺灣長春/1163-201LL熱塑性聚酯彈性體(TPEE)絕緣層8，涂覆在中國臺灣長春/1163-201LL熱塑性聚酯彈性體(TPEE)絕緣層8外的第二防火涂層9，繞包在第二防火涂層9外的聚酰亞胺膠帶隔離繞包層10，包裹在聚酰亞胺膠帶隔離繞包層10外的鍍錫銅編織網(wǎng)管屏蔽層11組成。
[0013]第一防火涂層和第二防火涂層的防火涂料，通過以下步驟制成:
(1)將平均粒徑40nm納米鋁酸釔2.6千克、平均粒徑20um輕基磷灰石4.5千克、雙乙酰酒石酸單雙甘油酯3.5千克、椰油胺聚氧乙烯醚(AC-1203)2.5千克、二乙醇縮甲醛1.1千克，用磁力攪拌機攪拌5分鐘，然后在60?70°C超聲處理30分鐘；
(2)將粒度800目輕質(zhì)碳酸鈣13千克、粒度1500目白云石粉15千克、平均粒徑50nm納米碳化鎢3.5千克、佛山市圣億塑料化工有限公司DL-411鋁酸酯偶聯(lián)劑1.6千克、檸檬酸三乙酯2.5千克，加入攪拌機，混合均勻；
(3)將濟寧佰一化工有限公司HK-70丙烯酸改性醇酸樹脂55千克、濟寧銘達(dá)新材料有限公司HK7080水性聚氨酯樹脂34千克，加入立式涂料攪拌機中攪拌均勻，然后加入步驟(I)中的混合物在80?90 0C條件下攪拌20分鐘，然后加入步驟(2)中的混合物在91?98 °C條件下攪拌10分鐘，最后在40?50°C條件下，加入環(huán)己六醇磷酸酯7千克攪拌10分鐘即成。該涂料，采用特殊優(yōu)化配方，其阻燃耐火性能和耐老化耐腐蝕性能，特別是炭化高度，達(dá)到了采用其他填料組合或者采用其他助劑的情況下遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到突出技術(shù)效果。本涂料按照GA181-1998方法測試:耐油性(d):浸泡30天，涂層無起皺，無剝落;耐鹽性(d):浸泡15天，涂層無起皺、無剝落;耐濕熱性(d):經(jīng)過7d試驗，涂層無起泡、無脫落;耐冷熱循環(huán)性:經(jīng)15次循環(huán)，涂層無起泡，無脫落；抗彎性:涂層不起層，不脫落，無裂紋；阻燃性(m):炭化高度為
0.53ο
[0014]實施例2:如圖1所示，高壓輸電電力電纜，包括四條線芯，包裹線芯的PP網(wǎng)狀填充繩填充層I，擠包在PP網(wǎng)狀填充繩填充層I外的煙臺萬華WHT-1295熱塑性聚氨酯彈性體橡膠(TPU)內(nèi)護套2，涂覆在煙臺萬華WHT-1295熱塑性聚氨酯彈性體橡膠(TPU)內(nèi)護套2外的第一防火涂層3，繞包在第一防火涂層3外的pet聚酯薄膜帶繞包層4，包裹在pet聚酯薄膜帶繞包層4外的鋼帶鎧裝層5，擠包在鋼帶鎧裝層5外的日本三井化學(xué)DF605聚烯烴彈性體(POE)外護套6;線芯由鍍錫銅絲導(dǎo)體7，擠包在鍍錫銅絲導(dǎo)體7外的中國臺灣長春/1163-201LL熱塑性聚酯彈性體(TPEE)絕緣層8，涂覆在中國臺灣長春/1163-201LL熱塑性聚酯彈性體(TPEE)絕緣層8外的第二防火涂層9，繞包在第二防火涂層9外的聚酰亞胺膠帶隔離繞包層10，包裹在聚酰亞胺膠帶隔離繞包層10外的鍍錫銅編織網(wǎng)管屏蔽層11組成。
[0015]第一防火涂層和第二防火涂層的防火涂料，通過以下步驟制成:
(1)將平均粒徑40nm納米鋁酸釔2千克、平均粒徑20um輕基磷灰石4千克、雙乙酰酒石酸單雙甘油酯3千克、椰油胺聚氧乙烯醚(AC-1203)2千克、二乙醇縮甲醛I千克，用磁力攪拌機攪拌5分鐘，然后在60?70 °C超聲處理30分鐘；
(2)將粒度800目輕質(zhì)碳酸鈣12千克、粒度1500目白云石粉15千克、平均粒徑50nm納米碳化鎢3千克、佛山市圣億塑料化工有限公司DL-411鋁酸酯偶聯(lián)劑1.5千克、檸檬酸三乙酯2千克，加入攪拌機，混合均勾;
(3)將濟寧佰一化工有限公司HK-70丙烯酸改性醇酸樹脂52千克、濟寧銘達(dá)新材料有限公司HK7080水性聚氨酯樹脂32千克，加入立式涂料攪拌機中攪拌均勻，然后加入步驟(I)中的混合物在80?90 0C條件下攪拌20分鐘，然后加入步驟(2)中的混合物在91?98 °C條件下攪拌10分鐘，最后在40?50°C條件下，加入環(huán)己六醇磷酸酯6千克攪拌10分鐘即成。本涂料按照GA181-1998方法測試:耐油性(d):浸泡30天，涂層無起皺，無剝落;耐鹽性(d):浸泡15天，涂層無起皺、無剝落;耐濕熱性(d):經(jīng)過7d試驗，涂層無起泡、無脫落;耐冷熱循環(huán)性:經(jīng)15次循環(huán)，涂層無起泡，無脫落;抗彎性:涂層不起層，不脫落，無裂紋;阻燃性(m):炭化高度為0.58。
[0016]實施例3:如圖1所示，高壓輸電電力電纜，包括線芯，包裹線芯的PP網(wǎng)狀填充繩填充層I，擠包在PP網(wǎng)狀填充繩填充層I外的煙臺萬華WHT-1295熱塑性聚氨酯彈性體橡膠(TPU)內(nèi)護套2，涂覆在煙臺萬華WHT-1295熱塑性聚氨酯彈性體橡膠(TPU)內(nèi)護套2外的第一防火涂層3，繞包在第一防火涂層3外的pet聚酯薄膜帶繞包層4，包裹在pet聚酯薄膜帶繞包層4外的鋼帶鎧裝層5，擠包在鋼帶鎧裝層5外的日本三井化學(xué)DF605聚烯烴彈性體(POE)外護套6;線芯由鍍錫銅絲導(dǎo)體7，擠包在鍍錫銅絲導(dǎo)體7外的中國臺灣長春/1163-201LL熱塑性聚酯彈性體(TPEE)絕緣層8，涂覆在中國臺灣長春/1163-201LL熱塑性聚酯彈性體(TPEE)絕緣層8外的第二防火涂層9，繞包在第二防火涂層9外的聚酰亞胺膠帶隔離繞包層10，包裹在聚酰亞胺膠帶隔離繞包層10外的鍍錫銅編織網(wǎng)管屏蔽層11組成。
[0017]第一防火涂層和第二防火涂層的防火涂料，通過以下步驟制成:
(1)將平均粒徑40nm納米鋁酸釔3千克、平均粒徑20um輕基磷灰石5千克、雙乙酰酒石酸單雙甘油酯4千克、椰油胺聚氧乙烯醚(AC-1203)3千克、二乙醇縮甲醛1.2千克，用磁力攪拌機攪拌5分鐘，然后在60?70 °C超聲處理30分鐘；
(2)將粒度800目輕質(zhì)碳酸鈣14千克、粒度1500目白云石粉16千克、平均粒徑50nm納米碳化鎢4千克、佛山市圣億塑料化工有限公司DL-411鋁酸酯偶聯(lián)劑1.8千克、檸檬酸三乙酯3千克，加入攪拌機，混合均勾;
(3)將濟寧佰一化工有限公司HK-70丙烯酸改性醇酸樹脂58千克、濟寧銘達(dá)新材料有限公司HK7080水性聚氨酯樹脂35千克，加入立式涂料攪拌機中攪拌均勻，然后加入步驟(I)中的混合物在80?90 0C條件下攪拌20分鐘，然后加入步驟(2)中的混合物在91?98 °C條件下攪拌10分鐘，最后在40?50°C條件下，加入環(huán)己六醇磷酸酯8千克攪拌10分鐘即成。本涂料按照GA181-1998方法測試:耐油性(d):浸泡30天，涂層無起皺，無剝落;耐鹽性(d):浸泡15天，涂層無起皺、無剝落;耐濕熱性(d):經(jīng)過7d試驗，涂層無起泡、無脫落;耐冷熱循環(huán)性:經(jīng)15次循環(huán)，涂層無起泡，無脫落;抗彎性:涂層不起層，不脫落，無裂紋;阻燃性(m):炭化高度為0.51。
[0018]對比例1:如圖1所示，高壓輸電電力電纜，包括線芯，包裹線芯的PP網(wǎng)狀填充繩填充層I，擠包在PP網(wǎng)狀填充繩填充層I外的煙臺萬華WHT-1295熱塑性聚氨酯彈性體橡膠(TPU)內(nèi)護套2，涂覆在煙臺萬華WHT-1295熱塑性聚氨酯彈性體橡膠(TPU)內(nèi)護套2外的第一防火涂層3，繞包在第一防火涂層3外的pet聚酯薄膜帶繞包層4，包裹在pet聚酯薄膜帶繞包層4外的鋼帶鎧裝層5，擠包在鋼帶鎧裝層5外的日本三井化學(xué)DF605聚烯烴彈性體(POE)外護套6;線芯由鍍錫銅絲導(dǎo)體7，擠包在鍍錫銅絲導(dǎo)體7外的中國臺灣長春/1163-201LL熱塑性聚酯彈性體(TPEE)絕緣層8，涂覆在中國臺灣長春/1163-201LL熱塑性聚酯彈性體(TPEE)絕緣層8外的第二防火涂層9，繞包在第二防火涂層9外的聚酰亞胺膠帶隔離繞包層10，包裹在聚酰亞胺膠帶隔離繞包層10外的鍍錫銅編織網(wǎng)管屏蔽層11組成。
[0019]第一防火涂層和第二防火涂層的防火涂料，通過以下步驟制成: (1)將平均粒徑20um輕基磷灰石5千克、椰油胺聚氧乙烯醚(AC-1203)3千克、二乙醇縮甲醛1.2千克，用磁力攪拌機攪拌5分鐘，然后在60?70°C超聲處理30分鐘；
(2)將粒度1500目白云石粉22千克、平均粒徑50nm納米碳化鎢4千克、佛山市圣億塑料化工有限公司DL-411鋁酸酯偶聯(lián)劑1.8千克，加入攪拌機，混合均勻；
(3)將濟寧佰一化工有限公司HK-70丙烯酸改性醇酸樹脂58千克、濟寧銘達(dá)新材料有限公司HK7080水性聚氨酯樹脂35千克，加入立式涂料攪拌機中攪拌均勻，然后加入步驟(I)中的混合物在80?90 0C條件下攪拌20分鐘，然后加入步驟(2)中的混合物在91?98 °C條件下攪拌10分鐘，最后在40?50°C條件下，加入環(huán)己六醇磷酸酯8千克攪拌10分鐘即成。本涂料按照GA181-1998方法測試:耐油性(d):浸泡30天，涂層輕微起皺，無剝落;耐鹽性(d):浸泡15天，涂層輕微起皺、無剝落;耐濕熱性(d):經(jīng)過7d試驗，涂層無起泡、無脫落;耐冷熱循環(huán)性:經(jīng)15次循環(huán)，涂層無起泡，無脫落;抗彎性:涂層不起層，不脫落，無裂紋；阻燃性(m):炭化高度為1.12。
【主權(quán)項】
1.一種高壓輸電電力電纜，其特征在于:包括線芯，包裹所述線芯的填充層，擠包在所述填充層外的內(nèi)護套，涂覆在所述內(nèi)護套外的的第一防火涂層，繞包在所述第一防火涂層外的繞包層，包裹在所述繞包層外的鎧裝層，擠包在所述鎧裝層外的外護套;所述線芯由導(dǎo)體，擠包在所述導(dǎo)體外的絕緣層，涂覆在所述絕緣層外的的第二防火涂層，繞包在所述第二防火涂層外的隔離繞包層，包裹在所述隔離繞包層外的屏蔽層組成。2.根據(jù)權(quán)I所述的高壓輸電電力電纜，其特征在于所述線芯由鍍錫銅絲導(dǎo)體，擠包在所述鍍錫銅絲導(dǎo)體外的熱塑性聚酯彈性體絕緣層，涂覆在所述熱塑性聚酯彈性體絕緣層外的的第二防火涂層，繞包在所述第二防火涂層外的聚酰亞胺膠帶隔離繞包層，包裹在所述聚酰亞胺膠帶隔離繞包層外的鍍錫銅編織網(wǎng)管屏蔽層組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓輸電電力電纜，其特征在于包括包裹所述線芯的PP網(wǎng)狀填充繩填充層，擠包在所述PP網(wǎng)狀填充繩填充層外的熱塑性聚氨酯彈性體橡膠內(nèi)護套，涂覆在所述熱塑性聚氨酯彈性體橡膠內(nèi)護套外的第一防火涂層，繞包在所述第一防火涂層外的pet聚酯薄膜帶繞包層，包裹在所述pet聚酯薄膜帶繞包層外的鋼帶鎧裝層，擠包在所述鋼帶鎧裝層外的聚烯烴彈性體外護套。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓輸電電力電纜，其特征在于所述第一防火涂層和第二防火涂層均有以下重量份數(shù)的組分組成:丙烯酸改性醇酸樹脂55份、水性聚氨酯樹脂34份、平均粒徑40nm納米鋁酸釔2.6份、平均粒徑20um羥基磷灰石4.5份、雙乙酰酒石酸單雙甘油酯.3.5份、椰油胺聚氧乙烯醚2.5份、二乙醇縮甲醛1.1份、粒度800目輕質(zhì)碳酸鈣13份、粒度.1500目白云石粉15份、平均粒徑50nm納米碳化鎢3.5份、鋁酸酯偶聯(lián)劑1.6份、檸檬酸三乙酯.2.5份、環(huán)己六醇磷酸酯7份。
【文檔編號】H01B7/295GK105957630SQ201610478113
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月27日
【發(fā)明人】喬俊擎
【申請人】喬俊擎