一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆技术方案

本发明专利技术提供了一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，在电缆的结构的基础上对各结构层的成分或者组成方式进行了调整和改进。填充层材料将玻璃纤维、阻燃剂、羧甲基纤维素、交联剂、增塑剂、聚四氟乙烯、聚酰胺蜡、莫来石粉末和耐老化组合物等结合，并合理配置相互之间的重量比，制备的电缆具有优异的柔韧度以及阻燃性。该电缆的结构也作了改进和创新，在电缆芯和绝缘层之间，填充层和护套之间分别设置了稳定装置，提高了电缆的强度、韧性和使用寿命。本发明专利技术的电缆经过上述绝缘层、填充层、护套结构的有机结合，制备得到具有高柔韧度、耐老化、阻燃等性能的电缆。

A High Flexibility Cable for Photovoltaic Systems

The invention provides a high flexible cable for photovoltaic system, which adjusts and improves the composition or composition mode of each structural layer on the basis of the cable structure. Filling layer material combines glass fiber, flame retardant, carboxymethyl cellulose, crosslinking agent, plasticizer, PTFE, polyamide wax, mullite powder and aging resistant compositions, and reasonably configures the weight ratio between them. The prepared cable has excellent flexibility and flame retardancy. The structure of the cable has also been improved and innovated. Stabilization devices have been installed between the core and insulation layer, between the filling layer and the sheath, respectively. The strength, toughness and service life of the cable have been improved. The cable of the invention has the advantages of high flexibility, aging resistance, flame retardancy, etc. after the organic combination of the insulating layer, filling layer and sheath structure.

【技术实现步骤摘要】
一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆
本专利技术属于光伏材料加工
，具体地，涉及一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆。
技术介绍
电缆使用量随着光伏发电系统设施建设的增加，在不断增加。电缆包括导体、绝缘层、填充料以及护套，电缆料是指包裹导体的绝缘层、保护电缆的护套以及填充在绝缘层和护套之间的填充料，电缆料的配方直接影响着电缆的物理性能，比如柔韧度、阻燃性和绝缘性等。目前用于光伏发电系统的电缆存在柔韧性较差的不足，容易断裂破损，影响了电缆的正常使用。因此，为了克服上述不足，需要提供一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目是提供一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆。根据本专利技术提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，所述电缆包括电缆芯、包裹在电缆芯外部的绝缘层、包裹在绝缘层外部的填充层和包裹在填充层外部的护套，所述电缆芯的外侧固定连接有稳定装置，稳定装置包括位于电缆芯外侧的稳定环，稳定环的外侧固定连接有支持杆，所述支持杆远离稳定环的一端固定连接稳定块，所述稳定块固定镶嵌在绝缘层上，所述绝缘层与稳定环之间设置纤维填充层；所述填充层的外侧固定连接有稳定装置，稳定装置包括位于填充层外侧的稳定环，稳定环的外侧固定连接有支持杆，所述支持杆远离稳定环的一端固定连接稳定块，所述稳定块固定镶嵌在护套上，所述填充层与护套之间设置纤维填充层；所述纤维填充层由丝瓜纤维和无机纤维制备而成，丝瓜纤维的制备方法如下：步骤一、将丝瓜瓤先剪成丝瓜段，将丝瓜段撕成单根的丝瓜丝；步骤二、将丝瓜丝与6-11％质量浓度的氢氧化钠溶液中，煮沸后保温2-3h；步骤三、将煮沸后的丝瓜捞出用蒸馏水反复洗涤，直到用pH试纸检测到清洗液的pH值为7时为止；步骤四、将清洗好的丝瓜丝干燥，粉碎即可；所述绝缘层由阻燃层、导热层、碳化硅层、陶瓷纤维层、聚丙烯增强纤维层、环氧树脂层和绝缘材料基层由外到内依次层叠而成；所述填充层的材料由以下重量份数的原料制备：顺丁橡胶38-53份、氯丁橡胶28-41份、古马隆树脂5-12份、玻璃纤维2-8份、阻燃剂2-12份、羧甲基纤维素7-15份、交联剂0.7-1.8份、增塑剂0.7-2.1份、聚四氟乙烯2-8份、聚酰胺蜡2-15份、莫来石粉末3-9份和耐老化组合物13-19份；所述阻燃剂包含含碳阻燃剂和碳素化合物，所述含碳阻燃剂和碳素化合物由聚碳硅烷作为结合剂进行结合；所述耐老化组合物的成分包括：纳米石墨烯、成膜剂、溶剂、助剂，所述成膜剂为聚醚酰亚胺、聚氨酯和环氧树脂的混合物，所述溶剂为氮甲基吡咯烷酮、水和正丁醇的混合物，所述助剂为邻苯二甲酸二丁酯、乙二胺和甲乙基酮肟的混合物；所述护套的材料由以下重量份数的原料制备：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物60-70份、三元乙丙胶25-44份、阻燃剂1.2-2.3份、碳黑3-11份、润滑剂1-2份、交联剂2-5份、交联助剂0.6-1.9份。优选地，所述耐老化组合物的成分包括：成膜剂20-60份、溶剂10-20份、纳米石墨烯0.1-20份、助剂0.1-5份。优选地，所述耐老化组合物的制备方法为：将所述纳米石墨烯、成膜剂、溶剂、助剂混合后，超声分散5-20min，即可。优选地，所述含碳阻燃剂为铝碳阻燃剂、镁碳阻燃剂和锆碳阻燃剂的混合物。优选地，所述铝碳阻燃剂为氧化铝骨料和氧化铝粉料的混合物，所述氧化铝骨料和氧化铝粉料的质量比为10-13:1。优选地，所述镁碳阻燃剂为氧化镁骨料和氧化镁粉料的混合物，所述氧化镁骨料和氧化镁粉料的质量比为11-15:1。优选地，所述锆碳阻燃剂为氧化锆骨料和氧化锆粉料的混合物，所述氧化锆骨料和氧化锆粉料的质量比为13-17:1。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：1、本专利技术提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，本专利技术在电缆的结构的基础上对各结构层的成分或者组成方式进行了调整和改进。其中，绝缘层设置环氧树脂层，环氧树脂绝材料本身具有优良的介电性能、抗腐蚀性能和稳定性能，通过与陶瓷纤维层、聚丙烯增强纤维层相互配合，可提高绝缘层的绝缘性能和柔韧度。填充层材料将玻璃纤维、阻燃剂、羧甲基纤维素、交联剂、增塑剂、聚四氟乙烯、聚酰胺蜡、莫来石粉末和耐老化组合物等结合，并合理配置相互之间的重量比，由上述成分制备得到的电缆具有优异的柔韧度以及阻燃性。护套的材料成分也是经过了精心的选择并进行合理的重量配比，制备得到的护套具有耐高温、耐老化、柔韧性高等特点。本专利技术的电缆经过上述绝缘层、填充层、护套结构的有机结合，制备得到具有高柔韧度、耐老化、阻燃等性能的电缆。此外，该电缆的结构也作了改进和创新，在电缆芯和绝缘层之间，填充层和护套之间分别设置了稳定装置，通过结构上的层层加固和稳定，保证了电缆免受外界挤压碰撞时发生扭曲压扁等情况，提高了电缆的强度、韧性和使用寿命。2、本专利技术提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，所述电缆芯的外侧固定设置稳定装置，通过在稳定环的外侧设置支持杆，对电缆芯和绝缘层之间进行加固、稳定处理，防止用于光伏系统的高柔韧性的电缆在受到外界挤压碰撞时发生扭曲压扁的情况，提高了用于光伏系统的高柔韧性的电缆结构之间的稳定性，从而保证了电缆的高强度高韧性的优点。3、本专利技术提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，所述填充层的外侧固定设置稳定装置，通过在稳定环的外侧设置支持杆，对填充层和护套之间进行加固、稳定处理，防止用于光伏系统的高柔韧性的电缆在受到外界挤压碰撞时发生扭曲压扁的情况，提高了用于光伏系统的高柔韧性的电缆结构之间的稳定性，从而保证了电缆的高强度高韧性的优点。4、本专利技术提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，纤维填充层由丝瓜纤维和无机纤维制备而成，无机纤维具有较高的刚性但呈脆性，与丝瓜纤维相混合可提高无机纤维的韧度，增强纤维填充层的强度，进而提高电缆结构的韧度。同时，丝瓜纤维具有质轻、价廉、可再生、分布广、自然可降解等特点，是一种环保友好型和可再生资源型纤维，丝瓜纤维在纤维填充层中的乱向不规则分布起到了支撑的作用，提高电缆的韧性。5、本专利技术提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，填充层配方中加入耐老化组合物，该耐老化组合物以纳米石墨烯为主料，辅以成膜剂、溶剂和助剂。由于石墨烯的准二维结构有着独特物理化学及生物等方面的性能，因此使其具有很好的热稳定性，在高温条件下能保持稳定，因此，将其与其他成分配合后加入到电缆材料配方中，显著地提高了电缆材料的阻燃性能。6、本专利技术提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，填充层电缆材料配方中添加了聚酰胺蜡，聚酰胺蜡是一种触变性添加剂，其通过溶剂有效的活化，在电缆材料溶剂系统中形成强大的网络结构，因其具有优异的防流挂能力、防沉降能力，使得电缆材料溶液系统中各均匀分布，均一性高，进而使得制备得到的产品品质高。此外，聚酰胺蜡有非常好的强度和耐热性，提高电缆材料的阻燃性能。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本专利技术提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆的稳定装置结构示意图；图2为本专利技术提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，包括电缆芯、包裹在电缆芯外部的绝缘层、包裹在绝缘层外部的填充层和包裹在填充层外部的护套，其特征在于：所述电缆芯的外侧固定连接有稳定装置，稳定装置包括位于电缆芯外侧的稳定环，稳定环的外侧固定连接有支持杆，所述支持杆远离稳定环的一端固定连接稳定块，所述稳定块固定镶嵌在绝缘层上，所述绝缘层与稳定环之间设置纤维填充层；所述填充层的外侧固定连接有稳定装置，稳定装置包括位于填充层外侧的稳定环，稳定环的外侧固定连接有支持杆，所述支持杆远离稳定环的一端固定连接稳定块，所述稳定块固定镶嵌在护套上，所述填充层与护套之间设置纤维填充层；所述纤维填充层由丝瓜纤维和无机纤维制备而成，丝瓜纤维的制备方法如下：步骤一、将丝瓜瓤先剪成丝瓜段，将丝瓜段撕成单根的丝瓜丝；步骤二、将丝瓜丝与6‑11％质量浓度的氢氧化钠溶液中，煮沸后保温2‑3h；步骤三、将煮沸后的丝瓜捞出用蒸馏水反复洗涤，直到用pH试纸检测到清洗液的pH值为7时为止；步骤四、将清洗好的丝瓜丝干燥，粉碎即可；所述绝缘层由阻燃层、导热层、碳化硅层、陶瓷纤维层、聚丙烯增强纤维层、环氧树脂层和绝缘材料基层由外到内依次层叠而成；所述填充层的材料由以下重量份数的原料制备：顺丁橡胶38‑53份、氯丁橡胶28‑41份、古马隆树脂5‑12份、玻璃纤维2‑8份、阻燃剂2‑12份、羧甲基纤维素7‑15份、交联剂0.7‑1.8份、增塑剂0.7‑2.1份、聚四氟乙烯2‑8份、聚酰胺蜡2‑15份、莫来石粉末3‑9份和耐老化组合物13‑19份；所述阻燃剂包含含碳阻燃剂和碳素化合物，所述含碳阻燃剂和碳素化合物由聚碳硅烷作为结合剂进行结合；所述耐老化组合物的成分包括：纳米石墨烯、成膜剂、溶剂、助剂，所述成膜剂为聚醚酰亚胺、聚氨酯和环氧树脂的混合物，所述溶剂为氮甲基吡咯烷酮、水和正丁醇的混合物，所述助剂为邻苯二甲酸二丁酯、乙二胺和甲乙基酮肟的混合物；所述护套的材料由以下重量份数的原料制备：乙烯‑醋酸乙烯酯共聚物60‑70份、三元乙丙胶25‑44份、阻燃剂1.2‑2.3份、碳黑3‑11份、润滑剂1‑2份、交联剂2‑5份、交联助剂0.6‑1.9份。...

【技术特征摘要】
1.一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，包括电缆芯、包裹在电缆芯外部的绝缘层、包裹在绝缘层外部的填充层和包裹在填充层外部的护套，其特征在于：所述电缆芯的外侧固定连接有稳定装置，稳定装置包括位于电缆芯外侧的稳定环，稳定环的外侧固定连接有支持杆，所述支持杆远离稳定环的一端固定连接稳定块，所述稳定块固定镶嵌在绝缘层上，所述绝缘层与稳定环之间设置纤维填充层；所述填充层的外侧固定连接有稳定装置，稳定装置包括位于填充层外侧的稳定环，稳定环的外侧固定连接有支持杆，所述支持杆远离稳定环的一端固定连接稳定块，所述稳定块固定镶嵌在护套上，所述填充层与护套之间设置纤维填充层；所述纤维填充层由丝瓜纤维和无机纤维制备而成，丝瓜纤维的制备方法如下：步骤一、将丝瓜瓤先剪成丝瓜段，将丝瓜段撕成单根的丝瓜丝；步骤二、将丝瓜丝与6-11％质量浓度的氢氧化钠溶液中，煮沸后保温2-3h；步骤三、将煮沸后的丝瓜捞出用蒸馏水反复洗涤，直到用pH试纸检测到清洗液的pH值为7时为止；步骤四、将清洗好的丝瓜丝干燥，粉碎即可；所述绝缘层由阻燃层、导热层、碳化硅层、陶瓷纤维层、聚丙烯增强纤维层、环氧树脂层和绝缘材料基层由外到内依次层叠而成；所述填充层的材料由以下重量份数的原料制备：顺丁橡胶38-53份、氯丁橡胶28-41份、古马隆树脂5-12份、玻璃纤维2-8份、阻燃剂2-12份、羧甲基纤维素7-15份、交联剂0.7-1.8份、增塑剂0.7-2.1份、聚四氟乙烯2-8份、聚酰胺蜡2-15份、莫来石粉末3-9份和耐老化组合物13-19份；所述阻燃剂包含含碳阻燃剂和碳素化合物，所述含碳阻燃剂和碳素化合物由聚碳硅烷作为结合剂进...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳朝雷，
申请(专利权)人：安徽菲扬新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34