一种复合抗击穿电力电缆制造技术

本发明专利技术涉及一种复合抗击穿电力电缆，包括导体，所述的导体外侧具有第一导体屏蔽层，所述的第一导体屏蔽层外侧具有绝缘层，所述的绝缘层外侧还具有第二导体屏蔽层，所述的第二导体屏蔽层外层包裹有保护层。本发明专利技术的复合抗击穿电力电缆采用双层导体屏蔽材料，导体屏蔽的原料相对容易获取，通过加入纳米级铅金属复合物，可以降低体积电阻率，体积电阻率越低，导电性好的屏蔽材料的屏蔽性能也好，电缆的抗击穿能力得到显著提高。

A Composite Breakdown Resistant Power Cable

【技术实现步骤摘要】
一种复合抗击穿电力电缆
本专利技术涉及一种复合抗击穿电力电缆。
技术介绍
电缆绝缘击穿的主要原因有机械损伤、绝缘老化、绝缘受潮、电缆头故障及过电压等，具体可以包括如下几个方面：(l)机械损伤。在电缆绝缘击穿事故中，机械损伤所占比例很大，常见的原因如下：l)直接受外力作用而损伤，如重物由高处掉下砸伤电缆、挖土不慎误伤电缆等。2)敷设时电缆弯曲过大使绝缘受伤，装运时电缆被严重挤压而使绝缘和保护层损坏。3)直埋电缆因地层沉陷而承受过大压力，导致绝缘受损，严重时甚至拉断电缆。(2)绝缘老化。在电缆的长期运行过程中，山于散热不良使电缆温度过高，从而导致绝缘材料的电气性能和机械性能均劣化，致使绝缘变脆和断裂。(3)绝缘受潮。电缆绝缘受潮的主要原因是：1)由于电缆头施工不良，水分侵入电缆内部。2)由于电缆内护层破损而使水分侵入，如内护层直接机械损伤；铅包电缆敷设在振源附近，因长期振动而产生疲劳龟裂；电缆外皮受化学腐蚀而产生孔洞。由于制造不良，铅包上有小孔或裂缝等。(4)电缆头故障。电缆终端头和中间接头是电缆线路的薄弱环节，由于施工不良和使用的材料质量较差，电缆头发生故障而导致绝缘击穿。(5)过电)长。由于大气过电怅或内部过电压而引起绝缘击穿，特别是系统内部过电压往往造成多根电缆同时被击穿。防止电缆绝缘击穿的措施有以下几个方面：(1)加强电缆线路的运行维护。应定期巡视检查电缆线路，发现隐患及时排除；电缆线路不要长期过负荷运行，并遵守运行规程。(2)防止机械损伤。架空电缆，特别是沿墙敷设的电缆，应进行遮盖。厂内动土工程应办理由电气部门签字的动上证；对厂外电缆线路应加强巡视检查，及时制止在电缆线路附近的挖土、取土作业。(3)严防电缆绝缘受潮。电缆铅包被腐蚀会导致绝缘受潮击穿，所以应加强电缆外护层的维护，每隔2～3年要在电缆外护层上涂刷一层沥青。(4)提高电缆头的施工质量。由于气泡和水分对电缆头绝缘的耐压强度影响很大，因此在电、缆头的制作、安装过程中绝缘包缠要紧密，不得出现空隙。环氧树脂和石英粉使用前应严格进行于燥处理。电缆终端头附近的电场分布很不均匀，护套边缘处的电场强度最大，应加强该处的绝缘。(5)搬运电缆耍小心，敷设电缆应保证质量口搬运电缆时，应避免挤压电缆。敷设时电缆弯曲不可过大，以免损伤内部绝缘。对于油浸纸绝缘电缆，在安装中要特别注意两端的高低差不得超过规定值。授权专利CN106960701B公开了一种复合抗击穿电力电缆，其特征在于，包括导体，所述的导体外侧具有第一导体屏蔽层，所述的第一导体屏蔽层外侧具有绝缘层，所述的绝缘层外侧还具有第二导体屏蔽层，所述的第二导体屏蔽层外层包裹有保护层，所述的导体为铜导体，所述的第一导体屏蔽层和第二导体屏蔽层均为纳米级铅金属复合物的屏蔽材料。本专利技术的电力电缆具有较强的抗击穿能力。然而，经市场用户反馈，上述专利中纳米级铅金属复合物存在团聚的问题，且热压成型效果欠佳，导致电缆的屏蔽效果仍然不足，抗击穿能力仍然很难达到特殊应用环境的要求，故障率仍然很高。
技术实现思路
为了解决现有技术中如下问题：纳米级铅金属复合物存在团聚的问题，且热压成型效果欠佳，导致电缆的屏蔽效果仍然不足，抗击穿能力仍然很难达到特殊应用环境的要求，故障率仍然很高。本专利技术提出了如下技术方案：一种复合抗击穿电力电缆，包括导体，所述的导体外侧具有第一导体屏蔽层，所述的第一导体屏蔽层外侧具有绝缘层，所述的绝缘层外侧还具有第二导体屏蔽层，所述的第二导体屏蔽层外层包裹有保护层；所述的第一导体屏蔽层和第二导体屏蔽层均为纳米级铅金属复合物的屏蔽材料；所述的纳米级铅金属复合物的屏蔽材料制备方法如下：步骤1、首先用液体石蜡0.012份按质量分数1:1稀释钛酸酯偶联剂NDZ-102；步骤2、再将0.6份碳纤维浸泡其中，磁力搅拌，静置；步骤3、进行超声波处理，然后干燥；步骤4、用0.09份液体石蜡按质量分数1:1稀释钛酸酯偶联剂TMC-TTS加到4.5份铅粉中，搅拌混合；步骤5、进行超声波分散处理，干燥；步骤6、将处理好的碳纤维管和铅粉混合，进行热碱处理：先在180℃热空气下处理2h，然后加入5％的氢氧化钠溶液浸泡3h，浸泡结束后洗涤至中性，得到纳米级铅金属复合物；步骤7、向纳米级铅金属复合物中添加超分散剂，进行磁力搅拌，得到分散后的纳米级铅金属复合物，其中，所述超分散剂的用量为2wt％的纳米级铅金属复合物；步骤8、把250份乙烯-丙烯酸乙脂共聚物在开炼机上熔融成流体状，直至乙烯-丙烯酸乙脂共聚物融化均匀；步骤9、然后再把分散后的纳米级铅金属复合物加入融化均匀的乙烯-丙烯酸乙脂共聚物混炼；步骤10、进行微波处理，然后在平板硫化机上以200℃，压力为30MPa热压成方形平板，得到添加纳米级铅金属复合物的屏蔽材料。优选地，所述超分散剂由亚甲基双萘磺酸钠和乙二胺聚氧乙烯聚氧丙烯醚按质量比为1:1构成。优选地，所述的导体为铜导体。优选地，所述的第一导体屏蔽层的厚度是第二导体屏蔽层厚度的两倍。优选地，所述步骤2中磁力搅拌时间为4～6h。优选地，所述步骤3中超声波处理时间为2～4h，干燥时间为10～14h。优选地，所述步骤5中超声波分散处理时间为2～4h，干燥时间为10～14h。优选地，所述步骤9中混炼时间为2～4h。优选地，所述步骤10中方形平板的厚度为2.5mm，尺寸为280mm×280mm。本专利技术的技术方案具有如下由益效果：(1)针对现有技术中纳米级铅金属复合物易团聚导致屏蔽效果差的技术问题，本专利技术在纳米级铅金属复合物制备过程中引入两种分散剂协同分散，促使纳米级铅金属复合物在乙烯-丙烯酸乙脂共聚物中实现均匀分散，从而充分利用纳米级这一粒径的特点，提高屏蔽效果和抗击穿能力；(2)针对现有技术中成型压力过低的技术问题，本专利技术通过优化成型过程中热压压力发现，最佳的成型压力为30MPa，比现有技术提高了10MPa。此外，通过实验发现，压力值并非越大越好，当压力值达到35MPa的时候，过度热压将材料的成型效果不佳，抗击穿的能力开始下降。(3)本专利技术的复合抗击穿电力电缆采用双层导体屏蔽材料，导体屏蔽的原料相对容易获取，通过加入纳米级铅金属复合物，可以降低体积电阻率，体积电阻率越低，导电性好的屏蔽材料的屏蔽性能也好，电缆的抗击穿能力得到显著提高。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例和对比例，对本专利技术进行进一步详细说明。实施例1一种复合抗击穿电力电缆，包括导体，所述的导体外侧具有第一导体屏蔽层，所述的第一导体屏蔽层外侧具有绝缘层，所述的绝缘层外侧还具有第二导体屏蔽层，所述的第二导体屏蔽层外层包裹有保护层；所述的第一导体屏蔽层和第二导体屏蔽层均为纳米级铅金属复合物的屏蔽材料；所述的纳米级铅金属复合物的屏蔽材料制备方法如下：步骤1、首先用液体石蜡0.012份按质量分数1:1稀释钛酸酯偶联剂NDZ-102；步骤2、再将0.6份碳纤维浸泡其中，磁力搅拌，静置；步骤3、进行超声波处理，然后干燥；步骤4、用0.09份液体石蜡按质量分数1:1稀释钛酸酯偶联剂TMC-TTS加到4.5份铅粉中，搅拌混合；步骤5、进行超声波分散处理，干燥；步骤6、将处理好的碳纤维管和铅粉混合，进行热碱处理：先在180℃热空气下处理2h，然后加入5％的氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合抗击穿电力电缆，其特征在于，包括导体，所述的导体外侧具有第一导体屏蔽层，所述的第一导体屏蔽层外侧具有绝缘层，所述的绝缘层外侧还具有第二导体屏蔽层，所述的第二导体屏蔽层外层包裹有保护层；所述的第一导体屏蔽层和第二导体屏蔽层均为纳米级铅金属复合物的屏蔽材料；所述的纳米级铅金属复合物的屏蔽材料制备方法如下：步骤1、首先用液体石蜡0.012份按质量分数1:1稀释钛酸酯偶联剂NDZ‑102；步骤2、再将0.6份碳纤维浸泡其中，磁力搅拌，静置；步骤3、进行超声波处理，然后干燥；步骤4、用0.09份液体石蜡按质量分数1:1稀释钛酸酯偶联剂TMC‑TTS加到4.5份铅粉中，搅拌混合；步骤5、进行超声波分散处理，干燥；步骤6、将处理好的碳纤维管和铅粉混合，进行热碱处理：先在180℃热空气下处理2h，然后加入5％的氢氧化钠溶液浸泡3h，浸泡结束后洗涤至中性，得到纳米级铅金属复合物；步骤7、向纳米级铅金属复合物中添加超分散剂，进行磁力搅拌，得到分散后的纳米级铅金属复合物，其中，所述超分散剂的用量为2wt％的纳米级铅金属复合物；步骤8、把250份乙烯‑丙烯酸乙脂共聚物在开炼机上熔融成流体状，直至乙烯‑丙烯酸乙脂共聚物融化均匀；步骤9、然后再把分散后的纳米级铅金属复合物加入融化均匀的乙烯‑丙烯酸乙脂共聚物混炼；步骤10、进行微波处理，然后在平板硫化机上以200℃，压力为30MPa热压成方形平板，得到添加纳米级铅金属复合物的屏蔽材料。...

【技术特征摘要】
1.一种复合抗击穿电力电缆，其特征在于，包括导体，所述的导体外侧具有第一导体屏蔽层，所述的第一导体屏蔽层外侧具有绝缘层，所述的绝缘层外侧还具有第二导体屏蔽层，所述的第二导体屏蔽层外层包裹有保护层；所述的第一导体屏蔽层和第二导体屏蔽层均为纳米级铅金属复合物的屏蔽材料；所述的纳米级铅金属复合物的屏蔽材料制备方法如下：步骤1、首先用液体石蜡0.012份按质量分数1:1稀释钛酸酯偶联剂NDZ-102；步骤2、再将0.6份碳纤维浸泡其中，磁力搅拌，静置；步骤3、进行超声波处理，然后干燥；步骤4、用0.09份液体石蜡按质量分数1:1稀释钛酸酯偶联剂TMC-TTS加到4.5份铅粉中，搅拌混合；步骤5、进行超声波分散处理，干燥；步骤6、将处理好的碳纤维管和铅粉混合，进行热碱处理：先在180℃热空气下处理2h，然后加入5％的氢氧化钠溶液浸泡3h，浸泡结束后洗涤至中性，得到纳米级铅金属复合物；步骤7、向纳米级铅金属复合物中添加超分散剂，进行磁力搅拌，得到分散后的纳米级铅金属复合物，其中，所述超分散剂的用量为2wt％的纳米级铅金属复合物；步骤8、把250份乙烯-丙烯酸乙脂共聚物在开炼机上熔融成流体状，直至乙烯-丙烯酸乙脂共聚物融化均匀；步骤9、然后再把分散后...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：济南市坤鹏技术开发中心，
类型：发明
国别省市：山东,37