耐高温防腐蚀高压软电缆制造技术

本发明专利技术是关于对高压电缆的改进，尤其涉及一种耐温范围宽，防腐性能优，柔软性好，弯曲半径小的耐高温防腐蚀高压软电缆，其特征是导体为细铜丝绞合软导体，绝缘、半导电导体屏蔽和绝缘屏蔽基料为甲基乙烯基硅橡胶，导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽一次挤包，金属屏蔽为细铜丝编织网，外护套为硅橡胶或聚四氟乙烯护套。所得６－３５ｋＶ高压电缆，耐温及耐寒性均得到较大提高，可在－６０～１８０℃温度范围长期使用，同时还提高了电缆传输容量，在同等传输容量下，可以节约铜导体２０－４０％，绝缘层厚度较同电压等级的交联聚乙烯下降１０％左右，电缆弯曲半径仅为电缆外径的６倍。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于对高压电缆的改进，尤其涉及一种耐温范围宽，防腐性能优，柔软性好，弯曲半径小的耐高温防腐蚀高压软电缆。
技术介绍
目前常用的10kV电压等级的高压电缆，主要执行GB/T 12706-2002标准，采用1、2类硬导体，及交联聚乙烯或乙丙橡胶作绝缘材料，绝缘两面采用该基料组成的半导电屏蔽层，外加铜带绕包屏蔽层和聚氯乙烯外护套。此种电缆的不足第一电缆耐温范围窄、耐温等级低，长期最高允许工作温度通常为90℃左右，不能用于较高环境温度长期工作，使用局限性大；第二，交联聚乙烯绝缘本身硬度大，柔软性欠佳，弯曲性能差，尤其是交联聚乙烯绝缘在经多次弯曲后会造成绝缘电性能的降低，因此难以制成弯曲柔软性好的高压电缆，加上电缆采用硬导体，及铜带绕包屏蔽，电缆弯曲半径较大，一般至少需12倍电缆直径以上，给安装、使用带来不便；第三，交联聚乙烯树脂在交流高压电场作用下，容易产生树枝放电，损坏绝缘，会缩短使用寿命；第四，此绝缘厚度大，不仅用材多，绝缘层相对较厚，而且电缆外径大，造成敷设空间大，增加了敷设成本。另外，交联聚乙烯为热塑性材料，挤包、硫化时容易在重力作用下产生偏心，生产中许多控制系统和电缆搓动系统都是围绕克服偏心问题而增加，制造设备投资大，并且硫化过程需要惰性气体保护，因此电缆生产成本较高。中国专利CN1431665A公开的发电机和变压器用柔软高压绕组电缆，其结构为中心导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、铜丝屏蔽层和导电外护套，其中导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层采用二元乙丙橡胶为主的材料制成。虽然绝缘的柔软弯曲性能得到改善，弯曲为6倍电缆直径，然而二元乙丙橡胶耐温等级较低，长期最高工作温度仍然只有90℃左右，并且因为电机、变压器绕组，耐压不会很高。此外，二元乙丙橡胶需蒸汽加压硫化，工艺相对复杂，需增加配套锅炉房和输送蒸汽管道，生产投资较大。中国专利CN2414497公开的耐高压硅橡胶扁平电缆，结构采用镀锡铜线导体、半导体绕包屏蔽层、硅橡胶绝缘层、绕包屏蔽层、镀锡铜线屏蔽层、硅橡胶护层。此电缆采用硅橡胶作绝缘，耐温性能及柔软性有所提高，但内外半导电屏蔽层因采用绕包结构，存在间隙，在高压高电场作用下，绝缘与内外半导电屏蔽层界面会发生局部放电，从而造成绝缘层的损坏，运行不稳定，使用寿命较短，并且也不能用于较高电压如10KV以上。因目前电缆中使用的硅橡胶绝缘通常为二甲基硅橡胶，其在硫化过程中，硅橡胶本身的疏水性和硫化过程中产生的硫化副产物，易使绝缘在硫化过程中产生气泡。而此气泡的存在会造成绝缘在高电场作用下，降低绝缘性能，并产生局部放电，损坏绝缘。因此只能用于绝缘厚度较薄的低压电缆。所以目前硅橡胶绝缘电缆，电压等级均为小于1kv的低压电缆，难以直接用于绝缘要求较厚的高压(例如3.6/6KV及以上，特别是10KV及以上)电缆。因此到目前为止，电压等级为6-35kV的高压电缆，其绝缘只有交联聚乙烯或乙丙橡胶，由此造成该电压等级电缆柔软弯曲性、长期工作温度范围都没有改变，不能满足某些特定场合使用要求，而且上述问题一直未能得到有效改进，因此仍有值得改进的地方。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种工作温度高，耐高温及防腐蚀性能优，柔软性好，弯曲半径小的耐高温防腐蚀高压软电缆。本专利技术目的实现，主要改进是电缆绝缘、屏蔽基料、护套均采用硅橡胶，其中绝缘及屏蔽基料采用甲基乙烯基硅橡胶，再辅以细铜丝绞合导体，及编织网屏蔽，使电缆的柔软度(弯曲性)、耐温性、防腐性和耐压都得到协调共同提高。具体说，本专利技术耐高温防腐蚀高压软电缆，包括导体、导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽、金属屏蔽、外护套，其特征在于所说导体为细铜丝绞合软导体，所说绝缘、半导电导体屏蔽和绝缘屏蔽基料为甲基乙烯基硅橡胶，所说导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽一次挤包，所说金属屏蔽为细铜丝编织网，所说外护套为硅橡胶或聚四氟乙烯护套。本专利技术所述细铜丝绞合软导体，其导体细铜丝及屏蔽编织铜丝较好采用镀锡铜丝，有利于提高铜导体的抗高温氧化能力，延长在高温环境中的使用寿命。本专利技术通过试验选择的甲基乙烯基硅橡胶，为在硅橡胶分子侧链上引入少量乙烯基制成，经在电缆绝缘中试用表明，大大改善了硅橡胶的硫化加工性能，不仅具有二甲基硅橡胶原有优异性能，而且侧链上有不饱和键，在硫化过程中减少了硫化时产生气泡，提高了稳定性，因而可以制作绝缘要求较厚的高压电缆。其次，较二甲基硅橡胶容易硫化，并具有较小的压缩永久变形，较好的耐溶剂膨胀性和耐高压蒸汽稳定性以及优良的耐寒性。开创了硅橡胶绝缘在高压电缆中应用先河。半导电硅橡胶，即在硅橡胶中掺入导电微粉体制得，本专利技术经试验，一种较好为采用如下配方制得半导电硅橡胶，甲基乙烯基硅橡胶树脂100份，有机过氧化物硫化剂(例如但不限于双(2，4-二氯化苯甲酰)(DCPB)、2，5-二甲基2，5-二-(叔丁基过氧)己烷(2，5B)、过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酰(BP)、过苯甲酸叔丁酯(TBPB)、二枯基过氧化物等)0.5～1.5份，导电炭黑20～40份，硅油系列软化剂10～20份。此外，本专利技术半导电材料中还可以加入其他一些添加材料，例如补强剂、抗氧剂，使半导电层增强相应性能。本专利技术中加入补强剂，不仅具有增加材料强度功能，而且也是一种低成本填充料，有利于降低半导电层的成本；抗氧剂，可以起到防老化延长使用寿命作用。电缆外护套，可以根据使用场合要求，选择硅橡胶或聚四氟乙烯，以适应不同使用要求。硅橡胶护套可以采用各种硅橡胶，无特别限定要求。本专利技术耐高温防腐蚀高压软电缆，在6-35kV高压电缆中首次采用甲基乙烯基硅橡胶绝缘和屏蔽基料，及细铜丝(尤其是镀锡铜丝)绞合软导体、以及编织金属屏蔽，硅橡胶护套综合协调措施。不仅开创了高压硅橡胶绝缘电缆先河，而且所得高压电缆具有电缆的耐温及耐寒性均得到较大提高，工作温度范围宽，可在-60～180℃温度范围长期使用，扩大了电缆使用范围；电缆耐环境温度提高，也提高了电缆传输容量，在同等传输容量下，可以节约铜导体20-40％；电缆的耐化学腐蚀性能也有较大提高，可以用于一些原来难以应用腐蚀场合；同时还提高了高压电缆的柔软性，电缆弯曲半径仅为电缆外径的6倍。其次，导体及金属屏蔽层采用镀锡细铜丝，确保了导体及屏蔽在高温下不被氧化，可以延长在高温环境中使用寿命；绝缘及内外半导电屏蔽三层一次挤出，不仅层间融合性好，无间隙，减少了绝缘层的杂质或气隙的混入，大大改善了局放性能，提高了电气绝缘性能，绝缘层厚度较同电压等级的交联聚乙烯下降10％左右，减小了电缆直径面积，有利于敷设。再就是，硅橡胶为热固性材料，在硫化过程中不会产生因重力作用而造成的绝缘偏心，生产设备简单，并且只需加温硫化，工艺简单，大大降低了电缆的生产成本。本专利技术电缆，可做成6-35kV电压等级的耐高温防腐蚀高压软电缆，其电缆可以做成单芯，也可以做成多芯，可以敷设在室内、电缆沟、电缆管道、电缆桥架或地形较为复杂的场合。以下结合几个具体实施方式，进一步说明本专利技术。附图说明图1为本专利技术第一实施例单芯高压软电缆截面结构示意图。图2为本专利技术第二实施例三芯高压软电缆截面结构示意图具体实施方式实施例1参见图1，10KV耐高温防腐蚀高压单芯软电缆，导体1由若干镀锡细铜丝7绞合而成，导体外依次为本文档来自技高网...

【技术保护点】
耐高温防腐蚀高压软电缆，包括导体、导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽、金属屏蔽、外护套，其特征在于所说导体为细铜丝绞合软导体，所说绝缘、半导电导体屏蔽和绝缘屏蔽基料为甲基乙烯基硅橡胶，所说导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽一次挤包，所说金属屏蔽为细铜丝编织网，所说外护套为硅橡胶或聚四氟乙烯护套。

【技术特征摘要】
1.耐高温防腐蚀高压软电缆，包括导体、导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽、金属屏蔽、外护套，其特征在于所说导体为细铜丝绞合软导体，所说绝缘、半导电导体屏蔽和绝缘屏蔽基料为甲基乙烯基硅橡胶，所说导体屏蔽、绝缘、绝缘屏蔽一次挤包，所说金属屏蔽为细铜丝编织网，所说外护套为硅橡胶或聚四氟乙烯护套。2.根据权利要求1所述耐高温防腐蚀高压软电缆，其特征在于所说半导电导体屏蔽和绝缘屏蔽，基本由甲基乙烯基硅橡胶树脂100份...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆正荣，彭小弟，胡清平，
申请(专利权)人：远东电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]