一种26/35kV及以下环保型聚丙烯绝缘电力电缆的制备方法技术

本发明专利技术公开的一种26/35kV及以下环保型聚丙烯绝缘电力电缆的制备方法，包括：导体拉丝绞合步骤、PP绝缘三层共挤步骤、铜带屏蔽层缠绕步骤、成缆及绕包步骤，隔离套挤出步骤、铜带铠装步骤、外护套挤出步骤、成品检验入库步骤，其PP绝缘三层共挤步骤采用改性聚丙烯绝缘材料、聚丙烯导体屏蔽材料和聚丙烯绝缘屏蔽材料三层共挤，其中三层共挤机头采用高温油式模温机，三层共挤机头的加工温度控制在170℃以上，三层共挤机头中的模芯锥度角为60

【技术实现步骤摘要】
一种26/35kV及以下环保型聚丙烯绝缘电力电缆的制备方法


[0001]本专利技术涉及电缆制备
，特别涉及一种26/35kV及以下环保型聚丙烯绝缘电力电缆的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，中压电力电缆绝缘是以交联聚乙烯为主要绝缘材料。交联聚乙烯是通过交联手段将聚乙烯的分子链交叉连接成立体网状结构而制造出的一种热固性材料。相对于聚乙烯，XLPE具有更高的热性能和力学性能，而且保持了聚乙烯绝缘电阻高、耐电性能好和介质损耗小的优点。然而随着XLPE绝缘的大规模使用，也暴露出一些问题：
[0003](1)XLPE交联过程中产生的交联副产物，除气后仍可残留在电缆内部，影响绝缘的机械性能和电气性能；
[0004](2)生产工艺复杂，交联、除气等工序设备占据空间大、能量消耗多、生产效率低；
[0005](3)XLPE绝缘材料是热固性材料，XLPE电缆退役后难以回收利用，废弃物对环境造成破坏。
[0006]相比较来说，聚丙烯具有良好的耐化学腐蚀性和电气绝缘性，生产过程中不需要交联、除气处理，降低了生产过程中的污染和能耗，而且此材料可回收利用，满足了绿色环保低碳的要求。此外，聚丙烯在较高温度下的抗热变形能力优于交联聚乙烯，抗过载能力以及安全性能更优，具备良好的发展前景。
[0007]虽然聚丙烯材料与交联聚乙烯绝缘相比具有以上优点，但它仍存在一些性能上的缺陷，它的主要缺点是结晶度高，因而熔点温度和加工温度比交联聚乙烯绝缘高，现有交联聚乙烯绝缘生产机组无法满足聚丙烯绝缘的生产要求，需对聚丙烯绝缘的生产工艺进行改进，满足聚丙烯绝缘大长度连续生产要求，实现了新型电缆绝缘材料批量应用的创新，符合电网“绿色低碳循环发展”的要求，对电力电缆的发展有着重要的意义。
[0008]本专利技术要解决的技术问题如下：
[0009]①
交联聚乙烯生产的加工温度在100
‑
120℃，而聚丙烯材料结晶度高，熔点温度在170℃以上，远高于交联聚乙烯绝缘加工温度，现有三层共挤机组无法满足此温度的生产要求；
[0010]②
聚丙烯材料与聚乙烯材料的熔体流动速率存在差异，熔体流动速率小，熔体粘度大，成型加工流动性差；反之，成型加工流动性好。聚丙烯的挤出后的圆整度及偏心度控制问题需进行解决；
[0011]③
聚丙烯材料存在低温冲击性和柔韧性差的缺点，为提高材料性能，材料需进行改性处理，改性聚丙烯材料应用于电缆产品上的加工温度目前无参考资料；

技术实现思路

[0012]本专利技术所要解决的技术问题在于针对现有环保型聚丙烯绝缘电力电缆所存在的不足而提供一种26/35kV及以下环保型聚丙烯绝缘电力电缆的制备方法。
[0013]为了实现上述专利技术目的，本专利技术的一种26/35kV及以下环保型聚丙烯绝缘电力电缆的制备方法，依次包括如下步骤：导体拉丝绞合步骤、PP绝缘三层共挤步骤、铜带屏蔽层缠绕步骤、成缆及绕包步骤，隔离套挤出步骤、铜带铠装步骤、外护套挤出步骤、成品检验步骤、产品入库步骤，其中，所述PP绝缘三层共挤步骤采用改性聚丙烯绝缘材料、聚丙烯导体屏蔽材料和聚丙烯绝缘屏蔽材料三层共挤，其中三层共挤机头采用高温油式模温机，三层共挤机头的加工温度控制在170℃以上，所述高温油式模温机与所述三层共挤机头之间采用304不锈钢金属高温软管连接并在304不锈钢金属高温软管外采用保温岩棉管及保温棉进行保温，使得所述高温油式模温机的出口温度与所述三层共挤机头的加工温度在
±
5℃以内，三层共挤机头中的模芯锥度角为60
°
～66
°
，模套定型工作面长度为8mm～15mm；在PP绝缘三层共挤步骤中，采用高压氮气对挤出的聚丙烯绝缘线芯进行保护，使得聚丙烯绝缘线芯的圆整度控制5％以内，偏心度控制在8％以内。
[0014]由于采用了如上的技术方案，本专利技术解决了如下的技术问题：
[0015]①
将CCV悬链生产线的三层共挤机头进行改造，改变机头加温方式，将原有的水式模温机改为高温油式模温机，提高加温范围，满足改性聚丙烯绝缘材料、聚丙烯导体屏蔽材料和聚丙烯绝缘屏蔽材料的加工温度要求；
[0016]②
将油式模温机与机头之间的连接管道进行改进，采用304不锈钢金属高温软管进行连接，软管外采用保温岩棉管及保温棉，确保模温机的输出温度与机头的加工温度差异控制在5℃以内，加工温度恒定，不出现较大范围波动；
[0017]③
重新设计聚丙烯材料加工挤出模具，修改了模芯的倾斜角度和模套定型段工作面长度，使材料流动性更加稳定，保证了聚丙烯绝缘线芯的圆整度，从而保证产品的偏心度满足质量要求。
[0018]④
生产过程中不需要硫化管加热，但仍对聚丙烯绝缘线芯施加高压氮气保持水气平衡，保证了聚丙烯绝缘线芯的圆整度，从而保证产品的偏心度满足质量要求；
[0019]⑤
通过对改性聚丙烯绝缘材料在挤塑机上挤出塑化情况和熔体流动性试验摸索，最终设计出符合此材料的最佳加工生产温度，满足聚丙烯绝缘大长度连续生产要求。
附图说明
[0020]图1为本专利技术的工艺流程示意图。
具体实施方式
[0021]以下结合附图和具体实施方式来进一步描述本专利技术。
[0022]参见图1，图中所示的一种26/35kV及以下环保型聚丙烯绝缘电力电缆的制备方法，依次包括如下步骤：导体拉丝绞合步骤、PP绝缘三层共挤步骤、铜带屏蔽层缠绕步骤、成缆及绕包步骤，隔离套挤出步骤、铜带铠装步骤、外护套挤出步骤、成品检验步骤、产品入库步骤，其中：
[0023]PP绝缘三层共挤步骤采用改性聚丙烯绝缘材料、聚丙烯导体屏蔽材料和聚丙烯绝缘屏蔽材料三层共挤。
[0024]三层共挤机头采用高温油式模温机，三层共挤机头的加工温度控制在170℃以上。
[0025]高温油式模温机与所述三层共挤机头之间采用304不锈钢金属高温软管连接并在
304不锈钢金属高温软管外采用保温岩棉管及保温棉进行保温，使得所述高温油式模温机的出口温度与所述三层共挤机头的加工温度在
±
5℃以内。
[0026]三层共挤机头中的模芯锥度角为60
°
～66
°
，模套定型工作面长度为8mm～15mm，结合采用高压氮气对挤出的聚丙烯绝缘线芯进行保护，使得聚丙烯绝缘线芯的圆整度控制5％以内，偏心度控制在8％以内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种26/35kV及以下环保型聚丙烯绝缘电力电缆的制备方法，依次包括如下步骤：导体拉丝绞合步骤、PP绝缘三层共挤步骤、铜带屏蔽层缠绕步骤、成缆及绕包步骤，隔离套挤出步骤、铜带铠装步骤、外护套挤出步骤、成品检验步骤、产品入库步骤，其特征在于，所述PP绝缘三层共挤步骤采用改性聚丙烯绝缘材料、聚丙烯导体屏蔽材料和聚丙烯绝缘屏蔽材料三层共挤，其中三层共挤机头采用高温油式模温机，三层共挤机头的加工温度控制在170℃以上，所述高温油式模温机与所述三层共挤机头之间采用304...

【专利技术属性】
技术研发人员：王岩鹏，胡少中，曾婉，贾超民，杨磊，吴兴君，
申请(专利权)人：金杯电工衡阳电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：