一种双喷灯A类阻燃电缆的制造方法及电缆技术

一种双喷灯A类阻燃电缆的制造方法及电缆，在大截面分割导体上以立式三层共挤、干法交联、连续硫化的生产方式挤包内绝缘层、中绝缘层和外绝缘层。导体和三层绝缘层组成绝缘线芯。在绝缘线芯外围绕包缓冲阻水层。在缓冲阻水层外围纵包一层螺旋状皱纹铝护套。铝护套外围涂覆一层防腐蚀阻燃沥青。然后采用结壳型有卤阻燃PE和阻燃半导电护套双层共挤。本方法制成的电缆具有优异的阻燃性能，同时还减少了道路地下空间的占用。路地下空间的占用。路地下空间的占用。

【技术实现步骤摘要】
一种双喷灯A类阻燃电缆的制造方法及电缆


[0001]本技术方案具体是一种双喷灯A类阻燃电缆及生产制造方法，属超高压220kV大截面电力电缆
，满足A类阻燃要求，提高了220kV电缆输送容量的同时，减少了有限的道路地下空间的占用，可成功推广应用到各大城市电力系统及各大工程项目。

技术介绍

[0002]220kV电力电缆的敷设主要采取的方式是电力隧道、电缆沟等。由于电力隧道线路输送能力强，占地面积小，空间利用率较高，是城市电网发展中电力电缆的主要输送通道。
[0003]A类阻燃性能是高压电缆的一种特殊性能，尤其在电缆进行隧道敷设时，高压电缆的阻燃性能尤为重要。
[0004]可是，因为隧道空间大，电缆线路布置集中，潜在火源较多，隧道内一旦发生火情，影响范围广，容易照成大面积停电。尤其是敷设多回路的220kV、110kV的电力电缆隧道，发生火灾时甚至可能危及整个电网的安全稳定运行。由于电缆绝缘、护套材料均为塑料制造，隧道内电缆发生火灾时，烟雾大、温度高，容易沿隧道蔓延，给灭火造成困难。从统计情况来看，电缆自身原因引起的火灾较少，大部分由于外部原因导致的火灾。所以220kV等级的电力电缆尤其要关注其阻燃性能。
[0005]阻燃电缆具有难燃性(在特定试验条件下的火焰作用使电缆被烧着后撤去火源能迅速自熄的特性)按阻燃性能一般分为A、B、C三类，必须通过相应类型的成束电缆燃烧试验。A类燃烧试验电缆可燃物(非金属物质)的体积不小于7L，供火时间为40min；B类燃烧试验电缆可燃物(非金属物质)的体积不小于3.5L，供火时间为40min；C类燃烧试验电缆可燃物(非金属物质)的体积不小于1.5L，供火时间为20min。
[0006]GB/T 18890
‑
2015《额定电压220kV交联聚乙烯绝缘电力电缆及其附件》中规定220kV电力电缆最大截面2500mm2，电缆外径达到158mm(超过140mm)，按照GB/T 18380.33
‑
2008成束A类试验方法规定，必须选用双喷灯试验条件引燃源应采用两个带型丙烷燃气喷灯、供火时间应为40min，可以说条件相当苛刻。

技术实现思路

[0007]由于阻燃PE护套高压电缆的基料PE树脂具有易燃性，导致高压电缆的阻燃性能只能通过PE护套中添加各种不同的阻燃材料来实现。为确保阻燃PE护套高压电缆的A类阻燃性能合格，主要从护套材料的阻燃体系、阻燃沥青涂覆量、电缆规格、半导电层阻燃性能等几个方面进行考虑，来解决现有技术中存在的问题。
[0008]本专利技术创造提出一种双喷灯A类阻燃电力电缆的制造方法，并采用该方法制成双喷灯A类阻燃电力电缆。具体如下：
[0009]一种双喷灯A类阻燃电力电缆的制造方法，步骤包括：
[0010]S1，制造导体：
[0011]第一步：把铜杆拉制成铜单丝；
[0012]第二步：将铜单丝分层绞合，使用异形压轮下分别压制成扇形股块；铜单丝按层正规排列，并逐层紧压，并使扇形股块预扭成型；
[0013]第三步：按需取多个扇形股块成缆绞合成缆，成缆时股块之间填一层皱纹纸；
[0014]第四步：成缆后用半导电特多龙带重叠绕包；
[0015]S2，制造绝缘线芯；
[0016]取步骤S1制成的包有半导电特多龙带的导体：
[0017]采用立式三层共挤、干法交联、连续硫化的生产方式挤包内绝缘层、中绝缘层和外绝缘层；绝缘线芯采用立式VCV生产线加工生产；
[0018]制成绝缘线芯放入烘房；
[0019]S3，制造缓冲阻水层：
[0020]重叠绕包半导电缓冲阻水带制成缓冲阻水层；
[0021]S4，制造皱纹铝护套：
[0022]皱纹铝护套实行无缝或焊接联接，然后压成螺旋状压纹；
[0023]S5，涂覆阻燃沥青：
[0024]阻燃沥青是以GB/T 494
‑
2010《建筑石油沥青》中的10号沥青为基料，增加阻燃剂后搅拌均匀制成，其中阻燃剂的质量百分含量是2％～5％；阻燃剂是红磷、或者硼酸锌、或者红磷与硼酸锌的混合物；
[0025]S6，制造阻燃综合护套层：
[0026]采用挤塑机以双层共挤方式把有卤阻燃PE护套料和阻燃半导电护套料挤包到步骤S5制成线缆外，制成电缆成品；
[0027]结壳型有卤阻燃PE护套料是以聚乙烯树脂为主要原料，加入锑
‑
卤阻燃剂，经熔融、混炼、造粒制成；
[0028]本阻燃半导电护套料是以聚烯烃树脂为基料，加入阻燃剂、抗氧剂、导电炭黑等助剂，经混合、塑化、造粒制成。
[0029]红磷与硼酸锌以6:1～2:1的质量比混合。
[0030]一种双喷灯A类阻燃电力电缆，包括绝缘线芯以及线芯外的防护层；所述绝缘线芯是由导体外包裹绝缘层构成，其特征是所述防护层包括自内而外包裹在绝缘线芯外的缓冲阻水层、金属护套、阻燃防腐层和阻燃综合护套层；
[0031]所述缓冲阻水层是绕包半导电缓冲阻水带构成；
[0032]所述金属护套是由进一步，所述金属护套是挤包或纵包构成，金属护套是无缝护套或纵包金属带并焊接联接；
[0033]所述阻燃防腐层是涂覆阻燃防腐涂料到金属护套表面构成；
[0034]所述阻燃综合护套层自内而外依次是有卤阻燃PE护套和阻燃半导电护套；
[0035]所述有卤阻燃PE护套是由有卤阻燃PE护套料构成，有卤阻燃PE护套料是体积电阻率不小于1.0
×
10
14
Ω.cm、介电强度不小于26kV/mm的结壳型高电性聚乙烯护套料；有卤阻燃PE护套的厚度范围是4.8mm～5.2mm；
[0036]所述阻燃半导电护套是由阻燃半导电护套料构成，阻燃半导电护套料是20℃体积电阻率不大于50Ω.cm、断裂伸长率不小于300％、氧指数不小于26的半导电聚烯烃护套料；阻燃半导电护套的厚度范围是0.2mm～0.3mm。
[0037]导体和绝缘层之间还重叠绕包有两层半导电特多龙带。
[0038]本电缆采用多种阻燃手段使电缆可达到阻燃设计要求。同时：
[0039]本电缆的导体多分割无中心单元结构，减小导体外径；铝护套的设计确保了缓冲阻水层性能优异，长时间接触可靠，局部放电小，电气运行安全，结构上选择了双层半导电缓冲阻水带重叠绕包作为缓冲阻水层，具有优异的导电性能和阻水性能。
[0040]采用三层共挤结构的绝缘线芯，绝缘材料加料间空气净化度达到100级，保证生产时没有杂质带入绝缘线芯，确保杂质、微孔等尺寸符合国标GB/T18890
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2015规定要求。
[0041]根据安装敷设弯曲半径、及侧压力计算确定螺旋状皱纹铝护套标称厚度2.8mm，采用无缝或焊接铝护套同时具有金属屏蔽、磁屏蔽、径向机械保护的作用。并且精确控制压纹深度，在生产制造中确保铝护套波谷内径与缓冲阻水层完美接触，确保电气连接性能优异。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双喷灯A类阻燃电力电缆的制造方法，其特征是步骤包括：S1，制造导体：第一步：把铜杆拉制成铜单丝；第二步：将铜单丝分层绞合，使用异形压轮下分别压制成扇形股块；铜单丝按层正规排列，并逐层紧压，并使扇形股块预扭成型；第三步：按需取多个扇形股块成缆绞合成缆，成缆时股块之间填一层皱纹纸；第四步：成缆后用半导电特多龙带重叠绕包；S2，制造绝缘线芯；取步骤S1制成的包有半导电特多龙带的导体：采用立式三层共挤、干法交联、连续硫化的生产方式挤包内绝缘层、中绝缘层和外绝缘层；绝缘线芯采用立式VCV生产线加工生产；制成绝缘线芯放入烘房；S3，制造缓冲阻水层：重叠绕包半导电缓冲阻水带制成缓冲阻水层；S4，制造皱纹铝护套：皱纹铝护套实行无缝或焊接联接，然后压成螺旋状压纹；S5，涂覆阻燃沥青：阻燃沥青是以GB/T 494
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2010《建筑石油沥青》中的10号沥青为基料，增加阻燃剂后搅拌均匀制成，其中阻燃剂的质量百分含量是2％～5％；阻燃剂是红磷、或者硼酸锌、或者红磷与硼酸锌的混合物；S6，制造阻燃综合护套层：采用挤塑机以双层共挤方式把有卤阻燃PE护套料和阻燃半导电护套料挤包到步骤S5制成线缆外，制成电缆成品；结壳型有卤阻燃PE护套料是以聚乙烯树脂为主要原料，加入锑
‑
卤阻燃剂，经熔融、混炼、造粒制成；本阻燃半导电护套料是以聚烯烃树脂为基料，加入阻燃剂、抗氧剂、导电炭黑等助剂，经混合、塑化、造粒制成。2.根据权利要求1所述的方法，其特征是红磷与硼酸锌以6:1～2:1的质量比混合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述步骤S1中：导体的截面积是2500mm2；第一步：把直径Φ8mm铜杆拉制成直径Φ2.82mm铜单丝，铜单丝公差要求2.82
±
0.01mm；第二步：将铜单丝分层绞合，使用异形压轮下分别压制成72
°
扇形股块；铜单丝按照1+6+12+18+24+30正规排列，分成六层经过五次紧压，并使扇形股块预扭成型；第三步：五个72
°
扇形股块成缆绞合成缆，成缆时股块之间填一层标称厚度0.30mm、宽度62.0mm的皱纹纸；皱纹纸宽度略小于分割块两侧边宽度的总和，五分割导体采用三张皱纹纸进行填充，保证任何相邻股块之间至少有一层绝缘纸隔离；第四步：成缆后先右向重叠绕包一层标称厚度0.20mm半导电特多龙带，再左向重叠绕
包一层标称厚度0.14mm半导电尼龙带，绕包重叠率均为48％～52％；所述步骤S2中；内绝缘层的平均厚度是1.5mm；中绝缘层的标称厚度是24.0mm；外绝缘层外绝缘层平均厚度为1.0mm；制成绝缘线芯外径是118.5
±
1.0mm；绝缘线芯放入70
±
2℃烘房14天/336h，时间从电缆表面温度达到68℃开始计算；所述步骤S3中：缓冲阻水层是由两层标称厚度2.3mm、宽度100mm的半导电缓冲阻水带重叠绕包而成，重叠绕包的重叠率为48％～52％；缓冲阻水层绕包后，线缆的外径是132.0
±
1.0mm；所述步骤S4中：皱纹铝套标称厚度δ计算公式为：δ＝70％
×
(0.02D+0.6)，式中：D—金属护套前的直径；D＝132mm；皱纹铝护套厚度是2.8mm；铝护套实行无缝或焊接联接，然后压成螺旋状压纹；螺旋状压纹深度设计5.0
±
0.2mm；所述步骤S5中：阻燃沥青的涂覆标称厚度是0.5mm，厚度范围是0.5mm～1.0mm；所述步骤S6中：制成电缆成品的整体外径为158mm。4.根据权利要求1所述的方法，其特征是结壳型有卤阻燃PE护套料中：按重量份计算，原料包括：聚乙烯60～75份，弹性体POE是10～15份，EVA10是15份，相容剂5～10份，锑
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卤阻燃剂50～80份，氢氧化镁10～20份，包覆红磷粉6～10份，抗氧剂0.6～1份，润滑剂2～4份，炭黑粉3～5份；结壳型有卤阻燃PE护套料的制作步骤包括：首先，将各种原材料按照质量份数比例称量后，放入密炼机中密炼；密炼温度160～165℃，密炼时间10～15min，出料温度控制在160...

【专利技术属性】
技术研发人员：董琦，李斌，陈雅琴，彭建荣，陈磊，褚鹏博，
申请(专利权)人：江苏上上电缆集团新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：