一种抑制紫外光降解的抗电损伤用电缆靶向修复液制备及应用制造技术

本发明专利技术涉及一种抑制紫外光降解的抗电损伤用电缆靶向修复液，包括以下重量份的组分：硅氧烷，88.5～99.5份；催化剂，0.3～5.5份；靶向诱导剂，0.5～6份；紫外吸收剂，0.2～6.0份。本发明专利技术的优点是，利用具有抑制紫外光降解的紫外光吸收剂来改进电缆绝缘修复液，吸收或抑制复合过程中产生的紫外光，从而抑制绝缘电损伤，提高电缆的耐电性能，延长老化电缆寿命，该技术具有广阔的发展空间与经济社会价值；修复液中极性分子在电场作用下受介电泳力作用向缺陷处发生靶向迁移，从而解决了修复液因迁移和消耗造成缺陷位置液体浓度不足的问题，提高水树修复中长期效果，进一步提高绝缘抑制电树、水树区域二次引发电树的能力，成本低、可重复性好，可以用于大规模的生产应用。可以用于大规模的生产应用。可以用于大规模的生产应用。

【技术实现步骤摘要】
一种抑制紫外光降解的抗电损伤用电缆靶向修复液制备及应用


[0001]本专利技术涉及电缆修复
，尤其是涉及一种抑制紫外光降解的抗电损伤用电缆靶向修复液制备及应用。

技术介绍

[0002]电力电缆作为输电线路中不可或缺的重要部分，其运行的可靠性对整个电力系统的稳定与安全起着决定性的作用。目前电力电缆系统中大多采用电气与机械性能良好的交联聚乙烯(XLPE)电力电缆。但目前很多交联聚乙烯电缆线路的运行时间已达20年，逐渐进入故障高发期。由于早期电缆的制造工艺不精、安装敷设不规范等问题，交联聚乙烯电缆在运行过程中存在着较为严重的水树问题。在雷电、冲击电压的作用下，水树尖端容易引发电树。电树一旦引发，短期内会产生局部放电，最终导致绝缘击穿，造成停电事故。
[0003]为了保证输电线路能够安全地运行，如果整体更换绝缘问题严重的电缆，将耗费巨大的人力物力财力，这对于电力体制改革下降本增效的电网公司难以接受。而对电缆进行绝缘修复，可在较低的成本条件下，实现对老化电缆线路绝缘的修复增强，延长其使用寿命，具有重大的经济社会价值。目前的修复技术基本原理是利用压力，使硅氧烷修复液渗透到电缆绝缘中，同时发生水解
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缩合反应，消耗掉绝缘中的水分，并反应产生介电性能与交联聚乙烯相近的有机聚合物，填充绝缘缺陷并实现绝缘修复。同时，通过在修复液中适当添加电压稳定剂、抗氧化剂、无机纳米颗粒等助剂，可提高修复效果。
[0004]已有研究表明，在交流电压负半周注入绝缘的电子会和在正半周注入的空穴发生复合并辐射光子并产生的紫外光，引起的光降解反应，使得聚合物迅速降解。此时，若有水分入侵，或在过电压作用下，聚合物中因光降解产生的缺陷，将会成为电损伤(水树或电树)的引发点。实践表明现有技术的电力电缆修复液中长期修复效果还不够理想，需要开发具有更好中长期修复效果的新一代电力电缆靶向修复液，使其实现在修复电缆绝缘的同时，能够抑制电树引发以及水树区域二次引发电树。
[0005]现有抑制电树引发的修复液配方中，主要添加了具有高能电子捕获作用和抗氧化作用的电压稳定剂。然而，电场作用下，缺陷处电荷的注入
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抽出、电荷入陷
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脱陷过程中，都会因电荷复合发生辐射效应从而产生光子。这些光子会攻击XLPE分子链，造成分子链断裂，进而成为电损伤的引发点。因此，利用具有抑制紫外光降解的紫外光吸收剂和具有靶向诱导效果的添加剂来改进电缆绝缘修复液，精准修复绝缘缺陷的同时，实现吸收或抑制复合过程中产生的紫外光，从而抑制绝缘电损伤，提高电缆的耐电性能，延长老化电缆寿命。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本专利技术一方面提供了一种抑制紫外光降解的抗电损伤用电缆靶向修复液，包括如下重量份的组分：
[0007]硅氧烷，88.5～99.5份；催化剂，0.3～5.5份；靶向诱导剂，0.5～6份；紫外吸收剂，
0.2～6.0份。
[0008]进一步地，所述组分的重量份如下：硅氧烷，94.3～98.6份；催化剂，0.8～2.7份；靶向诱导剂，0.8～2.5份；紫外吸收剂，0.6～3.0份。
[0009]进一步地，所述组分的重量份如下：硅氧烷，92～99.5份；催化剂，0.3～5.0份；靶向诱导剂，0.5～2.2份；紫外吸收剂，0.2～3份。
[0010]具体而言，紫外吸收剂能够吸收造成绝缘分子断裂的紫外光波段，阻断光降解的连锁反应，导致XLPE中电树枝引发、水树区域二次引发电树受到抑制，电树引发电压明显增大。
[0011]进一步地，所述催化剂为异丙醇钛、异丙氧基钛、钛乙醇盐、钛异丙醇盐、钛正丁醇盐、钛甲醇盐、钛酸四异丙酯、氢氧化钾、盐酸中的至少一种。
[0012]进一步地，所述靶向诱导剂为2，4
‑
二羟基二苯甲酮、2
‑
羟基
‑4‑
甲氧基二苯甲酮、六甲基磷酰三胺中的至少一种。
[0013]进一步地，所述紫外吸收剂为苯并三氮唑紫外线吸收剂、五甲基哌啶醇、4
‑
苯甲酰氧基
‑
2，2，6，6
‑
四甲基哌啶、六甲基磷酰三胺中的至少一种。
[0014]具体而言，五甲基哌啶醇功能结构单元为四甲基哌啶，在在光电子激发下被氧化为氮氧自由基TMPO
·
能捕获聚合物光降解产生的自由基R
·
，生成TMPO
·
R阻断ROO
·
和ROOH的生成，抑制光降解连锁反应。苯并三氮唑紫外线吸收剂可吸收波长范围为290
‑
400nm的紫外辐射，将吸收的光子能转化为振动能释放，减少光子对基质分子链的攻击，此外，其具有亲电能力，能够捕获绝缘中电荷注入和抽取产生的高能电子，减少其对分子链的影响，这两种效应减少了聚合物的低密度区，有效地抑制电树以及水树区域电树的引发和生长。
[0015]进一步地，所述硅氧烷为甲基苯基二甲氧基硅烷。
[0016]本专利技术公开的抑制紫外光降解的抗电损伤用电缆靶向修复液的优点是，利用具有抑制紫外光降解的紫外光吸收剂来改进电缆绝缘修复液，吸收或抑制复合过程中产生的紫外光，从而抑制绝缘电损伤，提高电缆的耐电性能，延长老化电缆寿命，该技术具有广阔的发展空间与经济社会价值；修复液中极性分子在电场作用下受介电泳力作用向缺陷处发生靶向迁移，从而解决了修复液因迁移和消耗造成缺陷位置液体浓度不足的问题，提高水树修复中长期效果，进一步提高绝缘抑制电树、水树区域二次引发电树的能力，成本低、可重复性好，可以用于大规模的生产应用。
[0017]本方面的第二方面还公开了一种抑制紫外光降解的抗电损伤用电缆靶向修复液的制备方法，包括如下步骤：
[0018]步骤一、将预设重量份的份硅氧烷、催化剂、靶向诱导剂、紫外吸收剂加入混合容器中进行混合；
[0019]步骤二、向混合容器中通入惰性气体，在室温遮光环境下搅拌预设时间段，搅拌完毕后室温环境下保存，获取电缆靶向修复液。
[0020]进一步地，所述步骤二中，所述预设时间≥30min。
[0021]进一步地，所述惰性气体为氮气。
[0022]本专利技术公开的制备方法的优点：制备过程简单，操作简便，经济性好，适用性强。
[0023]本专利技术的第三方面公开了一种抑制紫外光降解的抗电损伤用电缆靶向修复液的应用方法，包括如下步骤：
[0024]步骤一、搭建修复系统，对设备检查调试完毕后，拆除待修复电力电缆两端终端头，分别安装前端适配器和后端适配器；
[0025]步骤二、贯通性检测，前端适配器的前端阀门连接空气压缩机，利用空气压缩机向待修复电缆中注入惰性气体，用气压表检测贯通性；
[0026]步骤三、修复液注入待修复电缆，拆除空气压缩机，连接修复设备，调节压力使修复液从前端适配器注入待修复电力电缆缆芯，修复液从后端适配器的后端阀门溢出后停止加注，关闭后端阀门，保持恒压预设时间段；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制紫外光降解的抗电损伤用电缆靶向修复液，其特征在于，包括如下重量份的组分：硅氧烷，88.5～99.5份；催化剂，0.3～5.5份；靶向诱导剂，0.5～6份；紫外吸收剂，0.2～6.0份。2.根据权利要求1所述的抑制紫外光降解的抗电损伤用电缆靶向修复液，其特征在于，所述组分的重量份如下：硅氧烷，94.3～98.6份；催化剂，0.8～2.7份；靶向诱导剂，0.8～2.5份；紫外吸收剂，0.6～3.0份。3.根据权利要求1所述的抑制紫外光降解的抗电损伤用电缆靶向修复液，其特征在于，所述组分的重量份如下：硅氧烷，92～99.5份；催化剂，0.3～5.0份；靶向诱导剂，0.5～2.2份；紫外吸收剂，0.2～3份。4.根据权利要求1所述的抑制紫外光降解的抗电损伤用电缆靶向修复液，其特征在于，所述催化剂为异丙醇钛、异丙氧基钛、钛乙醇盐、钛异丙醇盐、钛正丁醇盐、钛甲醇盐、钛酸四异丙酯、氢氧化钾、盐酸中的至少一种。5.根据权利要求1所述的抑制紫外光降解的抗电损伤用电缆靶向修复液，其特征在于，所述靶向诱导剂为2，4
‑
二羟基二苯甲酮、2
‑
羟基
‑4‑
甲氧基二苯甲酮、六甲基磷酰三胺中的至少一种。6.根据权利要求1所述的抑制紫外光降解的抗电损伤用电缆靶向修复液，其特征在于，所述紫外吸收剂为苯并三氮唑紫外线吸收剂、五甲基哌啶醇、4
‑
苯甲酰氧基
‑
2，2，6，6
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四甲基哌啶、六甲基磷酰三胺中的至少一种。7.根据权利要求1所述的抑制紫外...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶霰韬，彭超，侯俊平，秦子航，张秋芬，付平，张世泽，龚慧，邓凯，褚凡武，畅爱文，张伟，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司武汉分院国网山东省电力公司国网山东省电力公司济南供电公司，
类型：发明
国别省市：