一种环保型PP绝缘电缆及其制备工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种环保型PP绝缘电缆及其制备工艺，属于绝缘电缆制备技术领域。一种环保型PP绝缘电缆，包括铜导体，铜导体外部设有导体屏蔽层，导体屏蔽层外部设有PP绝缘层，PP绝缘层外部设有绝缘屏蔽层，绝缘屏蔽层外部设有金属屏蔽层，金属屏蔽层外设有包带层，包带层外设有PVC外护套。本发明专利技术制得的一种环保型PP绝缘电缆，具有载流量大、耐热性能优异、生产速度更快、效率更高等优点，并且无需交联，生产过程中不会产生造成环境污染的有害气体，适合大规模生产。电力电缆寿命终止后，该材料也可以回收利用，符合现今循环利用的环保理念，是电力电缆发展应用的新方向。电力电缆发展应用的新方向。电力电缆发展应用的新方向。

【技术实现步骤摘要】
一种环保型PP绝缘电缆及其制备工艺


[0001]本专利技术属于绝缘电缆制备
，具体涉及一种环保型PP绝缘电缆及其制备工艺。

技术介绍

[0002]目前，国内的中压电力电缆大多采用交联聚乙烯(XLPE)绝缘电力电缆，XLPE具有优良的电气绝缘性能和机械性能，其具有传输容量大、耐热性等优点，是目前理想的绝缘材料，但是随着电力电缆的大规模使用，也暴露出一些问题：XLPE绝缘材料在交联过程中产生的交联副产物，除气后仍可残留在电缆的内部，影响电力电缆绝缘的机械性能和电气性能；交联后难以降解，无法回收再利用，面临产品寿命终期的难以处置等问题，如果利用传统的焚烧、掩埋等手段进行处理，则会造成极大的环境污染。
[0003]环保型聚丙烯(PP)绝缘材料生产的电缆正常运行的导体最高温度可以达到105℃，比使用交联聚乙烯(XLPE)绝缘材料生产的电缆正常运行的导体最高温度高15℃，从而提高了产品的载流量。而且丙烯(PP)相对于聚乙烯(PE)价格将近低了33％，环保型聚丙烯(PP)绝缘材料在生产过程中无有害气体排放，无需交联、从而不引入交联副产物，并且可以回收再利用，且寿命周期二氧化碳排放减少40％，属于绿色环保产品。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种环保型PP绝缘电缆及其制备工艺，以解决XLPE绝缘电力电缆因交联后难以回收利用，废弃物对环境造成污染的问题。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种环保型PP绝缘电缆，包括铜导体，铜导体外部设有导体屏蔽层，导体屏蔽层外部设有PP绝缘层，PP绝缘层外部设有绝缘屏蔽层，绝缘屏蔽层外部设有金属屏蔽层，金属屏蔽层外设有包带层，包带层外设有PVC外护套。
[0007]本专利技术还提供一种环保型PP绝缘电缆的制备工艺，具体制备步骤如下：
[0008]步骤一：将铜杆经过拉丝、退火、绞线工序，得到圆形铜导体；
[0009]步骤二：绝缘线芯采用三层共挤生产线进行制备，在铜导体外表面同步地挤包导体屏蔽层、PP绝缘层和绝缘屏蔽层，得到绝缘线芯；
[0010]步骤三：绝缘线芯外表面采用重叠绕包的绕包工序，绕包一层软铜带作为金属屏蔽层；
[0011]步骤四：将金属屏蔽好的绝缘线芯采用退扭方式进行绞制，绝缘线芯间的空隙处采用填充条进行填充，并绑扎包带作为包带层；
[0012]步骤五：将外护层材料均匀挤包在包带层外周，形成外护套，得到绝缘电力电缆。
[0013]优选地，铜杆选用铜纯度为99.9％的高品质无氧铜杆，拉丝后铜丝的直径为2.62
±
0.02mm，根数为60根；制得的铜导体为电性能、机械性能均符合GB/T3956
‑
2008标准规定的第2种绞合紧压圆形铜导体。
[0014]优选地，PP绝缘层的拉伸强度≥15MPa，断裂伸长率≥350％，介电强度≥30MV/m；导体屏蔽层和绝缘屏蔽层的拉伸强度≥13.5MPa，断裂伸长率≥350％。
[0015]优选地，三层共挤生产线的机头温度控制在170
‑
200℃。
[0016]优选地，其绝缘厚度平均值≥标称值，最薄点≥标称值的90％，导体屏蔽、绝缘屏蔽最薄点厚度≥0.70mm，三层共挤后其任意截面偏心度≤8％。
[0017]优选地，铜带的标称厚度为0.12mm，铜带间的标称搭盖率为20％，最小搭盖率≥10％。
[0018]优选地，外护层材料为90℃护层级聚氯乙烯护套料，其厚度平均值≥标称值，最薄点≥标称值的90％。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]本专利技术一种环保型PP绝缘电缆，与传统XLPE绝缘电力电缆相比，PP材料不需要交联，就有很高的机械性能，是优异的热塑性材料，具有优异的绝缘性能、耐温等级高等特点；PP绝缘材料在生产过程中无有害气体排放，并且可以循环利用，符合环境友好型电缆绝缘的发展需求，是一种绿色环保材料，能为我国发展绿色环保低碳的智能电网助力。
附图说明
[0021]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0022]图1是本专利技术一种环保型PP绝缘电缆的结构示意图；
[0023]图中：1、铜导体；2、导体屏蔽层；3、PP绝缘层；4、绝缘屏蔽层；5、金属屏蔽层；6、包带层；7、PVC外护套。
具体实施方式
[0024]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]聚丙烯绝缘电力电缆的生产工艺不同于XLPE绝缘电力电缆的生产，生产过程中设备、加工温度、螺杆、模具等都需要根据聚丙烯的加工特性重新设计、改造。因聚丙烯材料无需交联，所以工艺条件不需要高温高压，实施例中采用三层共挤生产线。
[0026]首先，提高三层共挤设备中的挤出机机头的温度，将水循环式模具温度控制机变为油循环式模具温度控制机，温控等级达到250℃或以上，使得设备部分区域的温度可以控制在200℃；其中硫化管不进行加温，氮气加压保护，采取自然空气冷却和常温水冷的方式。
[0027]其次，调整模芯和模套的倾斜角度、绝缘线芯的圆整度，使得产品的任意截面的偏心度≤8％。
[0028]本专利技术的技术方案中，导体屏蔽层和绝缘屏蔽层采用表1中的聚丙烯屏蔽料，PP绝缘层采用表2中的聚丙烯绝缘料，具体性能如下表1、表2所示；
[0029]表1聚丙烯屏蔽料
[0030][0031]表2聚丙烯绝缘料
[0032][0033][0034]实施例1
[0035]步骤一：将铜纯度为99.9％的高品质无氧铜杆进行拉丝、退火、绞线工序，生产成电性能、机械性能均符合GB/T3956
‑
2008标准规定的第2种绞合紧压圆形铜导体1；
[0036]步骤二：绝缘线芯采用65+90+150三层共挤生产线的生产方式，在铜导体1外表面同步地挤包导体屏蔽层2、PP绝缘层3和绝缘屏蔽层4。导体屏蔽层2、PP绝缘层3和绝缘屏蔽层4分别采用65型螺杆挤出机、150型螺杆挤出机和90型螺杆挤出机，得到绝缘线芯。
[0037]三层共挤设备中各区最优的加工温度如下表所示，机头的温度控制在170
‑
200℃之间。
[0038][0039]步骤三：将屏蔽好的绝缘线芯外表面采用重叠绕包的绕包工序，绕包一层软铜带作为金属屏蔽层5，铜带间的标称搭盖率为20％，最小搭盖率≥10％；
[0040]步骤四：将金属屏蔽好的绝缘线芯采用退扭方式进行绞制，绝缘线芯间的空隙处采用填充条进行填充，并绑扎包带作为包带层6；
[0041]步骤五：将90℃护层级聚氯乙烯护套料均匀挤包在包带层6外周，形成PVC外护套7，得到绝缘电力电缆。
[0042]最后得到成品的技术参本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种环保型PP绝缘电缆，包括铜导体(1)，铜导体(1)外部设有导体屏蔽层(2)，导体屏蔽层(2)外部设有PP绝缘层(3)，PP绝缘层(3)外部设有绝缘屏蔽层(4)，绝缘屏蔽层(4)外部设有金属屏蔽层(5)，金属屏蔽层(5)外设有包带层(6)，包带层(6)外设有PVC外护套(7)，其特征在于，PP绝缘层(3)的拉伸强度≥15MPa，断裂伸长率≥350％，介电强度≥30MV/m；导体屏蔽层(2)和绝缘屏蔽层(4)的拉伸强度≥13.5MPa，断裂伸长率≥350％。2.根据权利要求1所述的一种环保型PP绝缘电缆的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：将铜杆经过拉丝、退火、绞线工序，得到铜导体(1)；步骤二：绝缘线芯采用三层共挤生产线进行制备，在铜导体(1)外表面同步地挤包导体屏蔽层(2)、PP绝缘层(3)和绝缘屏蔽层(4)，得到绝缘线芯；步骤三：绝缘线芯外表面采用重叠绕包的绕包工序，绕包一层软铜带作为金属屏蔽层(5)；步骤四：将金属屏蔽好的绝缘线芯采用退扭方式进行绞制，绝缘线芯间的空隙处采用填充条进行填充，并绑扎包带作为包带层(6)；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冠，许莉莉，陈俊宇，陈文杰，
申请(专利权)人：广东远光特种导线有限公司，
类型：发明
国别省市：