基于低烟无卤阻燃聚烯烃护套料的电力电缆制造方法技术

一种基于低烟无卤阻燃聚烯烃护套料的电力电缆的制造方法，包括步骤：

【技术实现步骤摘要】
基于低烟无卤阻燃聚烯烃护套料的电力电缆制造方法


[0001]本技术方案具体是基于低烟无卤阻燃聚烯烃护套料的电力电缆生产制造方法及电缆，属电线电缆
，较多用于
10kV
及以下中压电力电缆的生产制造等
。

技术介绍

[0002]随着矿产资源被源源不断的开发，根据国家安全生产监督管理总局发布的
MT818
进行生产的常规动力电缆已难以满足现场实际工况需求
。
当火灾发生时，
PVC
护套燃烧而产生的氯化氢
、
一氧化碳
、
含苯环化合物和炭烟尘，对围困在矿井下的被救人员来说，存在巨大的安全隐患
。
而且面对竖井井筒或倾角
45
°
及以上的井巷内，电缆安装敷设也会对电缆寿命产品较严重的影响
。

技术实现思路

[0003]本技术方案主要在
MT818
基础性能的前提下进行专利技术创新，难点主要是具有高拉伸强度，高断裂伸长率，高阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃材料开发
。
[0004]本技术方案具体为：一种基于低烟无卤阻燃聚烯烃护套料的电力电缆的制造方法，包括步骤：
[0005]1)
制作绝缘线芯，备用；
[0006]2)
取步骤
1)
制得绝缘线芯与填充共同绞合得到缆芯；
[0007]3)
在步骤
2)
制得线缆外依次包裹护套结构，步骤包括：
[0008]3.1)
制造铠装层；
[0009]3.2)
制造外绕包层；
[0010]3.3)
制造外护套层；
[0011]所述步骤
1)
中：
[0012]1.1)
制作导体：
[0013]首先，取圆形铜杆在拉丝机上拉制成铜单线；
[0014]然后，采用绞线机将铜单丝分层绞合：铜单丝按照自内层到外层，分层绞合并逐层紧压；每层的每次紧压采用相应尺寸和角度的模具拉拔，单丝绞向从内至外按照
S、Z、S
设定，次外层单丝绞向为
Z
向，最外层单丝绞向为
S
向；最外层单丝绞合节径比不超过
12
倍；
[0015]1.2)
制作绝缘线芯：
[0016]采用
CCV
生产线以三层共挤
、
干法交联
、
连续硫化的生产方式在导体外挤包导体屏蔽层
、
绝缘层和绝缘屏蔽层，制得绝缘线芯；绝缘线芯加工生产：
[0017]绝缘屏蔽层是由环保型过氧化物交联型半导电屏蔽料挤包制得；
[0018]绝缘层是由超洁净交联聚乙烯材料挤包制得；
[0019]绝缘屏蔽层是由环保型过氧化物交联型半导电屏蔽料挤包制得；
[0020]1.3)
制得的绝缘线芯加热
(
加速绝缘中交联气体析出及消除绝缘的应力
)。
[0021]1.4)
包裹金属屏蔽层，步骤为：
[0022]采用铜带重叠绕包在经步骤
1.3)
处理的绝缘线芯外；
[0023]所述步骤
2)
中：
[0024]取多根步骤
1)
制得的线芯，与填充材料共同绞合成缆；
[0025]所述步骤
3)
中：
[0026]3.1)
铠装层采用钢丝绞合制成；
[0027]3.2)
外绕包层是由两层非吸湿性带材重叠绕包构成，绕包搭盖率范围为
20
～
30
％；
[0028]3.3)
外护套层是由低烟无卤阻燃聚烯烃护套料挤包制得；
[0029]挤包护套料是采用挤塑机，挤塑机的第1～
10
温区的温度分别为：
120
～
125℃、130
～
140℃、130
～
140℃、140
～
150℃、140
～
150℃、140
～
150℃、145
～
155℃、145
～
155℃、145
～
155℃
和
145
～
155℃
；
[0030]制成电缆的外径范围是
60
～
100mm。
[0031]在步骤
2)
中，还包括附加步骤：附
1)
在缆芯外包裹内绕包层；附
2)
在内绕包层外包裹内护套层；
[0032]所述步骤附
1)
中，内绕包层是由两层非吸湿性带材重叠绕包构成，绕包搭盖率范围为
20
～
30
％；
[0033]所述步骤附
2)
中，内护套层是由低烟无卤阻燃聚烯烃护套料挤包制得
。
[0034]技术原理说明：
[0035]本技术方案选用了导体屏蔽和绝缘屏蔽为环保型过氧化物交联型半导电屏蔽料，其主要成分为聚烯烃基料
、
导电炭黑
、
抗氧化物
、
抗铜剂等
。
绝缘为以低密度聚乙烯为基料，过氧化物为交联剂的
35kV
及以下交联聚乙烯环保型绝缘料，很好地保证了电缆本体的重要电气性能指标
——
局部放电
(1.73Uo)
电压下，无任何由被试电缆产生的超过声明试验灵敏度
(5pC)
的可检测出的放电
)。
[0036]MT/T 818.11
－
2009
标准规定：在
1.73Uo
下，应无任何由被试电缆产生的超过声明试验灵敏度
(10pC
或更优
)
的可检测到的放电
。
[0037]交联聚乙烯绝缘层的热延伸试验：空气温度
200
±
3℃
；负荷时间
15min
；机械应力
20N/cm2。
负载下交联聚乙烯绝缘最大伸长率不大于
130
％
(
优于
MT/T818.11
－
2009
标准负载下交联聚乙烯绝缘最大伸长率不大于
175
％指标要求
)。
[0038]绝缘
tg
δ
试验
(
试样加热至导体温度超过电缆正常运行时导体最高温度
5℃
到
10℃)
不大于5×
10
－
4(
优于
MT/T 818.11
－...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于低烟无卤阻燃聚烯烃护套料的电力电缆的制造方法，其特征是包括步骤：
1)
制作线芯，备用；
2)
取步骤
1)
制得线芯与填充共同绞合得到缆芯；
3)
在步骤
2)
制得线缆外依次包裹护套结构，步骤包括：
3.1)
制造铠装层；
3.2)
制造外绕包层；
3.3)
制造外护套层；所述步骤
1)
中：
1.1)
制作导体：首先，取圆形铜杆在拉丝机上拉制成铜单线；然后，采用绞线机将铜单丝分层绞合：铜单丝按照自内层到外层，分层绞合并逐层紧压；每层的每次紧压采用相应尺寸和角度的模具拉拔，单丝绞向从内至外按照
S、Z、S
设定，次外层单丝绞向为
Z
向，最外层单丝绞向为
S
向；最外层单丝绞合节径比不超过
12
倍；
1.2)
制作绝缘线芯：采用
CCV
生产线以三层共挤
、
干法交联
、
连续硫化的生产方式在导体外挤包导体屏蔽层
、
绝缘层和绝缘屏蔽层，制得绝缘线芯；绝缘线芯加工生产：绝缘屏蔽层是由环保型过氧化物交联型半导电屏蔽料挤包制得；绝缘层是由超洁净交联聚乙烯材料挤包制得；绝缘屏蔽层是由环保型过氧化物交联型半导电屏蔽料挤包制得；
1.3)
制得的绝缘线芯加热；
1.4)
包裹金属屏蔽层，步骤为：采用铜带重叠绕包在经步骤
1.3)
处理的绝缘线芯外；所述步骤
2)
中：取多根步骤
1)
制得的线芯，与填充材料共同绞合成缆；所述步骤
3)
中：
3.1)
铠装层采用钢丝绞合制成；
3.2)
外绕包层是由两层非吸湿性带材重叠绕包构成，绕包搭盖率范围为
20
～
30
％；
3.3)
外护套层是由低烟无卤阻燃聚烯烃护套料挤包制得；挤包护套料是采用挤塑机，挤塑机的第1～
10
温区的温度分别为：
120
～
125℃、130
～
140℃、130
～
140℃、140
～
150℃、140
～
150℃、140
～
150℃、145
～
155℃、145
～
155℃、145
～
155℃
和
145
～
155℃
；制成电缆的外径范围是
60
～
100mm。2.
根据权利要求1所述的基于低烟无卤阻燃聚烯烃护套料的电力电缆的制造方法，其特征是在步骤
2)
中，还包括附加步骤：附
1)
在缆芯外包裹内绕包层；附
2)
在内绕包层外包裹内护套层；所述步骤附
1)
中，内绕包层是由两层非吸湿性带材重叠绕包构成，绕包搭盖率范围为
20
～
30
％；所述步骤附
2)
中，内护套层是由低烟无卤阻燃聚烯烃护套料挤包制得
。3.
根据权利要求1或2所述的基于低烟无卤阻燃聚烯烃护套料的电力电缆的制造方法，
其特征是所述步骤
1)
中：
1.1)
制作导体：取直径
Φ
8mm
铜杆拉制成直径
Φ
3.33mm
铜单线，铜单丝公差要求
3.33
±
0.01mm
，铜单丝延伸率
≥35
％，铜单丝电阻率不超过
0.017241
Ω
·
mm2/m
；采用绞线机将铜单丝分层绞合：铜单丝按照自内层到外层，依次为1根
、6
根
、12
根和
18
根单丝排列，分成四层经过三次紧压，每层紧压紧压依次分配：6盘线盘
、12
盘线盘和
18
盘线盘；每层每次紧压采用相应尺寸和角度的模具拉拔，单丝绞向从内至外按照
S、Z、S
设定，次外层单丝绞向为
Z
向，最外层单丝绞向为
S
向；最外层单丝绞合节径比不超过
12
倍；制得导体为：
20℃
导体直流电阻＜
0.0601
Ω
/km
；导体称重截面积是
295mm2；导体外径是
20.6
±
0.2mm
；
1.2)
制作绝缘线芯：采用三层共挤
、
干法交联
、
连续硫化的生产方式挤包制成导体屏蔽层
、
绝缘层和绝缘屏蔽层，得到绝缘线芯；绝缘线芯采用
CCV
生产线加工生产：绝缘屏蔽层：绝缘屏蔽层是由环保型过氧化物交联型半导电屏蔽料挤包制得，绝缘屏蔽层的标称厚度是
1.0mm
；绝缘屏蔽层的挤包采用
Φ
80
挤出机，机头滤网采用四层，它们分别为
20
目
、120
目
、80
目和
20
目；挤出机的第1～8温区的温度分别为：
80℃、100℃、110℃、112℃、112℃、115℃、116℃
和
118℃
，挤出机的螺杆转速是
9.6
转
/
分钟，挤出压力是
345bar
；绝缘层：绝缘层是由超洁净交联聚乙烯材料挤包制得，绝缘层的标称厚度是
4.5mm
；绝缘层的挤包采用
Φ
200
挤出机，机头滤网采用七层，它们分别为
20
目
、80
目
、150
目
、300
目
、150
目
、80
目和
20
目，挤出机的第1～8温区的温度分别为：
116℃、118℃、118℃、118℃、118℃、118℃、118℃
和
120℃
，挤出机的螺杆转速是
6.0
转
/
分钟，挤出压力是
220bar
；导体屏蔽层：导体屏蔽层是由环保型过氧化物交联型半导电屏蔽料挤包制得，导体屏蔽层的标称厚度是
0.8mm
；导体屏蔽层的挤包采用
Φ
80
挤出机，机头滤网采用四层，它们分别为
20
目
、1...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋超，沈清，刘雄军，李斌，祝军，韩啸，
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：