环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆的制作方法

1.本发明属于电力电缆技术领域，具体涉及一种环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆。


背景技术：

2.交联聚乙烯绝缘电力电缆是电力传输中的最重要产品之一，电压等级从低压、中压、高压到超高压(500kv)均属于成熟产品，是电网构建的首选产品。但中压及以上交联聚乙烯(xlpe)绝缘电力电缆产品生产设备成本高、材料消耗大、环境污染等问题一直无法彻底解决，同时交联聚乙烯材料在达到使用寿命后因其交联特性，再回收利用和降解处理难度大，并且处理又会对环境造成二次污染。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆，能满足在105℃高温下长期工作，并保证在变频电源和变频电机之间连接中的中压电力电缆，保证变频器正常运行和变频器不受到电磁干扰。
4.解决本发明技术问题所采用的技术方案是提供一种环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆，包括：电缆芯和设置于电缆芯外的外保护层，电缆芯包括：绝缘线芯和设置于绝缘线芯与外保护层之间的填充条，绝缘线芯包括：导电芯和设置于导电芯外的导电芯保护层，导电芯保护层包括：聚丙烯绝缘层。
5.优选的是，绝缘线芯设置于电缆芯的中央。
6.优选的是，绝缘线芯至少为两条，填充条在绝缘线芯之间均匀分布。
7.优选的是，填充条包括：屏蔽导体、设置于屏蔽导体外的绝缘料，绝缘料填充于屏蔽导体、绝缘线芯、外保护层之间。
8.优选的是，外保护层包括外屏蔽层，屏蔽导体的材质为铜，外屏蔽层的材质为铜。
9.优选的是，绝缘料为聚丙烯绝缘料。
10.优选的是，与电缆长度垂直的方向上，填充条为扇形。
11.优选的是，导电芯保护层还包括：热塑性内屏蔽层、热塑性外屏蔽层、铜带屏蔽层，在导电芯外由内到外按照热塑性内屏蔽层、聚丙烯绝缘层、热塑性外屏蔽层、铜带屏蔽层的顺序依次排布。
12.优选的是，外保护层包括由内到外依次排布的外屏蔽层、内护层、铠装层、外护套层。
13.优选的是，外护套层的制备原料中包括阻燃剂，阻燃剂包括氢氧化镁和氢氧化铝。
14.优选的是，氢氧化镁、氢氧化铝的质量比为(1～5)：(1～8)。
15.优选的是，导电芯为铜导体。
16.优选的是，绝缘线芯至少为三条，填充条至少为三条。
17.本发明中的环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆，导电芯保护层包括聚丙烯绝缘
层，通过结构设计，新材料应用，能满足在105℃高温下长期工作，并保证在变频电源和变频电机之间连接中的中压电力电缆，保证变频器正常运行和变频器不受到电磁干扰。本发明中的环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆耐温等级高(105-110℃)、载流量大，生产过程中不会产生造成环境污染的有害气体，不需要交联，降低硫化管加热产生的高能耗，生产速度更快、效率更高，适合大长度生产。电缆寿命终止时，材料可以回收利用，符合现今循环利用的环保理念，是中压电缆发展应用的新方向。
附图说明
18.图1是本发明实施例2中的环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆的结构示意图；
19.图2是本发明实施例2中的填充条的结构示意图；
20.图3是本发明实施例2中的填充条的尺寸图；
21.图4是本发明实施例3中的填充条的尺寸图；
22.图5是本发明实施例2中的环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆的生产工艺流程图。
23.图中：1-绝缘线芯；11-导电芯；12-热塑性内屏蔽层；13-聚丙烯绝缘层；14-热塑性外屏蔽层；15-铜带屏蔽层，2-填充条；21-屏蔽导体；22-绝缘料；3-外屏蔽层；4-内护层；5-铠装层；6-外护套层；7-外保护层。
具体实施方式
24.为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
25.下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
26.实施例1
27.本实施例提供一种环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆，包括：电缆芯和设置于电缆芯外的外保护层，电缆芯包括：绝缘线芯和设置于绝缘线芯与外保护层之间的填充条，绝缘线芯包括：导电芯和设置于导电芯外的导电芯保护层，导电芯保护层包括：聚丙烯绝缘层。
28.本实施例中的环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆，导电芯保护层包括聚丙烯绝缘层，通过结构设计，新材料应用，能满足在105℃高温下长期工作，并保证在变频电源和变频电机之间连接中的中压电力电缆，保证变频器正常运行和变频器不受到电磁干扰。本实施例中的环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆耐温等级高(105-110℃)、载流量大，生产过程中不会产生造成环境污染的有害气体，不需要交联，降低硫化管加热产生的高能耗，生产速度更快、效率更高，适合大长度生产。电缆寿命终止时，材料可以回收利用，符合现今循环利用的环保理念，是中压电缆发展应用的新方向。
29.实施例2
30.如图1、2所示，本实施例提供一种环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆，包括：电缆芯和设置于电缆芯外的外保护层7，电缆芯包括：绝缘线芯1和设置于绝缘线芯1与外保护
层7之间的填充条2，绝缘线芯1包括：导电芯11和设置于导电芯11外的导电芯保护层，导电芯保护层包括：聚丙烯绝缘层13(pp层)。
31.优选的是，绝缘线芯1设置于电缆芯的中央。
32.优选的是，绝缘线芯1至少为两条，填充条2在绝缘线芯1之间均匀分布。
33.优选的是，填充条2包括：屏蔽导体21、设置于屏蔽导体21外的绝缘料22，绝缘料22填充于屏蔽导体21、绝缘线芯1、外保护层7之间。
34.优选的是，外保护层7包括外屏蔽层3，屏蔽导体21的材质为铜，外屏蔽层3的材质为铜。
35.通过屏蔽导体21、外屏蔽层3的双金属层屏蔽，大大提高了抗高频电磁干扰的能力。其中，屏蔽导体21、外屏蔽层3均为铜屏蔽层。
36.优选的是，绝缘料22为聚丙烯绝缘料。
37.优选的是，与电缆长度垂直的方向上，填充条2为扇形。
38.优选的是，导电芯保护层还包括：热塑性内屏蔽层12、热塑性外屏蔽层14、铜带屏蔽层15，在导电芯11外由内到外按照热塑性内屏蔽层12、聚丙烯绝缘层13、热塑性外屏蔽层14、铜带屏蔽层15的顺序依次排布。
39.优选的是，外保护层7包括由内到外依次排布的外屏蔽层3、内护层4、铠装层5、外护套层6。具体的，外护套层6为无卤低烟外护套层。
40.优选的是，外护套层6的制备原料中包括阻燃剂，阻燃剂包括氢氧化镁和氢氧化铝。
41.优选的是，氢氧化镁、氢氧化铝的质量比为(1～5)：(1～8)。
42.优选的是，导电芯11为铜导体。
43.优选的是，绝缘线芯1至少为三条，填充条2至少为三条。
44.具体的，本实施例中的电缆用于连接变频电源和变频电机。
45.具体的，本实施例中的绝缘线芯1为三条，填充条2为三条。
46.扇形填充条2中加入屏蔽导体21，屏蔽导体21为铜导体，使屏蔽导体21固定在扇形填充条2的中间，成缆时加入绝缘线芯1的间隙，保证了三根屏蔽导体21的对称结构。
47.具体的，本实施例中的环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆的制作工艺流程如下：
48.将铜导体绞合，得到导电芯11，进行检验；
49.在导电芯11外进行三层共挤出由内到外依次排布的热塑性内屏蔽层12、聚丙烯绝缘层13、热塑性外屏蔽层14，进行检验；
50.在热塑性外屏蔽层14外制作铜带屏蔽层15，得到绝缘线芯1，进行检验；
51.将铜导体绞合，得到屏蔽导体21，进行检验；
52.在屏蔽导体21外挤出聚丙烯绝缘料22生产扇形填充条2；
53.将绝缘线芯1与扇形填充条2成缆，得到电缆芯，进行检验；
54.在电缆芯外制作外屏蔽层3，外屏蔽层3为铜带，进行检验；
55.在外屏蔽层3外挤包内护层4，进行检验；
56.在内护层4外进行铠装，得到铠装层5，进行检验；
57.在铠装层5外挤包外护套层6，进行检验；
58.进行火花检验；
59.进行局部放电试验，进行检验；
60.进行耐压试验，进行检验；
61.进行印字，进行检验；
62.入库。
63.为保证电缆正常运行，现对本实施例中的各层结构的设计目的说明如下：
64.1、绝缘线芯1：该绝缘线芯1是保证电缆施加三相交流电u0/u下，电缆可在温度105℃下长期可靠运行不少于30年的保证。
65.2、填充条2和外屏蔽层3：在变频器运行时，高频下产生较大的电磁干扰和电流，三条填充条2中的屏蔽导体21三芯对称结构可有效降低高频电磁干扰产生的电流，同时把生产的干扰电流接入大地，起到对绝缘线芯1的保护和电磁屏蔽，填充条2和外屏蔽层3组成的复合屏蔽结构，可最大程度降低高频电磁干扰，保证变频器和线路正常稳定运行。
66.3、内护层4：该内护层4用于避免铠装层5对外屏蔽层3的破坏。
67.4、铠装层5：该铠装层5用于避免电缆可能受到外部的压力或拉力对电缆内部结构的损伤。
68.5、外护套层6：该外护套层6的制备原料中包括阻燃剂，阻燃剂包括氢氧化镁和氢氧化铝，且外护套层6的阻燃剂的主要材料为氢氧化镁和氢氧化铝，氢氧化镁和氢氧化铝占阻燃剂至少90mas％以上，氢氧化镁和氢氧化铝在受热作用下分解产生金属氧化物和水，满足绿色环保要求，同时在电缆运行过程中防止外部水汽进入电缆内部对电缆安全运行造成影响。
69.6、环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆的合格是由电缆综合结构决定，各层之间的相互的配合关系是保证电缆安全可靠运行的关键。
70.实施例中的环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆，导电芯保护层包括聚丙烯绝缘层13，通过结构设计，新材料应用，能满足在105℃高温下长期工作，并保证在变频电源和变频电机之间连接中的中压电力电缆，保证变频器正常运行和变频器不受到电磁干扰。本实施例中的环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆耐温等级高(105-110℃)、载流量大，生产过程中不会产生造成环境污染的有害气体，不需要交联，降低硫化管加热产生的高能耗，生产速度更快、效率更高，适合大长度生产。电缆寿命终止时，材料可以回收利用，符合现今循环利用的环保理念，是中压电缆发展应用的新方向。
71.实施例3
72.本实施例提供一种环保型中压聚丙烯绝缘变频电力电缆，与实施例2中的电缆的区别为：尺寸规格不同。
73.如下表1，提供了实施例2、3中的电缆的具体尺寸，实施例2中的电缆型号为wdza-ppby23-8.7/10-3*95，实施例3中的电缆型号为wdza-ppby23-26/35-3*300。
74.表1 电缆结构尺寸
[0075][0076]
如图3所示，实施例2中电缆wdza-ppby23-8.7/10-3*95中的填充条的宽度为30.0mm，高度为12.5mm。填充条内的屏蔽导体的直径为4.1mm。
[0077]
实施例3中电缆wdza-ppby23-26/35-3*300中的填充条的宽度为58.5mm，高度为26.5mm。填充条内的屏蔽导体的直径为6.4mm。
[0078]
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。