一种高阻燃绿色环保中压聚丙烯绝缘电缆的制作方法

1.本实用新型属于电线电缆技术领域，具体涉及一种高阻燃绿色环保中压聚丙烯绝缘电缆。


背景技术：

2.自20世纪60年代，xlpe开始用作中压电缆绝缘，聚乙烯交联后，由热塑性转变为热固性，耐热性能大幅提高，电缆导体长期工作温度可达90℃。并随着电缆挤出工艺的进步获得长足的发展，合成技术特别是催化剂的不断创新、洁净度的不断提升，现有xlpe绝缘电缆已在
±
320kv直流输电工程、500kv交流输电工程中获得实际应用，并积累了丰富的工程运维经验。
3.xlpe绝缘电缆的运行寿命约为40年，由于xlpe是热固性聚合物，电缆退役后绝缘无法被再次熔融加工利用，焚烧、裂解、掩埋等手段不仅消耗大量能源，还对环境造成很大负面影响。另一方面，聚乙烯交联过程需要高压、高温的惰性环境，挤出工艺也需精密控制防止焦烧等现象，工艺过程相对复杂。另外，交联副产物容易造成微孔缺陷并产生局部放电，在高压直流电场下易引发空间电荷积聚，不仅严重缩短电缆运行寿命，还对工人身体健康造成不利影响。鉴于以上缺点，xlpe已经不能满足绿色可持续的当代社会经济发展需求，开发可替代xlpe绝缘的热塑性绝缘材料是电力电缆绝缘发展的重要方向。
4.目前市场上用于供电的中压电缆多为阻燃聚氯乙烯护套和低烟无卤阻燃电缆，其阻燃性能仅限于满足国标gb/t 19666-2005中阻燃的要求，无法满足现在新的规范gb 31247-2014要求，这些电缆在火灾发生时可能会释放出大量的热量，给人员逃生和消防救援带来很大的困难，对于满足b1级性能要求的绿色环保中压电缆目前在市面上仍属于空白。


技术实现要素：

5.为了解决上述存在的技术问题，本实用新型提供一种高阻燃绿色环保中压聚丙烯绝缘电缆，包括缆芯、包覆在所述电缆内芯外侧的隔氧层、包覆在所述隔氧层外侧的隔离层、包覆在所述隔离层外侧的外护套层。
6.所述缆芯包括绕包带和电缆内芯，所述缆芯的横截面为圆形，缆芯的外部为绕包带，缆芯的内部由三根成倒三角排列的电缆内芯组成。
7.所述电缆内芯包括铜导体层、包覆在所述铜导体层外侧的导体屏蔽层、包覆在所述导体屏蔽层外侧的聚丙烯绝缘层、包覆在所述聚丙烯绝缘层外侧的绝缘屏蔽层和包覆在所述绝缘屏蔽层外侧的铜带屏蔽层。
8.所述铜导体采用符合标准gb/t 3956-2008中要求的第2种绞合紧压铜导体，导体表面光洁、无损伤绝缘的毛刺、锐边以及凸起或断裂的单线。
9.所述导体屏蔽层采用热塑性聚丙烯半导电内屏料。主要作用为均匀线芯外表面电场，避免因导体表面不光滑以及线芯绞合产生的气隙而造成导体和绝缘发生局部放电。
10.优选的，所述隔离层由玻璃纤维带通过绕包的方式包覆于隔氧层的外侧。
11.优选的，所述隔氧层和隔离层之间还设有铠装层。
12.所述铠装层中，为保证电缆的抗压性，保护缆芯内部结构不受外力的破坏在隔氧层表面采用双层间隙绕包镀锌钢带铠装结构，绕包间隙率≤50％，钢带绕包平整，无卷边、翘边、松包、漏包等现象。
13.进一步地，所述铠装层由钢带通过绕包的方式包覆于隔氧层的外侧。
14.隔离层是在铠装层的表面再绕包一层无碱玻璃纤维绕包带，在电缆受火时燃烧结壳，防止火焰烧进线芯。
15.为确保电缆整体的高阻燃和低释放热量特性，隔氧层采用氧指数47以上的b1级专用低烟无卤隔氧料，挤出工艺采用半挤压式工艺，缆芯需抽真空处理。
16.优选的，所述电缆内芯的内径相同，紧密排列于所述缆芯的内部。
17.优选的，所述绕包带为阻燃非吸湿性材料，通过绕包的方式包覆于三根电缆内芯的外部；为防止电缆松散且保证整根电缆的阻燃性能，缆芯外采用合适的阻燃型非吸湿性绕包带扎紧。
18.优选的，所述铜带屏蔽层由软铜带通过重叠绕包的方式包覆于绝缘屏蔽层的外侧。
19.所述铜带屏蔽层由一层重叠绕包的软铜带组成，绕包连续均匀、平整光滑、没有断裂。铜带应采用缠绕或焊接方式。软铜带应符合gb/t 11091，铜带的最小厚度应不小于标称值的90％。
20.所述绝缘屏蔽层采用采用热塑性聚丙烯半导电可剥离或不可剥离的半导电外屏料。外半导电屏蔽层需与绝缘层外表面接触很好，且与金属屏蔽层等电位，避免因电缆绝缘表面缺陷而与金属屏蔽层发生局部放电。
21.优选的，所述软铜带的搭盖率为5-15％。
22.优选的，所述绕包带和电缆内芯之间的空隙处填充有填充绳。为保证电缆的圆整性，缆芯之间采用与电缆运行温度相适应，并对绝缘材料不产生任何有害影响的高阻燃填充绳进行填充，同时确保铜屏蔽带之间接触良好。
23.优选的，所述外护套层采用紧压结构进行绞合。
24.所述外护套层中，外护套主要作用是对电缆的机械防护，保护电缆的内部，防止环境因素对电缆的侵蚀，因此护套结构设计结构主要考虑机械防护及特殊功能的实现。本产品采用b1级专用低烟无卤护套材料，此材料具有高阻燃(氧指数高于38)、优良机械性能、低烟无卤、低热释放、燃烧后无滴落等特性。
25.本实用新型的技术方案相比现有技术具有以下优点：
26.采用多层复合结构制造高阻燃绿色环保中压聚丙烯绝缘电缆，单一的阻燃结构很难满足产品的b1级燃烧性能，所以本产品在结构设计时采用双层复合式阻燃结构，该结构在保持优良机械性能的同时，有助于提升绝缘电缆的阻燃性能，满足国标gb/t 19666-2005中阻燃的要求。
27.采用聚丙烯绝缘材料，提高了电缆的载流能力，使线路更安全。同时，电缆更为环保，符合循环经济特点。
28.本实用新型得到的绝缘电缆相对现有的xlpe绝缘电缆具有耐温等级高(105-110
℃)，载流量大特点。另外，电缆具备较好的电气性能，安全级别高，在线路改造上是解决配网电力传输效率的优选产品，在燃烧时具有良好的成炭效果，能够形成连续致密的保护炭层，抑制了烟和热量的传递以及氧气与基体的接触，从而有效的提高防火阻燃性能；不仅能够有效避免火灾的发生或蔓延，其低烟无卤的特性也能为高层建筑中发生火灾时人员逃生以及消防救援赢得宝贵的时间。
附图说明
29.图1为高阻燃绿色环保中压聚丙烯绝缘电缆的结构示意图。
30.图2为高阻燃绿色环保中压聚丙烯绝缘电缆的工艺流程图。
31.附图标记说明：1-铜导体层，2-导体屏蔽层，3-聚丙烯绝缘层，4-绝缘屏蔽层，5-铜带屏蔽层，6-填充绳，7-绕包带，8-隔氧层，9-铠装层，10-隔离层，11-外护套层。
具体实施方式
32.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
33.实施例1
34.一种高阻燃绿色环保中压聚丙烯绝缘电缆，包括缆芯、包覆在电缆内芯外侧的隔氧层8、包覆在隔氧层8外侧的隔离层10和包覆在隔离层10外侧的外护套层11。
35.缆芯包括绕包带7和电缆内芯，缆芯的横截面为圆形，缆芯的外部为绕包带7，缆芯的内部由三根成倒三角排列的电缆内芯组成。
36.电缆内芯包括铜导体层1、包覆在铜导体层1外侧的导体屏蔽层2、包覆在导体屏蔽层2外侧的聚丙烯绝缘层3、包覆在聚丙烯绝缘层3外侧的绝缘屏蔽层4和包覆在绝缘屏蔽层4外侧的铜带屏蔽层5。
37.实施例2
38.一种高阻燃绿色环保中压聚丙烯绝缘电缆，其特征在于，包括缆芯、包覆在电缆内芯外侧的隔氧层8、包覆在隔氧层8外侧的铠装层9、包覆在铠装层9外侧的隔离层10和包覆在隔离层10外侧的外护套层11；铠装层9由钢带通过绕包的方式包覆于隔氧层8的外侧。
39.缆芯包括绕包带7和电缆内芯，缆芯的横截面为圆形，缆芯的外部为绕包带7，缆芯的内部由三根成倒三角排列的电缆内芯组成。
40.电缆内芯包括铜导体层1、包覆在铜导体层1外侧的导体屏蔽层2、包覆在导体屏蔽层2外侧的聚丙烯绝缘层3、包覆在聚丙烯绝缘层3外侧的绝缘屏蔽层4和包覆在绝缘屏蔽层4外侧的铜带屏蔽层5。
41.隔离层10由玻璃纤维带通过绕包的方式包覆于隔氧层8的外侧。
42.实施例3
43.一种高阻燃绿色环保中压聚丙烯绝缘电缆，包括缆芯、包覆在电缆内芯外侧的隔氧层8、包覆在隔氧层8外侧的隔离层10和包覆在隔离层10外侧的外护套层11。
44.缆芯包括绕包带7和电缆内芯，电缆内芯的内径相同，紧密排列于缆芯的内部；缆芯的横截面为圆形，缆芯的外部为绕包带7，缆芯的内部由三根成倒三角排列的电缆内芯组成。
45.电缆内芯包括铜导体层1、包覆在铜导体层1外侧的导体屏蔽层2、包覆在导体屏蔽层2外侧的聚丙烯绝缘层3、包覆在聚丙烯绝缘层3外侧的绝缘屏蔽层4和包覆在绝缘屏蔽层4外侧的铜带屏蔽层5。
46.绕包带7为阻燃非吸湿性材料，通过绕包的方式包覆于三根电缆内芯的外部。
47.铜带屏蔽层5由软铜带通过重叠绕包的方式包覆于绝缘屏蔽层4的外侧。
48.软铜带的搭盖率为5-15％。
49.绕包带7和电缆内芯之间的空隙处填充有填充绳6。
50.外护套层11采用紧压结构进行绞合。
51.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。