[发明专利]绕组电缆绝缘用交联聚乙烯

说明书

技术领域

本发明涉及一种绕组电缆绝缘材料，特别是一种既具有橡胶的柔软性，同时又具有交联聚乙烯的机械和电性能，尤其是低电力损耗的绕组电缆绝缘用交联聚乙烯。

背景技术

中高压绕组电缆为满足绕线和嵌线，要求具有一定的柔软性，因此其绝缘基本都采用橡皮例如乙丙胶(EPR)，例如：中国专利CN1431665公开的柔软高压绕组电缆，采用二元乙丙橡胶为主材料绝缘；中国专利CN1652261公开的中压绕组电缆，由70-90％三元乙丙胶与10-30％EVA组成绝缘。橡皮绝缘虽然具有较好的柔软性，但橡胶例如EPR的四大电气参数(耐电强度Ekp、绝缘电阻ρ_v、介电常数ε和介质损耗角正切tgδ)均相对较差，特别是ε和tgδ太大，造成传输功率损耗很大，功率损耗相对较交联聚乙烯大1000倍以上(表1)，而且易引起电机、变压器发热。而交联聚乙烯绝缘(XLPE)，有极佳的电气性能，特别是低是电力损耗，但其为刚硬体，其柔软性差，难以满足绕组电缆绕线和嵌线要求，绕线和嵌线十分困难，因此至今未有报导中高压绕组电缆绝缘采用交联聚乙烯。

现有技术，人们也有提出对交联聚烯烃进行柔软性改性，例如：

中国专利CN1962741公开的硅烷交联聚烯烃电缆料，采用40-85wt％乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)，15-60wt％乙丙胶(EPM、EPDM)和/或硅橡胶(SiR)。使电缆弯曲半径可以达到电缆直径的5倍左右。中国专利CN1730531公开的6KV及以上交联聚乙烯绝缘，由100份交联聚乙烯，15-30份乙烯/醋酸乙烯，1.5-3份过氧化物交联剂改性。上述交联聚乙烯矛软改性，所用改性物均会导致介电常数(ε)和介质损耗角正切(tgδ)增高，从而造成传输功率损耗增加。例如EVA必须加高量才有明显软化作用，而EVA的tgδ为0.003～0.02，比PE、XLPE高几十倍到200倍；EPR更是使XLPE的4大电性大幅度下降；硅橡胶(SiR)的ε和tgδ分别为3.3和0.3～0.8，这些均易造成改性XLPE的介电常数(ε)和介质损耗角正切(tgδ)增高，并且难以达到中高压用XLPE绝缘要求，因此上述软化改性只能用于低电状态。由此，现有技术单一用橡胶改性XLPE，只是单一考虑柔软，而未考虑电性能的满足，尤其是高电压下的电损耗。因此仍有值得改进的地方。

发明内容

本发明目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种耐压等级高，柔软性好，功率损耗小的绕组电缆绝缘用交联聚乙烯。

本发明目的实现，主要改进是在EVA改性过氧化物交联的交联聚乙烯料中加入聚异丁烯(PISOB)或丁基橡胶(iiR)，使得柔软改性后的交联聚乙烯，既保留交联聚乙烯原来的优良电气性能，同时又得到柔软改性，从而克服上述现有技术的不足，实现本发明目的(表2)。具体说，本发明绕组电缆绝缘用交联聚乙烯，其特征是包括：

低密度聚乙烯(LDPE)              100重量份

乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)      35～55重量份

聚异丁烯(PISOB)或丁基橡胶(iiR)  30～45重量份

过氧化交联剂                    1.5～2.2重量份，交联而成。

本发明物料中：

低密度聚乙烯(LDPE)也与现有技术基本相同，还可以包括线性低密度聚乙烯(LLDPE)。

试验发现，EVA中尤以含醋酸乙烯酯(VA)20-28wt％为更好，可以使ε和tgδ保持较低值，从而获得更好的电性能。

所用过氧化交联剂，与现有技术基本相同，例如较常用有过氧化二异丙苯(DCP)，过氧化氢异丙苯，二过氧化氢二异丙苯(DHP)等。使用量也与现有技术大致相仿。

此外，根据使用性能要求，还可以加入交联聚烯烃常用的添加剂，例如0.3～0.5重量份抗氧剂(例如抗氧剂300或1010或1035或B835)，以提高使用寿命。

本发明交联聚乙烯制备方法与现有技术基本相仿，可以采用现有制备交联聚乙烯方法制备。