[发明专利]硅烷可交联聚乙烯生产10-35kV电力电缆的生产工艺及设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力电缆的生产技术，尤指一种硅烷可交联聚乙烯生产10-35kV电力电缆的生产工艺及设备。

背景技术

目前，生产电力电缆外侧的包覆层大多采用3大交联工艺技术，即过氧化物交联、硅烷交联以及幅照交联，这三大交联技术由于各有利弊，经过十几年来的发展后，现已形成过氧化物交联占据10kV及以上的交联电缆市场，10kV及以下的电力电缆及架空电缆则以硅烷交联为主，幅照交联料由于设备投入大，产品的极限性较大，且运行费用大，因此只在较小范围的特种电缆上具备优势。

10kV及以上电力电缆的铜芯外包覆的绝缘橡胶层一般为三层，最接近铜芯的为内屏蔽层，中间的为绝缘层，最外层为外屏蔽层，在生产中对其要求为内屏蔽层和绝缘层要紧密熔合，最外层的外屏蔽层与中间的绝缘层要有一定的紧密度，也要方便将来使用过程中便于剥离。鉴于此，采用过氧化物交联聚乙烯，比较容易达到以上要求。

而10kV以下的电力电缆的铜芯外包覆的绝缘橡胶层一般就一层，多采用硅烷可交联聚乙烯来生产。而该做法因挤出时物料温度较高（约190℃），很难控制其形成复合层，对于10kV以上的电力电缆由于产品的包覆层涉及到3层材料（半导电内屏蔽料，绝缘材料，外导电屏蔽料）的挤出，要确保最外层的外导电屏蔽料与中间层的绝缘材料要有一定的可剥离性强度，难度较大。

10kV 至35kV电力电缆的生产至今为止主要还是采用过氧化物在 CCV交联生产线（悬链式交联生产线）上生产，如图1所示，过氧化物交联聚乙烯物料通过专用三层共挤设备2′挤出成型至铜芯1′上形成包覆层，再通过约100多米长的硫化管道3′使其物性稳定，在硫化过程中需加温、加压及充氮气，然后再经过20~30米的自然冷却（通过冷却槽4′），之后再进行收线。由于过氧化物可交联聚乙烯物料的挤出温度较低（约120℃），因此采用三层共挤设备即可保证外屏蔽层与中间绝缘层具有一定的紧密度，又有一定的可剥离性。

但是采用CCV生产线具有以下缺陷：

1、厂房长度不少于120米；

2、专用的三层共挤设备联同厂房的投入往往在2000万元以上；

3、由于生产线长达一百多米，每次生产的损耗至少有上百米的废电缆；

4、生产时需耗用氮气，因此每吨的材料生产成本比普通的挤出机生产线至少高出千元/吨；

5、专用的过氧化物可交联聚乙烯材料比硅烷可交联聚乙烯昂贵很多，材料成本高。

由于投入、运行及材料成本高，众多电缆厂尝试改用硅烷可交联聚乙烯来生产10kV 及35kV电力电缆，但又由于该产品涉及到三层材料的挤出，并要确保外层电屏蔽料与绝缘材料有一定的可剥离性强度，因此在现有的3层共挤的设备及工艺流程始终无法彻底保证外导电屏蔽材料的可剥离性强度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种硅烷可交联聚乙烯生产10-35kV电力电缆的生产工艺及设备，通过该工艺设备，采用硅烷可交联聚乙烯也可生产10-35kV的电力电缆，且可保证外导电屏蔽层的可剥离性强度。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：

一种硅烷可交联聚乙烯生产10-35kV电力电缆的生产工艺，包括如下步骤：

（1）放线：将铜芯放线至生产线上；

（2）成型内屏蔽层及中层绝缘层：用半导电内屏蔽料及硅烷可交联聚乙烯物料以双层共挤设备挤出成型至铜芯上形成包覆层；

（3）冷却：对步骤（2）成型后的产品进行冷却；

（4）成型外屏蔽层：用第三台挤出机将半导电外屏蔽料包覆在最外层形成第三层；

（5）冷却：对步骤（4）成型后的产品进行冷却； 

（6）收卷：将步骤（5）冷却后的产品进行收卷；

（7）定型：对收卷后的产品进行蒸煮定型。

其中：所述步骤（3）中采用自然冷却或者风冷冷却。

所述步骤（3）中进行无尘处理。

所述步骤（5）采用水冷冷却。

一种硅烷可交联聚乙烯生产10-35kV电力电缆的生产设备，依序设置有半导电内屏蔽料及硅烷可交联聚乙烯物料的双层共挤设备、无尘封闭管道、半导电外屏蔽料的第三层挤出设备及冷却水槽。

在冷却水槽之后还进一步设置有收线装置。

在收线装置之后进一步设置有蒸煮定型设备。