[发明专利]中压或高压电气设备

说明书

本发明涉及电气设备(1，20，30)，其包括由包含如下的聚合物组合物制成的交联的层(3，4，5，21，22，23，31，32)：至少一种包含至少一个环氧官能团的聚合物A；和包含至少一个反应性官能团的交联剂B，所述反应性官能团可与所述聚合物A的环氧官能团反应以使所述聚合物A交联。所述设备特征在于，聚合物组合物还包括包含如下的化合物C：至少一个芳族基团；和反应性基团，所述反应性基团可与通过在聚合物A的交联过程中所述环氧官能团的打开而形成的羟基官能团物理性相互作用。

本发明涉及电缆或电缆附件类型的电气设备。它典型地但不排他地应用于低压(特别地低于6kV)、中压(特别地6至45-60kV)或高压(特别地高于60kV，且其可范围达最大800kV)动力电缆的领域，不管它们是直流还是交流。

动力电缆典型地包括中心电导体和至少一个通过本领域技术人员公知的技术(特别地通过过氧化物途径)交联的电绝缘层。

就过氧化物的分解产物而言，过氧化物途径正在趋向于越来越多地被避免，所述过氧化物的分解产物在电缆的制造过程中显示出缺陷，实际上一旦电缆处于工作配置时更甚之。这是因为，在交联过程中，过氧化物分解并形成交联副产物，比如，特别地，甲烷、苯乙酮、枯基醇、丙酮、叔丁醇、α-甲基苯乙烯和/或水。从枯基醇形成水是相对缓慢的，且可在几个月后发生，一旦电缆处于工作配置实际上甚至在数年后发生。因而显著地增加交联的层的击穿(breakdown)风险。此外，如果在交联阶段过程中形成的甲醇没有从交联的层排出，涉及甲烷的爆炸和其点燃能力的风险就不可忽视。一旦电缆投入使用，这种气体也可造成损害。即便存在限制电缆内甲烷的存在的解决方法，比如，例如，热处理电缆以加速甲烷扩散到电缆外，当交联的层的厚度高时其也变得冗长且昂贵。

作为不使用过氧化物途径的交联方法的实例，可提到文件US-4826726，其描述了耐热电缆，其包括被交联的层围绕的细长电导体，所述交联的层由包含如下的组合物得到：包含环氧乙烷官能团的烯属共聚物以及乙烯和不饱和二羧酸酐的共聚物类型的聚合的化合物(作为交联剂)。

但是，一旦所述组合物已经是交联的，得到的层未表现出拉伸强度和断裂伸长率的最佳性质，特别在电缆的寿命期间(参见老化)。

本发明的目的是通过提供包括交联的层的电缆或电缆附件类型的电气设备而克服现有技术的技术缺点，其制造显著地限制交联副产物(例如，甲烷和/或水)的存在，同时保证在电气设备的寿命期间的最佳机械性质(拉伸强度和断裂伸长率)。

本发明的一个主题是电气设备，其包括由包含如下的聚合物组合物得到的交联的层：

-至少一种包含至少一个(种)环氧官能团的聚合物A，和

-包含至少一个(种)反应性官能团的交联剂B，所述反应性官能团能够与所述聚合物A的环氧官能团反应以使所述聚合物A能交联，

其特征在于，所述聚合物组合物额外包含化合物C，所述化合物C包含：

-至少一个(种)芳族基团，和

-反应性基团，所述反应性基团能够与通过在聚合物A的交联过程中所述环氧官能团的打开而形成的羟基官能团物理性相互作用。

凭借本发明，交联的层使得可避免使用有机过氧化物，同时在一方面保证高的交联水平和在另一方面保证在电气设备的寿命期间非常良好的由拉伸强度和断裂伸长率(根据法国标准NF EN 608 11-1-1)构成的类型的机械性质。

此外，本发明的交联的层表现出经济、易于加工(特别地通过挤出)、和易于制造的优点，因为它无需借助于限制性的排放过程。

化合物C