[发明专利]一种抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电缆领域，具体是一种抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆其制备方法。

背景技术

交联聚乙烯绝缘电缆在使用中一定程度上会产生绝缘收缩，会导致电缆导体上的绝缘与电缆的中间接头或终端形成空隙，甚至导体会裸露，形成安全隐患，大大降低了电缆安全供电的可靠性，严重时甚至造成短路、引发火灾。

现有交联聚乙烯绝缘电缆普遍采用硅烷化学交联工艺，在预热的导体上挤包聚乙烯基料与交联剂等混合物，严格按照相关工艺在温水或饱和蒸汽下进行交联。在实际生产中，客观存在电缆线芯绝缘收缩率达不到国家相关标准要求（收缩率在4%以内）；或者达不到特殊客户的要求（有的电网系统客户要求收缩率在2%以内）。导致电缆成品报废或退货，造成严重经济损失。部分企业为达到收缩率在2%以内的要求，转而采用辐照交联。但辐照交联设备投资巨大、操作维修难度大、生产成本高。

上述不足值得改进。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种线芯绝缘基本不收缩，生产效率高的抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆。

本发明提供的电缆包括表面涂有黏合剂的金属导体，金属导体外依次挤包低密度聚乙烯和交联聚乙烯组成线芯，若干线芯通过温水和蒸汽交联后与填充绳（5）组成缆芯，缆芯外绕包有绕包带，绕包带外挤包外护套,所述的黏合剂包括以下质量比的组份,乙烯乳液65-70%、苯甲酸钠4-6%、氢氧化钙8-12%、硫酸锌6-8%、其余为消泡剂。

所述的黏合剂（2）厚度为0.05mm~0.1mm。

所述的低密度聚乙烯（3）厚度为0.1mm~0.2mm。

所述的填充绳（5）、绕包带（6）和外护套（9）均为环保型材料。

所述的绕包带（6）和外护套（9）之间设有金属铠装层（8）。

所述的金属铠装层（8）与绕包带（6）之间设有内护套（7）。

所述的内护套（7）为环保型材料。

本发明还提供了一种抗回缩交联聚乙烯绝缘环保电缆的制备方法，包括以下步骤：

1）混合制备黏合剂，黏合剂包括以下质量比的组份,乙烯乳液65-70%、苯甲酸钠4-6%、氢氧化钙8-12%、硫酸锌6-8%、其余为消泡剂；

2）在金属导体表面涂覆0.05mm~0.1mm步骤1）所述的黏合剂；

3）采用双层共挤的方法在金属导体表面同时挤出0.1mm~0.2mm的低密度聚乙烯层与交联聚乙烯绝缘层组成线芯，其中低密度聚乙烯层挤出温度为193度~215度，交联聚乙烯绝缘层挤出温度为170度~181度；高温聚乙烯层包覆常温导体后，由于金属导体极好的导热性，能使导体迅速升温，使的金属导体与交联绝缘层间的温差极大地缩小，改变其冷却进程，从而控制热应力与交联聚乙烯结晶相的产生，达到抗回缩的效果。

4）将若干线芯通过温水和蒸汽交联后与填充绳组成缆芯，缆芯外依次绕包有绕包带、内护套和金属铠装层，最外层挤包外护套。

为了更好的抗回缩性能，步骤3）所述的双层共挤方法使用用压缩比1.2:1，长径比18:1的螺杆，螺杆的进料区：压缩区：计量区为42:22:36，机头模具出料通道与水平方向成45度到90度之间的夹角。这使绝缘层与涂有黏合剂的的导体接触更紧密，附着力更好，使电缆的绝缘达到更好的抗回缩性能。

本发明有益效果在于：

1、本发明的实现主要通过对金属导体表面涂敷自制黏合剂，填密实导体缝隙；再对涂有黏合剂的金属导体外在特定温度下二层同时挤包低密度聚乙烯和交联聚乙烯绝缘层达到增加导体与绝缘层的附着力和防水性能，改变导体与绝缘层接触方式与冷却进程，减少内在热应力与交联聚乙烯的结晶相形成，从而克服上述现有电缆的不足。具体说，本发明的电缆其特征在于导体表面涂有黏合剂、在交联聚乙烯绝缘层内同时挤包低密度聚乙烯，来达到绝缘抗回缩性能，实现交联电缆线芯绝缘收缩率在0—0.5%之间，甚至线芯绝缘基本不收缩。从而显著提升交联电缆的安全性能。

2、本发明电缆采用低压缩比挤出机挤出，简单方便，在工厂的原有设备、挤出工艺和人员的基础上就可以实现，并且生产速度和生产效率远远高于原有的交联电缆生产工艺。

3、本发明电缆导体涂有乙烯乳液、苯甲酸钠、氢氧化钙、硫酸锌、消泡剂组成的自制黏合剂，主要作用是填密实导体空隙，利用黏合剂的粘合力增大导体与绝缘的附着力，从而增强绝缘抗回缩性能。

4、现有交联电缆生产时导体需持续加热至80度以上，本发明可以省去繁琐复杂的导体高温预加热工序，提高生产速度与生产效率。