[发明专利]具有含有再循环交联化合物的导体股线填充的电力电缆

说明书

一种电力电缆以及制造电力电缆的方法，其中所述电力电缆包括芯，所述芯含有浸渍有阻水组合物的绞合的导电线材，其中所述阻水组合物基于所述阻水组合物的总重量含有：(i)热塑性聚合物；以及(ii)至多30重量％的正量的交联聚合物，其中所述交联聚合物呈具有小于900μm的粒径的粉末的形式，并且所述交联聚合物分散在所述热塑性聚合物中。

相关申请的交叉引用

不适用。

关于联邦政府资助的研究或开发的声明

不适用。

联合研究协议的各方的名称

不适用。

以光盘方式提交的材料以引用方式并入

不适用。

关于发明人或共同发明人先前公开的声明。

不适用。

背景技术

技术领域

本公开涉及一种包括导电芯的电力电缆以及用于制造所述电缆芯的方法，所述导电芯由绞合的多根线材制成并且浸渍有阻水组合物，其中阻水材料基于阻水材料的总重量包含：(i)热塑性聚合物；以及(ii)至多30重量％的再循环交联聚合物。本公开进一步涉及用于地下和海底环境的包括所述导电芯的电力电缆。

相关技术描述

水渗透到电力电缆的导电芯中是有问题的，因为水可能由于在使用导体期间所达到的温度而蒸发并迁移到电力电缆的绝缘体中，在所述绝缘体中可能形成“树”，从而导致绝缘体的电学性能下降并且导致电穿孔的风险增加。在水沿着整个电缆进入和扩散的风险非常高的情况下，在地下和水下电缆部署中尤其容易感觉到水渗透问题。渗透到导电芯中的水也是有问题的，因为它会导致形成导电芯的金属线材的腐蚀。

为了防止绝缘电缆沿着导电芯的迁移，美国专利号4,791,240提出了一种电缆，所述电缆包括呈绳索形式的导体，所述导体由一起铺设的多根金属线材构成并且浸渍有填料，所述填料在受挤压时在金属线材之间形成固体且硬质化合物。填料化合物是基于聚合物化合物，所述聚合物化合物具有在100℃下约10-60的门尼粘度和约10-90的肖氏A硬度。

已知的阻水材料(也称为股线填充材料)趋向于昂贵并且包括价格波动的商品，诸如石墨和橡胶混配物。

电缆包括由基于交联聚合物通过过氧化物或硅烷交联方法获得的组合物制成的层，所述组合物诸如乙丙橡胶(EPR)、交联聚乙烯(XLPE)和任选的添加剂。这些交联的、部分交联的和未交联的废料的废物流并非无关紧要。与热塑性材料相反，如股线填充材料、交联和部分交联的不能再熔融和重复使用。因此，除了这些废物流的环境足迹外，由于这些废物流的处置而增加了生产成本。

通过使用较廉价的聚合物材料来减少成本和对已知的阻水材料的依赖将是有利的。但是，将非热塑性材料(诸如热固性材料和交联聚合物材料)掺入热塑性组合物中是有问题的，因为它们具有不同的粘度，并且这种粘度差异会导致异质混合物，从而可能影响确保完全浸渍间隙所需的加工条件，并且因此影响电缆保护。在添加交联或部分交联的再循环聚合物材料的情况下，再加热不能实现软化或熔融，因此，由于在热塑性阻水材料和交联聚合物材料的界面处形成的空隙，预期增加水能够沿着电缆的导电芯迁移的可能性。即，在浸渍过程中，预期交联聚合物和阻水材料的不同相促进界面空隙。