[发明专利]交联聚乙烯纳米复合绝缘电缆

说明书

本发明涉及电工产品技术领域，具体涉及一种交联聚乙烯纳米复合绝缘电缆，包括一电缆主体，所述电缆主体包括一根或多根绝缘线芯，所述绝缘线芯从内到外依次是导体线芯、半导电绕包挤包层、交联聚乙烯纳米复合绝缘层、半导电挤包屏蔽层和金属屏蔽层，所述电缆主体外依次设有压纹型高强度无纺布包带层、隔离内垫层、金属铠装层和无卤低烟外护套。本发明采用交联聚乙烯纳米复合绝缘材料，通过多层结构合理设置和有机结合，具有良好的电性能、机械性能、耐电化学腐蚀性能，使用寿命长，适用范围广，是一款安全可靠的性能得到提升的电缆产品。

技术领域

本发明涉及电工产品技术领域，具体涉及一种交联聚乙烯纳米复合绝缘电缆。

背景技术

随着近年来特高压电网和输电技术的快速发展，中高压电缆的应用越来越广泛。而聚合物中的空间电荷问题是中高压电缆发展的重要制约因素，解决中高压电缆面临的空间电荷问题就迫切需要对传统绝缘材料进行改性或开发新型高性能绝缘材料，聚合物基无机纳米复合电介质因此逐渐成为电气绝缘领域研究的热点。交联聚乙烯绝缘电线电缆广泛使用在我国的电力能源、电子信息、轨道交通、航空航天等行业，将聚乙烯纳米复合电介质绝缘材料应用于电线电缆的制造中，能有效的提高绝缘材料的绝缘电阻率，提高绝缘材料的击穿场强，以及绝缘材料出现微损伤后限制电痕树枝化，提高电线电缆的技术水平、使用寿命、可靠性具有重要现实意义，更有助于提高企业的经济效益以及社会效益。

发明内容

本发明的目的在于，提供交联聚乙烯纳米复合绝缘电缆，解决以上的技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

交联聚乙烯纳米复合绝缘电缆，包括一电缆主体，所述电缆主体包括一根或多根绝缘线芯，所述绝缘线芯从内到外依次是导体线芯、半导电绕包挤包层、交联聚乙烯纳米复合绝缘层、半导电挤包屏蔽层和金属屏蔽层，所述电缆主体外依次设有压纹型高强度无纺布包带层、隔离内垫层、金属铠装层和无卤低烟外护套。

本发明中，绝缘线芯采用交联聚乙烯纳米复合电介质绝缘，绝缘材料组分中含有聚乙烯基体、抗氧化剂、交联剂、纳米粒子等，构成了复合电介质绝缘材料，其相互之间相容，且起到补强的作用。纳米添加物自身具有大的比表面积、高的表面活性和一些奇异的理化效应，少量的纳米掺杂就可以显著改善聚合物电介质的某些性能，量子效应和颗粒性质对局域电场分布，界面极化层的形成会显著改变微观局域电导，尤其是对界面主导特性的聚合物纳米复合材料的电学性质起重要作用。包括电阻率、介电常数、介电损耗、击穿场强、局部放电、树枝化、空间电荷行为等介电行为，热导率、玻璃化温度、耐热性等热学性能，以及抗张强度、硬度、冲击性能等机械性能。本发明采用的交联聚乙烯纳米复合电介质绝缘位于二层半导电屏蔽层之间，光滑平整的半导体电层，可使电场分布均匀，绝缘层和内、外半导电层紧密接合，排除了气隙，消除或减少了局部放电量，提高了绝缘水平，延长了电缆使用寿命。

所述的一种新型材料交联聚乙烯纳米复合绝缘材料，通过化学交联技术，将聚乙烯分子由线性变成立体网状结构，从而可以显著提高绝缘层耐高温、抗老化、机械性能、低碳环保等各项性能。

所述的金属屏蔽采用铜带绕包或铜丝缠绕铜带复合组成，很好的起到静电屏蔽的作用，还起到了导通故障电流的作用。

所述的铜丝缠绕铜带复合屏蔽层采用往复式SZ绞合工艺，制造长度长，接续方便，电缆膨胀时不影响半导电层的厚度变化，生产效率高。

所述绕包带采用设有纤维带的压纹型高强度无纺布包带，以提高线芯成缆后的稳定性和圆整性，且纤维带的设置可提高绕包带的耐热性，增强包带的机械性能。

所述隔离层采用无卤低烟聚烯烃高聚物，所设置的高聚物可提高整体强度和柔韧性，且具有阻燃性，很好的耐腐蚀性，在燃烧时，不会产生有毒有害气体，特别适合于公共场合等人员密集等地使用，有效避免了二次危害。