[发明专利]交联聚乙烯电缆平滑铝复合护套用热熔胶的选型方法

说明书

本发明公开了交联聚乙烯电缆平滑铝复合护套用热熔胶的选型方法，包括如下步骤：1、考核热熔胶材料的软化点温度，要求不低于80℃；2、考核热熔胶材料老化前的剪切强度，要求不低于2.0MPa；3、考核热熔胶材料老化前的剥离强度，要求不低于0.5N/mm；4、进行热循环老化试验：5、考核热熔胶材料老化后的剪切强度，要求不低于2.0MPa；6、考核热熔胶材料老化后的剥离强度，要求不低于0.5N/mm。本发明方法试样制作方便，试验项目精简，减少了人力物力消耗；针对候选热熔胶材料的热学、力学及老化性能，层层考核，完善了对热熔胶的性能要求，有效提高了平滑铝复合护套交联聚乙烯电缆产品的开发成功率，具有重要的工程应用价值。

技术领域

本发明涉及交联聚乙烯电缆平滑铝复合护套用热熔胶技术领域，具体涉及一种交联聚乙烯电缆平滑铝复合护套用热熔胶的选型方法，基于热熔胶的软化点以及人为老化前后的剪切强度和剥离强度特性参数要求，对交联聚乙烯电缆平滑铝复合护套用热熔胶进行筛选。

背景技术

目前，出于美化环境和节约土地资源的目的，地下交联聚乙烯(XLPE)电力电缆在城市中得到广泛使用。电缆结构从内到外一般包括导体、导体屏蔽、XLPE绝缘、绝缘屏蔽、半导电阻水缓冲层、金属护套、防腐蚀层、以及聚合物外护层。其中，金属护套是电缆必不可少的组成部分，承担着径向阻水、承载短路电流以及机械保护的作用。在中国，高压XLPE电缆一般采用皱纹铝护套，并在其外表面涂覆沥青以起到防腐蚀的作用，外部再挤出聚合物外护层。而在欧美国家，近30年来，铝塑复合护套以及平滑铝复合护套电缆在城市电网建设中得到了广泛使用。这两种电缆都采用了平滑型的金属复合护套，不同之处在于，前者铝层很薄，一般不超过0.5mm，仅起径向阻水的作用，需要在内部增设铜丝屏蔽以满足短路电流容量的要求；而后者铝层较厚，一般不小于2mm，同时具备径向阻水和承载短路电流的功能。

随着电力需求的增长，国内高压XLPE皱纹铝护套电缆线路的敷设长度逐年增加，阻水缓冲层烧蚀的故障时有发生。虽然针对缓冲层的烧蚀机理研究还未有统一结论，但是皱纹铝护套和绝缘屏蔽之间的电气接触不良无疑是重要原因之一。平滑铝护套因其与缓冲层紧密接触、无气隙间隔，成为该故障的可能解决方案之一。同时，平滑铝复合护套电缆结构紧凑，改善了径向散热性能、减小了尺寸和重量、增加了电缆的装盘长度、减少了线路所需的接头数量，具有显著的技术优势和经济效益，引起了业内广泛关注。

制造平滑铝复合护套电缆的关键点在于使用热熔胶将平滑铝护套和聚合物外护层牢固粘接，形成一个整体复合结构，从而保证护套的弯曲性能。如果热熔胶的性能不合格，复合护套在粘接界面处就会出现分层现象，当电缆弯曲时导致铝护套起皱、开裂，向内挤压并划伤XLPE绝缘，引发电缆故障。一些相关的国内外标准指出，在对成品XLPE电缆进行试验之后，需要对平滑铝复合护套粘接界面的剥离强度进行测量，保证其不低于0.5N/mm。这些试验主要针对的是成品电缆，整个生产和试验耗费很大；一旦最初热熔胶材料选型不当，则需要将产品的制备、试验全部重复进行，形成巨大的资源浪费，大大增加了制造商的产品开发成本。此外，上述标准仅对粘接界面的剥离强度提出了要求，无法全面考核热熔胶的性能。

如果能够提出恰当的热熔胶选型方案，采用制备试样代替成品电缆的方式进行试验、完成对热熔胶材料的筛选，则可以大大降低电缆产品的开发成本，有效简化开发流程，对于平滑铝复合护套交联聚乙烯电缆的产品开发具有重要的意义。对于热熔胶材料选型的流程、需要关注的要素以及具体要求，目前还没有相关文献进行过报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于热熔胶的软化点以及人为老化前后的剪切强度和剥离强度特性参数要求，对交联聚乙烯电缆平滑铝复合护套用热熔胶进行筛选的方法，从而给国内外相关电缆制造商提供一种高效、可靠的解决方案。该方法试样制作方便，试验项目精简，具有很好的可操作性，减少了人力物力消耗；针对候选热熔胶材料的热学、力学及老化性能，层层考核，完善了对热熔胶的性能要求，有效提高了平滑铝复合护套交联聚乙烯电缆产品的开发成功率，具有重要的工程应用价值。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：