[发明专利]超高压电力电缆及其半导电缓冲层

说明书

本发明属于电力电缆技术领域，针对超高压电缆结构中半导电阻水缓冲层烧蚀导致电缆本体被击穿，提供一种超高压电力电缆及其半导电缓冲层，半导电缓冲层，可分为三种类型：第一种：半导电缓冲层由半导电轻弹缓带构成；第二种：半导电缓冲层由半导电轻弹缓带和集束铜丝导流层组合而成；第三种：半导电缓冲层由半导电轻弹集束铜丝带构成。半导电缓冲层采用新的材料和结构的半导电缓冲层，同时具有不吸潮、低电阻、高回弹的特性，可消除皱纹铝护套与绝缘线芯之间的悬浮电位差，阻绝因电阻增大、放电引发的烧蚀现象。

技术领域

本发明属于电力电缆技术领域，具体涉及超高压电力电缆及其半导电缓冲层。

背景技术

电缆是用以传输电(磁)能、传递信息、实现电磁能转换和构成自动化控制线路的基础产品。额定电压为66kv和110kv的电缆为高压电缆，额定电压为220kv、330kv和500kv的电缆为超高压电缆。高压电缆结构由内到外分别是导体、内半导电层、绝缘层、外半导电层、缓冲层、金属护套、外护套。随着经济的发展，人们对电线电缆的品质要求越来越高，高压超高压电力电缆年增长率达到29％，每百公里的故障率达到2％，其中本体故障率接近0.08％，经过对电缆本体故障原因分析，发现有大量的本体故障是因为电缆结构中半导电缓冲层烧蚀引起的，半导电缓冲层的采用由聚酯纤维非织造布与半导电涂胶复合而成的半导电缓冲带，金属护套下半导电缓冲层与金属护套两者之间接触不良，会存在悬浮电位，两者之间的电位差因放电引发烧蚀。其半导电缓冲层上的烧蚀现象，长期累积会导致电缆本体故障，将影响高压电力电缆的安全运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是超高压电缆结构中半导电阻水缓冲层烧蚀导致电缆本体被击穿，提供一种超高压电力电缆及其半导电缓冲层，采用新的材料和结构的半导电缓冲层，同时具有不吸潮、低电阻、高回弹的特性，可消除皱纹铝护套与绝缘线芯之间的悬浮电位差，阻绝因电阻增大、放电引发的烧蚀现象，从而解决现有技术上的缺陷。

为解决所述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种高压电缆的半导电缓冲层，其设置在芯线和金属护套之间，半导电缓冲层可分为三种类型：

第一种：半导电缓冲层完全由半导电轻弹缓带构成，所述半导电轻弹缓带主要由以下重量份的原料组成：乙丙橡胶或者丁基橡胶100份、金属氧化物活性剂5～10份、硬脂酸1～2份、防老剂1～3份、导电炭黑60～80份、石墨粉8～15份、软化剂15～25份、硫化剂及硫化促进剂2～5份。

进一步的，所述金属氧化物活性剂为氧化锌和/或氧化镁。

进一步的，所述防老剂选择防老剂455、RD、BLE、264、MB、MTI中的一种或几种。

进一步的，所述石墨粉的细度不低于325目，具有更好的分散性。

进一步的，所述软化剂选择石蜡油、机械油、芳香油、环烷油、芳烃油中的一种或几种。

进一步的，所述硫化剂选择二硫代二吗啡咻，硫化促进剂为DTDM；所述硫化剂选择硫载体TMTD、二硫化或多硫化秋兰姆，硫化促进剂选择TT、TRA、ZDC和DM中的一种或几种。

制备方法是：

步骤1：将所述已丙橡胶或丁基橡胶在密封式炼胶机上进行塑炼，温度一般设定150～170℃，时间约2～4min；

步骤2：将所述金属氧化物活性剂与步骤1塑炼后的橡胶进行第一次混炼，制成胶体Ⅰ；

步骤3：将所述硬脂酸、所述防老剂、所述软化剂与胶体Ⅰ进行第二次混炼，在高速混3～5min后加入所述导电炭黑和石墨粉，制成胶体Ⅱ；

步骤4：将所述硫化剂与胶体Ⅱ通过压延机制成所述半导电轻弹缓带。