一種輻照交聯聚乙烯絕緣低壓電力電纜製備方法
2023-07-30 02:33:36
一種輻照交聯聚乙烯絕緣低壓電力電纜製備方法
【專利摘要】本發明公開了一種輻照交聯聚乙烯絕緣低壓電力電纜製備方法，屬於電纜製造【技術領域】，所述電纜從內至外由導體和擠包在導體外的絕緣構成的絕緣線芯，絕緣線芯組成的纜芯，纜芯間隙處的填充材料，纜芯外繞包的成纜包帶層，成纜包帶外擠包的內護層、繞包的金屬鎧裝層、擠包的外護套組成，並依次由以下步驟製備而成：選料→拉絲→退火→導體絞合→絕緣層的擠包與輻照→成纜絞合與成纜包帶繞包→擠包內護層→金屬鎧裝層繞包→外護套層擠包。本發明是一種能降低能耗和生產成本的新型輻照交聯聚乙烯絕緣低壓電力電纜的製備方法。
【專利說明】一種輻照交聯聚乙烯絕緣低壓電力電纜製備方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明屬於電纜製造【技術領域】。
【背景技術】
[0002]傳統交聯聚乙烯絕緣低壓電力電纜的生產過程一般包含以下步驟:導體的拉絲和絞制，擠包交聯聚乙烯絕緣，將絕緣線芯通過水煮或蒸汽加熱等方式進行交聯，使用填充材料和包帶進行成纜，擠包內護層，繞包金屬鎧裝層，最後擠包外護套。
[0003]目前的低壓交聯電纜分為溫水交聯和輻照交聯兩種。矽烷交聯工藝生產周期較長(二步法交聯需要數小時的水煮，自然交聯矽烷電纜需要幾天時間才能交聯)，佔用生產場地大，矽烷交聯材料熔體粘度大，擠出流動性差，生產時易存在少量預交聯情況，停機後需清理螺杆和機頭，勞動強度和材料浪費較大，且水煮後導體易氧化；電子束輻照交聯工藝，生產設備一次投資大，操作維護複雜，安全防護要求高，對大截面的電纜輻照不均勻，設備開工率低，利用率不高，成本增大。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於:克服現有技術存在的上述問題，降低能耗和生產成本，提出一種新型輻照交聯聚乙烯絕緣低壓電力電纜的製備方法。
[0005]本發明目的通過下述技術方案來實現:
[0006]一種輻照交聯聚乙烯絕緣低壓電力電纜製備方法，所述電纜從內至外由導體和擠包在導體外的絕緣構成的絕緣線芯，絕緣線芯組成的纜芯，纜芯間隙處的填充材料，纜芯外繞包的成纜包帶層，成纜包帶外擠包的內護層、繞包的金屬鎧裝層、擠包的外護套組成，並依次由以下步驟製備而成:選料一拉絲一退火一導體絞合一絕緣層的擠包與輻照一成纜絞合與成纜包帶繞包一擠包內護層一金屬鎧裝層繞包一外護套層擠包；
[0007]所述導體絞合步驟是指經拉絲工序後形成的多股銅單絲絞合成導體；
[0008]所述絕緣層的擠包步驟是以紫外光輻照交聯聚乙烯為擠出材料，將絕緣層直接擠出並包覆在前述的導體外圍形成所述絕緣線芯；所述絕緣層的輻照步驟是指在擠包同時，使用紫外光輻照交聯設備對絕緣層進行輻照交聯；
[0009]所述成纜絞合步驟是指將前述的多根絕緣線芯絞合成一體形成所述纜芯；多根纜芯之間的空隙用填充層進行填充；所述成纜包帶層繞包步驟是指用玻璃纖維帶在前述的纜芯上重疊繞包I層後形成成纜包帶層；
[0010]所述擠包內護層步驟是指在擠塑設備上，在前述的成纜包帶層外擠包一層聚烯烴材料，形成所述內護層；
[0011]所述金屬鎧裝層繞包步驟是指用鍍鋅鋼帶雙層螺旋間隙繞包在前述的內護層上形成所述金屬鎧裝層；
[0012]所述外護套層擠包步驟是指在擠塑設備上將阻燃聚烯烴材料擠包在前述的金屬鎧裝層上形成所述外護套層。
[0013]作為選擇，所述導體絞合步驟中，各導體按照由內層到外層，各導體的絞合節距依次為絞合導體直徑長度的14倍、18倍、20倍、25倍長度布置。
[0014]作為選擇，所述絕緣層的輻照步驟中，紫外光輻照交聯設備預熱至輻照溫度為350°C至400°C後開始輻照，紫外光輻照線功率密度為12kW/m，絕緣線芯牽引速度為20m/min 至 70m/mino
[0015]作為選擇，所述成纜包帶層繞包步驟中，採用厚度為0.20mm的玻璃纖維帶繞包，繞包搭蓋率為10%。
[0016]作為選擇，所述擠包內護層步驟中，使用擠壓式或半擠壓式模具，用壓縮比為1.25:1的螺杆擠包，加工溫度為100C0
[0017]作為選擇，所述金屬鎧裝層繞包步驟中，採用厚度為0.2mm的鍍鋅鋼帶雙層螺旋間隙繞包。
[0018]作為選擇，所述外護套層擠包步驟中，採用半擠壓式模具，用壓縮比為1.25:1的螺杆擠包，加工溫度為100°c。
[0019]上述方案中，紫外光輻照交聯聚乙烯採用市售產品即可，如:黑龍江省潤特科技有限公司公司，型號為RTU90、RTU125的產品，公司地址為黑龍江省佳木斯市沃爾德路3號。
[0020]本發明的有益效果:提高了電線電纜的物理機械、電氣性能:紫外光交聯電纜常期工作溫度125°C，與矽烷交聯電纜長期工作溫度90°C相比其熱性能提高38.9%。同種型號的電纜在相同工作溫度下，紫外光交聯電纜使用壽命較矽烷電纜提高。此輻照工藝一次交聯度高，工藝確認後可以保證絕緣的交聯質量，同時也可以達到很好的抗拉強度及斷裂伸長率指標。
[0021]提高經濟效益，降低生產成本:生產速度可達20m/min以上，且無需流入以往單獨的交聯工序，生產效率大大提高；在擠塑機上直接安裝設備，節省車間場地；沒有因水煮而促發銅氧化的不良因素；紫外光輻照交聯絕緣料擠出性能優異，材料拉伸比選取範圍較大，對擠出溫度及模具選配的要求較低，大大提高一次開機成功率，提高生產效率；原材料成本相對較低，但產品性能提升顯著；整個擠出交聯過程人員佔用少，能耗得到降低，減少了生產成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是本發明實施例電纜的結構示意圖；
[0023]圖2是本發明實施例的工藝流程示意圖；
[0024]其中1、導體；2、絕緣層；3、纜芯；4、填充層；5、成纜包帶層；6、內護層；7、金屬鎧裝層；8、外護套層。
【具體實施方式】
[0025]下列非限制性實施例用於說明本發明。
[0026]如圖1、2所示，一種輻照交聯聚乙烯絕緣低壓電力電纜製備方法，電纜從內至外由導體I和擠包在導體I外的絕緣層2構成的絕緣線芯，絕緣線芯組成的纜芯3，纜芯3間隙處的填充層4，纜芯3外繞包的成纜包帶層5，成纜包帶層5外擠包的內護層6、繞包的金屬鎧裝層7、擠包的外護套8組成，並依次由以下步驟製備而成:選料一拉絲一退火一導體絞合一絕緣層2的擠包與輻照一成纜絞合與成纜包帶繞包一擠包內護層6 —金屬鎧裝層7繞包一外護套層8擠包；
[0027]其中，導體絞合步驟是指經拉絲工序後形成的多股銅單絲絞合成導體1，各導體I按照由內層到外層，各導體I的絞合節距依次為絞合導體直徑長度的14倍、18倍、20倍、25倍長度布置。
[0028]絕緣層2的擠包步驟是以紫外光輻照交聯聚乙烯為擠出材料，將絕緣層2直接擠出並包覆在前述的導體I外圍形成絕緣線芯；絕緣層2的輻照步驟是指在擠包同時，使用紫外光輻照交聯設備對絕緣層2進行輻照交聯，對於線功率密度約為12kW/m的紫外光輻照交聯設備，應預熱350°C至400°C後開始輻照，根據導體截面積大小，絕緣線芯牽引速度應為20m/min 至 70m/mino
[0029]成纜絞合步驟是指將前述的多根絕緣線芯絞合成一體形成纜芯3 ;多根纜芯3之間的空隙用填充層4進行填充；成纜包帶層繞包步驟是指用玻璃纖維帶在前述的纜芯3上重疊繞包I層後形成成纜包帶層5，採用厚度為0.20mm的玻璃纖維帶繞包，繞包搭蓋率為10%。
[0030]擠包內護層步驟是指在擠塑設備上，在前述的成纜包帶層5外擠包一層聚烯烴材料，形成內護層6，使用擠壓式或半擠壓式模具，用壓縮比為1.25:1的螺杆擠包，加工溫度為 100。。。
[0031]金屬鎧裝層繞包步驟是指用鍍鋅鋼帶雙層螺旋間隙繞包在前述的內護層6上形成金屬鎧裝層7，採用厚度為0.2mm的鍍鋅鋼帶雙層螺旋間隙繞包。
[0032]外護套層擠包步驟是指在擠塑設備上將阻燃聚烯烴材料擠包在前述的金屬鎧裝層7上形成外護套層8，採用半擠壓式模具，用壓縮比為1.25:1的螺杆擠包，加工溫度為100。。。
[0033]最後對電纜按照國家標準做性能檢驗試驗，合格後成品包裝入庫。
[0034]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種輻照交聯聚乙烯絕緣低壓電力電纜製備方法，其特徵在於所述電纜從內至外由導體和擠包在導體外的絕緣構成的絕緣線芯，絕緣線芯組成的纜芯，纜芯間隙處的填充材料，纜芯外繞包的成纜包帶層，成纜包帶外擠包的內護層、繞包的金屬鎧裝層、擠包的外護套組成，並依次由以下步驟製備而成:選料一拉絲一退火一導體絞合一絕緣層的擠包與輻照一成纜絞合與成纜包帶繞包一擠包內護層一金屬鎧裝層繞包一外護套層擠包； 所述導體絞合步驟是指經拉絲工序後形成的多股銅單絲絞合成導體； 所述絕緣層的擠包步驟是以紫外光輻照交聯聚乙烯為擠出材料，將絕緣層直接擠出並包覆在前述的導體外圍形成所述絕緣線芯；所述絕緣層的輻照步驟是指在擠包同時，使用紫外光輻照交聯設備對絕緣層進行輻照交聯； 所述成纜絞合步驟是指將前述的多根絕緣線芯絞合成一體形成所述纜芯；多根纜芯之間的空隙用填充層進行填充；所述成纜包帶層繞包步驟是指用玻璃纖維帶在前述的纜芯上重疊繞包I層後形成成纜包帶層； 所述擠包內護層步驟是指在擠塑設備上，在前述的成纜包帶層外擠包一層聚烯烴材料，形成所述內護層； 所述金屬鎧裝層繞包步驟是指用鍍鋅鋼帶雙層螺旋間隙繞包在前述的內護層上形成所述金屬鎧裝層； 所述外護套層擠包步驟是指在擠塑設備上將阻燃聚烯烴材料擠包在前述的金屬鎧裝層上形成所述外護套層。
2.如權利要求1所述的輻照交聯聚乙烯絕緣低壓電力電纜製備方法，其特徵在於:所述導體絞合步驟中，各導體按照由內層到外層，各導體的絞合節距依次為絞合導體直徑長度的14倍、18倍、20倍、25倍長度布置。
3.如權利要求1所述的輻照交聯聚乙烯絕緣低壓電力電纜製備方法，其特徵在於:所述絕緣層的輻照步驟中，紫外光輻照交聯設備預熱至輻照溫度為350°C至400°C後開始輻照，紫外光福照線功率密度為12kW/m,絕緣線芯牽引速度為20m/min至70m/min。
4.如權利要求1所述的輻照交聯聚乙烯絕緣低壓電力電纜製備方法，其特徵在於:所述成纜包帶層繞包步驟中，採用厚度為0.20mm的玻璃纖維帶繞包，繞包搭蓋率為10%。
5.如權利要求1所述的輻照交聯聚乙烯絕緣低壓電力電纜製備方法，其特徵在於:所述擠包內護層步驟中，使用擠壓式或半擠壓式模具，用壓縮比為1.25:1的螺杆擠包，加工溫度為100°C。
6.如權利要求1所述的輻照交聯聚乙烯絕緣低壓電力電纜製備方法，其特徵在於:所述金屬鎧裝層繞包步驟中，採用厚度為0.2mm的鍍鋅鋼帶雙層螺旋間隙繞包。
7.如權利要求1所述的輻照交聯聚乙烯絕緣低壓電力電纜製備方法，其特徵在於:所述外護套層擠包步驟中，採用半擠壓式模具，用壓縮比為1.25:1的螺杆擠包，加工溫度為100。。。
【文檔編號】H01B13/00GK104319015SQ201410592788
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】蘭超, 盛業武, 陳光高, 沈智飛, 柳寶坤 申請人:四川明星電纜股份有限公司