本发明涉及一种无卤阻燃环保光伏电缆及其制备方法与应用，属于光伏电缆技术领域。
背景技术：
太阳能是未来最清洁、安全和可靠的能源，与之相关的光伏产业正日益成为国际上继it、微电子产业之后又一爆炸式发展的行业。近十几年来，我国光伏产业发展迅速，已经跻身成为世界最大的光伏电池组件生产国。从2006年1月1日起，我国开始施行可再生能源法，国家部委、地方政府相继出台财政补助和科技支持等措施，用以促进光伏产业和光伏应用市场的增长。产业界也在不断进行关键材料和关键技术的攻关，光伏制造成本在不断降低，我国势将成为光伏发电大国。随着我国光伏产业的快速发展，在不久的将来，光伏发电并网电价可望与常规电力持平。光伏电缆是连接光伏组件和逆变器的关键部件，其市场需求量也随着光伏产业的快速发展而迅速增长。
太阳能设备的使用寿命长达20～30年，在太阳能设备中必须使用专用的太阳能电缆(即光伏电缆)，否则会影响整个系统的使用寿命。太阳能系统经常处于恶劣的环境条件，若使用普通电缆，则电缆护套容易碎裂并导致绝缘层的降解和失效，很容易引起电缆短路，造成火灾或人员伤害。由于光伏电缆主要用于户外环境，使用环境温度在-40℃～90℃之间，导体最高长期工作温度甚至达120℃，且要求使用寿命不小于25年，因此光伏电缆必须具备优异的耐高低温、抗紫外线、耐潮湿、抗臭氧、抗化学腐蚀等方面的特性，同时，为避免发生火灾和对环境造成影响，光伏电缆还必须具有优异的阻燃性能，且要求绿色环保。
公开号为cn101295562b的中国专利公开了一种太阳能光伏发电设备用电缆制造方法，其制备步骤包括隔离层绕包、绝缘层挤出、绝缘层辐照交联处理、外护套挤出和外护套辐照交联处理，生产工艺须经过两次挤出和两次辐照，生产工艺过于复杂，生产成本及技术成本偏高。
公开号为cn101845174a的中国专利公开了一种太阳能光伏电缆护套材料及电缆，制备得到的电缆耐高低温，阻燃性能良好，但其耐候性较差，易发生老化降解，使用寿命短。
综上所述，现有的光伏电缆要么性能不能满足实际需求，要么生产工艺复杂、成本高，均无法大规模推广使用。因此，很有必要开发一种各方面性能优异，能完全满足
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种无卤阻燃环保光伏电缆及其制备方法与应用。
本发明所采取的技术方案是：
一种无卤阻燃环保光伏电缆，包括导电芯线、设置在导电芯线外的绝缘层和设置在绝缘层外的护套层；所述的绝缘层和护套层由以下质量份的原料制备而成：聚烯烃树脂：100份；乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐三元共聚物：10～20份；磷氮系阻燃剂：30～70份；阻燃协效剂：5～20份；润滑剂：1～3份；抗氧剂：0.5～2.5份；敏化剂：1～2.5份；光稳定剂：3～10份；钛白粉：3～7份。
所述的聚烯烃树脂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶中的至少一种。
所述的磷氮系阻燃剂的磷含量为22％～24％，氮含量为20％～22％，粒径为5～15μm，分解温度大于260℃。
所述的阻燃协效剂由无机粉体和聚硅氧烷按质量比1∶(2～5)复配得到。
所述的润滑剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸酯、硬脂酸、乙撑双硬脂酰胺、硅酮粉中的至少一种。
所述的抗氧化剂为受阻酚类抗氧剂。
所述的敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、二甲基丙烯酸四甘醇酯、二丙烯酸四甘醇酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的至少一种。
所述的光稳定剂为2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的至少一种。
上述无卤阻燃环保光伏电缆的制备方法包括以下步骤：
1)将各原料加入高速搅拌机，混合混匀，再加入密练造粒机，100～140℃挤出，拉丝，风冷，切粒，得到绝缘层电缆料；
2)将各原料加入高速搅拌机，混合混匀，再加入密练造粒机，100～140℃挤出，拉丝，风冷，切粒，得到护套层电缆料；
3)将导电芯线、绝缘层电缆料和护套层电缆料加入双层共挤出机，100～150℃共挤出，再进行辐照交联，辐照剂量为3～8mrad，得到无卤阻燃环保光伏电缆。
本发明的有益效果是：本发明的无卤阻燃环保光伏电缆的阻燃性能、耐候性能和力学性能优异，基体树脂与阻燃体系间的相容性好，耐高低温、紫外线、霉菌、湿热、盐雾，使用寿命长，生产工艺简单，生产成本低，无卤环保，符合德国技术监督协会发布的
附图说明
图1为本发明的无卤阻燃环保光伏电缆的结构示意图。
附图标识说明：1、导电芯线；2、绝缘层；3、护套层。
具体实施方式
如图1所示，一种无卤阻燃环保光伏电缆，包括导电芯线1、设置在导电芯线1外的绝缘层2和设置在绝缘层2外的护套层3；所述的绝缘层2和护套层3由以下质量份的原料制备而成：聚烯烃树脂：100份；乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸酐三元共聚物：10～20份；磷氮系阻燃剂：30～70份；阻燃协效剂：5～20份；润滑剂：1～3份；抗氧剂：0.5～2.5份；敏化剂：1～2.5份；光稳定剂：3～10份；钛白粉：3～7份。
优选的，所述的聚烯烃树脂为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯-辛烯共聚物、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚烯烃弹性体、三元乙丙橡胶中的至少一种。
优选的，所述的磷氮系阻燃剂的磷含量为22％～24％，氮含量为20％～22％，粒径为5～15μm，分解温度大于260℃。
进一步优选的，所述的磷氮系阻燃剂为普赛呋(清远)磷化学有限公司的epfr-100d。
优选的，所述的阻燃协效剂由无机粉体和聚硅氧烷按质量比1∶(2～5)复配得到。
优选的，所述的无机粉体为硼酸锌、氧化锌、氧化锑、沸石、二氧化钛、纳米氢氧化铝、纳米碳酸钙、纳米蒙脱土中的至少一种。
优选的，所述的润滑剂为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸酯、硬脂酸、乙撑双硬脂酰胺、硅酮粉中的至少一种。
优选的，所述的抗氧剂为受阻酚类抗氧剂。
进一步优选的，所述的抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂1076、抗氧剂1098、抗氧剂264、抗氧剂2246、抗氧剂300中的至少一种。
优选的，所述的敏化剂为三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三烯丙基异氰脲酸酯、二甲基丙烯酸四甘醇酯、二丙烯酸四甘醇酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯中的至少一种。
优选的，所述的光稳定剂为2，4-二羟基二苯甲酮、2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮中的至少一种。
优选的，所述的导电芯线为镀锡铜导线。
上述无卤阻燃环保光伏电缆的制备方法包括以下步骤：
1)将各原料加入高速搅拌机，混合混匀，再加入密练造粒机，100～140℃挤出，拉丝，风冷，切粒，得到绝缘层电缆料；
2)将各原料加入高速搅拌机，混合混匀，再加入密练造粒机，100～140℃挤出，拉丝，风冷，切粒，得到护套层电缆料；
3)将导电芯线、绝缘层电缆料和护套层电缆料加入双层共挤出机，100～150℃共挤出，再进行辐照交联，辐照剂量为3～8mrad，得到无卤阻燃环保光伏电缆。
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1：
一种无卤阻燃环保光伏电缆，其绝缘层和护套层的原料组成如表1所示：
表1一种无卤阻燃环保光伏电缆的绝缘层和护套层的原料组成表
实施例2：
一种无卤阻燃环保光伏电缆，其绝缘层和护套层的原料组成如表2所示：
表2一种无卤阻燃环保光伏电缆的绝缘层和护套层的原料组成表
实施例3：
一种无卤阻燃环保光伏电缆，其绝缘层和护套层的原料组成如表3所示：
表3一种无卤阻燃环保光伏电缆的绝缘层和护套层的原料组成表
实施例4：
一种无卤阻燃环保光伏电缆，其绝缘层和护套层的原料组成如表4所示：
表4一种无卤阻燃环保光伏电缆的绝缘层和护套层的原料组成表
测试例：
对实施例1～4制备得到的无卤阻燃环保光伏电缆进行性能测试，其测试结果均满足
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。