本发明属于电力设备领域，具体涉及高压柔性直流电缆。
背景技术：
：电缆是配电系统中的重要组成部分，近年来随着生产生活电线电缆的运用日益发展和普及，电线电缆的需要量增加很快，而且随着经济的发展，对其材料的要求也越来越高，它要求柔软、耐磨、耐腐蚀以及耐高低温等性能。现代大型工程装备、高压电气设备等输出功率日趋增大，为该类设备馈电的电线电缆电压等级和电缆截面也随之增大，通过高压电缆配线馈电的设备日趋增多。特别是箱式变压器、开关柜、高压变频器等，由于设备内部配线空间相对较狭窄，在敷设、安装、使用中电缆均处于较小弯曲状态，电缆的弯曲产生的刚性回弹力导致敷设安装极其困难，且过度弯曲引起的绝缘层内部机械应力极易引起电缆击穿。目前用的较多是无卤交联聚烯烃绝缘电缆，该电缆在使用过程中暴露出的主要问题为：绝缘采用无卤交联聚烯烃材料，该材料属于塑料，材料较硬，而机车内部电缆的使用环境非常狭小，出现电缆不易弯曲，弯曲过度存在开裂的风险；电缆的耐油性能不好，不能同时耐油燃料油和矿物油，导致电缆长期和油污接触，出现膨胀，存在安全隐患。总之，目前用的常规电缆在使用特性、对环境的适应性能、安全可靠性、环保性能等均不能满足要求，往往会造成传输性能下降、可靠性能低、故障率高等问题。因此，柔性电缆是发展方向，开发一种高性能的高压柔性电缆是我们研究的方向。技术实现要素：本发明的目的是克服上述现有技术的缺陷，提供高压柔性直流电缆，具有较好的柔韧性，抗拉性而且耐高压性能。本发明是通过如下技术方案来实现的：高压柔性直流电缆，由内而外包括线芯层1，防火层2，屏蔽层3，以及电缆绝缘层4；所述线芯层1内设有三根缆芯5，缆芯5由内而外依次包括导体6、缆芯绝缘层7以及金属编织带8，三根缆芯相切分布，线芯层1内部的空隙采用热传导填充物9来填充；优选地，所述防火层2为云母带层；优选地，所述屏蔽层3为镀锡铜丝编织屏蔽层；优选地，所述导体6采用镀锡铜芯软导体；优选地，所述缆芯绝缘层7为氟橡胶246材料；优选地，所述金属编织带8为铝金属编织带；优选地，所述热传导填充物9由硅脂和氮化铝按照3:1的质量比混匀制得；优选地，所述电缆绝缘层4按照如下工艺制备而得：将纳米二氧化硅以及纳米碳化硅按照1:1的质量比混合均匀得到混合物，然后投入到与混合物同等质量的聚乙烯吡咯烷酮中，300rpm搅拌5min，然后置于湿热环境中6小时，得到改性纳米材料；将聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、三元乙丙橡胶、白炭黑、聚四氟乙烯、聚碳酸酯以及改性纳米材料按照100:60:60:18:15:12:10的质量比混合均匀，加入密炼机，密炼时间为5分钟，密炼温度为90℃，得到主料；将主料、硬脂酸镁、次磷酸铈以及三氧化二锑按照300-500:3-5:3-5:2-3的质量比依次投入到离心机中，500rpm搅拌10分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然后经成型机将产品拉出后，由切割机定长切割，送入扩口机，扩口完成后即得。在本发明中，研究立足点以及有益效果主要包括以下几个方面：氟橡胶246耐热性好，能在250℃长期使用，对热、强酸、强碱、强氧化剂和溶剂等具有更高的稳定性，柔软性能好，适合缆芯绝缘层材料；硅脂是由精炼合成油作为基础油稠无机稠化剂，并加有结构稳定剂、防腐蚀添加剂精制而成，具有良好的防水密封性、防水、抗溶剂性和抗爬电性能，不腐蚀金属；缺点是材料较软，长期高温状态下使用,导热膏内有游离物质析出，成型性能差。氮化铝粉末导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。二者配合使用，具备较好的导热性能；电缆绝缘外层需要强度高，耐高压，阻燃防火以及柔性好，本发明选用的酚醛树脂和聚氯乙烯树脂，耐高温性能较好，尤其是酚醛树脂，即使在高温下也能保持其结构的整体性和稳定性；三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，耐臭氧、耐热、耐候等耐老化性能优异；次磷酸铈保持了材料的稳定性，增强了材料的防火能力。采用无卤膨胀型阻燃剂，阻燃性能较高。聚四氟乙烯具有自熄性，一旦电缆着火，可以阻止火焰扩散。耐磨剂为二硫化钼，大大增加了防护层的耐磨度；上述材料不仅大大增强了防火阻燃效果，而且结构稳定，不易氧化且耐磨，使用寿命长；纳米二氧化硅和碳化硅是性能优异的无机非金属材料，其具有比表面积大，表面吸附力强，化学纯度高、分散性能好等特异的性能，以其优越的稳定性性、补强性、增稠性和触变性，本发明通过对纳米材料进行改性处理，使其均匀分散到有机材料骨架中，组织相同性能好，分布在材料的骨架中，提高了机械强度，并且不会影响柔韧性能；硬脂酸镁能够增强热稳定性，防分解氧化。本发明将易于变形的热塑性高分子聚合物变为具有高弹性、较高韧性的热固性高分子聚合物；与无卤交联聚烯烃绝缘电缆相比，电缆绝缘更加柔软，且具有弹性，能够满足于电缆在狭小环境中使用时，承受过度弯曲的要求，同时具备耐高压以及阻燃性能。附图说明图1为本发明电缆的结构示意图；图1中：1-线芯层，2-防火层，3-屏蔽层，4-电缆绝缘层，5-缆芯，6-导体，7-缆芯绝缘层，8-金属编织带，9-热传导填充物。具体实施方式为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请具体实施例，对本发明进行更加清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。实施例1如图1所示，高压柔性直流电缆，由内而外包括线芯层1，防火层2，屏蔽层3，以及电缆绝缘层4；所述线芯层1内设有三根缆芯5，缆芯5由内而外依次包括导体6、缆芯绝缘层7以及金属编织带8，三根缆芯相切分布，线芯层1内部的空隙采用热传导填充物9来填充；所述防火层2为云母带层；所述屏蔽层3为镀锡铜丝编织屏蔽层；所述导体6采用镀锡铜芯软导体；所述缆芯绝缘层7为氟橡胶246材料；所述金属编织带8为铝金属编织带；所述热传导填充物9由硅脂和氮化铝按照3:1的质量比混匀制得；所述电缆绝缘层4按照如下工艺制备而得：将纳米二氧化硅以及纳米碳化硅按照1:1的质量比混合均匀得到混合物，然后投入到与混合物同等质量的聚乙烯吡咯烷酮中，300rpm搅拌5min，然后置于湿热环境中6小时，得到改性纳米材料；将聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、三元乙丙橡胶、白炭黑、聚四氟乙烯、聚碳酸酯以及改性纳米材料按照100:60:60:18:15:12:10的质量比混合均匀，加入密炼机，密炼时间为5分钟，密炼温度为90℃，得到主料；将主料、硬脂酸镁、次磷酸铈以及三氧化二锑按照300:3:3:2的质量比依次投入到离心机中，500rpm搅拌10分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然后经成型机将产品拉出后，由切割机定长切割，送入扩口机，扩口完成后即得。实施例2如图1所示，高压柔性直流电缆，由内而外包括线芯层1，防火层2，屏蔽层3，以及电缆绝缘层4；所述线芯层1内设有三根缆芯5，缆芯5由内而外依次包括导体6、缆芯绝缘层7以及金属编织带8，三根缆芯相切分布，线芯层1内部的空隙采用热传导填充物9来填充；所述防火层2为云母带层；所述屏蔽层3为镀锡铜丝编织屏蔽层；所述导体6采用镀锡铜芯软导体；所述缆芯绝缘层7为氟橡胶246材料；所述金属编织带8为铝金属编织带；所述热传导填充物9由硅脂和氮化铝按照3:1的质量比混匀制得；所述电缆绝缘层4按照如下工艺制备而得：将纳米二氧化硅以及纳米碳化硅按照1:1的质量比混合均匀得到混合物，然后投入到与混合物同等质量的聚乙烯吡咯烷酮中，300rpm搅拌5min，然后置于湿热环境中6小时，得到改性纳米材料；将聚氯乙烯树脂、酚醛树脂、三元乙丙橡胶、白炭黑、聚四氟乙烯、聚碳酸酯以及改性纳米材料按照100:60:60:18:15:12:10的质量比混合均匀，加入密炼机，密炼时间为5分钟，密炼温度为90℃，得到主料；将主料、硬脂酸镁、次磷酸铈以及三氧化二锑按照500:5:5:3的质量比依次投入到离心机中，500rpm搅拌10分钟，混合均匀后，进入双螺杆挤出机挤压成熔融状态，然后经成型机将产品拉出后，由切割机定长切割，送入扩口机，扩口完成后即得。实施例3本发明电缆绝缘层材料的性能测试，以实施例1为例，具体测试结果见表1：表1项目单位结果邵氏硬度ha53弹性模量（定伸100%）mpa1.9抗拉强度mpa10.6断裂伸长率%617135℃/168h热老化后抗拉强度变化率%+2.7135℃/168h热老化后断裂伸长率变化率%-5.9体积电阻率×10-15（ω•cm）3.06绝缘击穿试验（4d弯曲状态）kv79耐压试验（23kv/5min）不可击穿结论：本发明电缆绝缘层材料柔韧性能好，抗老化抗高温能力强，并且具备较好的耐高压性能。以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。当前第1页12