专利名称：改良的交联聚乙烯绝缘料和6kv及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆的制作方法
技术领域：
本发明是关于对6KV及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆及交联聚乙烯绝缘料的改进，尤其涉及一种弯曲柔软性好，弯曲半径小的6KV及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆。
背景技术：
现有的额定电压为6KV及以上的电力电缆，其绝缘形式通常分为三种。一种为油浸纸绝缘，因该电缆加工复杂，成本高，已基本被淘汰；第二种为乙丙橡胶绝缘，但目前用于绝缘的乙丙橡胶主要依靠进口，而且橡胶加工工艺复杂，因而电缆成本较高。第三种为交联聚乙烯绝缘，该类绝缘电缆约占整个6KV及以上电力电缆量的90％以上。交联聚乙烯作绝缘，具有绝缘性能好，耐压等级高、工艺简单、成本低等特点，而被优选采用。但缺点是交联聚乙烯材料硬度大，弹性差，弯曲性能差，尤其是交联聚乙烯绝缘在经多次弯曲后会造成绝缘电性能的降低，因此难以做成弯曲性能好、弯曲半径小的6KV及以上的电力电缆。
其次，现有6KV及以上的电力电缆，其导体是采用单根直径较粗的1、2类导体，且绞合节距大，通常绞合节距至少为15-25倍，导体弯曲时不易产生滑移，不容易弯曲；绝缘屏蔽采用交联聚乙烯半导电层和铜带重叠绕包；外护套采用弹性较差的聚氯乙烯，这些也是导致电缆弯曲性能差的原因，因此目前6KV及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆，弯曲半径都较大，弯曲半径一般至少需12倍电缆直径以上，给安装、敷设、使用均带来不便，只能用于固定敷设场合，不能用于需要频繁弯曲的特殊场合使用。
发明内容
本发明第一目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种能既保留交联聚乙烯高的绝缘性能和制作工艺简单、成本低等优点，又能显著提高柔软性和弯曲性的改性交联聚乙烯绝缘料。
本发明的第二目的在于提供一种弯曲性好，弯曲半径小，可用于频繁弯曲特殊场合使用的6KV及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆。
经对交联聚乙烯改性试验发现，通过在聚乙烯绝缘料中掺入一定量的乙烯-乙酸乙烯共聚物EVA(Ethylene-Vinylacetate Copolymer)，可以减弱聚乙烯分子间的次价力，从而提高了交联聚乙烯分子间的弹性移动性能，使其柔软性得到显著改善，在常温下具有较好的弹性，弯曲性能好，同时又不降低交联聚乙烯优良的绝缘电性能。具体说，本发明改性交联聚乙烯绝缘料，其特征在于由100份聚乙烯，15-30份乙烯-乙酸乙烯共聚物，1.5-3份过氧化物交联剂组成。
本发明改性交联聚乙烯绝缘料，其中乙烯-乙酸乙烯共聚物较好采用20-25份。
所说过氧化物交联剂，可以采用通常聚乙烯用交联剂。
本发明由于对交联聚乙烯绝缘料进行柔软性改性，获得弯曲性好的交联聚乙烯绝缘料，从而为6KV及以上高压电缆增加弯曲性创造了条件，再辅以对电缆结构的改进，可以获得弯曲性能好的6KV及以上高压电缆。为此本发明第二目的实现，主要改进是将电缆硬导体改为弯曲性能好的软导体，并将金属屏蔽改为柔软的细铜丝编织屏蔽，聚氯乙烯外护套改为聚氯乙烯弹性体，从而改善了6KV及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆的弯曲性，克服了现有技术的不足。具体说，本发明6KV及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆，包括导体、内屏蔽、交联聚乙烯绝缘、绝缘屏蔽和聚氯乙烯外护套，其特征在于所说导体为细铜丝绞合软导体，所说绝缘由100份交联聚乙烯，15-30份乙烯-乙酸乙烯共聚物，1.5-3份过氧化物交联剂组成的改性交联聚乙烯，所说绝缘屏蔽的金属屏蔽为细铜丝编织屏蔽，所说外护套为聚氯乙烯热塑性弹性体。
本发明护套采用聚氯乙烯热塑性弹性体，可以采用市购，例如由聚氯乙烯与橡胶复合组成的热塑性弹性体，这样可使护套材料也具有较好的弯曲性。聚氯乙烯热塑性弹性体，可以采用挤出成型，减化生产工艺，降低生产成本。
为进一步提高电缆的柔软性，缩小弯曲半径，所说细铜丝绞合导体，一种更好是由若干细铜丝束成股线，再由若干股线绞合导体，此结构更有利于导体弯曲时各层间产生滑移，可显著提高导体的弯曲度。其中绞合节距较好采用8-12倍导体直径，以增强导体弯曲的弹簧效应，达到既柔软弯曲性好，又具有很好的结构复原稳定性。
此外，内屏蔽较好采用半导电布和挤出型塑料半导电层组合结构，这样内屏蔽中半导电布既有导电作用，又可起到扎紧细软绞合导体作用，有利于电缆的弯曲。
本发明由于对交联聚乙烯绝缘料进行柔软化改性，从而大大提高了交联聚乙烯绝缘的可弯曲性能，使其在常温下具有较好的弹性，不仅为交联聚乙烯绝缘高压电缆弯曲性改善创造了条件，而且提高了绝缘料耐低温性能，经试验发现改性绝缘料经-50℃低温冲击不开裂。同时将导体改为细铜丝绞合软导体，多股绞合并缩小绞合节距；将绝缘屏蔽的金属屏蔽改为细铜丝编织屏蔽；外护层采用柔软性好的聚氯乙烯料弹性体，从而使6KV及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆的弯曲性能得到显著改善，弯曲半径仅为电缆直径的6-8倍，弯曲次数大于1000-1100次(按GB/T12706.2-2002试验条件)，电缆最低安装环境温度为-25℃，并且屏蔽性能得到提高。
以下结合一个具体实施方式
，进一步说明本发明。
附图为6KV及以上交联聚乙烯绝缘三相电力电缆结构示意图。
具体实施例方式
实施例参见附图，本发明6KV及以上交联聚乙烯绝缘三相电力电缆，按高压电缆结构，单根缆芯由若干细铜丝束成股线、并由若干股绞合成导体1，导体外半导电布和挤出型塑料半导电层组合内屏蔽2，改性交联聚乙烯绝缘3，挤出型塑料半导电绝缘屏蔽层4，铜丝编织屏蔽层5组成，三根缆芯绞合成缆，间隙中充填PP撕裂带填充6，然后由无纺布绕包层7扎紧，外由聚氯乙烯热塑性弹性体(TPE)外护套8。
改性交联聚乙烯绝缘，由100份聚乙烯，20份乙烯-乙酸乙烯共聚物，2.5份DCP过氧化物交联剂，1.5份抗氧剂，按通常交联工条件捏合、造粒。
此外，改性交联聚乙烯绝缘料，还可以采用本发明组份范围内料比配合，以及加上其他一些功能组份料。挤出型塑料半导电层，基料可以采用交联聚乙烯，也可以采用改性的交联聚乙烯。聚氯乙烯外护套也可以采用聚氯乙烯与马来酸酯共聚组成的耐寒树脂。
权利要求
1.改性交联聚乙烯绝缘料，其特征在于由100份聚乙烯，15-30份乙烯-乙酸乙烯共聚物，1.5-3份过氧化物交联剂组成。
2.根据权利要求1所述改性交联聚乙烯绝缘料，其特征在于所说乙烯-乙酸乙烯共聚物为20-25份。
3.6KV及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆，包括导体、内屏蔽、交联聚乙烯绝缘、绝缘屏蔽和聚氯乙烯外护套，其特征在于所说导体为细铜丝绞合软导体，所说绝缘由100份交联聚乙烯，15-30份乙烯-乙酸乙烯共聚物，1.5-3份过氧化物交联剂改性的交联聚乙烯，所说绝缘屏蔽的金属屏蔽为细铜丝编织屏蔽，所说外护套为聚氯乙烯热塑性弹性体。
4.根据权利要求3所述6KV及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆，其特征在于所说细铜丝绞合软导体，由若干细铜丝束成股线，再由若干股线绞合组成。
5.根据权利要求3或4所述6KV及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆，其特征在于导体绞合节距为8-12倍导体直径。
6.根据权利要求5所述6KV及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆，其特征在于所说内屏蔽由半导电布和挤出型塑料半导电层组合组成。
全文摘要
本发明是关于对6KV及以上交联聚乙烯绝缘电力电缆及交联聚乙烯绝缘料的改进，其特征是电缆导体为细铜丝绞合软导体，绝缘层由100份交联聚乙烯，15－30份乙烯/醋酸乙烯，1.5－3份过氧化物交联剂改性的交联聚乙烯，绝缘屏蔽的金属屏蔽为细铜丝编织屏蔽，外护套为聚氯乙烯热塑性弹性体。既保留了交联聚乙烯绝缘料的优点，同时又克服了柔软弯曲性差的不足，还提高了绝缘料耐低温性能，改性绝缘料经－50℃低温冲击不开裂，所得电缆的弯曲性能得到显著改善，弯曲半径仅为电缆直径的6－8倍，弯曲次数大于1000－1100次(按GB/T12706.2－2002试验条件)，电缆最低安装环境温度为－25℃，并且屏蔽性能得到提高。
文档编号C08K5/00GK1730531SQ200510041399
公开日2006年2月8日 申请日期2005年8月7日 优先权日2005年8月7日
发明者李效中, 柳尧裕, 胡富庆, 蔡素明 申请人:无锡市沪安电线电缆有限公司