专利名称：125℃辐照交联电力电缆及其制造方法
技术领域：
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本发明涉及一种交联电力电缆及其制造方法，特别是涉及一种125t:辐
照交联电力电缆及其制造方法。
背景技术：
目前，国内电力系统一般采用聚氯乙烯绝缘电力电缆，这种聚氯乙烯
绝缘电力电缆因其耐温等级低(70 90'C)、载流量低、易老化、易开裂、 介质损耗大、毒性指数高及环保性能差等缺陷，在应用领域及适用范围上 受到很大限制，尤其是在一些特定的场合环境中。而在欧盟、美国、日本等 国家，对电力电缆产品的要求也越来越高，并己制定了相应的法律规范； 例如要求电力电缆不含有卤素，不会产生有害气体及腐蚀性气体等。现 在使用的聚氯乙烯绝缘电力电缆已不能适应这种发展趋势的需要。为解决 这个问题，研究人员研究出由交联电缆替代现有的聚氯乙烯电力电缆。
生产电缆交联的方法主要有两种即化学交联和物理交联。化学交联 又分为干法交联和温水交联。干法交联是指在温度达300-40(TC的高压气体 中经过一定的时间性使聚乙烯分子链交联。温水交联是将电缆浸于90'C的 温水中泡5-7小时，使聚乙烯分子链交联。物理交联又称辐照交联，即利 用电子加速器发射出的高能量电子束流，轰击电缆绝缘或护套层，将高分 子链打断，被打断的第一个点称为自由基，因自由基不稳定，相互之间要 重新组合，重新组合后由原来的链状分子结构变成三维网状分子结构形成
4交联。
而国内外通用的交联电力电缆一般都是化学交联电力电缆，其温度等 级仅为90°C。故在耐温等级较高的电力系统普遍采用硅橡胶和氟塑料电力 电缆。硅橡胶因其价格高、加工工艺复杂、机械强度低、绝缘性能差、抗 撕裂性能差，极大的限制了其在电力电缆上的应用；氟塑料因其价格昂贵、 加工工艺复杂，易开裂等缺点，目前应用也并不广泛。
发明内容
'
本发明所要解决的技术问题是为了避免上述电力电缆的不足，而提
供的一种耐温等级达到125'C的交联电力电缆及其制造方法。
本发明为解决上述技术问题其技术方案如下:.一禾中125'C辐照交联电力 电缆，含有导体l、绝缘层2及外护层5，所述导体1外部为绝缘层2，在 绝缘层2的外部为外护层5;其特征在于所述的绝缘层2为125'C辐照交 联聚乙烯绝缘层。
所述外护层5内侧设有包带层4,在包带层4内为若干上述包覆有绝缘 层的导体1，所述绝缘层2与包带层4中间设有填充3。
所述125。C辐照交联聚乙烯绝缘层，含有下列重量份的成份配比 聚乙烯树脂 93~96份 14/2 EVA 4~7份
四
季戊四醇酯0. 1 0. 3份 N， N-双[3-(3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]月井 0. 2~0. 4份
1， 3， 5-三烯丙基-均三嗪-2, 4, 6-三酮 0. 3~0. 7份
一种制造125X:辐照交联电力电缆的方法，包括将制芯金属进行拉丝，对上述拉丝金属进行退火，绞制成导体l;配制绝缘层原料，用塑料搅 拌机将上述重量份的成份配比、在常温下搅拌均匀；将上述已配制好的绝 缘层原料经密炼、开炼、加入到挤出机上，在挤出机上将绝缘层挤包在导 体1的表面上；采用辐照交联工艺用电子加速器对挤包有绝缘层的导体进 行电子辐照加工；在绝缘层2的外部包覆有外护层5。
将上述若干个包覆有绝缘层的导体1绞制成缆芯；在缆芯外部通过包 带层4把缆芯扎紧、固定，在包带层4内侧、绝缘层.2的外部的空间内填 有填充3，在包带层4外部在包覆有上述外护层5。
所述辐照交联的条件为辐照剂量为10 20Mrd。
本发明具有耐温等级高、载流量大、绝缘电性能优良、机械性能好、 绝缘抗老化能力强、电缆允许短路电流大的优点，可以满足重要工程，例 如电视台、轨道交通、医院、高档楼宇等电力系统的需要。
下面结合附图详细介绍本发明。
图1:本发明截面示意图。
具体实施例方式
图中l为导体、2为绝缘层、3为填充、4为包带层、5为外护层。 一种125'C辐照交联电力电缆，含有导体l、绝缘层2及外护层5，所
述导体1外部为绝缘层2，在绝缘层2的外部为外护层5;所述的绝缘层2
为125。C辐照交联聚乙烯绝缘层。
上述的导体1可以是一根，也可以是由多根导体绞制而成的缆芯，此
时，在缆芯的外部包覆有包带层4，以便扎紧及固定缆芯，使缆芯成为圆形包带层4的材料可以选用无纺布、聚酯带或玻璃带等，其使用温度均在150 位以上；在包带层4与绝缘层2之间设有填充3，在包带层4的外部再包覆 有上述的外护层5，参见图1所示。
上述的125'C辐照交联聚乙烯绝缘层，含有下列重量份的成份配比
聚乙烯树月
14/2 EVA
四[P - (3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯 N， N-双[3- (3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]胼 i， 3， 5-三烯丙基-均三嗪-2, 4, 6-三酮
实施例1:
上述绝缘层2按下述配比称取原料 聚乙烯树脂 14/2 EVA
93~96份 4 7份 0. 1~0. 3份 p. 2~0. 4份 0. 3~0. 7份
95份 5份
四[P -(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯 N， N-双[3- (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼 1， 3， 5-三烯丙基-均三嗪-2， 4， 6-三酮 125'C辐照交联电力电缆的制造方法如下
(1) 将制芯金属进行拉丝，对上述拉丝金属进行退火，绞制成导体l;
(2) 配制绝缘层原料，用塑料搅拌机将上述重量份的成份配比、在常温下搅 拌均匀；
(3) 将已配制好的绝缘层原料经密炼、开炼、加入到挤出机上，在挤出机上
0.2份 0.3份 0. 5份
将绝缘层挤包在导体1的表面上;(4)采用辐照交联工艺用电子加速器对挤包有绝缘层的导体进行电子辐照
加工；在绝缘层2的外部包覆有外护层。
上述的导体1可以是一根，也可以是多根；若采用多根，将若干个包 覆有绝缘层2的导体1绞制成缆芯；在缆芯外部通过包带层4把缆芯扎紧、 固定，在包带层4内侧、绝缘层2的外部的空间内填有填充3，在包带层4 的外部在包覆有上述的外护层5。
上述的辐照交联的条件为辐照剂量为10 20Mrd。由此方法生产的电 力电缆经测试耐温等级高，可以满足各种环境场所的工作要求。
实施例2:
将上述的125'C辐照交联聚乙烯绝缘层，由下列重量配比的原料制成
聚乙烯树脂 94. 5份
14/2 EVA 5. 5份 四[P - (3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 2份
N, N-双[3-(3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼 0. 3份
1， 3, 5-三烯丙基-均三嗪-2， 4， 6-三酮 0. 45份
以上述各种重量份制成的绝缘层的电力电缆，经测试其耐温等级可达 到125X:
实施例3:
将上述的125i:辐照交联聚乙烯绝缘层，由下列重量配比的原料制成 聚乙烯树脂 93份
14/2 EVA 6份. 四[13 -(3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 3份N， N-双[3- (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼 0. 4份
1， 3, 5-三烯丙基-均三嗪-2， 4, 6-三酮 0. 3份
以上述各种重量份制成的绝缘层电缆，可用于电力电缆，经测试其耐
温等级可达到125°C。
实施例4
将上述的125。C辐照交联聚乙烯绝缘层，由下列重量配比的原料制成
聚乙烯树脂 ％份
14/2 EVA 4份 四[13-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 1份
N， N-双[3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼 0. 2份
1, 3， 5-三烯丙基-均三嗪-2, 4, 6-三酮 0. 7份
以上述各种重量份制成的绝缘层电缆，可用于电力电缆，经测试其耐 温等级可达到125'C。 实施例5
将上述的125。C辐照交联聚乙烯绝缘层，由下列重量配比的原料制成
聚乙烯树脂 93份
14/2 EVA 7份 四[P-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 1份
N, N-双[3-(3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼 0. 4份
1, 3， 5-三烯丙基-均三嗪-2, 4， 6-三酮 0. 5份
以上述各种重量份制成的绝缘层电缆，可用于电力电缆，经测试其耐 温等级可达到125"C。上述制成的电力电缆，其电缆绝缘的原始机械物理性能、空气老化箱 试验、热延伸试验及冲击脆化温度的测试结果均符合国家标准GB/T2951.2-1997及GB/T5470指标表1 125'C辐照交联电力电缆的测试结果序号试验项目单位指标1原始机械物理性能u抗张强度M/mm2》10.01.2断裂伸长率》1502空气老化箱试验(158土2'C; 168h)2.1抗张强度变化率%±202.2断裂伸长率%±20热延伸试验(200'C， 0.2Mpa, 15min)3.1负载下伸长率%《1753.2永久变形率%《154冲击脆化温度4.1试验温度。C一254.2冲击脆化性能失效数《15/30上述的GB/T2951.24997为电缆绝缘通用试验方法；GB/T5470塑料冲 击脆化温度试验方法。10
权利要求
1.一种125℃辐照交联电力电缆，含有导体(1)、绝缘层(2)及外护层(5)，所述导体(1)外部为绝缘层(2)，在绝缘层(2)的外部为外护层(5)；其特征在于所述的绝缘层(2)为125℃辐照交联聚乙烯绝缘层。
2. 根据权利耍求l所述的一种125t:辐照交联电力电缆，其特征在于所 述外护层(5)的内侧设有包带层(4)，在包带层'(4)内为若干上述包覆 有绝缘层的导体(1)，所述绝缘层(2)与包带层(4)之间设有填充(3)。
3. 根据权利要求1或2所述的一种125'C辐照交联电力电缆，其特征在于 所述125。C辐照交联聚乙烯绝缘层，是由下列重量份的原料配比制成.-聚乙烯树脂 93~96份 14/2 EVA 4~7份四[e-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 1~0. 3份 N，N-双[3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼 0. 2~0. 4份`1， 3， 5-三烯丙基-均三嗪-2， 4, 6-三酮 0. 3~0. 7份。
4. 根据权利要求3所述的一种125'C辐照交联电力电缆，其特征在于所 述125。C辐照交联聚乙烯绝缘层，是由下列重量份的原料配比制成聚乙烯树脂 95份14/2 EVA 5份四[P -(3， 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯0. 2份 N,N-双[3-(3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼 0. 3份`1, 3， 5-三烯丙基-均三嗪-2， 4， 6-三酮 0. 5
5. —种制造125"C辐照交联电力电缆的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤(1) 将制芯金属进行拉丝，对上述拉丝金属进行退火，绞制成导体(l);(2) 配制绝缘层原料，按下列成份重量配比制成聚乙烯树脂 93~96份 14/2 EVA 4~7份四
季戊四醇酯0. 1~0. 3份 N, N-双[3- (3, 5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼 0. 2~0. 4份1， 3, 5-三烯丙基-均三嗪-2, 4， 6-三酮 0. 3~0. 7份用塑料搅拌机将上述重量份的成份配比、在常温下搅拌均匀；(3) 将上述已配制好的绝缘层原料经密炼、开炼、加入到挤出机上， 在挤出机上将绝缘层挤包在导体(1)的表面上；(4) 采用辐照交联工艺用电子加速器对挤包有绝缘层的导体进行电子 辐照加工；在绝缘层(2)的外部包覆有外护层(5)。
6. 根据权利要求5所述的一种制造125'C辐照交联电力电缆的方法，其特征在于将上述若干个包覆有绝缘层的导体(1)绞制成缆芯；在缆芯外 部通过包带层(4)把缆芯扎紧、固定，在包带层(4)内侧、绝缘层(2) 的外部的空间内填有填充(3)，在包带层(4)的外部包覆有上述的外护 层(5)。
7. 根据权利要求5或6所述的一种制造125X:辐照交联电力电缆的方法， 其特征在于所述辐照交联的辐照剂量为10 20Mrd。
全文摘要
本发明涉及一种交联电力电缆及其制造方法，该交联电力电缆可以在125℃环境下工作。其结构包括导体、绝缘层及外护层，所述的绝缘层为125℃辐照交联聚乙烯绝缘层。制造该种125℃辐照交联电力电缆的方法，将聚乙烯树脂、14/2EVA、四[β-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯、N，N-双[3-(3，5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酰]肼、1，3，5-三烯丙基-均三嗪-2，4，6-三酮按一定重量配比成绝缘层原料，经密炼、开炼、挤出在导体的表面上，用辐照交联工艺对绝缘层加工。本发明具有耐温等级高、载流量大、绝缘电性能好、机械性能优良、绝缘抗老化能力强及电缆允许短路电流大的优点，可以满足重要工程的电力系统的需要，例如电视台、轨道交通、医院及高档楼宇等。
文档编号H01B3/44GK101540219SQ200810034839
公开日2009年9月23日 申请日期2008年3月19日 优先权日2008年3月19日
发明者徐春斌, 潘晨曦 申请人:上海金友电线电缆有限公司