专利名称：太阳能光伏发电设备用电力电缆制造方法
技术领域：
本发明涉及电缆技术领域，确切地说涉及一种适用于太阳能光伏发电 设备用电力电缆的制造方法。
背景技术：
随着光伏发'电的日渐广泛，从而带动了与太阳能发电相关产品的发展， 由于太阳能发电系统常常是在恶劣环境条件下使用，如高温和辐射。而现 有的普通电线电缆通常采用的是聚氯乙烯绝缘和聚氯乙烯外护套，采用这 种材质的普通电缆在大气中经过长期的太阳光照射、风雨和臭氧侵蚀后电 缆表面就会出现龟裂现象，产品的物理机械性能大大降低，所以普通电线 电缆在使用的过程中有较多的潜在危险，不耐风雨，不耐紫外线和臭氧侵 蚀，造成光伏发电专用设备的组成部件损坏并直接影响到整个系统的使用 寿命。基于种种因素，在太阳能光伏发电设备中使用能耐风雨、耐紫外线 照射和臭氧侵蚀的专用太阳能电缆就显得尤为迫切，但现有的太阳能光伏 发电设备专用电力电缆的制造方法比较落后，所加工出来的电力电缆不能 满足太阳能光伏发电设备的需要。
公开号为CN101083155，
公开日为2007年12月5日的中国专利申请 公开文本公开了一种环保型复合阻燃交联电缆及制作方法，其工艺方法依 次是导体拉制和绞线、双层实芯皮无偏心绝缘挤出、填充和多层绕包、内 衬挤出、铠装和外护层挤出。该方法制造出来的电缆仍然不能符合太阳能 光伏发电设备的要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出了一种适用于太阳能光伏发电设备 用电力电缆的制造方法，采用本方法制造出来的电缆耐气候性、耐紫外线 照射性和耐臭氧侵蚀性高，此外，其耐高温度可达到120°C，能抵御恶劣 气候环境和经受机械冲击，能显著提高太阳能光伏发电设备的安全性能和 使用寿命。
本发明是通过如下技术方案实现的-.
一种太阳能光伏发电设备用电力电缆制造方法，其特征在于制造步骤
如下选料一拉丝一导体绞合一隔离层绕包一绝缘层挤出一绝缘层辐照交
联处理一外护套挤出一外护套辐照交联处理一成品；
绝缘层挤出采用挤压式模具，1.25: 1 2.0: 1压縮比的螺杆在隔离层上挤包低烟无卤热固性聚合物形成绝缘层，加工温度控制在100—155 °C，绝缘层挤出模套比传统选取模套的实际尺寸要小2 3%mm;
绝缘层辐照交联处理在绝缘层上辐照交联处理，其热延伸为负荷下 伸长率控制在60 70%;
外护套挤出采用半挤压式模具，1.25: 1 2.0: 1压缩比的螺杆在
经过辐照交联处理的绝缘层上再挤包低烟无卤热固性聚合物形成外护套，
加工温度控制在100—155。C;
外护套辐照交联处S:在经过G步骤形成的外护套上辐照交联处理，
其热延伸为负荷下伸长率控制在60 70%。
所述的导体绞合步骤可以采用现有技术的通用绞合工序，但更优的技
术方案是指经拉丝工序后形成的多股铜单丝按照绞合导体直径的18 20 倍的绞合节距进行绞制成导体。
所述的隔离层绕包可以采用现有技术的通用绕包工序，但更优的技术 方案是指在铜单丝绞合步骤后制成的导体上均匀地绕包非吸湿性带形成隔 离层，绕包重叠率为20%，并形成缆芯。
所述的选料可以选用现有技术中的通用材料，但更优的技术方案是指 选取电工圆铜杆作为电缆的原材料。
所述的拉丝可以采用现有技术的通用工序，但更优的技术方案是指电 工圆铜杆经过拉制设备的多个拉丝模具拉制成铜单丝。
所述成品步骤后还要经过性能检验步骤2CTC时导体直流电阻测试， 工频耐压试验及绝缘电阻检验，外护套分别经耐气候周期性检验、耐气候 低温弯曲检验和耐臭氧检验，绝缘层也同时进行耐臭氧检验。
在经过检验步骤后经检验合格的成品包装入库。
所述的外，户套耐气候周期性检验是指洒水18 min， 氙灯干燥 102min，测试温度45。C， 500小时以上，做弯曲试验，査看结果有无裂缝。
所述的外护套耐气候低温弯曲检验是指温度-40°C， 16小时，试验 后査看有无裂缝。
所述的外护套和绝缘层耐臭氧检验是指臭氧浓度250 300ppra， 24 小时，视检180度弯曲部分有无开裂。
所述的低烟无卤热固性聚合物为低烟无卤阻燃辐照交联聚烯烃。
在导体绞合过程中，.采用较小尺寸的并线模，使绞制的导体线芯外观 圆整、紧密、光洁，并有利于绝缘的挤出效果。
采用低压缩比的螺杆，其目的是为了满足低烟无卤热固性聚合物电缆 料剪切力大的特殊性，因低烟无卤热固性聚合物电缆料中含有高填充氢氧 化镁和氢氧化铝，摩擦力大，在挤制过程中，因磨擦而产生大量的热量， 所以对于螺杆的选用一般不能选用压縮比过大，并且需要挤出设备具有良 好的冷却装置。
本发明的优点在于1、由于本发明采用选料一拉丝一导体绞合一隔离层绕包一绝缘层挤 出一绝缘层辐照交联处理一外护套挤出一外护套辐照交联处理一成品这样 的工序制造电缆，且重点改进处在于绝缘层挤出、绝缘层辐照交联处理、 外护套挤出、外护套辐照交联处理这四个特定的工艺步骤，绝缘层和外护 套挤制后分别进行了辐照交联，辐照交联后的绝缘层和外护套材料的机械 强度增加，冷流的抗蠕变性能提高，弹性模量增大，最重要的是绝缘耐热 性、耐溶剂性和耐开裂性的变化和提高。由上述方法加工出来的电缆其耐 高温度可达到120°C，能抵御恶劣气候环境和经受机械冲击，在户外环境 下，这类电缆不仅具用最佳的耐风雨性、耐紫外线和臭氧侵蚀性，而且能 承受更大范围的温度变化，提高了太阳能光伏发电设备的安全性能和使用 寿命。
2、对于低烟无卤热固性聚合物电缆料的挤出，绝缘层挤出模具选用挤 压式模具，外护套挤出模具选用半挤压式模具。由于低烟无卤热固性聚合 物电缆料的填充材料高，这就导致它在融熔状态下熔体的强度和拉伸比的 粘度与其它电缆料存在着较大的差异，所以对模具的选配也有所不同，采 用这两种形式的挤出模具，充分保证材料的抗拉强度和伸长率以及表面光 洁度。其次是模套的选择，使用挤压式模具时，由于材料的粘度较大，使 得机头的压力很大，当电缆料挤出离开模具时会有所膨胀，再一点低烟无 卤热固性聚合物电缆料的机械性能不如普通型电缆料好，其拉伸比小，只 有2.5 3. 2左右，如果模套选配过大，导致电缆的挤包效果不致密、较松， 所以模套尺寸选用比传统选取模套的实际尺寸小一些，电缆的挤包效果更 好。
3、由于本发明釆用1.25: 1 2.0: l压縮比的螺杆，满足了低烟无
卤热固性聚合物电缆料剪切力大的特殊性的要求。
下面将结合说明书附图和具体实施方式
对本发明作进一步的补充说 明，其中-
图1为本发明的工艺流程图
具体实施例方式
实施例'l
参照说明书附图，本发明公开了一种太阳能光伏发电设备用电力电缆
制造方法，其制造步骤如下选料一拉丝一导体绞合一隔离层绕包一绝缘
层挤出一绝缘层辐照交联处理一外护套挤出一外护套辐照交联处理一成
口
叩5
绝缘层挤出釆用挤压式模具，1.25: 1 2. 0: 1压縮比的螺杆在隔 离层上挤包低烟无卤热固性聚合物形成绝缘层，加工温度控制在100—155 °C，绝缘层挤出模套比传统选取模套的实际尺寸要小2 3%mm;绝缘层辐照交联处理在绝缘层上辐照交联处理，其热延伸为负荷下 伸长率控制在60 70%;
外护套挤出釆用半挤压式模具，1.25: 1 2.0: 1压縮比的螺杆在 经过辐照交联处理的绝缘层上再挤包低烟无卤热固性聚合物形成外护套， 加工温度控制在100—155。C;
外护套辐照交联处理在经过G步骤形成的外护套上辐照交联处理，
其热延伸为负荷下伸长率控制在60 70%。
所述的导体绞合步骤可以采用现有技术的通用绞合工序。 所述的隔离层绕包可以采用现有技术的通用绕包工序。 所述的选料可以选用现有技术中的通用材料。 所述的拉丝可以采用现有技米的通用工序。
实施例2
一种太阳能光伏发电设备用电力电缆制造方法，其制造步骤如下选
料一拉丝一导体绞合一隔离层绕包一绝缘层挤出一绝缘层辐照交联处理一
外护套挤出一外护套辐照交联处理一成品；
所述的导体绞合步骤是指经拉丝工序后形成的多股铜单丝按照绞合
导体直径的18 20倍的绞合节距进行绞制成导体。
绝缘层挤出采用挤压式模具，1.25: 1 2.0: 1压缩比的螺杆在隔
离层上挤包低烟无卤热固性聚合物形成绝缘层，加工温度控制在100—155 °C，绝缘层挤出模套比传统选取模套的实际尺寸要小2 3%mm;
绝缘层辐照交联处理在绝缘层上辐照交联处理，其热延伸为负荷下 伸长率控制在60 70%;
外护套挤出采用半挤压式模具，1.25: 1 2.0: 1压縮比的螺杆在 经过辐照交联处理的绝缘层上再挤包低烟无卤热固性聚合物形成外护套，
加工温度控制在100—155。C;
外护套辐照交联处理在经过G步骤形成的外护套上辐照交联处理，
其热延伸为负荷下伸长率控制在60 70%。 实施例3
在实施例1或/和2的基础上，所述的隔离层绕包是指在导体绞合步 骤后制成的导体上均匀地绕包非吸湿性带形成隔离层，绕包重叠率为20%， 并形成缆芯'。
实施例4
在实施例1、 2和/或3的基础上，所述的选料是指选取电工圆铜杆作 为电缆的原材料。所述的拉丝可以采用现有技术的通用工序，但更优的技 术方案是指电工圆铜杆经过拉制设备的多个拉丝模具拉制成铜单丝。
实施例5
在实施例4的基础上，所述成品步骤后还要经过性能检验步骤2(TC 时导体直流电阻测试，工频耐压试验及电缆绝缘电阻检验，外护套分别经耐气候周期性检验、耐气候低温弯曲检验和耐臭氧检验，绝缘层也同时进 行耐臭氧检验。
在经过检验步骤后经检验合格的成品包装入库。
所述的外护套耐气候周期性检验是指洒水18 min， 氤灯干燥 102min，测试温度45。C， 500小时以上，做弯曲试验，结果无裂缝。
所述的外护套耐气候低温弯曲检验是指温度-4CTC， 16小时，试验 后无裂缝。
所述的外护套和绝缘层耐臭氧检验是指臭氧浓度250 300ppm， 24 小时，视检180度弯曲部分无开裂。
所述的低烟无卤热固性聚合物为低烟无卤阻燃辐照交联聚烯烃。在导 体绞合过程中，采用较小尺寸的并线模，使绞制的导体线芯外观圆整、紧 密、光洁，并有利于绝缘的挤出效果。
采用低压縮比的螺杆，其目的是为了满足低烟无卤热固性聚合物电缆 料剪切力大的特殊性，因低烟无卤热固性聚合物电缆料中含有高填充氢氧 化镁和氢氧化铝，摩擦力大，在挤制过程中，因磨擦而产生大量的热量， 所以对于螺杆的选用一般不能选用压縮比过大，并且需要挤出设备具有良 好的冷却装置。
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权利要求
1、一种太阳能光伏发电设备用电力电缆制造方法，其特征在于制造步骤如下选料-拉丝-导体绞合-隔离层绕包-绝缘层挤出-绝缘层辐照交联处理-外护套挤出-外护套辐照交联处理-成品；绝缘层挤出采用挤压式模具，1.25∶1～2.0∶1压缩比的螺杆在隔离层上挤包低烟无卤热固性聚合物形成绝缘层，加工温度控制在100-155℃，绝缘层挤出模套比传统选取模套的实际尺寸要小2～3％mm；绝缘层辐照交联处理在绝缘层上辐照交联处理，其热延伸为负荷下伸长率控制在60～70％；外护套挤出采用半挤压式模具，1.25∶1～2.0∶1压缩比的螺杆在经过辐照交联处理的绝缘层上再挤包低烟无卤热固性聚合物形成外护套，加工温度控制在100-155℃；外护套辐照交联处理在经过G步骤形成的外护套上辐照交联处理，其热延伸为负荷下伸长率控制在60～70％。
2、 根据权利要求1所述的太阳能光伏发电设备用电力电缆制造方法，其特征在于所述的导体绞合步骤是指经拉丝工序后形成的多股铜单丝按照绞合导体直径的18 20倍的绞合节距进行绞制成导体。
3、 根据权利要求r所述的太阳能光伏发电设备用电力电缆制造方法，其特征在于所述的隔离层绕包是指在导体绞合步骤后制成的导体上均匀地绕包非吸湿性带形成隔离层，绕包重叠率为20%，并形成缆芯。
4、 根据权利要求1或2或3所述的太阳能光伏发电设备用电力电缆制造方法，其特征在于所述的选料是指选取电工圆铜杆作为电缆导体的原材料。
5、 根据权利要求1或2或3所述的太阳能光伏发电设备用电力电缆 制造方法，其特征在于所述的拉丝是指电工圆铜杆经过拉制设备的多个拉丝模具拉制成铜单丝。
6、 根据权利要求1所述的太阳能光伏发电设备用电力电缆制造方法， 其特征在于所述成品步骤后还要经过性能检验步骤20'C时导体直流电阻测试，工频耐压试验及电缆绝缘电阻检验，外护套分别经耐气候周期性 检验、耐气候低温弯曲检验和耐臭氧检验，绝缘层也同时进行耐臭氧检验。
7、 根据权利要求6所述的太阳能光伏发电设备用电力电缆制造方法， 其特征在于在经过检验步骤后经检验合格的成品包装入库。
8、 根据权利要求6所述的太阳能光伏发电设备用电力电缆制造方法， 其特征在于所述的外护套耐气候周期性检验是指洒水18 min，氙灯 干燥102min，测试温度45。C， 500小时以上，做弯曲试验，查看结果有无 裂缝。
9、 根据权利要求6所述的太阳能光伏发电设备用电力电缆制造方法，其特征在于所述的外护套耐气候低温弯曲检验是指温度-4(TC， 16小 时，试验后査看有无裂缝。
10、根据权利要求6所述的太阳能光伏发电设备用电力电缆制造方法， 其特征在于所述的外护套和绝缘层耐臭氧检验是指臭氧浓度250 300卯m， 24小时，视检180度弯曲部分有无开裂。
全文摘要
本发明公开了一种太阳能光伏发电设备用电力电缆制造方法，其特征在于制造步骤如下选料—拉丝—导体绞合—隔离层绕包—绝缘层挤出—绝缘层辐照交联处理—外护套挤出—外护套辐照交联处理—成品；采用本方法制造出来的电缆耐气候性、耐紫外线照射性和耐臭氧侵蚀性高，此外，其耐高温度可达到120℃，能抵御恶劣气候环境和经受机械冲击，能显著提高太阳能光伏发电设备的安全性能和使用寿命。
文档编号H01B13/24GK101295562SQ20081004540
公开日2008年10月29日 申请日期2008年6月26日 优先权日2008年6月26日
发明者孙爱敏, 沈智飞, 盛业武, 陈贵德, 杰 黄 申请人:四川明星电缆有限公司