专利名称：石化装置移动用中高压电缆及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电缆，特别涉及一种石化装置移动用中高压电缆；本发明还涉及一种石化装置移动用中高压电缆的制造方法。
背景技术：
液化天然气船舶被称为造船皇冠上的明珠，伴随石油化工边际油气田开发，促进了集液化天然气生产、储存和卸载于一身的浮式液化天然气生产储运装置LNG-FPSO的建造发展，作为新生工程业以及其作业环境充斥易燃易爆油污气体的特殊性对于配套电缆要求极高，现有中高压电缆无法满足其要求的稳定、屏蔽、柔软、耐油防腐、密实不透的综合性倉泛。在护套橡胶行业，常用到氯化聚乙烯橡胶CM352、氯磺化聚乙烯橡胶H40 ;还用到 各种硫化剂、活性剂、防老剂，硫化剂过氧化二异丙苯又称硫化剂DCP，分子式C18H2202 ；硫化剂三烯丙基异三聚氰酸酯又称硫化促进剂TAIC ;防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍又称防老剂咄(，分子式为(181136吧54祖，分子量为467.51;防老剂4，4'-双(a，a-二甲基苄基)二苯胺又称防老剂HS-911，由浙江黄岩华星化学厂于2005年推出；增塑剂癸二酸二辛酯又称增塑剂DOS。公开号为CN 101597410A的发明专利公开了一种防油阻燃氯化聚乙烯护套料，其以氯化聚乙烯和氯磺化聚乙烯橡胶混炼制作，具有良好的耐油性能和耐老化性能。其采用1，3-双叔丁基过氧化异丙苯作为主硫化剂，防水性能相对较差，且橡胶的抗张强度仅为8. 3N/m m2，断裂伸长率为200%。
发明内容
本发明的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种石化装置移动用中高压电缆，屏蔽、柔软、机械强度高、耐老化，而且耐油性能好。为解决以上技术问题，本发明所提供的一种石化装置移动用中高压电缆，绞合铜导体外周绕包有半导电导体屏蔽带，所述半导电导体屏蔽带的外周挤包有半导电导体屏蔽挤包层，所述半导电导体屏蔽挤包层的外周挤包有耐油绝缘橡胶层，所述耐油绝缘橡胶层的外周挤包有半导电绝缘屏蔽挤包层，所述半导电绝缘屏蔽挤包层的外周包覆有绝缘屏蔽编织增强层构成绝缘屏蔽相线芯，三根所述绝缘屏蔽相线芯呈等边三角形排列且中心设有中心抗拉构件，三根所述绝缘屏蔽相线芯的周围设有三根呈品字形排列的接地线，所述三根接地线中一根为绝缘接地监视导体，两根为非绝缘接地导体，所述三根接地线的两侧分别设有抗拉填充芯；所述中心抗拉构件、绝缘屏蔽相线芯、接地线和抗拉填充芯整体绞合成为缆芯，所述缆芯的外周挤包有耐油橡胶内衬层，所述耐油橡胶内衬层的外周绕包有铝箔聚酯复合带屏蔽层，所述铝箔聚酯复合带屏蔽层的外周包覆有镀锡铜丝编织屏蔽层，所述镀锡铜丝编织屏蔽层的外周挤包有耐油橡胶内护套，所述耐油橡胶内护套的外周包覆有铠装编织层，所述铠装编织层的外周挤包有耐油橡胶外护套。
相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果绞合铜导体外周由内向外依次设有半导电导体屏蔽带、半导电导体屏蔽挤包层、半导电绝缘屏蔽挤包层、绝缘屏蔽编织增强层、铝箔聚酯复合带屏蔽层和镀锡铜丝编织屏蔽层，形成了多重屏蔽，屏蔽效果优越。绞合铜导体外挤包有耐油橡胶绝缘层，缆芯外周挤包有耐油橡胶内护套和耐油橡胶外护套，耐油橡胶绝缘层和耐油耐油橡胶内护套、耐油耐油橡胶外护套形成三重防护，使电缆的耐油性能更好。三根绝缘屏蔽相线芯的中心设有中心抗拉构件，外周设有抗拉填充芯，使电缆能承受很大的拉力。作为本发明是优选方案，所述绞合铜导体的单丝直径为0. 2 0. 5mm，多根单丝以11 13倍的绞合节径比束成股线，多根所述股线以同心圆的方式复绞成所述绞合铜导体；所述股线的绞合节径比为15 17倍且复绞的方向与所述单丝的绞合方向相反。作为本发明的优选方案，所述半导电导体屏蔽带的厚度为0. 08 0. 12mm,重叠率为10 15%，断裂强度不小于250MPa ;所述半导电导体屏蔽挤包层的厚度为0. 05 0.08mm ;所述半导电绝缘屏蔽挤包层的厚度为0. 05 0. 08mm ;所述绝缘屏蔽编织增强层采用镀锡铜丝和尼龙丝混合编织，铜丝的标称直径为0. 32mm，尼龙丝的标称直径为0. 2mm，铜丝的编织覆盖率不低于60%。作为本发明的优选方案，所述中心抗拉构件包括加强芯轴及包覆在加强芯轴外周的锦纶丝纤维编织层，所述加强芯轴由高强度弹性股线绞合而成，所述高强度弹性股线由尼龙丝和腈纶纤维编织而成；所述尼龙丝的干态断裂强度不低于9g/dtex，断裂伸长率不低于30%。作为本发明的优选方案，所述铝箔聚酯复合带屏蔽层为重叠式绕包且重叠率为20% 30% ;所述镀锡铜丝编织屏蔽层的镀锡铜丝直径为0. 15 0. 2mm且编织覆盖率不小于90% ;所述铠装编织层由直径为0. 4mm铜丝或钢丝编织且编织覆盖率不小于90%。作为本发明的优选方案，所述耐油橡胶内护套和耐油橡胶外护套的原料组分及重量含量如下氯化聚乙烯橡胶CM352 :15份；氯磺化聚乙烯橡胶H40 :15份；硫化剂过氧化二异丙苯0. 4 0. 6份；硫化剂三烯丙基异三聚氰酸酯0. 2 0. 3份；活性剂氧化镁I. 0
1.5份；活性剂聚乙二醇1. 0 2. 0份；防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍0. 2 0. 4份；防老剂4，4'-双(a，a - 二甲基苄基)二苯胺0. I 0. 2份；增塑剂癸二酸二辛酯2. 0
3.5份；阻燃剂三氧化二锑3 5份；填充剂炭黑2 4份；填充剂超细滑石粉15 20份；加工助剂轻质硬脂酸铅0. I 0. 3份。本发明从防油防水、耐高温、高机械强度出发，选择以二丁基二硫代氨基甲酸镍和4，4'-双(a，a - 二甲基苄基)二苯胺作为防老剂，同时为防止生产过程中橡胶的老化分解，采用轻质硬脂酸铅作为稳定剂，具有受热混炼减量低(不大于0. 3%)、稳定性好的优点，相比硬脂酸钙更优越(硬脂酸钙受热混炼减量不大于2%)。该护套橡胶的抗张强度可以达到18. 5N/m IIf以上，断裂伸长率彡350%，机械性能优越，耐老化，耐油，能够满足石化装置移动用中高压电缆的使用要求。本发明的另一个目的在于，提供一种石化装置移动用中高压电缆的制造方法，该方法制造而成的电缆，屏蔽、柔软、机械强度高、耐老化，而且耐油性能好。为解决以上技术问题，本发明所提供的一种石化装置移动用中高压电缆的制造方法，包括以下步骤先将单丝直径为0. 2 0. 5mm的铜丝以11 13倍的绞合节径比绞合成股线，再将多根所述股线以同心圆的方式复绞成绞合铜导体，所述股线的绞合节径比为15 17倍且复绞的方向与所述单丝的绞合方向相反；接着在绞合铜导体的外周绕包厚度为0. 08 0. 12mm的半导电导体屏蔽带，重叠率为10 15%，断裂强度不小于250MPa ;然后采用三层共挤设备由内而外同时挤包半导电导体屏蔽挤包层、耐油绝缘橡胶层和半导电绝缘屏蔽挤包层；然后采用镀锡铜丝和尼龙丝混合编织绝缘屏蔽编织增强层，铜丝的标称直径为0. 32mm，尼龙丝的标称直径为0. 2mm，铜丝的编织覆盖率不低于60% ;编织绝缘屏蔽编织增强层后构成绝缘屏蔽相线芯，将三根绝缘屏蔽相线芯呈等边三角形排列且中心设置中心抗拉构件，三根所述绝缘屏蔽相线芯的周围设置三根呈品字形排列的接地线，所述三根接地线中一根为绝缘接地监视导体，两根为非绝缘接地导体，所述三根接地线的两侧分别设有抗拉填充芯；接着将所述中心抗拉构件、绝缘屏蔽相线芯、接地线和抗拉填充芯整体绞合成为缆芯，在缆芯的外周挤包耐油橡胶内衬层，在耐油橡胶内衬层的外周绕包铝箔聚酯复合带屏蔽层，在所述铝箔聚酯复合带屏蔽层的外周编织镀锡铜丝编织屏蔽层，在镀锡铜丝编织屏蔽层的外周挤包耐油橡胶内护套，在耐油橡胶内护套的外周编织铠装编织层，在 铠装编织层的外周挤包耐油橡胶外护套。相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果该方法制作而成的电缆，绞合铜导体外周由内向外依次设有半导电导体屏蔽带、半导电导体屏蔽挤包层、半导电绝缘屏蔽挤包层、绝缘屏蔽编织增强层、铝箔聚酯复合带屏蔽层和镀锡铜丝编织屏蔽层，形成了多重屏蔽，屏蔽效果优越。绞合铜导体外挤包有耐油橡胶绝缘层，缆芯外周挤包有耐油橡胶内护套和耐油橡胶外护套，耐油橡胶绝缘层和耐油耐油橡胶内护套、耐油耐油橡胶外护套形成三重防护，使电缆的耐油性能更好。三根绝缘屏蔽相线芯的中心设有中心抗拉构件，外周设有抗拉填充芯，使电缆能承受很大的拉力。作为本发明的优选方案，所述耐油橡胶内护套和耐油橡胶外护套的橡胶制备方法如下(I)按以下组分及重量含量准备原料，氯化聚乙烯橡胶CM352 :15份；氯磺化聚乙烯橡胶H40 15份；硫化剂过氧化二异丙苯0. 4 0. 6份；硫化剂三烯丙基异三聚氰酸酯0. 2 0. 3份；活性剂氧化镁1. 0 I. 5份；活性剂聚乙二醇1. 0 2. 0份；防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍0. 2 0. 4份；防老剂4，4'-双(a，a - 二甲基苄基)二苯胺0. I 0. 2份；增塑剂癸二酸二辛酯2. 0 3. 5份；阻燃剂三氧化二锑3 5份；填充剂炭黑2 4份；填充剂超细滑石粉15 20份；加工助剂轻质硬脂酸铅0. I 0. 3份；(2)先将氯化聚乙烯橡胶CM352生胶在温度为70°C 80°C的密炼机上翻炼2 3分钟，然后加入氯磺化聚乙烯橡胶H40进行充分混炼直至均匀，然后依次加入防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍、防老剂4，4'-双(a，a-二甲基苄基)二苯胺、活性剂氧化镁、加工助剂轻质硬脂酸铅、活性剂聚乙二醇、增塑剂癸二酸二辛酯、填充剂炭黑、填充剂超细滑石粉、阻燃剂三氧化二锑在密炼机上混炼3 5分钟，混炼均匀后卸料并压片，采用20目+20目+40目+60目四层滤网滤橡后出片，在干燥洁净的空间晾放冷却4小时以上，再将胶料上密炼机混炼4 6分钟，在混炼最后半分钟内依次加入硫化剂三烯丙基异三聚氰酸酯和硫化剂过氧化二异丙苯，混炼均匀后将混炼料上开炼机进行薄通三次、打五角包三次、横卷三次，然后出料下片，下片后在15 20分钟内将温度快速降至30°C 40°C，然后在干燥洁净的空间内继续晾放10小时以上备用。该方法制造而成的护套橡胶从防油防水、耐高温、高机械强度出发，选择以二丁基二硫代氨基甲酸镍和4，4'-双(a, a - 二甲基苄基)二苯胺作为防老剂，同时为防止生产过程中橡胶的老化分解，采用轻质硬脂酸铅作为稳定剂，具有受热混炼减量低(不大于0. 3%)、稳定性好的优点，相比硬脂酸钙更优越(硬脂酸钙受热混炼减量不大于2%)。该方法制造而成的护套橡胶的抗张强度可以达到18. 5N/m IIf以上，断裂伸长率彡350%，机械性能优越，耐老化，耐油，能够满足石化装置移动用中高压电缆的使用要求。
图I为本发明石化装置移动用中高压电缆的结构示意图。图中1.绞合铜导体、2.半导电导体屏蔽带、3.半导电导体屏蔽挤包层、4.耐油绝缘橡胶层、5.半导电绝缘屏蔽挤包层、6.绝缘屏蔽编织增强层、7.非绝缘接地导体、8.绝缘接地监视导体、9.中心抗拉构件、10.抗拉填充芯、11.耐油橡胶内衬层、12.铝箔聚酯复合带屏蔽层、13.镀锡铜丝编织屏蔽层、14.耐油橡胶内护套、15.铠装编织层、16.耐油橡胶外护套。
具体实施例方式实施例一
先制备耐油橡胶内护套、耐油橡胶外护套所需的橡胶，步骤如下(1)按以下组分及重量含量准备原料，氯化聚乙烯橡胶CM352 :15份；氯磺化聚乙烯橡胶H40 :15份；硫化剂过氧化二异丙苯0. 4份；硫化剂三烯丙基异三聚氰酸酯0. 2份；活性剂氧化镁1. 0份；活性剂聚乙二醇1.0份；防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍0. 2份；防老剂4，4'-双(a，a-二甲基苄基)二苯胺0. I份；增塑剂癸二酸二辛酯2. 0份；阻燃剂三氧化二锑3份；填充剂炭黑2份；填充剂超细滑石粉15份；加工助 剂轻质硬脂酸铅0. I份；(2)先将氯化聚乙烯橡胶CM352生胶在温度为70°C的密炼机上翻炼2分钟，然后加入氯磺化聚乙烯橡胶H40进行充分混炼直至均匀，然后依次加入防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍、防老剂4，4'-双(a, a-二甲基苄基)二苯胺、活性剂氧化镁、加工助剂轻质硬脂酸铅、活性剂聚乙二醇、增塑剂癸二酸二辛酯、填充剂炭黑、填充剂超细滑石粉、阻燃剂三氧化二锑在密炼机上混炼3 5分钟，混炼均匀后卸料并压片，采用20目+20目+40目+60目四层滤网滤橡后出片，在干燥洁净的空间晾放冷却4小时，再将胶料上密炼机混炼4分钟，在混炼最后半分钟内依次加入硫化剂三烯丙基异三聚氰酸酯和硫化剂过氧化二异丙苯，混炼均匀后将混炼料上开炼机进行薄通三次、打五角包三次、横卷三次，然后出料下片，下片后在15分钟内将温度快速降至40°C，然后在干燥洁净的空间内继续晾放10小时备用。制造电缆的步骤如下(I)先将单丝直径为0. 2mm的软结构5类铜丝以11倍的绞合节径比绞合成股线，再将多根股线以同心圆的方式复绞成绞合铜导体1，股线的绞合节径比为15倍且复绞的方向与单丝的绞合方向相反；
(2)在绞合铜导体I的外周绕包厚度为0.08mm的半导电导体屏蔽带2，重叠率为10%，断裂强度不小于250MPa ；
(3)采用三层共挤设备由内而外同时挤包半导电导体屏蔽挤包层3、耐油绝缘橡胶层4和半导电绝缘屏蔽挤包层5，半导电导体屏蔽挤包层3的厚度为0. 05mm ;耐油绝缘橡胶层4采用高柔软105°C等级的乙丙橡胶，挤包厚度符合电压等级的规定要求；半导电绝缘屏蔽挤包层5的厚度为0. 05mm ；
(4)采用镀锡铜丝和尼龙丝混合编织绝缘屏蔽编织增强层6，铜丝的标称直径为0. 32mm，尼龙丝的标称直径为0. 2mm，铜丝与尼龙丝分别置于锭子，成相反方向螺旋，铜丝的编织覆盖率60%，各相载流导体所用尼龙丝颜色各不相同；编织绝缘屏蔽编织增强层6后构成绝缘屏蔽相线芯；
(5)将三根绝缘屏蔽相线芯呈等边三角形排列且中心设置中心抗拉构件9，中心抗拉构件9包括加强芯轴及包覆在加强芯轴外周的锦纶丝纤维编织层，加强芯轴由高强度弹性股线绞合而成，高强度弹性股线由尼龙丝和腈纶纤维编织而成；尼龙丝的干态断裂强度不低于9g/dtex，断裂伸长率不低于30% ；
(6)三根绝缘屏蔽相线芯的周围设置三根呈品字形排列的接地线，三根接地线中一根为绝缘接地监视导体8，两根为非绝缘接地导体7，三根接地线的两侧分别设置抗拉填充芯10 ；
(7)将中心抗拉构件9、绝缘屏蔽相线芯、接地线和抗拉填充芯10整体绞合成为缆芯；
(8)在缆芯的外周挤包甲胄式耐油橡胶内衬层11；
(9)在耐油橡胶内衬层11的外周绕包铝箔聚酯复合带屏蔽层12，采用重叠绕包，重叠率为20%% ；
(10)在铝箔聚酯复合带屏蔽层12的外周编织镀锡铜丝编织屏蔽层13，镀锡铜丝直径为0. 15mm，编织覆盖率90%，符合屏蔽达到100%的屏蔽效果，表面传输阻抗不大于5mQ/m ;
(11)在镀锡铜丝编织屏蔽层13的外周挤包甲胄式耐油橡胶内护套14；
(12)在耐油橡胶内护套14的外周用直径为0.4mm的铜丝或钢丝编织铠装编织层15，编织覆盖率90% ；
(13)在铠装编织层的外周挤包甲胄式耐油橡胶外护套16。实施例二
先制备耐油橡胶内护套、耐油橡胶外护套所需的橡胶，步骤如下(1)按以下组分及重量含量准备原料，氯化聚乙烯橡胶CM352 15份；氯磺化聚乙烯橡胶H40 15份；硫化剂过氧化二异丙苯0. 5份；硫化剂三烯丙基异三聚氰酸酯0. 25份；活性剂氧化镁1. 2份；活性剂聚乙二醇I. 5份；防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍0. 3份；防老剂4，4'-双(a，a - 二甲基苄基)二苯胺0. 15份；增塑剂癸二酸二辛酯3. 0份；阻燃剂三氧化二锑4份；填充剂炭黑3份；填充剂超细滑石粉18份；加工助剂轻质硬脂酸铅0. 2份；(2)先将氯化聚乙烯橡胶CM352生胶在温度为75°C的密炼机上翻炼2. 5分钟，然后加入氯磺化聚乙烯橡胶H40进行充分混炼直至均匀，然后依次加入防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍、防老剂4，4'-双(a，a-二甲基苄基)二苯胺、活性剂氧化镁、加工助剂轻质硬脂酸铅、活性剂聚乙二醇、增塑剂癸二酸二辛酯、填充剂炭黑、填充剂超细滑石粉、阻燃剂三氧化二锑在密炼机上混炼4分钟，混炼均匀后卸料并压片，采用20目+20目+40目+60目四层滤网滤橡后出片，在干燥洁净的空间晾放冷却5小时，再将胶料上密炼机混炼5分钟，在混炼最后半分钟内依次加入硫化剂三烯丙基异三聚氰酸酯和硫化剂过氧化二异丙苯，混炼均匀后将混炼料上开炼机进行薄通三次、打五角包三次、横卷三次，然后出料下片，下片后在18分钟内将温度快速降至35°C，然后在干燥洁净的空间内继续晾放11小时备用。制造电缆的步骤如下(I)先将单丝直径为0. 3mm的软结构5类铜丝以12倍的绞合节径比绞合成股线，再将多根股线以同心圆的方式复绞成绞合铜导体1，股线的绞合节径比为16倍且复绞的方向与单丝的绞合方向相反；(2)在绞合铜导体I的外周绕包厚度为0.IOmm的半导电导体屏蔽带2，重叠率为12%，断裂强度不小于250MPa ；
(3)采用三层共挤设备由内而外同时挤包半导电导体屏蔽挤包层3、耐油绝缘橡胶层4和半导电绝缘屏蔽挤包层5，半导电导体屏蔽挤包层3的厚度为0. 06mm ;耐油绝缘橡胶层4采用高柔软105°C等级的乙丙橡胶，挤包厚度符合电压等级的规定要求；半导电绝缘屏蔽挤包层5的厚度为0. 07mm ；
(4)采用镀锡铜丝和尼龙丝混合编织绝缘屏蔽编织增强层6，铜丝的标称直径为0. 32mm，尼龙丝的标称直径为0. 2mm，铜丝与尼龙丝分别置于锭子，成相反方向螺旋，铜丝的编织覆盖率65%，各相载流导体所用尼龙丝颜色各不相同；编织绝缘屏蔽编织增强层6后构成绝缘屏蔽相线芯；
(5)将三根绝缘屏蔽相线芯呈等边三角形排列且中心设置中心抗拉构件9，中心抗拉构件9包括加强芯轴及包覆在加强芯轴外周的锦纶丝纤维编织层，加强芯轴由高强度弹性股线绞合而成，高强度弹性股线由尼龙丝和腈纶纤维编织而成；尼龙丝的干态断裂强度不低于9g/dtex，断裂伸长率不低于30% ；
(6)三根绝缘屏蔽相线芯的周围设置三根呈品字形排列的接地线，三根接地线中一根为绝缘接地监视导体8，两根为非绝缘接地导体7，三根接地线的两侧分别设置抗拉填充芯10 ；
(7)将中心抗拉构件9、绝缘屏蔽相线芯、接地线和抗拉填充芯10整体绞合成为缆芯；
(8)在缆芯的外周挤包甲胄式耐油橡胶内衬层11；
(9)在耐油橡胶内衬层11的外周绕包铝箔聚酯复合带屏蔽层12，采用重叠绕包，重叠率为25% ；
(10)在铝箔聚酯复合带屏蔽层12的外周编织镀锡铜丝编织屏蔽层13，镀锡铜丝直径为0. 18mm，编织覆盖率92%，符合屏蔽达到100%的屏蔽效果，表面传输阻抗不大于5mQ/m ;
(11)在镀锡铜丝编织屏蔽层13的外周挤包甲胄式耐油橡胶内护套14；
(12)在耐油橡胶内护套14的外周用直径为0.4mm的铜丝或钢丝编织铠装编织层15，编织覆盖率92% ；
(13)在铠装编织层的外周挤包甲胄式耐油橡胶外护套16。 实施例三
先制备耐油橡胶内护套、耐油橡胶外护套所需的橡胶，步骤如下(1)按以下组分及重量含量准备原料，氯化聚乙烯橡胶CM352 :15份；氯磺化聚乙烯橡胶H40 :15份；硫化剂过氧化二异丙苯0. 6份；硫化剂三烯丙基异三聚氰酸酯0. 3份；活性剂氧化镁1. 5份；活性剂聚乙二醇2. 0份；防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍0. 4份；防老剂4，4'-双(a，a -二甲基苄基)二苯胺0. 2份；增塑剂癸二酸二辛酯3. 5份；阻燃剂三氧化二锑5份；填充剂炭黑4份；填充剂超细滑石粉20份；加工助剂轻质硬脂酸铅0. 3份；(2)先将氯化聚乙烯橡胶CM352生胶在温度为80°C的密炼机上翻炼3分钟，然后加入氯磺化聚乙烯橡胶H40进行充分混炼直至均匀，然后依次加入防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍、防老剂4，4'-双(a, a - 二甲基苄基)二苯胺、活性剂氧化镁、加工助剂轻质硬脂酸铅、活性剂聚乙二醇、增塑剂癸二酸二辛酯、填充剂炭黑、填充剂超细滑石粉、阻燃剂三氧化二锑在密炼机上混炼5分钟，混炼均匀后卸料并压片，采用20目+20目+40目+60目四层滤网滤橡后出片，在干燥洁净的空间晾放冷却6小时，再将胶料上密炼机混炼6分钟，在混炼最后半分钟内依次加入硫化剂三烯丙基异三聚氰酸酯和硫化剂过氧化二异丙苯，混炼均匀后将混炼料上开炼机进行薄通三次、打五角包三次、横卷三次，然后出料下片，下片后在20分钟内将温度快速降至30 °C然后在干燥洁净的空间内继续晾放12小时备用。制造电缆的步骤如下(I)先将单丝直径为0. 5mm的软结构5类铜丝以13倍的绞合节径比绞合成股线，再将多根股线以同心圆的方式复绞成绞合铜导体1，股线的绞合节径比为17倍且复绞的方向与单丝的绞合方向相反；
(2)在绞合铜导体I的外周绕包厚度为0.12mm的半导电导体屏蔽带2，重叠率为15%，断裂强度不小于250MPa ； (3)采用三层共挤设备由内而外同时挤包半导电导体屏蔽挤包层3、耐油绝缘橡胶层4和半导电绝缘屏蔽挤包层5，半导电导体屏蔽挤包层3的厚度为0. 08mm ;耐油绝缘橡胶层4采用高柔软105°C等级的乙丙橡胶，挤包厚度符合电压等级的规定要求；半导电绝缘屏蔽挤包层5的厚度为0. 08mm ；
(4)采用镀锡铜丝和尼龙丝混合编织绝缘屏蔽编织增强层6，铜丝的标称直径为0. 32mm，尼龙丝的标称直径为0. 2mm，铜丝与尼龙丝分别置于锭子，成相反方向螺旋，铜丝的编织覆盖率70%，各相载流导体所用尼龙丝颜色各不相同；编织绝缘屏蔽编织增强层6后构成绝缘屏蔽相线芯；
(5)将三根绝缘屏蔽相线芯呈等边三角形排列且中心设置中心抗拉构件9，中心抗拉构件9包括加强芯轴及包覆在加强芯轴外周的锦纶丝纤维编织层，加强芯轴由高强度弹性股线绞合而成，高强度弹性股线由尼龙丝和腈纶纤维编织而成；尼龙丝的干态断裂强度不低于9g/dtex，断裂伸长率不低于30% ；
(6)三根绝缘屏蔽相线芯的周围设置三根呈品字形排列的接地线，三根接地线中一根为绝缘接地监视导体8，两根为非绝缘接地导体7，三根接地线的两侧分别设置抗拉填充芯10 ；
(7)将中心抗拉构件9、绝缘屏蔽相线芯、接地线和抗拉填充芯10整体绞合成为缆芯；
(8)在缆芯的外周挤包甲胄式耐油橡胶内衬层11；
(9)在耐油橡胶内衬层11的外周绕包铝箔聚酯复合带屏蔽层12，采用重叠绕包，重叠率为30% ；
(10)在铝箔聚酯复合带屏蔽层12的外周编织镀锡铜丝编织屏蔽层13，镀锡铜丝直径为0. 2mm，编织覆盖率94%，符合屏蔽达到100%的屏蔽效果，表面传输阻抗不大于5mQ/m ;
(11)在镀锡铜丝编织屏蔽层13的外周挤包甲胄式耐油橡胶内护套14；
(12)在耐油橡胶内护套14的外周用直径为0.4mm的铜丝或钢丝编织铠装编织层15，编织覆盖率93% ；
(13)在铠装编织层的外周挤包甲胄式耐油橡胶外护套16。对实施例一至实施例三中耐油橡胶内护套、耐油橡胶外护套的橡胶老化前机械性能测试结果如表I :
表 I
I单位 I标准要求I现有橡胶I实施例一 I实施例二 I实施例三 抗张强度 N/mm2 ~ ^ 16. 5 -彡 10 ' 19. 518. 519. 0
断裂伸长率 |%300250 1350|380|370对实施例一至实施例三中耐油橡胶内护套、耐油橡胶外护套的橡胶烘箱老化后的机械性能测试结果如表2，老化条件温度100±2°C，时间168h。表权利要求
1.一种石化装置移动用中高压电缆，其特征是绞合铜导体外周绕包有半导电导体屏蔽带，所述半导电导体屏蔽带的外周挤包有半导电导体屏蔽挤包层，所述半导电导体屏蔽挤包层的外周挤包有耐油绝缘橡胶层，所述耐油绝缘橡胶层的外周挤包有半导电绝缘屏蔽挤包层，所述半导电绝缘屏蔽挤包层的外周包覆有绝缘屏蔽编织增强层构成绝缘屏蔽相线芯，三根所述绝缘屏蔽相线芯呈等边三角形排列且中心设有中心抗拉构件，三根所述绝缘屏蔽相线芯的周围设有三根呈品字形排列的接地线，所述三根接地线中一根为绝缘接地监视导体，两根为非绝缘接地导体，所述三根接地线的两侧分别设有抗拉填充芯；所述中心抗拉构件、绝缘屏蔽相线芯、接地线和抗拉填充芯整体绞合成为缆芯，所述缆芯的外周挤包有耐油橡胶内衬层，所述耐油橡胶内衬层的外周绕包有铝箔聚酯复合带屏蔽层，所述铝箔聚酯复合带屏蔽层的外周包覆有镀锡铜丝编织屏蔽层，所述镀锡铜丝编织屏蔽层的外周挤包有耐油橡胶内护套，所述耐油橡胶内护套的外周包覆有铠装编织层，所述铠装编织层的外周挤包有耐油橡胶外护套。
2.根据权利要求I所述的石化装置移动用中高压电缆，其特征是所述绞合铜导体的单丝直径为0. 2 0. 5mm，多根单丝以11 13倍的绞合节径比束成股线，多根所述股线以 同心圆的方式复绞成所述绞合铜导体；所述股线的绞合节径比为15 17倍且复绞的方向与所述单丝的绞合方向相反。
3.根据权利要求I所述的石化装置移动用中高压电缆，其特征是所述半导电导体屏蔽带的厚度为0. 08 0. 12mm，重叠率为10 15%，断裂强度不小于250MPa ;所述半导电导体屏蔽挤包层的厚度为0. 05 0. 08mm ;所述半导电绝缘屏蔽挤包层的厚度为0. 05 0.08mm;所述绝缘屏蔽编织增强层采用镀锡铜丝和尼龙丝混合编织，铜丝的标称直径为0.32mm，尼龙丝的标称直径为0. 2mm，铜丝的编织覆盖率不低于60%。
4.根据权利要求I所述的石化装置移动用中高压电缆，其特征是所述中心抗拉构件包括加强芯轴及包覆在加强芯轴外周的锦纶丝纤维编织层，所述加强芯轴由高强度弹性股线绞合而成，所述高强度弹性股线由尼龙丝和腈纶纤维编织而成；所述尼龙丝的干态断裂强度不低于9g/dteX，断裂伸长率不低于30%。
5.根据权利要求I所述的石化装置移动用中高压电缆，其特征是所述铝箔聚酯复合带屏蔽层为重叠式绕包且重叠率为20% 30% ;所述镀锡铜丝编织屏蔽层的镀锡铜丝直径为0. 15 0. 2mm且编织覆盖率不小于90% ;所述铠装编织层由直径为0. 4mm铜丝或钢丝编织且编织覆盖率不小于90%。
6.根据权利要求I所述的石化装置移动用中高压电缆，其特征是所述耐油橡胶内护套和耐油橡胶外护套的原料组分及重量含量如下氯化聚乙烯橡胶CM352 :15份；氯磺化聚乙烯橡胶H40 15份；硫化剂过氧化二异丙苯0. 4 0. 6份；硫化剂三烯丙基异三聚氰酸酯0. 2 0. 3份；活性剂氧化镁1. 0 I. 5份；活性剂聚乙二醇1. 0 2. 0份；防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍0. 2 0. 4份；防老剂4，4'-双(a，a - 二甲基苄基)二苯胺0.I 0. 2份；增塑剂癸二酸二辛酯2. 0 3. 5份；阻燃剂三氧化二锑3 5份；填充剂炭黑2 4份；填充剂超细滑石粉15 20份；加工助剂轻质硬脂酸铅0. I 0. 3份。
7.一种石化装置移动用中高压电缆的制造方法，其特征是，包括以下步骤先将单丝直径为0. 2 0. 5mm的铜丝以11 13倍的绞合节径比绞合成股线，再将多根所述股线以同心圆的方式复绞成绞合铜导体，所述股线的绞合节径比为15 17倍且复绞的方向与所述单丝的绞合方向相反；接着在绞合铜导体的外周绕包厚度为0. 08 0. 12mm的半导电导体屏蔽带，重叠率为10 15%，断裂强度不小于250MPa ;然后采用三层共挤设备由内而外同时挤包半导电导体屏蔽挤包层、耐油绝缘橡胶层和半导电绝缘屏蔽挤包层；然后采用镀锡铜丝和尼龙丝混合编织绝缘屏蔽编织增强层，铜丝的标称直径为0. 32mm，尼龙丝的标称直径为0. 2mm，铜丝的编织覆盖率不低于60% ;编织绝缘屏蔽编织增强层后构成绝缘屏蔽相线芯，将三根绝缘屏蔽相线芯呈等边三角形排列且中心设置中心抗拉构件，三根所述绝缘屏蔽相线芯的周围设置三根呈品字形排列的接地线，所述三根接地线中一根为绝缘接地监视导体，两根为非绝缘接地导体，所述三根接地线的两侧分别设置抗拉填充芯；接着将所述中心抗拉构件、绝缘屏蔽相线芯、接地线和抗拉填充芯整体绞合成为缆芯，在缆芯的外周挤包耐油橡胶内衬层，在耐油橡胶内衬层的外周绕包铝箔聚酯复合带屏蔽层，在所述铝箔聚酯复合带屏蔽层的外周编织镀锡铜丝编织屏蔽层，在镀锡铜丝编织屏蔽层的外周挤包耐油橡胶内护套，在耐油橡胶内护套的外周编织铠装编织层，在铠装编织层的外周挤包耐油橡胶外护套。
8.根据权利要求7所述的石化装置移动用中高压电缆的制造方法，其特征是，所述耐油橡胶内护套和耐油橡胶外护套的橡胶制备方法如下(1)按以下组分及重量含量准备原料，氯化聚乙烯橡胶CM352 15份；氯磺化聚乙烯橡胶H40 15份；硫化剂过氧化二异丙苯.0.4 0. 6份；硫化剂三烯丙基异三聚氰酸酯0. 2 0. 3份；活性剂氧化镁1. 0 I. 5份；活性剂聚乙二醇1. 0 2. 0份；防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍0. 2 0. 4份；防老剂4，4'-双(a，a-二甲基苄基)二苯胺0. I 0.2份；增塑剂癸二酸二辛酯2.0 .3.5份；阻燃剂三氧化二锑3 5份；填充剂炭黑2 4份；填充剂超细滑石粉15 20份；加工助剂轻质硬脂酸铅0. I 0. 3份；(2)先将氯化聚乙烯橡胶CM352生胶在温度为.70°C 80°C的密炼机上翻炼2 3分钟，然后加入氯磺化聚乙烯橡胶H40进行充分混炼直至均匀，然后依次加入防老剂二丁基二硫代氨基甲酸镍、防老剂4，4'-双(a，a-二甲基苄基)二苯胺、活性剂氧化镁、加工助剂轻质硬脂酸铅、活性剂聚乙二醇、增塑剂癸二酸二辛酯、填充剂炭黑、填充剂超细滑石粉、阻燃剂三氧化二锑在密炼机上混炼3 5分钟，混炼均匀后卸料并压片，采用20目+20目+40目+60目四层滤网滤橡后出片，在干燥洁净的空间晾放冷却4小时以上，再将胶料上密炼机混炼4 6分钟，在混炼最后半分钟内依次加入硫化剂三烯丙基异三聚氰酸酯和硫化剂过氧化二异丙苯，混炼均匀后将混炼料上开炼机进行薄通三次、打五角包三次、横卷三次，然后出料下片，下片后在15 20分钟内将温度快速降至30°C 40°C，然后在干燥洁净的空间内继续晾放10小时以上备用。
全文摘要
本发明公开了电缆领域的一种石化装置移动用中高压电缆及其制造方法，绞合铜导体外依次设有半导电导体屏蔽带、半导电导体屏蔽挤包层、耐油绝缘橡胶层、半导电绝缘屏蔽挤包层及绝缘屏蔽编织增强层，三根绝缘屏蔽相线芯设有中心抗拉构件、三根接地线和多根抗拉填充芯整体绞合成为缆芯，缆芯外周依次设有耐油橡胶内衬层、铝箔聚酯复合带屏蔽层、镀锡铜丝编织屏蔽层、耐油橡胶内护套、铠装编织层和耐油橡胶外护套。该电缆设有多重屏蔽，耐油橡胶绝缘层和耐油耐油橡胶内护套、耐油耐油橡胶外护套形成三重防护，使电缆的耐油性能更好；三根绝缘屏蔽相线芯的中心设有中心抗拉构件，外周设有抗拉填充芯，使电缆能承受很大的拉力。
文档编号H01B7/18GK102751013SQ20121020386
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月20日 优先权日2012年6月20日
发明者李永江, 陆云春 申请人:江苏远洋东泽电缆股份有限公司