舰船高载流量低表面温升电力电缆的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种舰船高载流量低表面温升电力电缆，绞合铜导体的外周均匀挤包有高热阻系数阻燃耐火绝缘层，高热阻系数阻燃耐火绝缘层的外周包覆有长丝玻璃纤维编织加强层构成电力电缆绝缘线芯，多根电力电缆绝缘线芯相互绞合构成电力电缆缆芯，电力电缆绝缘线芯之间的缝隙填充有高热阻系数阻燃耐火填芯使缆芯圆整，电力电缆缆芯的外周包裹有高热阻系数阻燃耐火纵包带，高热阻系数阻燃耐火纵包带的外周挤包有高热阻系数化学交联聚烯烃外护套。该电力电缆可以降低电缆外壁的温度，在导体截面积相同的情况下，可以提高载流量。
【专利说明】舰船高载流量低表面温升电力电缆
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种电力电缆，特别涉及一种舰船高载流量低表面温升电力电缆。
【背景技术】
[0002]随着国家加大对海洋能源开发利用的重视，大批新的船舰被建造，由于船舶航行多为远洋海域，出海时间久，为此需要减轻舰船的自身重量，增加舰船的有效负载。电缆作为舰船电能传输设备，其重量对船舶的负载有着很大的影响。而电缆的重量与导体截面积有关，导体截面积则主要是由载流量决定，而影响载流量的因素除了导体材料和截面积外，还有所用绝缘、护套材料和电缆结构等。由于船用电缆导体均为绞合铜导体，故船用电缆载流量主要是由绝缘、护套材料和电缆结构决定。
[0003]现有技术主要是通过提高绝缘和护套材料的额定工作温度从而提高电缆的载流量，但由于现有材料的热阻系数较小使得电缆的表面温度很高，可达110°c，而电缆在狭小的船舶空间内散热不畅，造成环境温度升高，又会更加降低电缆的载流量，并且影响周围其他设施的安全，造成恶性循环。现有橡胶绝缘材料的热阻系数为6.0 K*m/W，低烟无卤护套材料的热阻系数为3.5 K.m/W，不足以降低电缆表面温升。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种舰船高载流量低表面温升电力电缆，导体外包层热阻系数高，在导体截面积相同的情况下，可以提高载流量。
[0005]为实现以上目的，本实用新型所提供的一种舰船高载流量低表面温升电力电缆，绞合铜导体的外周均匀挤包有高热阻系数阻燃耐火绝缘层，高热阻系数阻燃耐火绝缘层的外周包覆有长丝玻璃纤维编织加强层构成电力电缆绝缘线芯，多根所述电力电缆绝缘线芯相互绞合构成电力电缆缆芯，所述电力电缆绝缘线芯之间的缝隙填充有高热阻系数阻燃耐火填芯使缆芯圆整，所述电力电缆缆芯的外周包裹有高热阻系数阻燃耐火纵包带，所述高热阻系数阻燃耐火纵包带的外周挤包有高热阻系数化学交联聚烯烃外护套。
[0006]相对于现有技术，本实用新型取得了以下有益效果:由于导体的外壁采用的是高热阻系数阻燃耐火绝缘层，缆芯的外壁采用的是高热阻系数化学交联聚烯烃外护套，且填芯采用的是高热阻系数阻燃耐火填芯，可以降低电缆外壁的温度，在导体截面积相同的情况下，可以提高载流量。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为本实用新型舰船高载流量低表面温升电力电缆的结构示意图。
[0008]图中:1.绞合铜导体；2.高热阻系数阻燃耐火绝缘层；3.长丝玻璃纤维编织加强层；4.高热阻系数阻燃耐火填芯；5.高热阻系数阻燃耐火纵包带；6.高热阻系数化学交联 聚烯烃外护套。
【具体实施方式】
[0009]实施例一
[0010]如图1所示，本实用新型的舰船高载流量低表面温升电力电缆，依次包括以下步骤:在绞合铜导体I的外周均匀挤包高热阻系数阻燃耐火绝缘层2，在高热阻系数阻燃耐火绝缘层2的外周包覆长丝玻璃纤维编织加强层3构成电力电缆绝缘线芯，将多根电力电缆绝缘线芯相互绞合构成电力电缆缆芯，电力电缆绝缘线芯之间的缝隙填充高热阻系数阻燃耐火填芯4使缆芯圆整，在电力电缆缆芯的外周包裹高热阻系数阻燃耐火纵包带5，最后在高热阻系数阻燃耐火纵包带5的外周挤包高热阻系数化学交联聚烯烃外护套6。
[0011]其中，长丝玻璃纤维编织加强层的拉伸强度不小于2000MPa，编织角在30°?60°，编织覆盖率为40%飞0%，单丝直径为0.05mm。
[0012]其中，高热阻系数阻燃耐火绝缘层的制备方法如下:(1)按以下组分及重量含量准备原料，110-2-B甲基乙烯基硅橡胶:20份；二叔丁基过氧化物:0.2份；气相法白炭黑:5份；钛白粉:1份；二苯基硅二醇:0.4份；羟基硅油:2份；可瓷化硅橡胶专用低温玻璃粉:4份；三氧化二铁:0.5份；(2)先将110-2-B甲基乙烯基硅橡胶、气相法白炭黑、钛白粉、三氧化二铁在开放式炼胶机上进行低温混炼直至均匀，混炼时先包前辊，紧接着在10秒内包后棍，前后棍速比为1.1:1，其中前棍温度为30°c,后棍温度为20°C,前后棍距为5mm ;接着向开放式炼胶机中通冷却水保持辊温为43°C，依次加入二苯基硅二醇、羟基硅油和可瓷化硅橡胶专用低温玻璃粉，继续混炼lOmin，最后往胶料内逐次添加二叔丁基过氧化物，继续混炼3分钟，再打5个三角包或打卷、薄通下片，将混炼完毕下片的胶料在室温下停放72小时，挤橡前在开放式炼胶机上进行返炼，初始辊距为3mm，接着在2分钟内逐渐缩小到
0.3mm，待胶料表面光滑平整后卸料出片备用。
[0013]所述高热阻系数阻燃耐火绝缘层采用挤橡机挤出，挤橡机采用冷喂料方式，挤出时的机身温度为35°C，机头温度32°C，挤橡机螺杆冷却方式为水冷却，挤出模具的模芯承线长度与挤出外径之比为1:1，模套定型段的长度为2mm，挤橡机的机头安装有80目滤网；挤出后进入连续硫化管道进行化学交联，硫化压力为0.1MPa0所述高热阻系数阻燃耐火绝缘层挤出时的线速度对于截面积为16mm2及以下的导体为7?8m/min。
[0014]其中，所述高热阻系数化学交联聚烯烃外护套的制备方法如下:(1)按以下组分及重量含量准备原料，LEVAPREN 500HV橡胶:10份；三元乙丙橡胶4045M:10份；双叔丁基过氧异丙基苯:0.6份；三聚氰酸三烯丙酯:0.2份；乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷:0.2份；硬脂酸:0.5份；氢氧化铝:30份；气相法白炭黑:6份；N550炭黑:0.6份；聚乙烯蜡:
1.5份；烷基化二苯胺:0.2份；硼酸锌:2份；(2)先将乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷、硬脂酸、氢氧化铝、气相法白炭黑、Ν550炭黑、聚乙烯蜡、烷基化二苯胺和硼酸锌投入密炼机，在20°C下混炼9分钟，接着将密炼机温度升至110°C，加入LEVAPREN 500HV橡胶和三元乙丙橡胶4045M继续混炼15分钟，然后将混炼胶移至开炼机进行压片、冷却24小时；接着将密炼机温度控制在100°C，将上述胶料投入密炼机，并加入双叔丁基过氧异丙基苯和三聚氰酸三烯丙酯混炼3分钟，再将混炼胶移至开炼机打三角包或打卷7次，然后压片、冷却，在单螺杆造粒机上造粒备用。[0015]所述高热阻系数化学交联聚烯烃外护套采用冷喂料方式从双螺杆挤出机上挤出，螺杆的长径比为15:1，挤出时的机身温度为110°C，机头温度为115°C，挤橡机的螺杆冷却方式采用水冷却，挤出后在160°C下进行交联。
[0016]实施例二
[0017]如图1所示，本实用新型的舰船高载流量低表面温升电力电缆，依次包括以下步骤:在绞合铜导体1的外周均匀挤包高热阻系数阻燃耐火绝缘层2，在高热阻系数阻燃耐火绝缘层2的外周包覆长丝玻璃纤维编织加强层3构成电力电缆绝缘线芯，将多根电力电缆绝缘线芯相互绞合构成电力电缆缆芯，电力电缆绝缘线芯之间的缝隙填充高热阻系数阻燃耐火填芯4使缆芯圆整，在电力电缆缆芯的外周包裹高热阻系数阻燃耐火纵包带5，最后在高热阻系数阻燃耐火纵包带5的外周挤包高热阻系数化学交联聚烯烃外护套6。
[0018]其中，长丝玻璃纤维编织加强层的拉伸强度不小于2000MPa，编织角在30°~60°，编织覆盖率为40%飞0%，单丝直径为0.05mm。
[0019]其中，高热阻系数阻燃耐火绝缘层的制备方法如下:(1)按以下组分及重量含量准备原料，110-2-B甲基乙烯基硅橡胶:20份；二叔丁基过氧化物:0.3份；气相法白炭黑:7份；钛白粉:2份；二苯基硅二醇:0.7份；羟基硅油:3.5份；可瓷化硅橡胶专用低温玻璃粉:6份；三氧化二铁:1.0份。(2)先将110-2-B甲基乙烯基硅橡胶、气相法白炭黑、钛白粉、三氧化二铁在开放式炼胶机上进行低温混炼直至均匀，混炼时先包前辊，紧接着在12秒内包后棍，前后棍速比为1.15:1,其中前棍温度为35°C,后棍温度为25°C,前后棍距为5.5mm ；接着向开放式炼胶机中通冷却水保持辊温为48°C，依次加入二苯基硅二醇、羟基硅油和可瓷化硅橡胶专用低温玻璃粉，继续混炼13min，最后往胶料内逐次添加二叔丁基过氧化物，继续混炼3.5分钟，再打7个三角包或打卷、薄通下片，将混炼完毕下片的胶料在室温下停放85小时，挤橡前在开放式炼胶机上进行返炼，初始辊距为4mm，接着在2.5分钟内逐渐缩小到0.5mm，待胶料表面光滑平整后卸料出片备用。
[0020]所述高热阻系数阻燃耐火绝缘层采用挤橡机挤出，挤橡机采用冷喂料方式，挤出时的机身温度为40°C，机头温度38°C，挤橡机螺杆冷却方式为水冷却，挤出模具的模芯承线长度与挤出外径之比为1:1.1，模套定型段的长度为2.5mm，挤橡机的机头安装有100目滤网；挤出后进入连续硫化管道进行化学交联，硫化压力为0.1MPa。所述高热阻系数阻燃耐火绝缘层挤出时的线速度对于截面积为25 mm2^50 mm2的导体为4、m/min。
[0021]其中，所述高热阻系数化学交联聚烯烃外护套的制备方法如下:(1)按以下组分及重量含量准备原料，LEVAPREN 500HV橡胶:10份；三元乙丙橡胶4045M:10份；双叔丁基过氧异丙基苯:0.8份；三聚氰酸三烯丙酯:0.8份；乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷:0.3份；硬脂酸:0.8份；氢氧化铝:32份；气相法白炭黑:8份；N550炭黑:0.8份；聚乙烯蜡:
2.0份；烷基化二苯胺:0.3份；硼酸锌:4份；(2)先将乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷、硬脂酸、氢氧化铝、气相法白炭黑、Ν550炭黑、聚乙烯蜡、烷基化二苯胺和硼酸锌投入密炼机，在25°C下混炼10分钟，接着将密炼机温度升至115°C，加入LEVAPREN 500HV橡胶和三元乙丙橡胶4045M继续混炼16分钟，然后将混炼胶移至开炼机进行压片、冷却30小时；接着将密炼机温度控制在105°C，将上述胶料投入密炼机，并加入双叔丁基过氧异丙基苯和三聚氰酸三烯丙酯混炼3.5分钟，再将混炼胶移至开炼机打三角包或打卷8次，然后压片、冷却，在单螺杆造粒机上造粒备用。[0022]所述高热阻系数化学交联聚烯烃外护套采用冷喂料方式从双螺杆挤出机上挤出，螺杆的长径比为18:1，挤出时的机身温度为115°C，机头温度为120°C，挤橡机的螺杆冷却方式采用水冷却，挤出后在170°C下进行交联。
[0023]实施例三
[0024]如图1所示，本实用新型的舰船高载流量低表面温升电力电缆，依次包括以下步骤:在绞合铜导体I的外周均匀挤包高热阻系数阻燃耐火绝缘层2，在高热阻系数阻燃耐火绝缘层2的外周包覆长丝玻璃纤维编织加强层3构成电力电缆绝缘线芯，将多根电力电缆绝缘线芯相互绞合构成电力电缆缆芯，电力电缆绝缘线芯之间的缝隙填充高热阻系数阻燃耐火填芯4使缆芯圆整，在电力电缆缆芯的外周包裹高热阻系数阻燃耐火纵包带5，最后在高热阻系数阻燃耐火纵包带5的外周挤包高热阻系数化学交联聚烯烃外护套6。
[0025]其中，长丝玻璃纤维编织加强层的拉伸强度不小于2000MPa，编织角在30°?60°，编织覆盖率为40%飞0%，单丝直径为0.05mm。
[0026]其中，高热阻系数阻燃耐火绝缘层的制备方法如下:(1)按以下组分及重量含量准备原料，110-2-B甲基乙烯基硅橡胶:20份；二叔丁基过氧化物:0.4份；气相法白炭黑:9份；钛白粉:3份；二苯基硅二醇:1份；羟基硅油:5份；可瓷化硅橡胶专用低温玻璃粉:8份；三氧化二铁:1.5份。(2)先将110-2-B甲基乙烯基硅橡胶、气相法白炭黑、钛白粉、三氧化二铁在开放式炼胶机上进行低温混炼直至均匀，混炼时先包前辊，紧接着在15秒内包后棍，前后棍速比为1.2:1,其中前棍温度为40 °C,后棍温度为30°C,前后棍距为6mm ;接着向开放式炼胶机中通冷却水保持辊温为53°C，依次加入二苯基硅二醇、羟基硅油和可瓷化硅橡胶专用低温玻璃粉，继续混炼15min，最后往胶料内逐次添加二叔丁基过氧化物，继续混炼4分钟，再打8个三角包或打卷、薄通下片，将混炼完毕下片的胶料在室温下停放96小时，挤橡前在开放式炼胶机上进行返炼，初始辊距为5mm，接着在3分钟内逐渐缩小到
0.7mm，待胶料表面光滑平整后卸料出片备用。
[0027]所述高热阻系数阻燃耐火绝缘层采用挤橡机挤出，挤橡机采用冷喂料方式，挤出时的机身温度为45°C，机头温度42°C，挤橡机螺杆冷却方式为水冷却，挤出模具的模芯承线长度与挤出外径之比为1:1.25，模套定型段的长度为3mm，挤橡机的机头安装有120目滤网；挤出后进入连续硫化管道进行化学交联，硫化压力为0.1MPa0所述高热阻系数阻燃耐火绝缘层挤出时的线速度对于截面积为70 mm2及以上的导体为2?3m/min。
[0028]其中，所述高热阻系数化学交联聚烯烃外护套的制备方法如下:(1)按以下组分及重量含量准备原料，LEVAPREN 500HV橡胶:10份；三元乙丙橡胶4045M:10份；双叔丁基过氧异丙基苯:1份；三聚氰酸三烯丙酯:0.4份；乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷:0.5份；硬脂酸:1份；氢氧化铝:35份；气相法白炭黑:10份；N550炭黑:1份；聚乙烯蜡:2.5份；烷基化二苯胺:0.4份；硼酸锌:5份；(2)先将乙烯基三(β -甲氧基乙氧基)硅烷、硬脂酸、氢氧化铝、气相法白炭黑、Ν550炭黑、聚乙烯蜡、烷基化二苯胺和硼酸锌投入密炼机，在30°C下混炼10分钟，接着将密炼机温度升至120°C，加入LEVAPREN 500HV橡胶和三元乙丙橡胶4045M继续混炼18分钟，然后将混炼胶移至开炼机进行压片、冷却36小时；接着将密炼机温度控制在110°C，将上述胶料投入密炼机，并加入双叔丁基过氧异丙基苯和三聚氰酸三烯丙酯混炼4分钟，再将混炼胶移至开炼机打三角包或打卷8次，然后压片、冷却，在单螺杆造粒机上造粒备用。[0029]所述高热阻系数化学交联聚烯烃外护套采用冷喂料方式从双螺杆挤出机上挤出，螺杆的长径比为20:1，挤出时的机身温度为120°C，机头温度为125°C，挤橡机的螺杆冷却方式采用水冷却，挤出后在180°C下进行交联。
[0030]对实施例一至实施例三中高热阻系数阻燃耐火绝缘层老化前机械性能测试结果如表1。
[0031]表1
[0032]
【权利要求】
1.一种舰船高载流量低表面温升电力电缆，其特征在于:绞合铜导体的外周均匀挤包有高热阻系数阻燃耐火绝缘层，高热阻系数阻燃耐火绝缘层的外周包覆有长丝玻璃纤维编织加强层构成电力电缆绝缘线芯，多根所述电力电缆绝缘线芯相互绞合构成电力电缆缆芯，所述电力电缆绝缘线芯之间的缝隙填充有高热阻系数阻燃耐火填芯使缆芯圆整，所述电力电缆缆芯的外周包裹有高热阻系数阻燃耐火纵包带，所述高热阻系数阻燃耐火纵包带的外周挤包有高热阻系数化学交联聚烯烃外护套。
【文档编号】H01B7/29GK203456159SQ201320568336
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2013年9月13日
【发明者】李永江, 韦长天 申请人:江苏远洋东泽电缆股份有限公司