一种辐照交联聚乙烯绝缘低压电力电缆制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种辐照交联聚乙烯绝缘低压电力电缆制备方法，属于电缆制造【技术领域】，所述电缆从内至外由导体和挤包在导体外的绝缘构成的绝缘线芯，绝缘线芯组成的缆芯，缆芯间隙处的填充材料，缆芯外绕包的成缆包带层，成缆包带外挤包的内护层、绕包的金属铠装层、挤包的外护套组成，并依次由以下步骤制备而成：选料→拉丝→退火→导体绞合→绝缘层的挤包与辐照→成缆绞合与成缆包带绕包→挤包内护层→金属铠装层绕包→外护套层挤包。本发明是一种能降低能耗和生产成本的新型辐照交联聚乙烯绝缘低压电力电缆的制备方法。
【专利说明】一种辐照交联聚乙烯绝缘低压电力电缆制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于电缆制造【技术领域】。
【背景技术】
[0002]传统交联聚乙烯绝缘低压电力电缆的生产过程一般包含以下步骤:导体的拉丝和绞制，挤包交联聚乙烯绝缘，将绝缘线芯通过水煮或蒸汽加热等方式进行交联，使用填充材料和包带进行成缆，挤包内护层，绕包金属铠装层，最后挤包外护套。
[0003]目前的低压交联电缆分为温水交联和辐照交联两种。硅烷交联工艺生产周期较长(二步法交联需要数小时的水煮，自然交联硅烷电缆需要几天时间才能交联)，占用生产场地大，硅烷交联材料熔体粘度大，挤出流动性差，生产时易存在少量预交联情况，停机后需清理螺杆和机头，劳动强度和材料浪费较大，且水煮后导体易氧化；电子束辐照交联工艺，生产设备一次投资大，操作维护复杂，安全防护要求高，对大截面的电缆辐照不均匀，设备开工率低，利用率不高，成本增大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于:克服现有技术存在的上述问题，降低能耗和生产成本，提出一种新型辐照交联聚乙烯绝缘低压电力电缆的制备方法。
[0005]本发明目的通过下述技术方案来实现:
[0006]一种辐照交联聚乙烯绝缘低压电力电缆制备方法，所述电缆从内至外由导体和挤包在导体外的绝缘构成的绝缘线芯，绝缘线芯组成的缆芯，缆芯间隙处的填充材料，缆芯外绕包的成缆包带层，成缆包带外挤包的内护层、绕包的金属铠装层、挤包的外护套组成，并依次由以下步骤制备而成:选料一拉丝一退火一导体绞合一绝缘层的挤包与辐照一成缆绞合与成缆包带绕包一挤包内护层一金属铠装层绕包一外护套层挤包；
[0007]所述导体绞合步骤是指经拉丝工序后形成的多股铜单丝绞合成导体；
[0008]所述绝缘层的挤包步骤是以紫外光辐照交联聚乙烯为挤出材料，将绝缘层直接挤出并包覆在前述的导体外围形成所述绝缘线芯；所述绝缘层的辐照步骤是指在挤包同时，使用紫外光辐照交联设备对绝缘层进行辐照交联；
[0009]所述成缆绞合步骤是指将前述的多根绝缘线芯绞合成一体形成所述缆芯；多根缆芯之间的空隙用填充层进行填充；所述成缆包带层绕包步骤是指用玻璃纤维带在前述的缆芯上重叠绕包I层后形成成缆包带层；
[0010]所述挤包内护层步骤是指在挤塑设备上，在前述的成缆包带层外挤包一层聚烯烃材料，形成所述内护层；
[0011]所述金属铠装层绕包步骤是指用镀锌钢带双层螺旋间隙绕包在前述的内护层上形成所述金属铠装层；
[0012]所述外护套层挤包步骤是指在挤塑设备上将阻燃聚烯烃材料挤包在前述的金属铠装层上形成所述外护套层。
[0013]作为选择，所述导体绞合步骤中，各导体按照由内层到外层，各导体的绞合节距依次为绞合导体直径长度的14倍、18倍、20倍、25倍长度布置。
[0014]作为选择，所述绝缘层的辐照步骤中，紫外光辐照交联设备预热至辐照温度为350°C至400°C后开始辐照，紫外光辐照线功率密度为12kW/m，绝缘线芯牵引速度为20m/min 至 70m/mino
[0015]作为选择，所述成缆包带层绕包步骤中，采用厚度为0.20mm的玻璃纤维带绕包，绕包搭盖率为10%。
[0016]作为选择，所述挤包内护层步骤中，使用挤压式或半挤压式模具，用压缩比为1.25:1的螺杆挤包，加工温度为100C0
[0017]作为选择，所述金属铠装层绕包步骤中，采用厚度为0.2mm的镀锌钢带双层螺旋间隙绕包。
[0018]作为选择，所述外护套层挤包步骤中，采用半挤压式模具，用压缩比为1.25:1的螺杆挤包，加工温度为100°c。
[0019]上述方案中，紫外光辐照交联聚乙烯采用市售产品即可，如:黑龙江省润特科技有限公司公司，型号为RTU90、RTU125的产品，公司地址为黑龙江省佳木斯市沃尔德路3号。
[0020]本发明的有益效果:提高了电线电缆的物理机械、电气性能:紫外光交联电缆常期工作温度125°C，与硅烷交联电缆长期工作温度90°C相比其热性能提高38.9%。同种型号的电缆在相同工作温度下，紫外光交联电缆使用寿命较硅烷电缆提高。此辐照工艺一次交联度高，工艺确认后可以保证绝缘的交联质量，同时也可以达到很好的抗拉强度及断裂伸长率指标。
[0021]提高经济效益，降低生产成本:生产速度可达20m/min以上，且无需流入以往单独的交联工序，生产效率大大提高；在挤塑机上直接安装设备，节省车间场地；没有因水煮而促发铜氧化的不良因素；紫外光辐照交联绝缘料挤出性能优异，材料拉伸比选取范围较大，对挤出温度及模具选配的要求较低，大大提高一次开机成功率，提高生产效率；原材料成本相对较低，但产品性能提升显著；整个挤出交联过程人员占用少，能耗得到降低，减少了生产成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本发明实施例电缆的结构示意图；
[0023]图2是本发明实施例的工艺流程示意图；
[0024]其中1、导体；2、绝缘层；3、缆芯；4、填充层；5、成缆包带层；6、内护层；7、金属铠装层；8、外护套层。
【具体实施方式】
[0025]下列非限制性实施例用于说明本发明。
[0026]如图1、2所示，一种辐照交联聚乙烯绝缘低压电力电缆制备方法，电缆从内至外由导体I和挤包在导体I外的绝缘层2构成的绝缘线芯，绝缘线芯组成的缆芯3，缆芯3间隙处的填充层4，缆芯3外绕包的成缆包带层5，成缆包带层5外挤包的内护层6、绕包的金属铠装层7、挤包的外护套8组成，并依次由以下步骤制备而成:选料一拉丝一退火一导体绞合一绝缘层2的挤包与辐照一成缆绞合与成缆包带绕包一挤包内护层6 —金属铠装层7绕包一外护套层8挤包；
[0027]其中，导体绞合步骤是指经拉丝工序后形成的多股铜单丝绞合成导体1，各导体I按照由内层到外层，各导体I的绞合节距依次为绞合导体直径长度的14倍、18倍、20倍、25倍长度布置。
[0028]绝缘层2的挤包步骤是以紫外光辐照交联聚乙烯为挤出材料，将绝缘层2直接挤出并包覆在前述的导体I外围形成绝缘线芯；绝缘层2的辐照步骤是指在挤包同时，使用紫外光辐照交联设备对绝缘层2进行辐照交联，对于线功率密度约为12kW/m的紫外光辐照交联设备，应预热350°C至400°C后开始辐照，根据导体截面积大小，绝缘线芯牵引速度应为20m/min 至 70m/mino
[0029]成缆绞合步骤是指将前述的多根绝缘线芯绞合成一体形成缆芯3 ;多根缆芯3之间的空隙用填充层4进行填充；成缆包带层绕包步骤是指用玻璃纤维带在前述的缆芯3上重叠绕包I层后形成成缆包带层5，采用厚度为0.20mm的玻璃纤维带绕包，绕包搭盖率为10%。
[0030]挤包内护层步骤是指在挤塑设备上，在前述的成缆包带层5外挤包一层聚烯烃材料，形成内护层6，使用挤压式或半挤压式模具，用压缩比为1.25:1的螺杆挤包，加工温度为 100。。。
[0031]金属铠装层绕包步骤是指用镀锌钢带双层螺旋间隙绕包在前述的内护层6上形成金属铠装层7，采用厚度为0.2mm的镀锌钢带双层螺旋间隙绕包。
[0032]外护套层挤包步骤是指在挤塑设备上将阻燃聚烯烃材料挤包在前述的金属铠装层7上形成外护套层8，采用半挤压式模具，用压缩比为1.25:1的螺杆挤包，加工温度为100。。。
[0033]最后对电缆按照国家标准做性能检验试验，合格后成品包装入库。
[0034]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种辐照交联聚乙烯绝缘低压电力电缆制备方法，其特征在于所述电缆从内至外由导体和挤包在导体外的绝缘构成的绝缘线芯，绝缘线芯组成的缆芯，缆芯间隙处的填充材料，缆芯外绕包的成缆包带层，成缆包带外挤包的内护层、绕包的金属铠装层、挤包的外护套组成，并依次由以下步骤制备而成:选料一拉丝一退火一导体绞合一绝缘层的挤包与辐照一成缆绞合与成缆包带绕包一挤包内护层一金属铠装层绕包一外护套层挤包； 所述导体绞合步骤是指经拉丝工序后形成的多股铜单丝绞合成导体； 所述绝缘层的挤包步骤是以紫外光辐照交联聚乙烯为挤出材料，将绝缘层直接挤出并包覆在前述的导体外围形成所述绝缘线芯；所述绝缘层的辐照步骤是指在挤包同时，使用紫外光辐照交联设备对绝缘层进行辐照交联； 所述成缆绞合步骤是指将前述的多根绝缘线芯绞合成一体形成所述缆芯；多根缆芯之间的空隙用填充层进行填充；所述成缆包带层绕包步骤是指用玻璃纤维带在前述的缆芯上重叠绕包I层后形成成缆包带层； 所述挤包内护层步骤是指在挤塑设备上，在前述的成缆包带层外挤包一层聚烯烃材料，形成所述内护层； 所述金属铠装层绕包步骤是指用镀锌钢带双层螺旋间隙绕包在前述的内护层上形成所述金属铠装层； 所述外护套层挤包步骤是指在挤塑设备上将阻燃聚烯烃材料挤包在前述的金属铠装层上形成所述外护套层。
2.如权利要求1所述的辐照交联聚乙烯绝缘低压电力电缆制备方法，其特征在于:所述导体绞合步骤中，各导体按照由内层到外层，各导体的绞合节距依次为绞合导体直径长度的14倍、18倍、20倍、25倍长度布置。
3.如权利要求1所述的辐照交联聚乙烯绝缘低压电力电缆制备方法，其特征在于:所述绝缘层的辐照步骤中，紫外光辐照交联设备预热至辐照温度为350°C至400°C后开始辐照，紫外光福照线功率密度为12kW/m,绝缘线芯牵引速度为20m/min至70m/min。
4.如权利要求1所述的辐照交联聚乙烯绝缘低压电力电缆制备方法，其特征在于:所述成缆包带层绕包步骤中，采用厚度为0.20mm的玻璃纤维带绕包，绕包搭盖率为10%。
5.如权利要求1所述的辐照交联聚乙烯绝缘低压电力电缆制备方法，其特征在于:所述挤包内护层步骤中，使用挤压式或半挤压式模具，用压缩比为1.25:1的螺杆挤包，加工温度为100°C。
6.如权利要求1所述的辐照交联聚乙烯绝缘低压电力电缆制备方法，其特征在于:所述金属铠装层绕包步骤中，采用厚度为0.2mm的镀锌钢带双层螺旋间隙绕包。
7.如权利要求1所述的辐照交联聚乙烯绝缘低压电力电缆制备方法，其特征在于:所述外护套层挤包步骤中，采用半挤压式模具，用压缩比为1.25:1的螺杆挤包，加工温度为100。。。
【文档编号】H01B13/00GK104319015SQ201410592788
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月29日 优先权日:2014年10月29日
【发明者】兰超, 盛业武, 陈光高, 沈智飞, 柳宝坤 申请人:四川明星电缆股份有限公司