一种双层绝缘护套易分离型光伏电缆的制作方法

本发明涉及光伏电缆技术领域，具体涉及一种双层绝缘护套易分离型光伏电缆。

背景技术：

目前，光伏电缆执行标准有美标、欧标及国标进行生产，国内基本执行欧标及国标的要求。近年来，国外对于光伏电站用电缆安全的要求越来越严格，对电缆的安全性、可靠性都提出了新的要求，在新的EN_50618依据标准要求中，绝缘可采用一次挤出或多次共挤的形式来提高电缆的性能要求。我公司依据EN_50618欧盟，并结合国家标准JG/T 441-2014设计开发双层共挤绝缘光伏电缆。同时，公开号为CN 103824623 A的中国专利公开了一种太阳能光伏电缆，该光伏电缆也包括导体、内绝缘层、外绝缘层以及护套。但是该专利公开的外绝缘层和内绝缘层采用分别挤出成型方式，然后通过内外绝缘层之间相互粘连方式将内外绝缘层结合；另外，该专利的光伏电缆护套和绝缘层之间由于没有采取辅助分离措施，导致护套与绝缘层相互分离困难，不利于护套的分离操作。

目前，光伏电缆产品还处于前期发展、推广阶段，已有部分厂家完成产品的研发，并投入市场，但也仅仅是单层绝缘形式。我公司通过创新的双层绝缘结构和辐照交联工艺保障电气性能的提高，推广应用双层共挤绝缘辐照交联无卤低烟阻燃光伏电缆，最大限度地提高电缆电气性能，保护环境，减少污染和浪费的需要；是解决因光伏电缆老化而引起火灾，保障电站财产安全的需要；是重点工程达到安全耐久的最佳选择。该项目经济效益前景良好，试制成功后，可快速抢占市场，提高光伏电站电缆的市场占有率。

因此，基于上述，发明人经过细致深入的研究，提出一种双层绝缘护套易分离型光伏电缆，以解决现有技术存在的光伏电缆护套分离困难、电缆易老化引起火灾、安全耐久性较差等不足和缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的就在于：针对目前存在的上述问题，提供一种双层绝缘护套易分离型光伏电缆，以解决现有技术存在的光伏电缆护套分离困难、电缆易老化引起火灾、安全耐久性较差等不足和缺陷。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种双层绝缘护套易分离型光伏电缆，所述光伏电缆为采用辐照工艺处理的电缆，光伏电缆芯部设置有截面面积为4mm²的导体，所述导体外部设置有厚度为0.3mm的内绝缘层，所述内绝缘层外部设置有厚度为0.4mm的外绝缘层，所述外绝缘层外部包覆有厚度为0.8mm的护套；所述导体由多根直径为0.3mm的退镀单丝铜线左向绞合而成，绞合间距为45mm；所述内绝缘层和所述外绝缘层均为光伏电缆专用低烟无卤辐照绝缘材料，采用双层共挤方式挤出制备而成；所述护套与所述外绝缘层之间涂覆有一层用于方便护套和外绝缘层分离的滑石粉。

本申请的技术方案，一方面通过双层绝缘层的设置，且绝缘层采用光伏电缆专用低烟无卤辐照绝缘材料，相对于传统的单层绝缘层电缆结构，能够有效提高光伏电缆的绝缘程度和安全程度，使光伏电缆具备高阻燃性能、高耐环境性以及低烟无卤性能，从而有效避免由于电缆火灾引起的生命和财产损失；同时，内绝缘层和外绝缘层采用双层共挤形式挤出制备而成，能够提高内外绝缘层之间的相互粘连牢固程度，使内外绝缘层的结合程度更好。

另一方面，本申请的技术方案，通过对导体结构进行多根铜线绞合制备而成，能够有效提高光伏电缆的整体强度，使光伏电缆的安全使用性能得到有效提高，避免由于外力过大而引起的电缆断裂；另外，由于绞合铜线采用了退镀工序，铜线本身柔软度较好，采用多根退镀铜线绞合而成，在保证强度的同时，还能够保证电缆的柔软度，从而利于电缆的封装以及室内安装排布等操作。

再一方面，本申请的技术方案，本申请的护套和滑石粉的设置，在能够保证对光伏电缆的线芯进行有效保护的同时，还能够方便将光伏电缆的护套与外绝缘层进行分离，相对于传统的光伏电缆结构，用户对光伏电缆的护套分离更加轻松，操作更加方便。

最后，本方案的光伏电缆采用辐照工艺进行处理，能够使电缆的绝缘材料分子结构由线性结构变为网状结构，使电缆达到EN_50618欧盟标准的要求。

优选的，所述导体的制备工序为：

(1)拉丝工序：单丝需通过13模大拉机把直径为8mm的铜杆经过13道模具拉制为直径为3mm的铜线，再通过17模中拉机把3mm的铜线经过7道模具拉制为1.2mm的铜线，再通过22模小拉机把1.2mm的铜线通过17道模具拉制为直径0.3mm的单丝铜线；

(2)退镀工序：经过拉丝工序拉制的0.3的单丝为硬导体，需经过退镀工序进行退火镀锡，单丝通过三段退火箱，退火软化之后再通过镀锡炉进行镀锡，镀锡炉温度设定为270℃，在圆铜线上镀上一层锡；

(3)束绞工序：退镀后的单丝经过电子节距束线机绞合成截面为4mm²的导体，绞合节距为45mm，绞合方向为左向。

优选的，所述内绝缘层和外绝缘层通过绝缘工序进行制备，绝缘工序采用光伏电缆专用低烟无卤辐照绝缘材料以双层共挤形式挤包在所述导体外层；所述内绝缘层厚度为0.3mm，所述外绝缘层厚度为0.4mm，绝缘层总厚度为0.7mm；把所用的粒状塑料经过挤出机的加工，把粒状塑料加温变成黏流态，在机筒及机头压力的作用下获得形变，再经过机头的模具形成环装附着在导体的周围，形成内绝缘层和外绝缘层。

优选的，所述护套通过90挤出机对绝缘工序后的导体进行挤出，在挤出过程中，装入料斗中的塑料粒子借助重力螺旋进入机筒中，由旋转螺杆的推力作用不断向前推进，同时塑料受到螺杆的搅拌和挤压作用，并且在机筒的外热及塑料与设备之间的剪切摩擦热的作用下转变为黏流态，在螺槽中形成均匀连续的料流；到达机头的料流经模芯和模套间的环形间隙，挤包于外绝缘层周围，形成连续密实的护套；所述护套厚度为0.8mm；同时在外绝缘的外层涂抹滑石粉，使所述护套与绝缘易分离。

优选的，所述光伏电缆经过护套工序后，需进行辐照，辐照设备采用高频高压电子加速器对电缆进行辐照加工，使电缆的绝缘材料分子结构由线性结构变为网状结构，使其达到电缆的性能要求。

优选的，所述铜线的退镀工序包括退火过程和镀锡过程两个阶段；

退火过程：铜线经过上、中、下三段进行退火，其中上段温度为420±30℃，中段为420±30℃，下段为420±30℃确保铜线软化；

镀锡过程：退火的铜线再进过270℃的镀锡炉，在铜线上镀上一层锡，退火镀锡为一道工序，一次完成；

优选的，所述外绝缘层的外表面为光滑表面，外绝缘层与内绝缘层之间为相互贴合。

优选的，所述护套的外表面和内表面均为光滑表面，所述护套的内径大于所述外绝缘层的外径。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本申请的技术方案，一方面通过双层绝缘层的设置，且绝缘层采用光伏电缆专用低烟无卤辐照绝缘材料，相对于传统的单层绝缘层电缆结构，能够有效提高光伏电缆的绝缘程度和安全程度，使光伏电缆具备高阻燃性能、高耐环境性以及低烟无卤性能，从而有效避免由于电缆火灾引起的生命和财产损失；同时，内绝缘层和外绝缘层采用双层共挤形式挤出制备而成，能够提高内外绝缘层之间的相互粘连牢固程度，使内外绝缘层的结合程度更好。

2、另一方面，本申请的技术方案，通过对导体结构进行多根铜线绞合制备而成，能够有效提高光伏电缆的整体强度，使光伏电缆的安全使用性能得到有效提高，避免由于外力过大而引起的电缆断裂；另外，由于绞合铜线采用了退镀工序，铜线本身柔软度较好，采用多根退镀铜线绞合而成，在保证强度的同时，还能够保证电缆的柔软度，从而利于电缆的封装以及室内安装排布等操作。

3、再一方面，本申请的技术方案，本申请的护套和滑石粉的设置，在能够保证对光伏电缆的线芯进行有效保护的同时，还能够方便将光伏电缆的护套与外绝缘层进行分离，相对于传统的光伏电缆结构，用户对光伏电缆的护套分离更加轻松，操作更加方便。

4、本方案的光伏电缆采用辐照工艺进行处理，能够使电缆的绝缘材料分子结构由线性结构变为网状结构，使电缆达到EN_50618欧盟标准的要求。

5、推广应用本申请的光伏电缆，能够最大限度地提高电缆电气性能，利于保护环境，减少污染和浪费。

6、本发明满足了因光伏电缆老化而引起火灾，保障电站安全的需要，是重点工程的最佳选择。

7、本发明经济效益前景良好，试制成功后，可快速抢占市场，提高光伏电缆的市场占有率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的工艺流程示意图。

图中：1、导体；2、内绝缘层；3、外绝缘层；4、护套。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，如图1-2所示：

一种双层绝缘护套易分离型光伏电缆，所述光伏电缆为采用辐照工艺处理的电缆，光伏电缆芯部设置有截面面积为4mm²的导体1，所述导体1外部设置有厚度为0.3mm的内绝缘层2，所述内绝缘层2外部设置有厚度为0.4mm的外绝缘层3，所述外绝缘层3外部包覆有厚度为0.8mm的护套4；所述导体1由多根直径为0.3mm的退镀单丝铜线左向绞合而成，绞合间距为45mm；所述内绝缘层2和所述外绝缘层3均为光伏电缆专用低烟无卤辐照绝缘材料，采用双层共挤形式挤出制备而成；所述护套4与所述外绝缘层3之间涂覆有一层用于方便护套4和外绝缘层3分离的滑石粉。

本申请的技术方案，一方面通过双层绝缘层的设置，且绝缘层采用光伏电缆专用低烟无卤辐照绝缘材料，相对于传统的单层绝缘层电缆结构，能够有效提高光伏电缆的绝缘程度和安全程度，使光伏电缆具备高阻燃性能、高耐环境性以及低烟无卤性能，从而有效避免由于电缆火灾引起的生命和财产损失；同时，内绝缘层2和外绝缘层3采用双层共挤形式挤出制备而成，能够提高内外绝缘层之间的相互粘连牢固程度，使内外绝缘层的结合程度更好。

另一方面，本申请的技术方案，通过对导体1结构进行多根铜线绞合制备而成，能够有效提高光伏电缆的整体强度，使光伏电缆的安全使用性能得到有效提高，避免由于外力过大而引起的电缆断裂；另外，由于绞合铜线采用了退镀工序，铜线本身柔软度较好，采用多根退镀铜线绞合而成，在保证强度的同时，还能够保证电缆的柔软度。

再一方面，本申请的技术方案，本申请的护套4和滑石粉的设置，在能够保证对光伏电缆的线芯进行有效保护的同时，还能够方便将光伏电缆的护套4与外绝缘层3进行分离，相对于传统的光伏电缆结构，用户对光伏电缆的护套4分离更加轻松，操作更加方便。

最后，本方案的光伏电缆采用辐照工艺进行处理，能够使电缆的绝缘材料分子结构由线性结构变为网状结构，使电缆达到EN_50618欧盟标准的要求。

作为本实施例的优选方案，所述导体1的制备工序为：

(1)拉丝工序：单丝需通过13模大拉机把直径为8mm的铜杆经过13道模具拉制为直径为3mm的铜线，再通过17模中拉机把3mm的铜线经过7道模具拉制为1.2mm的铜线，再通过22模小拉机把1.2mm的铜线通过17道模具拉制为直径0.3mm的单丝铜线；

(2)退镀工序：经过拉丝工序拉制的0.3mm的单丝为硬导体1，需经过退镀工序进行退火镀锡，单丝通过三段退火箱，退火软化之后再通过镀锡炉进行镀锡，镀锡炉温度设定为270℃，在圆铜线上镀上一层锡；

(3)束绞工序：退镀后的单丝经过电子节距束线机绞合成截面为4mm²的导体1，绞合节距为45mm，绞合方向为左向。

作为本实施例的优选方案，所述内绝缘层2和外绝缘层3通过绝缘工序进行制备，绝缘工序采用光伏电缆专用低烟无卤辐照绝缘材料以双层共挤形式挤包在所述导体1外层；所述内绝缘层2厚度为0.3mm，所述外绝缘层3厚度为0.4mm，绝缘层总厚度为0.7mm；把所用的粒状塑料经过挤出机的加工，把粒状塑料加温变成黏流态，在机筒及机头压力的作用下获得形变，再经过机头的模具形成环装附着在导体1的周围，形成内绝缘层2和外绝缘层3。

作为本实施例的优选方案，所述护套4通过90挤出机对绝缘工序后的导体1进行挤出，在挤出过程中，装入料斗中的塑料粒子借助重力螺旋进入机筒中，由旋转螺杆的推力作用不断向前推进，同时塑料受到螺杆的搅拌和挤压作用，并且在机筒的外热及塑料与设备之间的剪切摩擦热的作用下转变为黏流态，在螺槽中形成均匀连续的料流；到达机头的料流经模芯和模套间的环形间隙，挤包于外绝缘层3周围，形成连续密实的护套4；所述护套4厚度为0.8mm；同时在外绝缘的外层涂抹滑石粉，使所述护套4与绝缘易分离。

作为本实施例的优选方案，所述光伏电缆经过护套4工序后，需进行辐照，辐照设备采用高频高压电子加速器对电缆进行辐照加工，使电缆的绝缘材料分子结构由线性结构变为网状结构，使其达到电缆的性能要求。

作为本实施例的优选方案，所述铜线的退镀工序包括退火过程和镀锡过程两个阶段；

退火过程：铜线经过上、中、下三段进行退火，其中上段温度为420±30℃，中段为420±30℃，下段为420±30℃确保铜线软化；

镀锡过程：退火的铜线再进过270℃的镀锡炉，在铜线上镀上一层锡，退火镀锡为一道工序，一次完成；

作为本实施例的优选方案，所述外绝缘层3的外表面为光滑表面，外绝缘层3与内绝缘层2之间为相互贴合。

作为本实施例的优选方案，所述护套4的外表面和内表面均为光滑表面，所述护套4的内径大于所述外绝缘层3的外径。

实施例2，如图1-2所示：

对产品进行试制：试制型号、规格：H1Z2Z2-K1×4mm²；依据EN_50618及JG/T 441-2014标准，并根据公司现有双层共挤挤出机设备，研发满足产品标准要求的产品。采用双层共挤技术，满足内、外层不同绝缘厚度的挤出要求；再挤出护套4层，在护套4与绝缘之间添加滑石粉确保绝缘与护套4之间易分离。内、外层绝缘材料的选择以满足标准要求为前提，同时还应满足现有挤出机的要求。通过对这个型号、规格产品的试制，试制成功后，可具备H1Z2Z2-K，规格范围为1.5mm²～6mm²的系列产品的生产能力。通过产品试制，确定产品的工艺和原材料厂家、确定所用的设备和工装模具；试制产品满足标准要求，并取得权威部门检测报告。

由于采用了上述技术方案，一方面通过双层绝缘层的设置，相对于传统的单层绝缘层电缆结构，同时绝缘层采用光伏电缆专用低烟无卤辐照绝缘材料，能够有效提高光伏电缆的绝缘程度和安全程度，使光伏电缆具备高阻燃性能、高耐环境性以及低烟无卤性能，从而有效避免由于电缆火灾引起的生命和财产损失；另一方面，本申请的技术方案，通过对导体1结构进行多根铜线绞合以及拉丝、退镀以及绞合工序，制备4mm²的导体1，能够有效提高光伏电缆的整体强度和柔软度，使光伏电缆的安全使用性能得到有效提高，避免电缆产生受力过大而发生电缆断裂的危险，还能够方便电缆的成卷包装以及室内安装排布；再一方面，本申请的技术方案，本申请的护套4和滑石粉的设置，能够有效对光伏电缆的线芯进行有效保护的同时，还能够方便将光伏电缆的护套4与外绝缘层3进行分离，相对于传统的光伏电缆结构，用户对光伏电缆的护套4分离更加轻松，操作更加方便；最后，本方案的光伏电缆采用辐照工艺进行处理，能够使电缆的绝缘材料分子结构由线性结构变为网状结构，使电缆达到EN_50618欧盟标准的要求；推广应用本申请的光伏电缆，能够最大限度地提高电缆电气性能，利于保护环境，减少污染和浪费；本发明满足了因光伏电缆老化而引起火灾，保障电站安全的需要，是重点工程的最佳选择；本发明经济效益前景良好，试制成功后，可快速抢占市场，提高光伏电缆的市场占有率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。