中压26/35kV及以下PP电力电缆的制备工艺的制作方法

本发明涉及一种中压26/35kv及以下pp绝缘电力电缆的制备工艺。

背景技术：

目前我国有600多条交联聚乙烯（xlpe）电缆生产线，使用的中高压电缆大部分是交联聚乙烯（xlpe）绝缘材料的，交联聚乙烯（xlpe）绝缘材料具有良好的耐热性能、绝缘性能、机械特性和耐化学特性，但是由于使用其生产的电缆正常运行的导体最高温度只有90℃，其交联后化学性能的稳定，造成电缆产品报废后难以回收利用，自然降解效率极低。

交联聚乙烯（xlpe）绝缘材料是热固性材料，交联过程需要大量的能源加热硫化管，同时不可避免会产生过氧化物dcp交联的多种副产物，会污染空气环境质量，挤出成型在经过高温硫化后就不能够再次去加工成型，变成大量的废料，当电缆在敷设运行后，老化造成的故障电缆中的绝缘材料不可以回收，又不可就地分解，成为环境的污染物，大部分部门只能回收当作燃料来处理，浪费严重。

电缆的载流量是决定电缆运行经济性的重要因素。对于一个确定的电缆规格，一般情况下提高电缆的载流量有两个方法，即提高电缆绝缘材料的耐温等级和改善电缆周围的散热条件。使用聚丙烯（pp）材料生产的电缆正常运行的导体最高温度可以达到100℃，比使用交联聚乙烯（xlpe）绝缘材料生产的电缆正常运行的导体最高温度高10℃，从而提高了产品的载流量。而且聚丙烯（pp）相对于聚乙烯（pe）价格价格将近低了33%，聚丙烯（pp）材料生产电缆是不需要进行交联，因而不需要使用硫化管进行高温加热，节省能源。电缆在长期使用后，老化只是分子量降低，但仍然可以回收，再次热塑成型，成为我们需要的塑料原料。产品使用后回收利用率更好。

虽然聚丙烯（pp）材料与交联聚乙烯（xlpe）绝缘相比具有以上优点，但它仍存在一些性能上的缺陷，它的主要缺点是结晶度高，因而熔点温度和加工温度比交联聚乙烯（xlpe）绝缘高，同时它的低温冲击性和柔韧性差。

本申请基于申请人使用市售的、由上海交通大学研发的聚丙烯（pp）材料改性配方生产的聚丙烯绝缘材料、导体屏蔽材料和绝缘屏蔽材料，进行了10kv等级导体截面400平方的聚丙烯（pp）绝缘电力电缆的首次试制，在生产过程中遇到一些问题，为了使设备更好的适应这种新型的pp材料，申请人对工艺进行了改进。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，根据本发明的实施例，希望提出一种中压26/35kv及以下pp绝缘电力电缆的制备工艺，旨在解决生产额定电压26/35kv及以下的电力电缆使用改性聚丙烯（pp）作为绝缘材料并使用与绝缘材料相适应的导体屏蔽和绝缘屏蔽材料遇到的原材料结晶度高，熔点温度和加工温度比交联聚乙烯（xlpe）绝缘高提升加工温度的问题；旨在解决绝缘线芯绝缘合缝处扁平的问题，以保证绝缘线芯的圆整度，从而保证产品的偏心度满足质量要求；旨在解决生产过程中不需要硫化管加热但仍对电缆线芯施加高压氮气保持水气平衡的问题。

根据实施例，本发明提供的一种中压26/35kv及以下pp绝缘电力电缆的制备工艺，包括铜单线、导电线芯、pp绝缘层、金属屏蔽、成缆和外护套的加工，具体包括如下步骤：（1）利用拉丝机将直径8mm无氧铜杆拉制成直径1-5mm的铜丝，并进行退火，制成铜单线。（2）将多根铜单线进行同心复绞形成导电现象，并采用纳米金刚石涂层绞线模按照顺时针对导线进行交织紧压形成导体线芯。（3）利用cdcc悬链式交联生产线采用三层共挤的生产方式，在导体外表面同步挤包导体屏蔽层、pp绝缘层和绝缘屏蔽层。（4）对绝缘线芯表面采用重叠绕包一层软铜带或疏绕铜丝作为金属屏蔽层。（5）将金属屏蔽好的绝缘线芯采用无退扭方式进行绞制制成电缆线芯，绝缘线芯间的空隙处采用非吸湿性材料进行填充，并用包带进行绑扎。（6）根据电缆的不同要求利用挤塑机直接挤包外护套材料形成外护套。

优选地，根据一个实施例，本发明前述中压26/35kv及以下pp绝缘电力电缆的制备工艺，步骤（3）所述cdcc悬链式交联生产线中，

（1）机头加热改用油加热；

（2）定制一批特氟隆保温油管，改变机头加热管路流道；

（3）机头外部加装保温层；

（4）模具修改定型段长度和倾斜角参数，重新定制；

（5）修改交联机控制程序。

相对于现有技术，本发明工艺解决了生产额定电压26/35kv及以下的电力电缆使用改性聚丙烯（pp）绝缘材料作为绝缘材料并使用与绝缘材料相适应的导体屏蔽和绝缘屏蔽材料遇到的原材料结晶度高，熔点温度和加工温度比交联聚乙烯（xlpe）绝缘高提升加工温度的问题；解决了绝缘线芯绝缘合缝处扁平的问题，保证了绝缘线芯的圆整度，从而保证产品的偏心度满足质量要求；解决了生产过程中不需要硫化管加热但仍对电缆线芯施加高压氮气保持水气平衡的问题。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修改同样落入本发明权利要求所限定的范围。

本实施例是一种使用改性聚丙烯（pp）绝缘材料生产的额定电压26/35kv及以下的电力电缆产品，具有三芯绝缘线芯结构，每芯绝缘线芯的导体外侧由内至外依次挤包聚丙烯（pp）作为基料的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层，绝缘线芯成缆后再包覆衬层及护套。前述额定电压26/35kv及以下的电力电缆，其制备工艺包括铜单线、导电线芯、pp绝缘层、金属屏蔽、成缆和外护套的加工步骤，具体包括：

（1）利用拉丝机将直径8mm无氧铜杆拉制成直径1-5mm的铜丝，并进行退火，制成铜单线。

（2）将多根铜单线进行同心复绞形成导电现象，并采用纳米金刚石涂层绞线模按照顺时针对导线进行交织紧压形成导体线芯。

（3）利用改进后的cdcc悬链式交联生产线采用三层共挤的生产方式，在导体外表面同步挤包导体屏蔽层、pp绝缘层和绝缘屏蔽层。绝缘线芯偏心度调好后，等绝缘线芯从下密封出来后，启动水气平衡设置，增加氮气压力值10个大气压，硫化管不进行加温。

（4）对绝缘线芯表面采用重叠绕包一层软铜带或疏绕铜丝作为金属屏蔽层。

（5）将金属屏蔽好的绝缘线芯采用无退扭方式进行绞制制成电缆线芯，绝缘线芯间的空隙处采用非吸湿性材料进行填充，并用包带进行绑扎。

（6）根据电缆的不同要求利用挤塑机直接挤包外护套材料形成外护套。

具体实施本发明时，可根据具体情况对cdcc悬链式交联生产线进行必要的调整：譬如，机头加热改用油加热；再譬如，定制一批特氟隆保温油管，改变机头加热管路流道；另外，机头外部还可加装保温层。

具体实施本发明时，还可根据具体情况对cdcc悬链式交联生产线中模具修改定型段长度和倾斜角参数，对前述参数进行重新定制；还可以修改交联机控制程序通过这些调整，解决了生产额定电压26/35kv及以下的电力电缆使用改性聚丙烯（pp）绝缘材料作为绝缘材料并使用与绝缘材料相适应的导体屏蔽和绝缘屏蔽材料遇到的原材料结晶度高，熔点温度和加工温度比交联聚乙烯（xlpe）绝缘高提升加工温度的问题；解决了绝缘线芯绝缘合缝处扁平的问题，保证了绝缘线芯的圆整度，从而保证产品的偏心度满足质量要求；解决了生产过程中不需要硫化管加热但仍对电缆线芯施加高压氮气保持水气平衡的问题。