本发明属于光伏材料加工
技术领域：
，具体地，涉及一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆。
背景技术：
电缆使用量随着光伏发电系统设施建设的增加，在不断增加。电缆包括导体、绝缘层、填充料以及护套，电缆料是指包裹导体的绝缘层、保护电缆的护套以及填充在绝缘层和护套之间的填充料，电缆料的配方直接影响着电缆的物理性能，比如柔韧度、阻燃性和绝缘性等。目前用于光伏发电系统的电缆存在柔韧性较差的不足，容易断裂破损，影响了电缆的正常使用。因此，为了克服上述不足，需要提供一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆。技术实现要素：针对现有技术中的缺陷，本发明的目是提供一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆。根据本发明提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，所述电缆包括电缆芯、包裹在电缆芯外部的绝缘层、包裹在绝缘层外部的填充层和包裹在填充层外部的护套，所述电缆芯的外侧固定连接有稳定装置，稳定装置包括位于电缆芯外侧的稳定环，稳定环的外侧固定连接有支持杆，所述支持杆远离稳定环的一端固定连接稳定块，所述稳定块固定镶嵌在绝缘层上，所述绝缘层与稳定环之间设置纤维填充层；所述填充层的外侧固定连接有稳定装置，稳定装置包括位于填充层外侧的稳定环，稳定环的外侧固定连接有支持杆，所述支持杆远离稳定环的一端固定连接稳定块，所述稳定块固定镶嵌在护套上，所述填充层与护套之间设置纤维填充层；所述纤维填充层由丝瓜纤维和无机纤维制备而成，丝瓜纤维的制备方法如下：步骤一、将丝瓜瓤先剪成丝瓜段，将丝瓜段撕成单根的丝瓜丝；步骤二、将丝瓜丝与6-11％质量浓度的氢氧化钠溶液中，煮沸后保温2-3h；步骤三、将煮沸后的丝瓜捞出用蒸馏水反复洗涤，直到用ph试纸检测到清洗液的ph值为7时为止；步骤四、将清洗好的丝瓜丝干燥，粉碎即可；所述绝缘层由阻燃层、导热层、碳化硅层、陶瓷纤维层、聚丙烯增强纤维层、环氧树脂层和绝缘材料基层由外到内依次层叠而成；所述填充层的材料由以下重量份数的原料制备：顺丁橡胶38-53份、氯丁橡胶28-41份、古马隆树脂5-12份、玻璃纤维2-8份、阻燃剂2-12份、羧甲基纤维素7-15份、交联剂0.7-1.8份、增塑剂0.7-2.1份、聚四氟乙烯2-8份、聚酰胺蜡2-15份、莫来石粉末3-9份和耐老化组合物13-19份；所述阻燃剂包含含碳阻燃剂和碳素化合物，所述含碳阻燃剂和碳素化合物由聚碳硅烷作为结合剂进行结合；所述耐老化组合物的成分包括：纳米石墨烯、成膜剂、溶剂、助剂，所述成膜剂为聚醚酰亚胺、聚氨酯和环氧树脂的混合物，所述溶剂为氮甲基吡咯烷酮、水和正丁醇的混合物，所述助剂为邻苯二甲酸二丁酯、乙二胺和甲乙基酮肟的混合物；所述护套的材料由以下重量份数的原料制备：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物60-70份、三元乙丙胶25-44份、阻燃剂1.2-2.3份、碳黑3-11份、润滑剂1-2份、交联剂2-5份、交联助剂0.6-1.9份。优选地，所述耐老化组合物的成分包括：成膜剂20-60份、溶剂10-20份、纳米石墨烯0.1-20份、助剂0.1-5份。优选地，所述耐老化组合物的制备方法为：将所述纳米石墨烯、成膜剂、溶剂、助剂混合后，超声分散5-20min，即可。优选地，所述含碳阻燃剂为铝碳阻燃剂、镁碳阻燃剂和锆碳阻燃剂的混合物。优选地，所述铝碳阻燃剂为氧化铝骨料和氧化铝粉料的混合物，所述氧化铝骨料和氧化铝粉料的质量比为10-13:1。优选地，所述镁碳阻燃剂为氧化镁骨料和氧化镁粉料的混合物，所述氧化镁骨料和氧化镁粉料的质量比为11-15:1。优选地，所述锆碳阻燃剂为氧化锆骨料和氧化锆粉料的混合物，所述氧化锆骨料和氧化锆粉料的质量比为13-17:1。与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：1、本发明提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，本发明在电缆的结构的基础上对各结构层的成分或者组成方式进行了调整和改进。其中，绝缘层设置环氧树脂层，环氧树脂绝材料本身具有优良的介电性能、抗腐蚀性能和稳定性能，通过与陶瓷纤维层、聚丙烯增强纤维层相互配合，可提高绝缘层的绝缘性能和柔韧度。填充层材料将玻璃纤维、阻燃剂、羧甲基纤维素、交联剂、增塑剂、聚四氟乙烯、聚酰胺蜡、莫来石粉末和耐老化组合物等结合，并合理配置相互之间的重量比，由上述成分制备得到的电缆具有优异的柔韧度以及阻燃性。护套的材料成分也是经过了精心的选择并进行合理的重量配比，制备得到的护套具有耐高温、耐老化、柔韧性高等特点。本发明的电缆经过上述绝缘层、填充层、护套结构的有机结合，制备得到具有高柔韧度、耐老化、阻燃等性能的电缆。此外，该电缆的结构也作了改进和创新，在电缆芯和绝缘层之间，填充层和护套之间分别设置了稳定装置，通过结构上的层层加固和稳定，保证了电缆免受外界挤压碰撞时发生扭曲压扁等情况，提高了电缆的强度、韧性和使用寿命。2、本发明提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，所述电缆芯的外侧固定设置稳定装置，通过在稳定环的外侧设置支持杆，对电缆芯和绝缘层之间进行加固、稳定处理，防止用于光伏系统的高柔韧性的电缆在受到外界挤压碰撞时发生扭曲压扁的情况，提高了用于光伏系统的高柔韧性的电缆结构之间的稳定性，从而保证了电缆的高强度高韧性的优点。3、本发明提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，所述填充层的外侧固定设置稳定装置，通过在稳定环的外侧设置支持杆，对填充层和护套之间进行加固、稳定处理，防止用于光伏系统的高柔韧性的电缆在受到外界挤压碰撞时发生扭曲压扁的情况，提高了用于光伏系统的高柔韧性的电缆结构之间的稳定性，从而保证了电缆的高强度高韧性的优点。4、本发明提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，纤维填充层由丝瓜纤维和无机纤维制备而成，无机纤维具有较高的刚性但呈脆性，与丝瓜纤维相混合可提高无机纤维的韧度，增强纤维填充层的强度，进而提高电缆结构的韧度。同时，丝瓜纤维具有质轻、价廉、可再生、分布广、自然可降解等特点，是一种环保友好型和可再生资源型纤维，丝瓜纤维在纤维填充层中的乱向不规则分布起到了支撑的作用，提高电缆的韧性。5、本发明提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，填充层配方中加入耐老化组合物，该耐老化组合物以纳米石墨烯为主料，辅以成膜剂、溶剂和助剂。由于石墨烯的准二维结构有着独特物理化学及生物等方面的性能，因此使其具有很好的热稳定性，在高温条件下能保持稳定，因此，将其与其他成分配合后加入到电缆材料配方中，显著地提高了电缆材料的阻燃性能。6、本发明提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，填充层电缆材料配方中添加了聚酰胺蜡，聚酰胺蜡是一种触变性添加剂，其通过溶剂有效的活化，在电缆材料溶剂系统中形成强大的网络结构，因其具有优异的防流挂能力、防沉降能力，使得电缆材料溶液系统中各均匀分布，均一性高，进而使得制备得到的产品品质高。此外，聚酰胺蜡有非常好的强度和耐热性，提高电缆材料的阻燃性能。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本发明提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆的稳定装置结构示意图；图2为本发明提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆结构示意图。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例1结合图1、图2，本实施例一方面提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，所述电缆包括电缆芯1、包裹在电缆芯1外部的绝缘层2、包裹在绝缘层2外部的填充层3和包裹在填充层3外部的护套4，所述电缆芯1的外侧固定连接有稳定装置，稳定装置包括位于电缆芯1外侧的稳定环5，稳定环5的外侧固定连接有支持杆6，所述支持杆6远离稳定环5的一端固定连接稳定块7，所述稳定块7固定镶嵌在绝缘层2上，所述绝缘层2与稳定环5之间设置纤维填充层；所述填充层3的外侧固定连接有稳定装置，稳定装置包括位于填充层3外侧的稳定环5，稳定环5的外侧固定连接有支持杆6，所述支持杆6远离稳定环5的一端固定连接稳定块7，所述稳定块7固定镶嵌在护套4上，所述填充层3与护套4之间设置纤维填充层；所述纤维填充层由丝瓜纤维和无机纤维制备而成，丝瓜纤维的制备方法如下：步骤一、将丝瓜瓤先剪成丝瓜段，将丝瓜段撕成单根的丝瓜丝；步骤二、将丝瓜丝与6-11％质量浓度的氢氧化钠溶液中，煮沸后保温2-3h；步骤三、将煮沸后的丝瓜捞出用蒸馏水反复洗涤，直到用ph试纸检测到清洗液的ph值为7时为止；步骤四、将清洗好的丝瓜丝干燥，粉碎即可。上述的无机纤维可以选择玻璃纤维，金属纤维和碳纤维等。所述绝缘层2由阻燃层、导热层、碳化硅层、陶瓷纤维层、聚丙烯增强纤维层、环氧树脂层和绝缘材料基层由外到内依次层叠而成；所述填充层3的材料由以下重量份数的原料制备：顺丁橡胶53份、氯丁橡胶28份、古马隆树脂12份、玻璃纤维2份、阻燃剂12份、羧甲基纤维素7份、交联剂1.8份、增塑剂0.7份、聚四氟乙烯8份、聚酰胺蜡2份、莫来石粉末9份和耐老化组合物13份；所述阻燃剂包含含碳阻燃剂和碳素化合物，所述含碳阻燃剂和碳素化合物由聚碳硅烷作为结合剂进行结合；所述耐老化组合物的成分包括：纳米石墨烯、成膜剂、溶剂、助剂，所述成膜剂为聚醚酰亚胺、聚氨酯和环氧树脂的混合物，所述溶剂为氮甲基吡咯烷酮、水和正丁醇的混合物，所述助剂为邻苯二甲酸二丁酯、乙二胺和甲乙基酮肟的混合物；所述护套4的材料由以下重量份数的原料制备：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物70份、三元乙丙胶25份、阻燃剂2.3份、碳黑3份、润滑剂2份、交联剂2份、交联助剂1.9份。作为优选方案，所述耐老化组合物的成分包括：成膜剂60份、溶剂10份、纳米石墨烯20份、助剂0.1份。作为优选方案，所述耐老化组合物的制备方法为：将所述纳米石墨烯、成膜剂、溶剂、助剂混合后，超声分散20min，即可。作为优选方案，所述含碳阻燃剂为铝碳阻燃剂、镁碳阻燃剂和锆碳阻燃剂的混合物。作为优选方案，所述铝碳阻燃剂为氧化铝骨料和氧化铝粉料的混合物，所述氧化铝骨料和氧化铝粉料的质量比为13:1。作为优选方案，所述镁碳阻燃剂为氧化镁骨料和氧化镁粉料的混合物，所述氧化镁骨料和氧化镁粉料的质量比为15:1。作为优选方案，所述锆碳阻燃剂为氧化锆骨料和氧化锆粉料的混合物，所述氧化锆骨料和氧化锆粉料的质量比为17:1。实施例2结合图1、图2，本实施例一方面提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，所述电缆包括电缆芯1、包裹在电缆芯1外部的绝缘层2、包裹在绝缘层2外部的填充层3和包裹在填充层3外部的护套4，所述电缆芯1的外侧固定连接有稳定装置，稳定装置包括位于电缆芯1外侧的稳定环5，稳定环5的外侧固定连接有支持杆6，所述支持杆6远离稳定环5的一端固定连接稳定块7，所述稳定块7固定镶嵌在绝缘层2上，所述绝缘层2与稳定环5之间设置纤维填充层；所述填充层3的外侧固定连接有稳定装置，稳定装置包括位于填充层3外侧的稳定环5，稳定环5的外侧固定连接有支持杆6，所述支持杆6远离稳定环5的一端固定连接稳定块7，所述稳定块7固定镶嵌在护套4上，所述填充层3与护套4之间设置纤维填充层；所述纤维填充层由丝瓜纤维和无机纤维制备而成，丝瓜纤维的制备方法如下：步骤一、将丝瓜瓤先剪成丝瓜段，将丝瓜段撕成单根的丝瓜丝；步骤二、将丝瓜丝与6-11％质量浓度的氢氧化钠溶液中，煮沸后保温2-3h；步骤三、将煮沸后的丝瓜捞出用蒸馏水反复洗涤，直到用ph试纸检测到清洗液的ph值为7时为止；步骤四、将清洗好的丝瓜丝干燥，粉碎即可。上述的无机纤维可以选择玻璃纤维，金属纤维和碳纤维等。所述绝缘层2由阻燃层、导热层、碳化硅层、陶瓷纤维层、聚丙烯增强纤维层、环氧树脂层和绝缘材料基层由外到内依次层叠而成；所述填充层3的材料由以下重量份数的原料制备：顺丁橡胶38份、氯丁橡胶41份、古马隆树脂5份、玻璃纤维8份、阻燃剂2份、羧甲基纤维素15份、交联剂0.7份、增塑剂2.1份、聚四氟乙烯2份、聚酰胺蜡15份、莫来石粉末3份和耐老化组合物19份；所述阻燃剂包含含碳阻燃剂和碳素化合物，所述含碳阻燃剂和碳素化合物由聚碳硅烷作为结合剂进行结合；所述耐老化组合物的成分包括：纳米石墨烯、成膜剂、溶剂、助剂，所述成膜剂为聚醚酰亚胺、聚氨酯和环氧树脂的混合物，所述溶剂为氮甲基吡咯烷酮、水和正丁醇的混合物，所述助剂为邻苯二甲酸二丁酯、乙二胺和甲乙基酮肟的混合物；所述护套4的材料由以下重量份数的原料制备：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物60份、三元乙丙胶44份、阻燃剂1.2份、碳黑11份、润滑剂1份、交联剂5份、交联助剂0.6份。作为优选方案，所述耐老化组合物的成分包括：成膜剂20份、溶剂20份、纳米石墨烯0.1份、助剂5份。作为优选方案，所述耐老化组合物的制备方法为：将所述纳米石墨烯、成膜剂、溶剂、助剂混合后，超声分散5min，即可。作为优选方案，所述含碳阻燃剂为铝碳阻燃剂、镁碳阻燃剂和锆碳阻燃剂的混合物。作为优选方案，所述铝碳阻燃剂为氧化铝骨料和氧化铝粉料的混合物，所述氧化铝骨料和氧化铝粉料的质量比为10:1。作为优选方案，所述镁碳阻燃剂为氧化镁骨料和氧化镁粉料的混合物，所述氧化镁骨料和氧化镁粉料的质量比为11:1。作为优选方案，所述锆碳阻燃剂为氧化锆骨料和氧化锆粉料的混合物，所述氧化锆骨料和氧化锆粉料的质量比为13:1。实施例3结合图1、图2，本实施例一方面提供的一种用于光伏系统的高柔韧性的电缆，所述电缆包括电缆芯1、包裹在电缆芯1外部的绝缘层2、包裹在绝缘层2外部的填充层3和包裹在填充层3外部的护套4，所述电缆芯1的外侧固定连接有稳定装置，稳定装置包括位于电缆芯1外侧的稳定环5，稳定环5的外侧固定连接有支持杆6，所述支持杆6远离稳定环5的一端固定连接稳定块7，所述稳定块7固定镶嵌在绝缘层2上，所述绝缘层2与稳定环5之间设置纤维填充层；所述填充层3的外侧固定连接有稳定装置，稳定装置包括位于填充层3外侧的稳定环5，稳定环5的外侧固定连接有支持杆6，所述支持杆6远离稳定环5的一端固定连接稳定块7，所述稳定块7固定镶嵌在护套4上，所述填充层3与护套4之间设置纤维填充层；所述纤维填充层由丝瓜纤维和无机纤维制备而成，丝瓜纤维的制备方法如下：步骤一、将丝瓜瓤先剪成丝瓜段，将丝瓜段撕成单根的丝瓜丝；步骤二、将丝瓜丝与6-11％质量浓度的氢氧化钠溶液中，煮沸后保温2-3h；步骤三、将煮沸后的丝瓜捞出用蒸馏水反复洗涤，直到用ph试纸检测到清洗液的ph值为7时为止；步骤四、将清洗好的丝瓜丝干燥，粉碎即可。上述的无机纤维可以选择玻璃纤维，金属纤维和碳纤维等。所述绝缘层2由阻燃层、导热层、碳化硅层、陶瓷纤维层、聚丙烯增强纤维层、环氧树脂层和绝缘材料基层由外到内依次层叠而成；所述填充层3的材料由以下重量份数的原料制备：顺丁橡胶43份、氯丁橡胶31份、古马隆树脂7份、玻璃纤维5份、阻燃剂7份、羧甲基纤维素9份、交联剂0.9份、增塑剂1.3份、聚四氟乙烯5份、聚酰胺蜡8份、莫来石粉末5份和耐老化组合物16份；所述阻燃剂包含含碳阻燃剂和碳素化合物，所述含碳阻燃剂和碳素化合物由聚碳硅烷作为结合剂进行结合；所述耐老化组合物的成分包括：纳米石墨烯、成膜剂、溶剂、助剂，所述成膜剂为聚醚酰亚胺、聚氨酯和环氧树脂的混合物，所述溶剂为氮甲基吡咯烷酮、水和正丁醇的混合物，所述助剂为邻苯二甲酸二丁酯、乙二胺和甲乙基酮肟的混合物；所述护套4的材料由以下重量份数的原料制备：乙烯-醋酸乙烯酯共聚物65份、三元乙丙胶28份、阻燃剂1.7份、碳黑7份、润滑剂1份、交联剂4份、交联助剂1.3份。作为优选方案，所述耐老化组合物的成分包括：成膜剂40份、溶剂13份、纳米石墨烯12份、助剂4份。作为优选方案，所述耐老化组合物的制备方法为：将所述纳米石墨烯、成膜剂、溶剂、助剂混合后，超声分散12min，即可。作为优选方案，所述含碳阻燃剂为铝碳阻燃剂、镁碳阻燃剂和锆碳阻燃剂的混合物。作为优选方案，所述铝碳阻燃剂为氧化铝骨料和氧化铝粉料的混合物，所述氧化铝骨料和氧化铝粉料的质量比为12:1。作为优选方案，所述镁碳阻燃剂为氧化镁骨料和氧化镁粉料的混合物，所述氧化镁骨料和氧化镁粉料的质量比为13:1。作为优选方案，所述锆碳阻燃剂为氧化锆骨料和氧化锆粉料的混合物，所述氧化锆骨料和氧化锆粉料的质量比为15:1。实施例4性能测试：采用常规的的方法制得所述实施例1-3的电缆，以市售的普通电缆作为对照组进行性能测试，测试结果如下：检测项目单位实施例1-3所得电缆平均值对照组拉伸强度mpa34.226断裂伸长率%332302磨损量mm34267上述测试结果显示：本发明的用于光伏系统的高柔韧性的电缆，各项性能指标均优于现有技术的电缆，具有较突出的柔韧度。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。当前第1页12