一種適用于淺水中的光伏電纜及制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種耐水電纜及其制造方法，尤其是涉及一種淺水中敷設(shè)以及潮濕地帶用電力傳輸電纜，具體為一種適用于淺水中的光伏電纜，特別地，本發(fā)明還提供了此光伏電纜的制造方法，屬于電線電纜技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著《國務(wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》公布。2013-2015年全國年均新增光伏發(fā)電裝機(jī)容量1GW左右。到2015年總裝機(jī)容量達(dá)到35GW以上?！秶鴦?wù)院關(guān)于促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的若干意見》還就積極開拓光伏應(yīng)用市場(chǎng)，加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)態(tài)和技術(shù)進(jìn)步，加大財(cái)稅政策支持力度等要求，指出了國內(nèi)應(yīng)用市場(chǎng)開發(fā)不足，技術(shù)創(chuàng)新能力不強(qiáng)，對(duì)具有廣闊發(fā)展前景的發(fā)電和能源綜合利用方式應(yīng)予推廣和應(yīng)用，而分布式光伏發(fā)電這將有助于充分利用資源，是進(jìn)行綜合性開發(fā)的一種新型光伏發(fā)電系統(tǒng)。
[0003]在沿海地區(qū)，可利用的土地資源進(jìn)行綜合性開發(fā)的選擇有海灘、灘涂、魚塘、湖泊等，隨著這些地域的開發(fā)和利用，對(duì)光伏電站的電纜耐水解、耐鹽霧、耐日光老化等耐侯性要求提高，由于一般普通交聯(lián)電纜所選的材料是存在透水性的，長(zhǎng)期在潮濕狀態(tài)下或長(zhǎng)期浸泡在水中，其塑料分子結(jié)構(gòu)、化學(xué)交聯(lián)形成的分子結(jié)構(gòu)是微細(xì)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，存在透水性是不耐水硅烷交聯(lián)產(chǎn)生的分子結(jié)構(gòu)，由于里面含有大量的硅烷而不耐水解，所以不適于在潮濕和水中使用，普通電纜要達(dá)到耐水性能就要從電纜結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)，增加防護(hù)層，從而大大增加電纜的制作成本，而不適宜推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是為了滿足在對(duì)綜合性開發(fā)分布式光伏發(fā)電的需要，提供一種可在水中敷設(shè)的低成本光伏電纜及其制備方法。
[0005]本發(fā)明的目的之一是提供一種適用于淺水中的光伏電纜，包括至少一組絕緣線芯、填充料、阻水包帶層、阻水隔離層及外護(hù)層，每組絕緣線芯由導(dǎo)體及設(shè)置在導(dǎo)體外的絕緣層組成，絕緣線芯包覆于阻水包帶層內(nèi)，絕緣線芯與阻水包帶層間填充有填充料，阻水包帶層外依次為阻水隔離層和外護(hù)層。
[0006]所述阻水隔離層，采用阻水性材料制成，經(jīng)輻照后，改變其分子結(jié)構(gòu)使其形成大網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)并設(shè)置在絕緣線芯外，在阻水隔離層外設(shè)置外護(hù)套，其特點(diǎn)是在所述絕緣線芯與阻水隔離層之間設(shè)置阻水包帶層。
[0007]所述阻水包帶層內(nèi)的二組及以上的絕緣線芯之間設(shè)置有阻水填充料。
[0008]上述隔離層由三元共聚乙丙橡膠、杜邦聚丁二烯橡膠、相容劑、阻水劑、抗氧劑、疏水劑硅烷、阻燃劑、潤(rùn)滑劑及碳黑組成，所述的潤(rùn)滑劑為有機(jī)硅潤(rùn)滑劑。
[0009]所述的三元共聚乙丙橡膠、杜邦聚丁二烯橡膠、相容劑、阻水劑、抗氧劑、疏水劑硅烷、阻燃劑、潤(rùn)滑劑及碳黑按重量份配比為:
杜邦三元共聚乙丙橡膠22-30份杜邦聚丁二烯橡膠8-12份
相容劑3-6份
阻水劑1-2份
疏水劑硅烷0.6-1.5份
阻燃劑55-60份
有機(jī)硅潤(rùn)滑劑0.5-1.0份
抗氧劑0.3-0.8份
碳黑0.1-0.6份
所述隔離層成分按重量份計(jì)，其配比為:
杜邦三元共聚乙丙橡膠25份
杜邦聚丁二烯橡膠10份相容劑5份
阻水劑1.5份
疏水劑硅烷I份阻燃劑57份
有機(jī)硅潤(rùn)滑劑0.8份
抗氧劑0.5份
碳黑0.2份
本發(fā)明的目的之二在于提供上述光伏電纜的制備方法，包括如下步驟:
1)將金屬銅進(jìn)行拉絲，對(duì)上述拉絲金屬進(jìn)行退火、鍍錫，絞制成導(dǎo)體；
2)將絕緣材料采用擠出型式均勻擠包在導(dǎo)體的外表面，形成絕緣線芯；
3)并在至少兩組線芯及以上添加阻水填充料以繞包帶繞包；
4)在繞包帶外擠包隔離層；
5)將上述擠好隔離層纜芯進(jìn)行電子輻照加工，輻照劑量為1-1SMrd；
6)將外護(hù)套材料擠包在隔離層外表面。
[0010]本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，科學(xué)，易于生產(chǎn)制造，產(chǎn)品穩(wěn)定性好。
[0011]該發(fā)明通過進(jìn)行3MPa水中壓力試驗(yàn)(相對(duì)于河水深3_5米的壓力)和溫度90°C /14天熱水中試驗(yàn)，其物理機(jī)械性能保留率大于75%，絕緣電阻損耗因素不大于2%。
[0012]可以滿足于淺水區(qū)域的光伏電站的輸電傳輸需要，而電纜結(jié)構(gòu)上不需要做大的改變和增加成本投入。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例電纜結(jié)構(gòu)示意圖
圖中:1導(dǎo)體，2填充料，3阻水包帶層，4阻水隔離層，5外護(hù)層。
[0014]
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行說明
一種適用于淺水中的光伏電纜，包括至少一組絕緣線芯、填充料、阻水包帶層、阻水隔離層及外護(hù)層，每組絕緣線芯由導(dǎo)體及設(shè)置在導(dǎo)體外的絕緣層組成，絕緣線芯包覆于阻水包帶層內(nèi)，絕緣線芯與阻水包帶層間填充有填充料，阻水包帶層外依次為阻水隔離層和外護(hù)層。
[0016]所述阻水隔離層，采用阻水性材料制成，經(jīng)輻照后，改變其分子結(jié)構(gòu)使其形成大網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)并設(shè)置在絕緣線芯外，在阻水隔離層外設(shè)置外護(hù)套，其特點(diǎn)是在所述絕緣線芯與阻水隔離層之間設(shè)置阻水包帶層。
[0017]所述阻水包帶層內(nèi)的二組及以上的絕緣線芯之間設(shè)置有阻水填充料。
[0018]上述隔離層由三元共聚乙丙橡膠、杜邦聚丁二烯橡膠、相容劑、阻水劑、抗氧劑、疏水劑硅烷、阻燃劑、潤(rùn)滑劑及碳黑組成，所述的潤(rùn)滑劑為有機(jī)硅潤(rùn)滑劑。
[0019]所述的三元共聚乙丙橡膠、杜邦聚丁二烯橡膠、相容劑、阻水劑、抗氧劑、疏水劑硅烷、阻燃劑、潤(rùn)滑劑及碳黑按重量份配比為:
杜邦三元共聚乙丙橡膠22-30份
杜邦聚丁二烯橡膠8-12份相容劑3-6份阻水劑1-2份
疏水劑硅烷0.6-1.5份
阻燃劑55-60份
有機(jī)硅潤(rùn)滑劑0.5-1.0份
抗氧劑0.3-0.8份
碳黑0.1-0.6份
所述隔離層成分按重量份計(jì)，其配比為:
杜邦三元共聚乙丙橡膠25份
杜邦聚丁二烯橡膠10份相容劑5份
阻水劑1.6份
疏水劑硅烷1.2份阻燃劑57份
有機(jī)硅潤(rùn)滑劑0.8份
抗氧劑0.5份
碳黑0.2份
實(shí)施例一:一種適用于淺水中的耐水電纜的制備:
隔離層按以下重量份計(jì)配制:
杜邦三元共聚乙丙橡膠26份
杜邦聚丁二烯橡膠9份相容劑6份
阻水劑1.5份
疏水劑硅烷I份阻燃劑58份
有機(jī)硅潤(rùn)滑劑0.8份抗氧劑0.5份
碳黑0.2份
然后按如下步驟制備上述光伏電纜:
1)將金屬銅進(jìn)行拉絲，對(duì)上述拉絲金屬進(jìn)行退火、鍍錫，絞制成導(dǎo)體；
2)將絕緣材料采用擠出型式均勻擠包在導(dǎo)體的外表面，形成絕緣線芯；
3)并在至少兩組線芯及以上添加阻水填充料以繞包帶繞包；
4)在繞包帶外擠包隔離層；
5)將上述擠好隔離層纜芯進(jìn)行電子輻照加工，輻照劑量為1-1SMrd；
6)將外護(hù)套材料擠包在隔離層外表面。
[0020]該發(fā)明通過進(jìn)行3MPa水中壓力試驗(yàn)(相對(duì)于河水深3_5米的壓力)和溫度90°C /14天熱水中試驗(yàn)，其物理機(jī)械性能保留率大于75%，絕緣電阻損耗因素不大于2%。
[0021]本實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明，任何對(duì)本發(fā)明的等同修改或替換均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的精神范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種適用于淺水中的光伏電纜，其特征在于，包括至少一組絕緣線芯、填充料、阻水包帶層、阻水隔離層及外護(hù)層，每組絕緣線芯由導(dǎo)體及設(shè)置在導(dǎo)體外的絕緣層組成，絕緣線芯包覆于阻水包帶層內(nèi)，絕緣線芯與阻水包帶層間填充有填充料，阻水包帶層外依次為阻水隔離層和外護(hù)層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于淺水中的光伏電纜，其特征在于，所述阻水隔離層，采用阻水性材料制成，經(jīng)輻照后，改變其分子結(jié)構(gòu)使其形成大網(wǎng)狀分子結(jié)構(gòu)并設(shè)置在絕緣線芯外，在阻水隔離層外設(shè)置外護(hù)套。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于淺水中的光伏電纜，其特征在于，所述阻水包帶層內(nèi)的二組及以上的絕緣線芯之間設(shè)置有阻水填充料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種適用于淺水中的光伏電纜，其特征在于，所述隔離層由三元共聚乙丙橡膠、杜邦聚丁二烯橡膠、相容劑、阻水劑、抗氧劑、疏水劑硅烷、阻燃劑、潤(rùn)滑劑及碳黑組成，所述的潤(rùn)滑劑為有機(jī)硅潤(rùn)滑劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種適用于淺水中的光伏電纜，其特征在于，所述的三元共聚乙丙橡膠、杜邦聚丁二烯橡膠、相容劑、阻水劑、抗氧劑、疏水劑硅烷、阻燃劑、潤(rùn)滑劑及碳黑按重量份配比為: 杜邦三元共聚乙丙橡膠22-30份 杜邦聚丁二烯橡膠8-12份相容劑3-6份阻水劑1-2份 疏水劑硅烷0.6-1.5份 阻燃劑55-60份 有機(jī)硅潤(rùn)滑劑0.5-1.0份 抗氧劑0.3-0.8份 碳黑0.1-0.6份。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種適用于淺水中的光伏電纜，其特征在于，所述隔離層成分按重量份計(jì)，其配比為: 杜邦三元共聚乙丙橡膠25份 杜邦聚丁二烯橡膠10份相容劑5份 阻水劑1.5份 疏水劑硅烷I份阻燃劑57份 有機(jī)硅潤(rùn)滑劑0.8份 抗氧劑0.5份 碳黑0.2份。
7.如權(quán)利要求1所述的一種適用于淺水中的光伏電纜的制備方法，其特征在于同，其制備過程包括如下步驟: 1)將金屬銅進(jìn)行拉絲，對(duì)上述拉絲金屬進(jìn)行退火、鍍錫，絞制成導(dǎo)體； 2)將絕緣材料采用擠出型式均勻擠包在導(dǎo)體的外表面，形成絕緣線芯；3)并在至少兩組線芯及以上添加阻水填充料以繞包帶繞包；4)在繞包帶外擠包隔離層；5)將上述擠好隔離層纜芯進(jìn)行電子輻照加工，輻照劑量為1-1SMrd；6)將外護(hù)套材料擠包在隔離層外表面。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適用于淺水中的光伏電纜以及其制備方法，包括至少一組絕緣線芯、填充料、阻水包帶層、阻水隔離層及外護(hù)層，每組絕緣線芯由導(dǎo)體及設(shè)置在導(dǎo)體外的絕緣層組成，絕緣線芯包覆于阻水包帶層內(nèi)，絕緣線芯與阻水包帶層間填充有填充料，阻水包帶層外依次為阻水隔離層和外護(hù)層，隔離層由三元共聚乙丙橡膠、杜邦聚丁二烯橡膠、相容劑、阻水劑、抗氧劑、疏水劑硅烷、阻燃劑、潤(rùn)滑劑及碳黑組成，所述的潤(rùn)滑劑為有機(jī)硅潤(rùn)滑劑，上述配比按重量份配比為：杜邦三元共聚乙丙橡膠22-30份，杜邦聚丁二烯橡膠8-12份，相容劑3-6份，阻水劑1-2份，疏水劑硅烷0.6-1.5份，阻燃劑55-60份，有機(jī)硅潤(rùn)滑劑0.5-1.0份，抗氧劑0.3-0.8份，碳黑0.1-0.6份，本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，易于生產(chǎn)制造，產(chǎn)品穩(wěn)定性好。
【IPC分類】H01B7-282, H01B13-14, H01B1-02
【公開號(hào)】CN104575659
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310471159
【發(fā)明人】潘晨曦, 許忠生
【申請(qǐng)人】上海金友金弘電線電纜有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月11日