[發(fā)明專利]一種油田專用電纜及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710151490.5
• 申請日: 2007-10-24
• 公開（公告）號: CN101419853A
• 公開（公告）日: 2009-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張彥學(xué);陳衛(wèi);張金玉
• 申請（專利權(quán)）人: 特變電工股份有限公司
• 主分類號: H01B7/02
• 分類號: H01B7/02;H01B7/17;H01B3/18;H01B3/44;H01B9/00;H01B13/00
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 羅建民;張?zhí)焓?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電力電纜，具體涉及一種適合油田專用的低壓電力電纜。

背景技術(shù)

目前“磕頭機(jī)”(抽油機(jī))用電力電纜絕緣普遍有開裂現(xiàn)象，這不但影響電纜使用性能，而且直接關(guān)系到人身安全和油井的安全”。由于油田環(huán)境惡劣，氣候溫差大，致使油田上使用的交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝電纜機(jī)械性能下降，并導(dǎo)致電纜絕緣開裂，不僅加大了維護(hù)的工作量和維護(hù)費(fèi)用，而且給油井運(yùn)行安全帶來了隱患。最早抽油機(jī)(磕頭機(jī))用電力電纜選用0.6/1kV?VV22銅芯聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，由于油田地處沙漠或戈壁灘，地理環(huán)境十分惡劣，夏天地表溫度在+50℃高溫，陽光照射強(qiáng)烈加速絕緣的老化，冬天在-30℃左右，而且經(jīng)常接觸堿的腐蝕，而聚氯乙烯絕緣抗低溫性能很差，在高溫下聚氯乙烯中的增塑劑易揮發(fā)，使絕緣發(fā)脆，再加上油、堿的侵蝕造成了絕緣的開裂現(xiàn)象，直接影響到電纜的性能，使電纜普遍存在絕緣開裂現(xiàn)象，后來更換為0.6/1kV?YJV22銅芯交聯(lián)聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套電力電纜，情況有所改善，但是一直還是存在著絕緣開裂問題。石油單位迫切要求，研發(fā)耐應(yīng)力開裂、耐氣候老化的電纜，作為磕頭機(jī)的動(dòng)力傳輸使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是針對用于油田的電力電纜存在的以上的缺點(diǎn)，結(jié)合新疆油田環(huán)境條件較嚴(yán)酷，要求電纜安全可靠、壽命長、并具有優(yōu)良的耐高溫、耐寒、耐紫外線照射、耐環(huán)境應(yīng)力開裂、耐氣候老化優(yōu)良等電氣和機(jī)械性能要求，從產(chǎn)品原材料配方上、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)加工工藝技術(shù)方面設(shè)計(jì)出的具有耐光氧化老化、抗開裂、機(jī)械強(qiáng)度高的油田專用電纜及其制造方法。

解決本發(fā)明技術(shù)問題的技術(shù)方案是：

本發(fā)明油田專用電纜包括導(dǎo)體、絕緣層、外護(hù)套，導(dǎo)體外包耐高溫、耐寒、耐環(huán)境應(yīng)力開裂、耐氣候老化絕緣層，外護(hù)套為耐光氧化老化、抗開裂、機(jī)械強(qiáng)度高的外套。

優(yōu)選的是該油田專用電纜的絕緣層采用硅烷交聯(lián)混合料制成，該硅烷交聯(lián)混合料的重量百分比組成為：硅烷交聯(lián)(A+B)料97％-98％；炭黑2％-3％；硅烷交聯(lián)(A+B)料是接枝聚乙烯A料與催化劑母料B料(催化劑母料B料可采用二月硅酸二丁基錫脂(DBDTL)，二者的重量份配比為：接枝聚乙烯A料∶催化劑母料B料＝(92～97)∶(3～8)，優(yōu)選接枝聚乙烯A料∶催化劑母料B料＝95∶5。接枝聚乙烯A料由聚乙烯樹脂、硅烷、引發(fā)劑制成，催化劑母料B料由抗氧劑、催化劑制成。

外護(hù)套采用阻燃聚氯乙烯料制成。

本發(fā)明油田專用電纜結(jié)構(gòu)中導(dǎo)體外的絕緣層具有耐高溫、耐寒、耐環(huán)境應(yīng)力開裂、耐氣候老化，又有耐光氧化老化、堿耐性、耐油、阻燃、耐熱老化、抗開裂、機(jī)械強(qiáng)度高，可大大提高電纜的安全可靠性和使用壽命。

本發(fā)明耐光氧化老化油田專用電纜的制造方法，包括以下步驟：

1.拉絲：將金屬導(dǎo)體材料拉成絲，即導(dǎo)線；

2.絞線：將拉成絲的多根導(dǎo)線絞成股；

3.絕緣材料混合加工及擠出：將規(guī)定比列的用作絕緣材料的硅烷交聯(lián)混合料混合均勻，由擠塑機(jī)擠出，成型在絞成股的絞線外作為絕緣層；

4.交聯(lián)：采用英國道康寧公司開發(fā)的SioplasE法，使硅烷交聯(lián)混合料進(jìn)行交聯(lián)，即硅烷交聯(lián)混合料用擠塑機(jī)擠在電纜導(dǎo)體上后，放在70度～90度的溫水中交聯(lián)，經(jīng)過交聯(lián)使得聚乙烯分子鏈接枝，從原來的線狀分子變?yōu)榫W(wǎng)狀分子；

5.成纜：將多股絕緣線芯絞合成纜，將無紡布層在多股絕緣線芯成纜時(shí)，繞包在多股成纜絕緣線芯外面。

6.鎧裝：將鋼帶包覆在成纜的纜線外；可在鎧裝前在無紡布層外用擠塑機(jī)擠出PVC內(nèi)護(hù)套；

7.外護(hù)套擠出：將用作外護(hù)套材料的阻燃聚氯乙烯料由擠塑機(jī)擠出，成型在已鎧裝的纜線外；

8.成品檢驗(yàn)、包裝入庫

優(yōu)選的是，步驟3中用作絕緣材料的硅烷交聯(lián)混合料為硅烷交聯(lián)(A+B)料和炭黑，重量百分比組成為：硅烷交聯(lián)(A+B)料97％-98％、炭黑2％-3.0％；

進(jìn)一步優(yōu)選的是硅烷交聯(lián)(A+B)料是接枝聚乙烯A料與催化劑母料B料(催化劑母料B料采用二月硅酸二丁基錫脂(DBDTL))，二者的重量份配比為：接枝聚乙烯A料92～97、催化劑母料B料3～7；

進(jìn)一步優(yōu)選的是將接枝聚乙烯A料95重量份、催化劑母料B料5重量份的比例均勻混合；

進(jìn)一步優(yōu)選的是將接枝聚乙烯A料與催化劑母料B料二月硅酸二丁基錫脂(DBDTL)按規(guī)定的比例均勻混合，再與炭黑混合均勻后的混合物儲存期不超過3小時(shí)，需要邊混邊擠塑。

優(yōu)選的是，步驟6中，在鎧裝前，用無紡布層包覆在成纜的線芯外，在無紡布層外再用擠塑機(jī)成型PVC內(nèi)護(hù)套，在內(nèi)護(hù)套外進(jìn)行鎧裝。