[發明專利]一種絕緣材料及其用于輻射交聯中電力電纜的用途

無效

• 申請號: 201210016936.4
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN102522143A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 宣文武;張利華
• 申請（專利權）人: 寧波核力線纜有限公司
• 主分類號: H01B3/30
• 分類號: H01B3/30;H01B9/02
• 代理公司: 上海信好專利代理事務所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍

技術領域

本發明涉及一種絕緣材料，具體地，涉及一種抑制或降低電力電纜局部放電的絕緣材料，用于輻射交聯中低壓（＜15kV,6-200mm²）電力電纜絕緣層。

背景技術

10kV以上的電力電纜結構通常是由導體線芯、導體屏蔽層（半導電聚合物ρv≤100Ωm.cm）、絕緣層(ρv≥10¹⁴Ωm.cm)、絕緣屏蔽層（外半導電聚合物ρv≤100Ωm.cm）、金屬屏蔽層及護套組成。導體線芯是電力電纜的導電部分，用來輸送電能，是電力電纜的主要部分。絕緣層是將線芯與大地以及不同相的線芯間在電氣上彼此隔離，保證電能輸送，是電力電纜結構中不可缺少的組成部分。護套作為保護層，是保護電力電纜免受外界雜質和水分的侵入，以及防止外力直接損壞電力電纜。

電力電纜的一個關鍵性能指標就是局部放電問題，它是影響電纜應用和使用壽命的關鍵因素。IEC502對1∽30kV絕緣電力電纜，規定作為聚乙烯、交聯聚乙烯不高于20PC（PC=10^-12庫倫），，新版IEC將指標降到≤5PC。電纜截面越小電場強度越高，局部放電指標越難以控制，因此，對25mm²截面以下電纜不做要求。電子加速器電子束（EB）輻射交聯制作小截面（6mm²）6/6kV電纜，局部放電往往大大超過通常指標的幾個數量級，但在特殊使用環境中，仍然需要按IEC標準要求，這是很難實現的。

發明內容

本發明的目的是提供一種抑制或降低電力電纜局部放電的絕緣材料，該絕緣材料用于中小型電力電纜的絕緣層，可顯著降低電纜的局部放電值，使截面＜25mm²的電纜，亦可保證達到IEC要求的＜5PC的指標要求，以延長電纜的使用壽命和安全。

為實現以上目的，本發明提供一種絕緣材料，該絕緣材料用作電力電纜結構的絕緣層材料，該絕緣材料包含：占常規絕緣材料（聚烯烴絕緣材料）重量按重量百分數計為0.5-1.0%的酰胺類化合物；該酰胺類化合物是指油酰胺、乙撐雙油酰胺（EBO）、硬質酰胺、N,N’-甲撐雙硬質酰胺、N,N’-乙撐雙硬質酰胺（EBS）中的任意一種以上；優選N,N’-乙撐雙硬質酰胺。

上述的絕緣材料，其中，所述的絕緣材料是采用所述酰胺類化合物與常規絕緣材料（聚烯烴絕緣材料）通過共混加工，制造的可交聯材料。

上述的絕緣材料，其中，所述的常規絕緣材料是指聚氯乙烯、聚乙烯、交聯聚乙烯。

本發明還提供了一種上述絕緣材料用于輻射交聯中電力電纜的絕緣層的用途，能抑制或降低電力電纜局部放電。

要降低局部放電問題，要考慮局部放電與電纜結構的關系，主要影響因素是導體屏蔽層、絕緣屏蔽層材料與絕緣層材料間的界面結構、性（能）質。為了降低或抑制局部放電發生，絕緣層材料配方設置中：調整絕緣材料的界面的結構和性能，通過添加酰胺類化合物，不僅具有界面潤滑作用，形成光滑表面（界面），改變絕緣聚合物材料與半導電屏蔽層間的界面結構，而且保證絕緣材料體積電阻不變的情況下，降低其表面電阻，從而降低絕緣層與導體屏蔽層和絕緣屏蔽層間電阻梯度，達到降低局部放電，改善、提高電纜的耐局部放電性能的目的。

本發明提供的抑制或降低電力電纜局部放電的絕緣材料，作為電力電纜的絕緣層，可顯著降低電纜的局部放電值，使截面＜25mm²的電纜，亦可保證達到IEC要求的＜5PC的指標要求，以延長電纜的使用壽命和安全。

附圖說明

圖1為本發明的實施例中EBS的添加濃度與絕緣材料體積電阻率和表面電阻的線性關系圖。

圖2為本發明的實施例中EBS的添加濃度對（6mm²，6/6kV）電纜局部放電的關系曲線圖。?

圖3為本發明的實施例中EBS添加量在不同電壓下對電纜局部放電的影響的曲線圖。

具體實施方式

以下結合附圖和實施例詳細說明本發明的具體實施方式。

實施例

在絕緣材料設計配方中，以聚烯烴（優選交聯聚乙烯）為主體的可輻射交聯的絕緣材料，包含敏化劑、防老劑、加工助劑，然后引進按重量百分數計占絕緣材料交聯聚乙烯的0.5-1.0%的雙硬質酰胺（EBS），通過共混加工，制造的可交聯的絕緣材料。

對比例1及實施例1~4

EBS添加量分別選擇0（不添加，作為對比例）、0.25%、0.5%、0.75%、1.0%，與交聯聚乙烯通過共混加工，制得可交聯的絕緣材料。