[發(fā)明專利]一種光伏電纜及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210050440.9
• 申請日: 2012-02-29
• 公開（公告）號: CN102610305A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡暉;申衛(wèi)生;黃雷;黃覺飛;張兆文;鄭凱航;劉志輝
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州凱恒特種電線電纜有限公司
• 主分類號: H01B7/02
• 分類號: H01B7/02;H01B7/17;H01B7/18;H01B7/28;H01B7/29;H01B7/295;H01B13/00;H01B13/14;H01B13/24;C08L23/08;C08L23/06;C08L51/06;C08K13/06
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 裘暉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及復(fù)合材料領(lǐng)域，特別涉及一種光伏電纜及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

自2003年起，我國光伏產(chǎn)業(yè)年增長速度超過30％，成為世界最大的光伏電池組件生產(chǎn)國，但90％以上的產(chǎn)品銷往國外。從2006年起，我國已實施《中華人民共和國可再生能源法》，國家部委、地方政府相繼出臺財政補助和科技支持等措施以促進(jìn)光伏產(chǎn)業(yè)和光伏應(yīng)用市場的增長，產(chǎn)業(yè)界不斷攻克關(guān)鍵材料和關(guān)鍵技術(shù)以降低光伏制造成本，我國勢將成為光伏發(fā)電大國。到2020年，我國光伏發(fā)電裝機(jī)容量極有可能突破3000～5000萬千瓦，光伏發(fā)電并網(wǎng)電價可望與常規(guī)電力持平。隨光伏產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，用于連接太陽能電池與交直流逆變器間的光伏電纜的市場需求量也快速增長。

太陽能設(shè)備的使用壽命應(yīng)達(dá)到20～30年以上。在太陽能設(shè)備中必須使用專用的太陽能電纜(即光伏電纜)，否則會影響整個系統(tǒng)的使用壽命。太陽能系統(tǒng)經(jīng)常處于惡劣的環(huán)境條件，如在該種環(huán)境下使用普通電纜，則電纜護(hù)套容易碎裂并導(dǎo)致絕緣層的降解和失效，從而直接增加電纜系統(tǒng)的損失，引起電纜短路，甚至造成火災(zāi)或人員傷害。

由于光伏電纜主要用于戶外環(huán)境，必須具備耐高低溫、抗紫外線、耐潮濕、抗臭氧、抗化學(xué)腐蝕等方面的特性。產(chǎn)品使用環(huán)境溫度從-40℃到90℃、導(dǎo)體最高長期工作溫度為120℃，使用壽命不小于25年。同時，為避免發(fā)生火災(zāi)和對環(huán)境造成影響，光伏電纜還必須具有環(huán)保阻燃的性能。

光伏電纜迄今尚無國際標(biāo)準(zhǔn)，業(yè)界有影響力的標(biāo)準(zhǔn)有兩項，分別為美國UL實驗室公布的UL4703標(biāo)準(zhǔn)和影響更大的德國技術(shù)監(jiān)督協(xié)會發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)，文件編號：文件編號為2PfG?1169/08.2007。標(biāo)準(zhǔn)對電纜提出了一系列的結(jié)構(gòu)和性能要求，并需要通過相關(guān)測試方法進(jìn)行檢測。

光伏電纜現(xiàn)有技術(shù)往往存在生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本較高、電纜阻燃性及耐候性無法滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求等問題和不足：譬如授權(quán)公告號為CN101295562B、名稱為“太陽能光伏發(fā)電設(shè)備用電纜制造方法”的國家發(fā)明專利提供的電纜為經(jīng)隔離層繞包、絕緣層擠出、絕緣層輻照交聯(lián)處理、外護(hù)套擠出、外護(hù)套輻照交聯(lián)處理，生產(chǎn)工藝須經(jīng)兩次擠出和兩次輻照，生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本較高；公開號為CN101845174A、名稱為“太陽能光伏電纜護(hù)套材料及電纜”的發(fā)明專利提供的護(hù)套材料為熱塑性彈性體、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、納米級氫氧化鎂、硼酸鋅、有機(jī)硅改性劑、相容劑、硅烷、抗氧劑1010和銅離子折離劑，得到了耐高低溫、耐油的電纜，但無法滿足耐氣候/耐紫外線的要求。

因此開發(fā)生產(chǎn)工藝簡單、成本較低、性能優(yōu)異且能完全滿足標(biāo)準(zhǔn)的光伏電纜產(chǎn)品很有必要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的首要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種光伏電纜。

本發(fā)明的另一發(fā)明目的在于提供上述光伏電纜的制備方法。

本發(fā)明的再一發(fā)明目的在于提供所述的光伏電纜的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種光伏電纜，包含絕緣層和護(hù)套層；

絕緣層包含以下按質(zhì)量份數(shù)計的組分：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)10～20份、線型低密度聚乙烯(LLDPE)40～60份、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)20～30份、馬來酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯共聚物5～10份、氫氧化鎂50～70份、有機(jī)蒙脫土5～20份、交聯(lián)敏化劑1～2份、潤滑劑1～3份、抗氧劑1～2份、光穩(wěn)定劑0.2～0.5份和抗銅劑0.3～0.5份；

護(hù)套層包含以下按質(zhì)量份數(shù)計的組分：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)20～40份、線型低密度聚乙烯(LLDPE)20～40份、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物(EMA)25～45份、馬來酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯共聚物5～10份、色母粒5～10份、氫氧化鎂40～60份、磷系阻燃劑10～30份、三聚氰胺氰尿酸鹽15～25份、硼酸鋅5～10份、交聯(lián)敏化劑1～2份、潤滑劑2～3份、抗氧劑1～2份、光穩(wěn)定劑0.5～1份和抗銅劑0.1～0.3份；

所述的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物優(yōu)選為乙酸乙烯酯的質(zhì)量含量為14％、熔體指數(shù)為3.5g/10min(ASTM?D1238)的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；

所述的線型低密度聚乙烯優(yōu)選為熔體指數(shù)為2g/10min(ASTM?D1238)，密度為0.918g/cm³(ASTM?D792)的線型低密度聚乙烯；

所述的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物優(yōu)選為丙烯酸甲酯的質(zhì)量含量為23～26％、熔體指數(shù)為0.4～0.6g/10min(ASTM?D1238)的乙烯-丙烯酸甲酯共聚物；