[發明專利]一種高阻燃耐候性電纜

有效

• 申請號: 201710139637.2
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN106876018B
• 公開（公告）日: 2018-04-27
• 發明（設計）人: 鄭鮮莉;姚佩根;張姚偉;顧富祥
• 申請（專利權）人: 浙江海巖電子電纜有限公司
• 主分類號: H01B7/17
• 分類號: H01B7/17;H01B7/28;H01B7/29;H01B7/295;H01B9/02
• 代理公司: 杭州橙知果專利代理事務所(特殊普通合伙)33261
• 代理人: 曾祥兵

技術領域

本發明涉及一種高阻燃耐候性電纜，屬于電纜技術領域。

背景技術

近年來，由于全球氣候變暖、生態環境惡化、常規能源短缺等問題，發展可再生能源得到各國政府的重視和支持。在技術進步的推動和各國政府的激勵政策驅動下，太陽能光伏發電產業和市場得以迅速發展。從2007年開始，我國的太陽能光伏應用從較低的水平連續4年保持100％以上的年增長率。截至2010年末，我國太陽能光伏發電裝機容量已經達到893MW，位居世界第7。預計到2020年，我國的太陽能光伏發電裝機總容量將超過30000MW。

太陽能發電雖然具有無可比擬的優越性，但是太陽強度受各種因素(季節、氣候、地點等)的影響而不能維持常量，即太陽能是一種輻射能，具有及時性，必須及時將太陽能轉換成其他形式的能量才能儲存和利用，而作為傳輸元件的電纜成為光伏發電系統中不可或缺的組件。

隨著光伏發電產業的發展，光伏發電系統用電纜的用量也在隨之增長，進入穩定的市場成長期。但是，太陽能發電工作環境惡劣，普通的低壓電力電纜在使用過程中不能滿足光伏發電的高溫、紫外線輻射和雨水侵蝕等苛刻環境的要求。而且，在電纜安裝過程中，電纜受到彎折和拉伸等力的作用， 加速了普通電力電纜的老化，縮短了電纜的使用壽命，增加了維修成本，影響了整個系統的使用壽命。

因此，在光伏發電系統中使用高阻燃耐候性電纜已經成為一種趨勢。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高阻燃耐候性電纜，在保證具有一定表面電阻值的基礎上，該高阻燃耐候性電纜具有良好的耐侵蝕性、相容性、耐臭氧性、耐火性以及熱壽命。

為實現上述目的，本發明提出如下技術方案：

一種高阻燃耐候性電纜，該電纜包含電纜芯、絕緣層、阻燃層和保護層，所述電纜芯、絕緣層、阻燃層和保護層之間的厚度比為1-2:1.5-2.5:1.8-3:1.9-2。

優選地，所述電纜芯1的表面包覆一層半導體層，所述半導體為金屬氧化物，具體為Ga-Zn-O層或Ga-In-Zn-O層。

優選地，所述的絕緣層為200℃輻照交聯的聚烯烴塑料。

優選地，所述阻燃層由如下組分構成：基料：100份；防火劑：8～35份；穩定劑：2～8份；交聯敏化劑：1～10份；

優選地，所述防火劑具有通式(A)所表示的化合物：

優選地，所述保護層包括抗侵蝕層、抗臭氧層和碳材料層。

優選地，所述抗侵蝕層由納米氧化鋁和納米碳化硅組成，其中，納米氧化鋁和納米氧化硅的比例為10:1。

優選地，所述抗臭氧層為表面噴涂乙烯基化二氧化硅的甲基丙烯酸十二氟酯/丁苯橡膠復合材料。

優選地，所述碳材料層為碳納米管、碳纖維、石墨烯和炭黑的混合物，其中，所述碳納米管、碳纖維、石墨烯和炭黑之間的質量比為1:2-5:2-3:4-5。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

1、首次利用Ga-Zn-O氧化物或Ga-In-Zn-O氧化物作為半導體層，Ga-Zn-O氧化物或Ga-In-Zn-O氧化物可以形成一道內屏蔽層,該屏蔽層與導體等電位并且與絕緣層良好接觸，避免在導體與絕緣層3之間發生局部放電。經檢測，采用Ga-Zn-O氧化物或Ga-In-Zn-O氧化物作為半導體層的電纜的屏蔽效果遠優于現有技術中其它半導體所產的屏蔽效果。

2、本發明中的阻燃層4具有非常高的阻燃效果，該阻燃效果來源于引入了防火劑(A)，而現有技術中均沒有將防火劑(A)引入電纜阻燃層的技術啟示。經檢測，采用本發明的阻燃層后，該電纜的阻燃效果遠優于現有技術中的其它電纜。

3、本發明中的保護層5具有獨特的結構，即包括抗侵蝕層、抗臭氧層、碳材料層。采用納米氧化鋁和納米碳化硅作為抗侵蝕層可有效提高電纜的耐 酸耐堿侵蝕性。采用表面噴涂乙烯基化二氧化硅的甲基丙烯酸十二氟酯/丁苯橡膠復合材料作為抗臭氧層，可有效提高電纜的抗臭氧性，而抗臭氧性也正是電纜在許多應用情況所必備的性質，特別是光伏電纜。采用碳納米管、碳纖維、石墨烯和炭黑的組合物作為碳材料層可以有效防止電纜在運行中的感應電動勢對電纜的損害，進而延長電纜的壽命，特別是在引入了石墨烯后，該碳材料層所起的有益效果遠高于僅采用石墨作為涂層的電纜。

4、本發明中的高阻燃耐候性電纜通過具有獨特的結構，每層結構都有獨特的作用，且每層結構之間具有較好的協同和相容作用，成功實現了功能的有效結合和綜合性質的有效提高，從而使該電纜具有獨特的高耐候性，特別適用于光伏工業中。