[發明專利]一種礦物絕緣電纜

有效

• 申請號: 202010440352.4
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111613377B
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 胥云
• 申請（專利權）人: 江蘇遠大電纜有限公司
• 主分類號: H01B7/17
• 分類號: H01B7/17;H01B7/02;H01B9/02;H01B1/02
• 代理公司: 長沙大珂知識產權代理事務所(普通合伙) 43236
• 代理人: 伍志祥

本發明涉及電力電纜技術領域，提出了一種礦物絕緣電纜，包括由內至外依次包覆的電纜芯、內屏蔽層、云母帶層、內絕緣層、外屏蔽層、石英網層、外絕緣層、護套層，其中，內屏蔽層采用改性膨脹石墨纖維，外屏蔽層采用改性膨脹石墨纖維/導電炭黑的復合物，內絕緣層采用陶瓷化硅橡膠、陶瓷化聚烯烴中的一種或兩種組合物，外絕緣層采用陶瓷化硅橡膠、云母帶中的一種或兩種組合物，本發明通過合理設計電纜層間結構以及優化配料，大大提高了電纜的絕緣性、阻燃性、強韌性和耐磨性，綜合力學性能和電學安全性能顯著提高。

技術領域

本發明涉及電力電纜技術領域，具體涉及一種礦物絕緣電纜。

背景技術

電纜通常是由幾根或幾組導線[每組至少兩根]絞合而成的類似繩索的電纜，每組導線之間相互絕緣，并常圍繞著一根中心扭成，整個外面包有高度絕緣的覆蓋層。多架設在空中或裝在地下、水底，用于電訊或電力輸送。

電纜主要由以下4部分組成。①導電線芯：用高電導率材料(銅或鋁)制成。根據敷設使用條件對電纜柔軟程度的要求，每根線心可能由單根導線或多根導線絞合而成。②絕緣層：用作電纜的絕緣材料應當具有高的絕緣電阻，高的擊穿電場強度，低的介質損耗和低的介電常數。電纜中常用的絕緣材料有油浸紙、聚氯乙烯、聚乙烯、交聯聚乙烯、橡皮等。電纜常以絕緣材料分類，例如油浸紙絕緣電纜、聚氯乙烯電纜、交聯聚乙烯電纜等。③密封護套：保護絕緣線心免受機械、水分、潮氣、化學物品、光等的損傷。對于易受潮的絕緣，一般采用鉛或鋁擠壓密封護套。④保護覆蓋層：用以保護密封護套免受機械損傷。一般采用鍍鋅鋼帶、鋼絲或銅帶、銅絲等作為鎧甲包繞在護套外(稱鎧裝電纜)，鎧裝層同時起電場屏蔽和防止外界電磁波干擾的作用。為了避免鋼帶、鋼絲受周圍媒質的腐蝕，一般在它們外面涂以瀝青或包繞浸漬黃麻層或擠壓聚乙烯、聚氯乙烯套。

隨著人們生活水平的提高，電力供應越來越緊張，高壓電氣領域用絕緣膠料成為研究的熱點。傳統電纜附件用的絕緣材料為三元乙丙橡膠，但隨著硅橡膠、聚烯烴等材料研究的不斷深入，人們發現更耐高溫、抗紫外線和抗氧化，憎水性更強，耐電弧性和對人體的親和性更好，但仍然存在一些需要改進的補足，如強韌性不夠、硬度耐磨性不夠等，需要進一步的改進。

發明內容

針對上述存在的問題，本發明提出了一種礦物絕緣電纜，通過合理設計電纜層間結構以及優化配料，大大提高了電纜的絕緣性、阻燃性和耐磨性，且柔韌度高，綜合力學性能和電學安全性能顯著提高。

為了實現上述的目的，本發明采用以下的技術方案：

一種礦物絕緣電纜，包括由內至外依次包覆的電纜芯、內屏蔽層、云母帶層、內絕緣層、外屏蔽層、石英網層、外絕緣層、護套層，其中，內屏蔽層采用改性膨脹石墨纖維，外屏蔽層采用改性膨脹石墨纖維/導電炭黑的復合物，內絕緣層采用陶瓷化硅橡膠、陶瓷化聚烯烴中的一種或兩種組合物，外絕緣層采用陶瓷化硅橡膠、云母帶中的一種或兩種組合物。

作為本發明的進一步優化，電纜芯采用銅導體或鋁導體。

作為本發明的進一步優化，內屏蔽層的改性膨脹石墨纖維為負載納米氮化鋁的膨脹石墨纖維，納米氮化鋁負載率為7.3-9.2wt％。

作為本發明的進一步優化，外屏蔽層中改性膨脹石墨纖維、導電炭黑的質量百分比為45-60wt％:40-55wt％；其中，改性膨脹石墨纖維為負載納米氮化鋁的膨脹石墨纖維，納米氮化鋁負載率為7.3-9.2wt％；導電炭黑為以煅燒陶土、聚乙烯蠟為粘合劑的導電炭黑粉，三者質量比為1：2-4:12-15。

作為本發明的進一步優化，石英網層采用石英絲編織而成，編織密度為80-85％。

作為本發明的進一步優化，內絕緣層或外絕緣層中的陶瓷化硅橡膠由質量比1:0.5-0.8硅膠料與陶瓷料組成，其中，硅膠料包括納米二氧化硅、硼硅橡膠、甲基乙烯基苯基硅橡膠、羥基硅油、分散劑；陶瓷料選自硼砂、低熔點玻璃粉、滑石粉、煅燒陶土、輕質氧化鎂、膨潤土、氧化鋁中的一種或多種組合物。