CN108440861A - 一种高压电器成套设备用的高性能电缆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高压电器成套设备用的高性能电缆，包括以下重量份的原料：聚氯乙烯树脂34‑38份、乙烯辛烯共聚物26‑30份、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷22‑24份、硼酸三聚氰胺14‑18份、聚磷酸三聚氰胺18‑20份、纳米碳酸钡4‑6份、四氟化锆16‑20份、阻燃剂3‑7份、抗老化剂2‑4份、偶联剂1‑3份、填充料1‑3份。本发明的目的是提供一种高压电器成套设备用的高性能电缆及其制备方法，该电缆不易击穿、绝缘性能优异，在长期使用下仍保持优异的耐高温、耐候性能，具有较高的使用价值和良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及电缆制备技术领域，具体涉及一种高压电器成套设备用的高性能电缆及其制备方法。
背景技术
高压成套设备(高压配电柜)是指在电压3kV及以上，频率50Hz及以下的电力***中运行的户内和户外交流开关设备,主要用于电力***(包括发电厂、变电站、输配电线路和工矿企业等用户)的控制和保护，既可根据电网运行需要将一部分电力设备或线路投入或退出运行，也可在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网快速切除，从而保证电网中无故障部分的正常运行及设备、运行维修人员的安全，因此，高压成套设备是非常重要的输配电设备，其安全、可靠运行对电力***的安全、有效运行具有十分重要的意义；而电缆主要由以下4部分组成：导电线心：用高电导率材料（铜或铝）制成，根据敷设使用条件对电缆柔软程度的要求，每根线心可能由单根导线或多根导线绞合而成；绝缘层：用作电缆的绝缘材料应当具有高的绝缘电阻，高的击穿电场强度，低的介质损耗和低的介电常数，电缆中常用的绝缘材料有油浸纸、聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、橡皮等，电缆常以绝缘材料分类，例如油浸纸绝缘电缆、聚氯乙烯电缆、交联聚乙烯电缆等；密封护套：保护绝缘线心免受机械、水分、潮气、化学物品、光等的损伤。对于易受潮的绝缘，一般采用铅或铝挤压密封护套；保护覆盖层：用以保护密封护套免受机械损伤，一般采用镀锌钢带、钢丝或铜带、铜丝等作为铠甲包绕在护套外（称铠装电缆），铠装层同时起电场屏蔽和防止外界电磁波干扰的作用。为了避免钢带、钢丝受周围媒质的腐蚀，一般在它们外面涂以沥青或包绕浸渍黄麻层或挤压聚乙烯、聚氯乙烯套。
现有的高压成套设备在高压条件下电缆易击穿，同时绝缘性能不是很好，长时间使用耐高温、耐候性能变差，限制了电缆在高压成套设备上的应用。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高压电器成套设备用的高性能电缆及其制备方法，该电缆不易击穿、绝缘性能优异，在长期使用下仍保持优异的耐高温、耐候性能，具有较高的使用价值和良好的应用前景。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
本发明提供了一种高压电器成套设备用的高性能电缆，包括以下重量份的原料：
聚氯乙烯树脂34-38份、乙烯辛烯共聚物26-30份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷22-24份、硼酸三聚氰胺14-18份、聚磷酸三聚氰胺18-20份、纳米碳酸钡4-6份、四氟化锆16-20份、阻燃剂3-7份、抗老化剂2-4份、偶联剂1-3份、填充料1-3份。
优选地，所述高压电器成套设备用的高性能电缆包括以下重量份的原料：
聚氯乙烯树脂36份、乙烯辛烯共聚物28份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷23份、硼酸三聚氰胺16份、聚磷酸三聚氰胺19份、纳米碳酸钡5份、四氟化锆18份、阻燃剂5份、抗老化剂3份、偶联剂2份、填充料2份。
优选地，所述阻燃剂为磷酸三苯酯、聚磷酸铵按照重量比5:3组成的混合物。
优选地，所述抗老化剂为4,4'-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺、亚磷酸酯抗氧剂按照重量比3:1组成的混合物。
优选地，所述偶联剂为碳酸酯偶联剂。
优选地，所述填充料为陶瓷粉、云母粉、硅灰石按照重量比6:4:3组成的混合物。
本发明还提供了一种高压电器成套设备用的高性能电缆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将聚氯乙烯树脂、乙烯辛烯共聚物、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、硼酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺加入高速搅拌机中，转速为1100-1200r/min，搅拌45-55min，制得混合物A；
步骤三，将步骤二制得的混合物A、纳米碳酸钡、四氟化锆混合加入到混炼机中混炼，混炼温度为165-175℃，混炼时间为45-55分钟，得到混合胶B；
步骤四，将制得的混合胶B、阻燃剂、抗老化剂、偶联剂、填充料依次送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.0-9.0，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为126-132℃，第二工作温度为132-148℃，第三工作温度为148-152℃，第四工作温度为152-160℃，挤出造粒，即得高压电器成套设备用的高性能电缆。
优选地，所述高压电器成套设备用的高性能电缆制备步骤为：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将聚氯乙烯树脂、乙烯辛烯共聚物、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、硼酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺加入高速搅拌机中，转速为1150r/min，搅拌50min，制得混合物A；
步骤三，将步骤二制得的混合物A、纳米碳酸钡、四氟化锆混合加入到混炼机中混炼，混炼温度为170℃，混炼时间为50分钟，得到混合胶B；
步骤四，将制得的混合胶B、阻燃剂、抗老化剂、偶联剂、填充料依次送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.5，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为129℃，第二工作温度为140℃，第三工作温度为150℃，第四工作温度为156℃，挤出造粒，即得高压电器成套设备用的高性能电缆。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明的一种高压电器成套设备用的高性能电缆及其制备方法，添加的聚氯乙烯树脂、乙烯辛烯共聚物作为主要基料，γ-氨丙基三乙氧基硅烷、硼酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺、纳米碳酸钡、四氟化锆作为主要辅料，各原料进行科学的配伍，多组实验论证，得出高性能的电缆。
（2）本发明的一种高压电器成套设备用的高性能电缆及其制备方法，聚氯乙烯树脂作为电缆材料时具有良好的抗拉伸强度，以及耐候性能，乙烯辛烯共聚物性能柔软、韧性好，粘接强度高二者作为基料，起到协同作用，增强了电缆的拉伸强度，加入的填充料为陶瓷粉、云母粉、硅灰石组成的混合物，提高材料的击穿性以及绝缘性，加入的纳米碳酸钡、四氟化锆进一步的提高材料的击穿性能。
（3）本发明的一种高压电器成套设备用的高性能电缆及其制备方法，该电缆不易击穿、绝缘性能优异，在长期使用下仍保持优异的耐高温、耐候性能，具有较高的使用价值和良好的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1.
本实施例的一种高压电器成套设备用的高性能电缆，包括以下重量份的原料：
聚氯乙烯树脂34份、乙烯辛烯共聚物26份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷22份、硼酸三聚氰胺14份、聚磷酸三聚氰胺18份、纳米碳酸钡4份、四氟化锆16份、阻燃剂3份、抗老化剂2份、偶联剂1份、填充料1份。
本实施例的阻燃剂为磷酸三苯酯、聚磷酸铵按照重量比5:3组成的混合物。
本实施例的抗老化剂为4,4'-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺、亚磷酸酯抗氧剂按照重量比3:1组成的混合物。
本实施例的偶联剂为碳酸酯偶联剂。
本实施例的填充料为陶瓷粉、云母粉、硅灰石按照重量比6:4:3组成的混合物。
本实施例的一种高压电器成套设备用的高性能电缆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将聚氯乙烯树脂、乙烯辛烯共聚物、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、硼酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺加入高速搅拌机中，转速为1100r/min，搅拌45min，制得混合物A；
步骤三，将步骤二制得的混合物A、纳米碳酸钡、四氟化锆混合加入到混炼机中混炼，混炼温度为165℃，混炼时间为45分钟，得到混合胶B；
步骤四，将制得的混合胶B、阻燃剂、抗老化剂、偶联剂、填充料依次送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.0，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为126℃，第二工作温度为132℃，第三工作温度为148℃，第四工作温度为152℃，挤出造粒，即得高压电器成套设备用的高性能电缆。
实施例2.
本实施例的一种高压电器成套设备用的高性能电缆，包括以下重量份的原料：
聚氯乙烯树脂38份、乙烯辛烯共聚物30份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷24份、硼酸三聚氰胺18份、聚磷酸三聚氰胺20份、纳米碳酸钡6份、四氟化锆20份、阻燃剂7份、抗老化剂24份、偶联剂3份、填充料3份。
本实施例的阻燃剂为磷酸三苯酯、聚磷酸铵按照重量比5:3组成的混合物。
本实施例的抗老化剂为4,4'-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺、亚磷酸酯抗氧剂按照重量比3:1组成的混合物。
本实施例的偶联剂为碳酸酯偶联剂。
本实施例的填充料为陶瓷粉、云母粉、硅灰石按照重量比6:4:3组成的混合物。
本实施例的一种高压电器成套设备用的高性能电缆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将聚氯乙烯树脂、乙烯辛烯共聚物、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、硼酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺加入高速搅拌机中，转速为1200r/min，搅拌55min，制得混合物A；
步骤三，将步骤二制得的混合物A、纳米碳酸钡、四氟化锆混合加入到混炼机中混炼，混炼温度为175℃，混炼时间为55分钟，得到混合胶B；
步骤四，将制得的混合胶B、阻燃剂、抗老化剂、偶联剂、填充料依次送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到9.0，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为132℃，第二工作温度为148℃，第三工作温度为152℃，第四工作温度为160℃，挤出造粒，即得高压电器成套设备用的高性能电缆。
实施例3.
本实施例的一种高压电器成套设备用的高性能电缆，包括以下重量份的原料：
聚氯乙烯树脂36份、乙烯辛烯共聚物28份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷23份、硼酸三聚氰胺16份、聚磷酸三聚氰胺19份、纳米碳酸钡5份、四氟化锆18份、阻燃剂5份、抗老化剂3份、偶联剂2份、填充料2份。
本实施例的阻燃剂为磷酸三苯酯、聚磷酸铵按照重量比5:3组成的混合物。
本实施例的抗老化剂为4,4'-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺、亚磷酸酯抗氧剂按照重量比3:1组成的混合物。
本实施例的偶联剂为碳酸酯偶联剂。
本实施例的填充料为陶瓷粉、云母粉、硅灰石按照重量比6:4:3组成的混合物。
本实施例的一种高压电器成套设备用的高性能电缆的制备方法，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将聚氯乙烯树脂、乙烯辛烯共聚物、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、硼酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺加入高速搅拌机中，转速为1150r/min，搅拌50min，制得混合物A；
步骤三，将步骤二制得的混合物A、纳米碳酸钡、四氟化锆混合加入到混炼机中混炼，混炼温度为170℃，混炼时间为50分钟，得到混合胶B；
步骤四，将制得的混合胶B、阻燃剂、抗老化剂、偶联剂、填充料依次送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.5，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为129℃，第二工作温度为140℃，第三工作温度为150℃，第四工作温度为156℃，挤出造粒，即得高压电器成套设备用的高性能电缆。
本发明的一种高压电器成套设备用的高性能电缆及其制备方法，该电缆不易击穿、绝缘性能优异，在长期使用下仍保持优异的耐高温、耐候性能，具有较高的使用价值和良好的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种高压电器成套设备用的高性能电缆，其特征在于，包括以下重量份的原料：
聚氯乙烯树脂34-38份、乙烯辛烯共聚物26-30份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷22-24份、硼酸三聚氰胺14-18份、聚磷酸三聚氰胺18-20份、纳米碳酸钡4-6份、四氟化锆16-20份、阻燃剂3-7份、抗老化剂2-4份、偶联剂1-3份、填充料1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种高压电器成套设备用的高性能电缆，其特征在于，所述高压电器成套设备用的高性能电缆包括以下重量份的原料：
聚氯乙烯树脂36份、乙烯辛烯共聚物28份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷23份、硼酸三聚氰胺16份、聚磷酸三聚氰胺19份、纳米碳酸钡5份、四氟化锆18份、阻燃剂5份、抗老化剂3份、偶联剂2份、填充料2份。
3.根据权利要求1所述的一种高压电器成套设备用的高性能电缆，其特征在于，所述阻燃剂为磷酸三苯酯、聚磷酸铵按照重量比5:3组成的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种高压电器成套设备用的高性能电缆，其特征在于，所述抗老化剂为4,4'-双(α,α-二甲基苄基)二苯胺、亚磷酸酯抗氧剂按照重量比3:1组成的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种高压电器成套设备用的高性能电缆，其特征在于，所述偶联剂为碳酸酯偶联剂。
6.根据权利要求1所述的一种高压电器成套设备用的高性能电缆，其特征在于，所述填充料为陶瓷粉、云母粉、硅灰石按照重量比6:4:3组成的混合物。
7.一种制备如权利要求1-6任一项所述的高压电器成套设备用的高性能电缆的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将聚氯乙烯树脂、乙烯辛烯共聚物、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、硼酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺加入高速搅拌机中，转速为1100-1200r/min，搅拌45-55min，制得混合物A；
步骤三，将步骤二制得的混合物A、纳米碳酸钡、四氟化锆混合加入到混炼机中混炼，混炼温度为165-175℃，混炼时间为45-55分钟，得到混合胶B；
步骤四，将制得的混合胶B、阻燃剂、抗老化剂、偶联剂、填充料依次送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.0-9.0，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为126-132℃，第二工作温度为132-148℃，第三工作温度为148-152℃，第四工作温度为152-160℃，挤出造粒，即得高压电器成套设备用的高性能电缆。
8.根据权利要求7所述的一种高压电器成套设备用的高性能电缆的制备方法，其特征在于，所述制备步骤为：
步骤一，按要求称量准备各组分原料；
步骤二，将聚氯乙烯树脂、乙烯辛烯共聚物、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、硼酸三聚氰胺、聚磷酸三聚氰胺加入高速搅拌机中，转速为1150r/min，搅拌50min，制得混合物A；
步骤三，将步骤二制得的混合物A、纳米碳酸钡、四氟化锆混合加入到混炼机中混炼，混炼温度为170℃，混炼时间为50分钟，得到混合胶B；
步骤四，将制得的混合胶B、阻燃剂、抗老化剂、偶联剂、填充料依次送入到双螺杆挤出机中，调节PH值到8.5，双螺杆挤出机分为四个工作温度，第一工作温度为129℃，第二工作温度为140℃，第三工作温度为150℃，第四工作温度为156℃，挤出造粒，即得高压电器成套设备用的高性能电缆。
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