10-35kv绝缘管型母线及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种三层共挤预制10-35KV绝缘管型母线及其制备方法，所述管型母线的截面结构为4层，由内向外依次为金属管导体层、三层共挤热缩套管层、金属接地屏蔽层、外防护套层。本申请提供的是适合于10-35KV绝缘管型母线的预制品，其打破了传统管型母线采用聚四氟乙烯绕包或热缩多层热缩套管的加工工艺，其特点为一次共挤出成型的三层共挤热缩套管可以与金属导体管很好的贴合而不存在间隙，不会受冷热环境的影响而出现热胀冷缩的现象，且不受其它相管型母线的电场和磁场的干扰；同时本申请的生产工艺简单易行，减少人工及劳动强度，产品质量不受人为因素影响，生产效率及成品率大幅度提升，使成本降低，为企业增加了综合竞争力。

【技术实现步骤摘要】
10-35kv绝缘管型母线及其制备方法
本专利技术涉及到三层共挤预制10-35kv绝缘管型母线及其制备方法，属于管型母线的制造加工领域。
技术介绍
绝缘管型母线因其具有大电流、散热性好、聚肤效应低、功率损失小、高机械强度、良好的绝缘性能、抗环境干扰、安全系数高、安装维护方便以及使用寿命长等特点，被越来越多的客户认可与接受，并被大范围的应用到输变电线路中。但目前，国内所生产的绝缘管型母线的绝缘层制造工艺仍需要改进和完善，如聚四氟乙烯绕包绝缘管型母线与绕包绝缘层间有间隙、存在局放偏高的问题；环氧树脂浇注绝缘管型母线存在成本较高、绝缘材料和导体材料热胀冷缩不一致可能引起绝缘层龟裂问题；三元乙丙橡胶三层共挤绝缘管型母线无法实现弯管结构直接挤包，挤包完成后弯管存在绝缘层可能受到破坏或导体开裂的质量问题等。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种三层共挤预制10-35kv绝缘管型母线以达到改善管型母线的性能，其截面结构为4层，由内向外依次为金属管导体层、三层共挤热缩套管层（内导体屏蔽层、中绝缘层、外绝缘屏蔽层）、金属接地屏蔽层、外护套层。本专利技术打破了传统管型母线采用聚四氟乙烯绕包或热缩多层热缩套管的加工工艺，从而实现了企业生产管型母线的高质量、高效率。本专利技术的三层共挤预制10-35kv绝缘管型母线结构简单、生产方便，产品质量不受人员因素影响，生产效率大幅度提高，同时企业制造成本降低，为企业增加了综合竞争力。具体技术方案如下。本申请提供一种10-35kV绝缘管型母线，所述管型母线为四层，由内向外依次为金属管导体层、三层共挤热缩套管层、金属接地屏蔽层、外防护套层；所述金属管导体层的金属管导体为铜、铝或其合金的一种；所述三层共挤热缩套管层包括内导体屏蔽层、中绝缘层、外绝缘屏蔽层。本申请中所述三层共挤热缩套管层由如下重量份数的组分制成：其内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层由聚乙烯70-120份，导电功能性填料40-60份，抗氧剂1-2份和润滑剂4-7份制成；中绝缘层由橡胶0-20份，聚乙烯20-40份，热塑性弹性体0-20份，填料0-60份，防老剂0-4份，抗氧剂1-2份和润滑剂1-2份制成。本申请中所述三层共挤热缩套管层还可以由如下重量份数的组分制成：其内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层由聚乙烯70-120份，导电功能性填料40-60份，抗氧剂1-2份，润滑剂4-7份，硅烷交联剂0.5-3份，引发剂0.02-0.2份和催化剂0.3-1.0份制成；中绝缘层由橡胶0-40份，聚乙烯20-40份，热塑性弹性体0-40份，填料0-60份，防老剂0-4份，抗氧剂1-2份，润滑剂1-2份，硅烷交联剂0.5-3份，引发剂0.02-0.2份和催化剂0.3-1.0份制成。优选地，本申请中所述聚乙烯为LDPE、LLDPE或HDPE中的一种或者任意几种的共混物，熔融指数0.2-2.0g/10min。优选地，所述橡胶为EPDM。优选地，所述热塑性弹性体为EVA,熔融指数2-5g/10min。优选地，所述导电功能性填料为具有导电性能的高结构即高吸油值炭黑。优选地，所述抗氧剂为Ciba的IRGANOXB-215，其为受阻酚抗氧剂1010和有机亚磷酸酯168协效复合物。优选地，所述润滑剂为硅酮、硬脂酸、硬脂酸钙、硬脂酸锌、聚乙烯蜡中的任意几种的混合物。优选地，所述填料为纳米活化氢氧化镁、超细活化氢氧化铝、超细活化碳酸钙、超细滑石粉中的任意几种的混合物。优选地，所述防老剂为橡胶防老剂RD。优选地，所述硅烷交联剂为乙烯基三甲氧基硅A171、乙烯基三乙氧基硅烷A151、乙烯基甲氧乙氧基硅烷A172中的任意一种。优选地，所述引发剂为过氧化二异丙苯DCP。优选地，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡DBTDL。进一步的，本申请还提供了上述三层共挤热缩套管层的两种组分配比所对应的制备方法，分别为辐照交联法和硅烷交联法。其中，辐照交联法的具体步骤如下：1）内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层的母料制备：将内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层的组份按混料两步法，首先投入聚乙烯、助剂在搅拌机内低速搅拌，搅拌3-5min后再投入导电功能性填料，之后再高速搅拌，待混料温度达到55-65℃时结束混料，最后将均匀混好的物料投料到捏炼机中160-200℃密炼35min，之后经双螺杆造粒机制成内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层母料；2）中绝缘层的母料制备：a）将中绝缘层的组份橡胶在开炼机上打三角包开炼30-40min，之后5-8次打包通薄片，再将薄片切条，切条后的物料停放24h，最后再将薄条片切粒；b）混料，首先投入切好的橡胶颗粒、聚乙烯、防老剂、润滑剂以及抗氧剂在搅拌机内高速搅拌，搅拌1-3min后再投入填料，之后再搅拌3-5min结束混料，最后将均匀混好的物料投料到捏炼机中150-170℃密炼35min，之后经双螺杆造粒机制成中绝缘层母料；3）三层共挤管材的制备：采用共挤技术一次成型，即将制备好的中绝缘层、外绝缘屏蔽层、内导体屏蔽层母料在三层共挤模具的三台单螺杆挤出机中在160-200℃下一次挤出成型为三层共挤管材，其中绝缘层厚5.6±0.2mm，外绝缘屏蔽层、内导体屏蔽层厚1.3±0.1mm，可生产连续或断续产品；4）辐照交联：三层共挤管材在≥5.0MeV能量电子加速器辐射交联；5）扩张步骤：交联后的三层共挤管材在150-180℃下，正压连续扩或烘箱断续扩，最终定型为2倍三层共挤热缩套管。采用硅烷交联法制备三层共挤热缩套管层的具体步骤为：1）内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层的母料制备：①硅烷接枝母料：将所述内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层的组份聚乙烯、引发剂、硅烷交联剂、抗氧剂、润滑剂投入到搅拌机内搅拌3-5min，最后将均匀混好的物料投料到双螺杆造粒机，最终制成硅烷接枝母料；②催化剂母料：将所述内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层的组份聚乙烯、催化剂、抗氧剂、润滑剂投入到搅拌机内搅拌3-5min，最后将均匀混好的物料投料到双螺杆造粒机，最终制成催化剂母料；③导电母料：将所述内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层的组份聚乙烯、导电功能性填料、抗氧剂、润滑剂投入到搅拌机内搅拌，待混料温度达到55-65℃时结束混料，最后将均匀混好的物料投料到双螺杆造粒机，最终制成导电母料；2）中绝缘层的母料制备：a)将所述中绝缘层的组份橡胶在开炼机上打三角包开炼30-40min，之后5-8次打包通薄片，再将薄片切条，切条后的物料停放24h，最后再将薄条片切粒；b)硅烷接枝母料：将所述中绝缘层切好的组份橡胶颗粒、聚乙烯、热塑性弹性体、防老剂、润滑剂、抗氧剂、引发剂、硅烷交联剂投入到搅拌机内搅拌3-5min，最后将均匀混好的物料投料到双螺杆造粒机，最终制成硅烷接枝母料；c)催化剂母料：将所述的中绝缘层的组份橡胶颗粒、聚乙烯、热塑性弹性体、防老剂、润滑剂、抗氧剂、催化剂投入到搅拌机内搅拌3-5min，最后将均匀混好的物料投料到双螺杆造粒机，最终制成催化剂母料；d)中绝缘层母料：将所述中绝缘层切好的组份橡胶颗粒、聚乙烯、热塑性弹性体、防老剂、润滑剂、抗氧剂、填料投入到搅拌机内搅拌，待混料温度达到55-65℃时结束混料，最后将均匀混好的物料投料到双螺杆造粒机，最终制成中绝缘层母料:3）三层共挤管材的制备：采用共挤技术，将制备好的中绝缘层、外绝缘屏蔽层、内导体屏蔽层母料分别混合均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种10‑35kV绝缘管型母线，其特征在于，所述管型母线为四层，由内向外依次为金属管导体层、三层共挤热缩套管层、金属接地屏蔽层、外防护套层；所述金属管导体层的金属管导体为铜、铝或其合金的一种；所述三层共挤热缩套管层包括内导体屏蔽层、中绝缘层、外绝缘屏蔽层。

【技术特征摘要】
1.一种10-35kV绝缘管型母线，其特征在于，所述管型母线为四层，由内向外依次为金属管导体层、三层共挤热缩套管层、金属接地屏蔽层、外防护套层；所述金属管导体层的金属管导体为铜、铝或铜合金、铝合金中的一种；所述三层共挤热缩套管层包括内导体屏蔽层、中绝缘层、外绝缘屏蔽层，所述三层共挤热缩套管层由如下重量份数的组分制成：其内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层由聚乙烯70-120份，导电功能性填料40-60份，抗氧剂1-2份和润滑剂4-7份制成；中绝缘层由橡胶0-20份，聚乙烯20-40份，热塑性弹性体0-20份，填料0-60份，防老剂0-4份，抗氧剂1-2份和润滑剂1-2份制成，其制备方法为：包括如下步骤，1）内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层的母料制备：将内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层的组份按混料两步法，首先投入聚乙烯、助剂在搅拌机内低速搅拌，搅拌3-5min后再投入导电功能性填料，之后再高速搅拌，待混料温度达到55-65℃时结束混料，最后将均匀混好的物料投料到捏炼机中160-200℃密炼35min，之后经双螺杆造粒机制成内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层母料；2）中绝缘层的母料制备：a）将中绝缘层的组份橡胶在开炼机上打三角包开炼30-40min，之后5-8次打包通薄片，再将薄片切条，切条后的物料停放24h，最后再将薄条片切粒；b）混料，首先投入切好的橡胶颗粒、聚乙烯、防老剂、润滑剂、抗氧剂在搅拌机内高速搅拌，搅拌1-3min后再投入填料，之后再搅拌3-5min结束混料，最后将均匀混好的物料投料到捏炼机中150-170℃密炼35min，之后经双螺杆造粒机制成中绝缘层母料；3）三层共挤管材的制备：采用共挤技术一次成型，即将中绝缘层、外绝缘屏蔽层、内导体屏蔽层制备好的母料在三层共挤模具的三台单螺杆挤出机中在160-200℃下一次挤出成型为三层共挤管材；4）辐照交联：三层共挤管材在≥5.0MeV能量电子加速器辐射交联；5）扩张步骤：交联好的三层共挤管材在150-180℃下，正压连续扩或烘箱断续扩，最终定型为2倍三层共挤热缩套管。2.一种10-35kV绝缘管型母线，其特征在于，所述管型母线为四层，由内向外依次为金属管导体层、三层共挤热缩套管层、金属接地屏蔽层、外防护套层；所述金属管导体层的金属管导体为铜、铝或铜合金、铝合金中的一种；所述三层共挤热缩套管层包括内导体屏蔽层、中绝缘层、外绝缘屏蔽层，所述三层共挤热缩套管层由如下重量份数的组分制成：其内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层由聚乙烯70-120份，导电功能性填料40-60份，抗氧剂1-2份，润滑剂4-7份，硅烷交联剂0.5-3份，引发剂0.02-0.2份和催化剂0.3-1.0份制成；中绝缘层由橡胶0-40份，聚乙烯20-40份，热塑性弹性体0-40份，填料0-60份，防老剂0-4份，抗氧剂1-2份，润滑剂1-2份，硅烷交联剂0.5-3份，引发剂0.02-0.2份和催化剂0.3-1.0份制成，其制备方法为：包括如下步骤，1）内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层的母料制备：①硅烷接枝母料：将所述内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层的组份聚乙烯、引发剂、硅烷交联剂、抗氧剂、润滑剂投入到搅拌机内搅拌3-5min，最后将均匀混好的物料投料到双螺杆造粒机，最终制成硅烷接枝母料；②催化剂母料：将所述内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层的组份聚乙烯、催化剂、抗氧剂、润滑剂投入到搅拌机内搅拌3-5min，最后将均匀混好的物料投料到双螺杆造粒机，最终制成催化剂母料；③导电母料：将所述内导体屏蔽层和外绝缘屏蔽层的组份聚乙烯、导电功能性填料、抗氧剂、润滑剂投入到搅拌机内搅拌，待混料温度达到55-65℃时结束混料，最后将均匀混好的物料投料到双螺杆...

【专利技术属性】
技术研发人员：王睿，孟东方，杨洋，
申请(专利权)人：大连联合高分子材料有限公司，沈阳海巴斯电力新技术应用有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21