绕组电缆绝缘用交联聚乙烯制造技术

本发明专利技术涉及一种绕组电缆绝缘用交联聚乙烯，特征是包括：１００重量份的低密度聚乙烯（ＬＤＰＥ），３５～５５重量份的乙烯－醋酸乙烯酯共聚物（ＥＶＡ），３０～４５重量份的３０～４５重量份，１．５～２．２重量份的过氧化交联剂，交联而成。不仅保留了交联聚乙烯作为绝缘的优秀电气性能，特别是具有交联聚乙烯的低电损耗，同时改善了交联聚乙烯的柔软性，可以满足绕组电缆绕线和嵌线要求，还提高了绝缘料耐低温性能，试验经－５０℃低温冲击不开裂，可以满足电缆不低于－２５℃环境温度安装，弯曲次数大于１０００－１１００次（按ＧＢ／Ｔ１２７０６．２－２００２试验条件），特别适合于风力发电及水力发电用高压电机或变压器绕组线绝缘。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种绕组电缆绝缘材料，特别是一种既具有橡胶的柔软性， 同时又具有交联聚乙烯的机械和电性能，尤其是低电力损耗的绕组电缆绝 缘用交联聚乙烯。
技术介绍
中高压绕组电缆为满足绕线和嵌线，要求具有一定的柔软性，因此其绝缘基本都采用橡皮例如乙丙胶(EPR)，例如中国专利CN1431665公开的 柔软高压绕组电缆，采用二元乙丙橡胶为主材料绝缘；中国专利CN1652261 公开的中压绕组电缆，由70-90%三元乙丙胶与10-30腿VA组成绝缘。橡皮 绝缘虽然具有较好的柔软性，但橡胶例如EPR的四大电气参数(耐电强度Ekp、 绝缘电阻P v、介电常数e和介质损耗角正切tg 5 )均相对较差，特别是e和 tg5太大，造成传输功率损耗很大，功率损耗相对较交联聚乙烯大1000倍 以上(表l)，而且易引起电机、变压器发热。而交联聚乙烯绝缘(XLPE)，有 极佳的电气性能，特别是低是电力损耗，但其为刚硬体，其柔软性差，难 以满足绕组电缆绕线和嵌线要求，绕线和嵌线十分困难，因此至今未有报 导中高压绕组电I1S绝缘采用交联聚乙烯。现有技术，人们也有提出对交联聚烯烃进行柔软性改性，例如 中国专利CN1962741公开的硅垸交联聚烯烃电缆料，采用40-85机％乙 烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)， 15-60wt^乙丙胶(EPM、 EPDM)和Nv或硅橡胶 (SiR)。使电缆弯曲半径可以达到电缆直径的5倍左右。中国专利CN1730531 公开的6KV及以上交联聚乙烯绝缘，由100份交联聚乙烯，15-30份乙烯/ 醋酸乙烯，1.5-3份过氧化物交联剂改性。上述交联聚乙烯矛软改性，所用 改性物均会导致介电常数(e )和介质损耗角正切(tg 5 )增高，从而造成传 输功率损耗增加。例如EVA必须加高量才有明显软化作用，而EVA的tg S 为0. 003 0. 02，比PE、 XLPE高几十倍到200倍；EPR更是使XLPE的4大 电性大幅度下降；石圭橡胶(SiR)的e和tg 5分别为3. 3和0. 3 0. 8,这些均 易造成改性XLPE的介电常数(O和介质损耗角正切(tgS)增高，并且难以 达到中高压用XLPE绝缘要求，因此上述软化改性只能用于低电状态。由此， 现有技术单一用t象j狡改性XLPE，只是单一考虑柔软，而未考虑电性能的满足，尤其是高电压下的电损耗。因此仍有值得改进的地方。
技术实现思路
本专利技术目的在于克服上述己有技术的不足，提供一种耐压等级高，柔 软性好，功率损耗小的绕组电缆绝缘用交联聚乙烯。本专利技术目的实现，主要改进是在EVA改'性过氧化物交联的交联聚乙烯 料中加入聚异丁烯(PISOB)或丁基橡胶(iiR)，使得柔软改性后的交联聚乙 烯，既保留交联聚乙烯原来的优良电气性能，同时又得到柔软改性，从而 克服上述现有技术的不足，实现本专利技术目的(表2)。具体说，本专利技术绕组电 缆绝缘用交联聚乙烯，其特征是包括低密度聚乙烯(LDPE) 100重量份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)35 55重量份聚异丁烯(PIS0B)或丁基橡胶(iiR) 30 45重量份过氧化交联剂 1.5 2. 2重量份，交联而成。本专利技术物料中低密度聚乙烯(LDPE)也与现有技术基本相同，还可以包括线性低密度 聚乙烯(LLDPE)。试验发现，EVA中尤以含醋酸乙烯酯(VA) 20-28wt。/。为更好，可以使 s和tg S保持较低值，从而获得更好的电性能。所用过氧化交联剂，与现有技术基本相同，例如较常用有过氧化二异 丙苯(DCP)，过氧化氢异丙苯，二过氧化氢二异丙苯(DHP)等。使用量也 与现有技术大致相仿。 .此外，根据使用性能要求，还可以加入交联聚烯烃常用的添加剂，例 如0. 3 0. 5重量份抗氧剂(例如抗氧剂300或1010或1035或B835)，以提 高使用寿命。本专利技术交联聚乙烯制备方法与现有技术基本相仿，可以采用现有制备 交联聚乙烯方法制备。本专利技术绕组电缆绝缘用交联聚乙烯，较现有技术，由于将低密度聚乙 烯(LDPE)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)聚异丁烯(PISOB)或丁基橡胶 (iiR)，制成三元混合交联体系，既保留了交联聚乙烯作为绝缘的优点，和良 好的电性能，e、 tgS不增加，Pv不降低，pj直、e值和tgS值分别达 到^10'勺'cm、 2.5和《O.0(X)9，绝缘性好，机械、电气性能远高于橡皮 绝缘，满足高压电器要求，用此材料制成的高电压绕组线其传输介质引起4的功率损耗比EPR的低1000倍，达到与单一 LDPE制成的XLPE高压交联绝 缘料同一数量级。Wd—软紐二35000、2 ji*50*2.5*0.0009=0.8655 (kw/km)。； 同时改善了交联聚乙烯的柔软性，制成的XLPE绝缘料柔软性达到电缆用软 聚氯乙烯(PVC)绝缘料相同或更低的柔软性，弯曲半径仅为电缆直径的6-8 倍，可以满足绕组电缆绕线和嵌线要求；此外改性还提高了绝缘料耐低温 性能，试验经-5CTC低温冲击不开裂，可以满足电缆不低于-25'C环境温度 安装，弯曲次数大于1000-1100次(按GB/T12706. 2-2002试验条件)，并且 屏蔽性能得到提高，特别适合于风力发电及水力发电用高压电机或变压器 绕组线绝缘。本专利技术交联聚乙烯，可以通过将其做成溶液，用红外吸收光 普检测聚异丁烯或丁基橡胶，以及检领'j电性能，均可以作为本专利技术交联聚 乙烯与通常交联聚乙烯的鉴别依据。以下结合三个具体实施例，示例性说明及帮助进一歩理解本专利技术，但 实施例具体细节仅是为了说明本专利技术，并不代表本专利技术构思下全部技术方 案，因此不应理解为对本专利技术总的技术方案限定，一些在技术人员看来， 不偏离本专利技术构思的非实质性改动，例如以具有相同或相j以技术效果的技 术特征简单改变或替换，均属本专利技术保护范围。 具体实施例方式实施例按表3材料配比称量，按密炼—双锥加料单螺杆再塑化水雾(膜) 造粒(也可以用双螺杆造粒)一离心干燥—沸腾干燥一过筛一计量包装， 得到本专利技术交联聚乙烯。其中造粒用水为去离子纯净水，控制干燥后的粒料(成品)含水份《0.010%，减少争电性。整个生产过程中最高温度点不超 105°C。加料顺序LDPE(或LLDPE) 、 EVA同时投入密炼机混炼0. 5-1. 0分 钟，再加入PISOB (牌号B150 200)混炼1.5-2. 5分钟后加入DCP及抗氧 剂1035混炼1分钟左右，将混合料投入双锥加料单螺杆机内再塑化，最后 造粒、干燥、过筛、包装，得到成品。高位混合工艺高位混合(BUSS控合机)—往复式螺杆混炼机混炼一喷 水(水膜)切粒一离心干燥一沸腾干燥一筛选—计量包装。整个生产过程中 最高温度点不超105°C。加料顺序参照密炼工艺。对于本领域技术人员来说，在本专利构思及具体实施例启示下，能够从 本专利公开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，本领±或普通技术人 员将意识到也可采用其他方法，或现有技术中常用公知技术的替代，以及 特征间的相互不同组合，例如以丁基橡胶代替聚异丁烯，过氧化交联剂品5种的改变，等等的非实质性改动，同样可以被应用，都能实现与上述实施 例基本相同功能和效果，不再一一举例展开细说，均属于本专利保护范围。 表l乙丙胶(EPR)与交联聚乙烯(本文档来自技高网...

【技术保护点】
绕组电缆绝缘用交联聚乙烯，其特征是包括：　低密度聚乙烯（ＬＤＰＥ）　１００重量份　乙烯－醋酸乙烯酯共聚物（ＥＶＡ）　３５～５５重量份　聚异丁烯（ＰＩＳＯＢ）或丁基橡胶（ｉｉＲ）　３０～４５重量份　过氧化交联剂　 　１．５～２．２重量份，交联而成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡富庆，张林锐，华洪彬，华健，
申请(专利权)人：无锡市华美电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：32[中国|江苏]