【技术实现步骤摘要】
本申请涉及高压电缆的，特别是涉及一种高压电缆缓冲层及其制备方法和高压电缆。
技术介绍
1、高压电缆是电力电缆的一种，其结构通常包括由内至外设置的绝缘线芯、缓冲层、金属护套和非金属护套。其中，缓冲层设置于绝缘线芯和金属护套之间，起到电气连接的作用，同时还需要防止水汽入侵而导致电缆失效。
2、现役高压电缆的缓冲层主要由蓬松棉、聚丙烯酸钠阻水层和无纺布组成，其耐烧蚀性差、导电性低和阻水性不好，在长期运行工况下，会出现电场分布不均、局部过热以及与外层金属护套结构间的电气连接变弱等问题，进而引发烧蚀故障，导致电缆本体发生击穿，严重影响了高压电缆的使用寿命和电力系统的运行稳定性。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种高压电缆缓冲层及其制备方法和高压电缆，以克服现役高压电缆缓冲层的耐烧蚀性差、导电性低和阻水性不佳，导致高压电缆的烧蚀故障的发生率居高不下的问题。
2、本申请的上述目的是通过如下技术方案进行实现的：
3、本申请第一方面，提供一种高压电缆缓冲层的制备方法，包括以下步骤：
4、对含有无机纤维、无机溶胶和无机填料的前驱浆料进行干燥处理和烧结处理，制备耐高温复合材料；
5、对有机纤维材料进行疏水改性处理，制备疏水改性有机纤维材料；
6、对所述耐高温复合材料和所述疏水改性有机纤维材料进行粘接处理，制备所述高压电缆缓冲层。
7、在其中一个实施例中，在所述前驱浆料中，所述无机纤维、所述无机溶胶和所述无机填料的质
8、在其中一个实施例中，所述无机纤维包括玻璃纤维、高硅氧纤维、莫来石纤维、玄武岩纤维、氧化铝纤维、石棉纤维、氧化锆纤维、碳纤维和碳化硅纤维中的一种或多种。
9、在其中一个实施例中，所述无机溶胶包括硅溶胶、铝溶胶和锆溶胶中的一种或多种。
10、在其中一个实施例中，所述无机填料包括熔融石英粉、硅微粉、碳化硅微粉和钛白粉中的一种或多种。
11、在其中一个实施例中，所述前驱浆料还含有功能助剂，且所述功能助剂包括稳定剂、消泡剂、分散剂和增稠剂中的一种或多种。
12、在其中一个实施例中，所述前驱浆料的制备方法包括以下步骤：
13、混合所述无机纤维、所述无机溶胶和所述无机填料，制备预制浆料；
14、混合所述预制浆料和所述功能助剂，进行振动搅拌处理和真空消泡处理，制备所述前驱浆料。
15、在其中一个实施例中，对所述前驱浆料进行干燥处理和烧结处理，包括以下步骤：
16、将所述前驱浆料于75℃~85℃下干燥11h~13h，并于100℃~120℃下干燥11h~13h，制备预成型料；
17、将所述预成型料于850℃~950℃下烧结1h~3h。
18、在其中一个实施例中，对有机纤维材料进行疏水改性处理，包括以下步骤：
19、利用含有海藻酸钠和聚磷酸铵的第一改性液对有机纤维材料进行第一疏水改性处理，制备第一中间体；
20、利用含有无机溶胶的第二改性液对所述第一中间体进行第二疏水改性处理，制备第二中间体；
21、利用含有硅烷试剂的第三改性液对所述第二中间体进行第三疏水改性处理，制备所述疏水改性有机纤维材料。
22、在其中一个实施例中，所述有机纤维材料包括涤纶、锦纶、芳纶、腈纶、聚乙烯纤维、聚酰亚胺纤维、聚对苯撑苯并双恶唑纤维、聚对苯并咪唑纤维和聚苯撑吡啶并二咪唑纤维中的一种或多种。
23、在其中一个实施例中，所述第一改性液中的海藻酸盐和聚磷酸盐的质量比为1：（0.5~0.8）。
24、在其中一个实施例中，所述第二改性液中的无机溶胶包括硅溶胶、铝溶胶和锆溶胶中的一种或多种。
25、在其中一个实施例中，所述第三改性液中的硅烷试剂包括十六烷基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷、四丁氧基硅烷、二乙氧基（甲基）苯基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、1,4-二（三乙氧基甲硅烷基）苯、1,2-二（三乙氧基甲硅烷基）乙烷、乙基三乙氧基硅烷和甲基三甲氧基硅烷中的一种或多种。
26、在其中一个实施例中，所述第一疏水改性处理包括以下步骤：将所述第一改性液涂覆于所述有机纤维材料之上，并于100℃~150℃下干燥0.5h~1h。
27、在其中一个实施例中，所述第二疏水改性处理包括以下步骤：将所述第一中间体于所述第二改性液中浸渍0.5h~1h，于65℃~75℃下干燥30min~40min，并于110℃~130℃下固化5min~7min。
28、在其中一个实施例中，所述第三疏水改性处理包括以下步骤：将所述第二中间体于所述第三改性液中浸渍至少7h，并于110℃~130℃下干燥2.5h~3.5h。
29、本申请第二方面，提供一种高压电缆缓冲层，采用如上所述的高压电缆缓冲层的制备方法制得。
30、本申请第三方面，提供一种高压电缆，其原料包括如上所述的高压电缆缓冲层。
31、本申请至少具有以下有益效果：
32、本申请对前驱浆料进行干燥处理和烧结处理后，无机溶胶会发生溶胶凝胶反应而形成具有耐高温性能优异的无机气凝胶，无机纤维作为无机气凝胶的支撑骨架，无机填料填充无机气凝胶的孔隙并改善无机气凝胶和无机纤维的界面结合作用，从而制得耐高温、抗烧蚀和高强度的耐高温复合材料。有机纤维材料的体积电阻率低，电子传输速度快，使得缓冲层的导电性能得到显著改善，缓冲层与金属护套之间的电气通道更加稳定；有机纤维材料具有良好的弹性和拉伸性能，可以有效应对外部挤压、受力不均和长期运行导致的结构变化等问题，进而避免了因体积电阻率变化和结构间接触不良而引发的缓冲层烧蚀故障；有机纤维材料经疏水改性后阻水性能优异，能够避免水汽入侵而造成体积电阻率急速增大的现象，进而减少电场分布不均而导致缓冲层烧蚀故障的问题。因此，本申请的高压电缆缓冲层由耐高温复合材料和疏水改性有机纤维材料粘接而成，表现出优异的耐烧蚀性、导电性和阻水性，有效降低了缓冲层烧蚀故障的发生率，从而提升高压电缆的使用寿命和电力系统的运行稳定性。
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1.一种高压电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的高压电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，在所述前驱浆料中，所述无机纤维、所述无机溶胶和所述无机填料的质量比为1：（0.5~0.8）：（1.8~2.2）。
3.如权利要求2所述的高压电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，所述前驱浆料满足以下条件中的一个或多个：
4.如权利要求1~3任一项所述的高压电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，所述前驱浆料的制备方法包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的高压电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，对所述前驱浆料进行干燥处理和烧结处理，包括以下步骤：
6.如权利要求1~3任一项所述的高压电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，对有机纤维材料进行疏水改性处理，包括以下步骤：
7.如权利要求6所述的高压电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：
8.如权利要求7所述的高压电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，满足以下条件中的一个或多个：
9.一种高压电缆缓冲层，其特征在于，采用
10.一种高压电缆，其特征在于，其原料包括如权利要求9所述的高压电缆缓冲层。
...【技术特征摘要】
1.一种高压电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的高压电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，在所述前驱浆料中，所述无机纤维、所述无机溶胶和所述无机填料的质量比为1：（0.5~0.8）：（1.8~2.2）。
3.如权利要求2所述的高压电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，所述前驱浆料满足以下条件中的一个或多个：
4.如权利要求1~3任一项所述的高压电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，所述前驱浆料的制备方法包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的高压电缆缓冲层的制备方法，其特征在于，对所述前驱浆料进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄嘉盛，李瀚儒，来立永，韩卓展，李濛，刘源，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司广州供电局，
类型：发明
国别省市：
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