【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电缆，具体涉及一种防腐蚀铜导体电缆及其制备方法和应用。
技术介绍
1、电缆在长距离电力传输、城市电网和跨区域电网互联中发挥了重要作用。电缆通常由内部的铜导体和包覆在铜导体表面的半导电尼龙带和半导电屏蔽层组成，半导电尼龙带用于防止挤出过程中半导电屏蔽料渗透到铜导体间隙中，并与挤包的屏蔽层共同组成导体屏蔽。为均匀分布电场，提高导电性，传统方法中会将导电炭黑加入到半导电屏蔽层中。
2、导电炭黑的原料油为煤焦油、蒽油、炭黑油，上述原料油来源于煤炭和石油加工过程，其中煤炭和石油天然含有硫元素，且在制备过程中不会完全去除，因此，制备得到的导电炭黑中会存在硫元素。导电炭黑中的硫元素主要以单质硫、有机硫和无机硫类型的存在。在电缆运行过程中，其最高工作温度可达90℃，此时半导电屏蔽层中含有的有机硫容易迁移至导体层，与铜导体发生化学反应生成cu2s，对铜导体产生腐蚀作用，并显著影响半导电屏蔽层的电场分布，降低电缆的使用寿命。
技术实现思路
1、基于此，本申请提供一种防腐蚀铜导体电缆及其制备方法和应用。本申请提供的防腐蚀铜导体电缆的制备方法通过对半导电尼龙材料的预处理，可以有效降低半导电屏蔽层导电炭黑中硫对铜导体的腐蚀作用。
2、本申请的第一方面，提供一种防腐蚀铜导体电缆的制备方法，包括以下步骤：
3、将半导电尼龙材料进行等离子体处理，制备改性半导电尼龙材料；所述等离子体处理的工艺参数包括：氧气流量为20sccm~100sccm、工作压强为1pa~10pa；
4、将所述改性半导电尼龙材料包覆在铜导体的外表面，制备改性层；
5、在所述改性层的外表面包覆半导电屏蔽层，制备所述防腐蚀铜导体电缆；其中，所述半导电屏蔽层包括导电炭黑。
6、在其中一个实施例中，所述等离子体处理的功率为50w~200w。
7、在其中一个实施例中，所述等离子体处理的时间为30s~300s。
8、在其中一个实施例中，所述半导电尼龙材料包括尼龙11树脂、尼龙6树脂和尼龙1010树脂中的一种或多种。
9、在其中一个实施例中，将所述改性半导电尼龙材料包覆在铜导体的外表面的具体方式为绕包，所述改性半导电尼龙材料绕包间隙率为20%~30%。
10、在其中一个实施例中，所述导电炭黑中，硫元素的质量百分比≥0.5%。
11、在其中一个实施例中，将半导电尼龙材料进行等离子体处理的步骤之前，还包括将所述半导电尼龙材料进行清洁的步骤：
12、采用清洁剂清洁所述半导电尼龙材料的表面，其中，所述清洁剂包括柠檬酸、乙酸、乙醇和异丙醇中的一种或多种。
13、在其中一个实施例中，所述半导电屏蔽层还包括基体树脂、交联剂和偶联剂。
14、本申请的第二方面，提供一种防腐蚀铜导体电缆，通过本申请第一方面任一项实施例所述的制备方法制备得到；所述防腐蚀铜导体电缆包括铜导体以及依次层叠在铜导体表面的改性层和半导电屏蔽层。
15、在其中一个实施例中，所述防腐蚀铜导体电缆为超高压电缆，其中，所述超高压电缆的电压值为275千伏~800千伏。
16、本申请的第三方面，提供一种本申请第二方面所述的防腐蚀铜导体电缆在电力传输中的应用。
17、本申请提供的防腐蚀铜导体电缆制备方法中，通过对等离子体处理的工艺参数如氧气流量、工作压强等进行限定，此时等离子体处理产生的活性氧能够氧化半导电尼龙材料，使处理后的改性半导电尼龙材料表面富集强氧化性的过氧化物结构、羟基（-oh）、羧基（-cooh）等含氧官能团。
18、将改性半导电尼龙材料作为改性层，再在改性层表面设置半导电屏蔽层，此时，改性半导电尼龙材料表面的过氧化物能够与导电炭黑存在的有机硫如硫醇基（-sh）发生氧化反应，产生硫醚（r-s-r）、二硫醚（r-s-s-r）、二硫化物或更高氧化态的硫化物；此外，改性半导电尼龙材料表面的羟基（-oh）、羧基（-cooh）等含氧官能团也可以与硫醇基发生偶联反应或加成反应，形成稳定的共价键，从而降低硫的反应活性。
19、因此，本申请通过对半导电尼龙材料进行氧气等离子体处理，并将改性半导电尼龙材料绕包成改性层设置在铜导体和半导电屏蔽层之间，可以有效阻止半导电屏蔽层中活性硫迁移至铜导体表面，能够有效防止硫对铜导体的腐蚀，进而能够提高电缆的可靠性，延长电缆的使用寿命。
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1.一种防腐蚀铜导体电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的防腐蚀铜导体电缆的制备方法，其特征在于，所述等离子体处理的工艺参数还包括如下特征中的一种或多种：
3.根据权利要求1所述的防腐蚀铜导体电缆的制备方法，其特征在于，所述半导电尼龙材料包括尼龙11树脂、尼龙6树脂和尼龙1010树脂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的防腐蚀铜导体电缆的制备方法，其特征在于，将所述改性半导电尼龙材料包覆在铜导体的外表面的具体方式为绕包，所述改性半导电尼龙材料绕包间隙率为20%~30%。
5.根据权利要求1~4任一项所述的防腐蚀铜导体电缆的制备方法，其特征在于，所述导电炭黑中，硫元素的质量百分比≥0.5%。
6.根据权利要求1~4任一项所述的防腐蚀铜导体电缆的制备方法，其特征在于，将半导电尼龙材料进行等离子体处理的步骤之前，还包括将所述半导电尼龙材料进行清洁的步骤：
7.根据权利要求1~4任一项所述的防腐蚀铜导体电缆的制备方法，其特征在于，所述半导电屏蔽层还包括基体树脂、交联剂和偶联剂。>
8.一种防腐蚀铜导体电缆，其特征在于，通过权利要求1~7任一项所述的制备方法制备得到；所述防腐蚀铜导体电缆包括铜导体以及依次层叠在铜导体表面的改性层和半导电屏蔽层。
9.根据权利要求8所述的防腐蚀铜导体电缆，其特征在于，所述防腐蚀铜导体电缆为超高压电缆，其中，所述超高压电缆的电压值为275千伏~800千伏。
10.权利要求8或9所述的防腐蚀铜导体电缆在电力传输中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种防腐蚀铜导体电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的防腐蚀铜导体电缆的制备方法，其特征在于，所述等离子体处理的工艺参数还包括如下特征中的一种或多种：
3.根据权利要求1所述的防腐蚀铜导体电缆的制备方法，其特征在于，所述半导电尼龙材料包括尼龙11树脂、尼龙6树脂和尼龙1010树脂中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的防腐蚀铜导体电缆的制备方法，其特征在于，将所述改性半导电尼龙材料包覆在铜导体的外表面的具体方式为绕包，所述改性半导电尼龙材料绕包间隙率为20%~30%。
5.根据权利要求1~4任一项所述的防腐蚀铜导体电缆的制备方法，其特征在于，所述导电炭黑中，硫元素的质量百分比≥0.5%。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：李欢，何文，侯帅，展云鹏，傅明利，黎灼佳，陈小琼，罗鑫洪，洪浚轩，何浩辉，黄罡，杨巧源，贾磊，惠宝军，冯宾，朱闻博，陈云，柳杰，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司东莞供电局，
类型：发明
国别省市：
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