[发明专利]倍容量电缆及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体的说，涉及了一种倍容量电缆及其制备方法。

背景技术

传统的电力电缆在结构设计和选材上因受到传统的生产工艺等方面的影响，在实际使用中，电缆会因钢芯等材料的抗拉强度不够，致使线路架设弧垂增大，并且易造成断线。同时，钢芯类电缆在通电后钢芯产生的热损耗，使线损增加致使电缆载流量减小。

为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种结构设计合理、具有较高的抗拉强度、抗老化性能好且制作工艺简单的倍容量电缆及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种倍容量电缆，它包括倍容线芯和设置在倍容线芯上由内而外分布的硅烷交联聚乙烯绝缘层、阻燃改性聚醚砜阻燃层、玄武岩纤维布带加强的隔热阻燃加强层、镀锌铝带铠装层、镀锡铜丝屏蔽层、2-氨基-5-(对-甲氧基苯基)-1，3，4-噻二唑稀土金属有机配合物改性聚乙烯抗辐射层和分子量为300万～400万的耐磨内衬超高分子量聚乙烯护套层；所述倍容线芯是由多根碳/铝纤维复合芯和包裹在多根所述碳/铝纤维复合芯表面的软铝导电层构成；且所述碳/铝纤维复合芯包括以下质量百分数的原料：铝纤维20%～40%、碳纤维30%～60%和环氧树脂15%～30%；

在所述耐磨内衬超高分子量聚乙烯护套层的外壁上还设置有向外延伸的肋状凸起，在所述耐磨内衬超高分子量聚乙烯护套层外包绕有兼作穿管的保护套管，且所述保护套管内壁、所述耐磨内衬超高分子量聚乙烯护套层外壁、以及肋状凸起的侧壁之间形成空腔。

基于上述，所述碳/铝纤维复合芯由铰合在一起的呈现圆柱状的多根碳/铝纤维复合导线组成。

基于上述，所述碳/铝纤维复合芯的密度为1.5 g/cm³～2.5 g/cm³；所述碳/铝纤维复合芯的抗拉强度为2000 Mpa～3000 Mpa。

基于上述，所述硅烷交联聚乙烯绝缘层的横截面为多个实心扇形拼合而成的圆形结构。

基于上述，所述耐磨内衬超高分子量聚乙烯护套层是由分子量为300万～400万的超高分子量聚乙烯颗粒和作为耐磨内衬的碳化硅高硬度耐磨材料混炼制得的。

基于上述，所述2-氨基-5-(对-甲氧基苯基)-1，3，4-噻二唑稀土金属有机配合物改性聚乙烯抗辐射层材料是将2-氨基-5-(对-甲氧基苯基)-1，3，4-噻二唑稀土金属有机配合物和聚乙烯颗粒进行混炼得到的；所述阻燃改性聚醚砜阻燃层材料是将聚醚砜材料与无机阻燃剂混炼得到的。

本发明还提供一种倍容量电缆的制备方法，包括以下步骤：

按照质量百分数分别为20%～40%的铝纤维、30%～60%生物碳纤维和15%～30%的环氧树脂，将所述铝纤维、所述生物碳纤维和所述环氧树脂制备成碳/铝纤维复合导线，然后将多根所述碳/铝纤维复合导线铰合压制在一起形成呈现圆柱状的碳/铝纤维复合芯；

在所述碳/铝纤维复合芯上通过机械包裹软铝导电层，从而制得倍容线芯；

在所述倍容线芯外表面通过电缆挤出机包裹一层硅烷交联聚乙烯绝缘层和阻燃改性聚醚砜阻燃层；依次在所述阻燃改性聚醚砜阻燃层表面通过机械包裹玄武岩纤维布带加强的隔热阻燃加强层、镀锌铝带铠装层和镀锡铜丝屏蔽层；

并在所述镀锡铜丝屏蔽层表面包裹一层2-氨基-5-(对-甲氧基苯基)-1，3，4-噻二唑稀土金属有机配合物改性聚乙烯抗辐射层和分子量为300万～400万的带有肋状凸起的耐磨内衬超高分子量聚乙烯护套层；

最后在所述耐磨内衬超高分子量聚乙烯护套层的外壁套装粘结保护套管，从而制得倍容量电缆。

本发明相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说，本发明采用铝纤维与碳纤维制成碳/铝纤维复合芯取代传统的电缆钢丝作为该倍容量电缆的承载芯，在降低电缆承载芯重量的同时，有效提高了电缆承载芯的抗拉强度与导电率；同时，本发明在所述碳/铝纤维复合芯表面包裹所述软铝导电层，有效提升了所述倍容量电缆结构中承载芯的导电率、增加了该电缆的载流量并降低了输电损失，达到载流量加倍的效果。