[发明专利]一种油浸纸绝缘电缆

说明书

技术领域

本发明涉及电缆领域，具体涉及一种油浸纸绝缘电缆。

背景技术

电缆是用一根或多根导线经过绞合制作成导体线芯，再在导体上施以相应的绝缘层，外面包上密封护套而形成的导线，主要由线芯、绝缘层、屏蔽层和护套层构成。电缆具有占用地面和空间少；供电安全可靠，触电可能性小；有利于提高电力系统的功率因数；运行、维护工作简单方便；有利于美化城市，具有保密性等诸多优点，被广泛应用于生活和生产中的各个领域。

电缆中绝缘层的作用是将线芯与大地以及不同相的线芯间在电气上彼此隔离，从而保证在输送电能时不发生相对地或相间击穿短路。经过实验和长期使用经验证明，高品质的电缆中，绝缘层的材料需要具有以下性能：耐压强度高；介质损耗角正切值低；耐电晕性能好；化学性能稳定；耐低温；耐热性能好；机械加工性能好；使用寿命长。现有的电缆绝缘层材料大致可分为油浸纸、橡胶、聚乙烯、聚氯乙烯和交联聚乙烯等几大类，虽然能满足常规电缆的性能需求，但在用于制备特殊环境下使用的电缆时，其性能略显不足。

现有油浸纸绝缘电缆中使用的油浸纸多为木质纤维纸，虽然具有成本低，加工性好的优点，但也存在耐热性差、吸水性强、力学强度低、易燃的缺点，因而，采用该类油浸纸的电缆在高温，高强度等特殊环境下难以应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有油浸纸绝缘电缆耐热性差、易燃的缺陷，提供一种油浸纸绝缘电缆；本发明将玄武岩复合纤维纸和电缆油结合形成新的绝缘层材料，增加了电缆绝缘层的耐高温性和阻燃性，使电缆的应用范围更广、应用领域更多。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种油浸纸绝缘电缆，包括：至少一根导体线芯、包绕于所述导体线芯外的绝缘层、包绕于所述绝缘层外的密封层、包绕于所述密封层外的屏蔽层、包覆绕于所述屏蔽层外的护套层；所述的绝缘层为油浸纸绝缘层；所述油浸纸绝缘层包括玄武岩复合纤维纸和电缆油；所述玄武岩复合纤维纸包括重量百分比16.5-35.8%的玄武岩纤维和50-80%的木质纤维；所述的玄武岩纤维直径为1-5μm，长度为≤3mm。

本发明一种油浸纸绝缘电缆，将玄武岩复合纤维纸和电缆油结合形成新的绝缘层材料，利用玄武岩复合纤维纸具有的耐高温和阻燃的性能，使电缆绝缘层同样具有了更好的耐高温性和阻燃性的优点，从而使电缆的应用范围更广、应用领域更多。

上述一种油浸纸绝缘电缆，其中，所述的玄武岩复合纤维纸是通过以下步骤制备得到的：配料制浆、抄造成型、脱水、干燥、切边整形；其中，配料制浆包括：将玄武岩纤维按0.8-1.5%重量浓度用超声波辅助分散在造纸料浆中，形成混合浆料。

其中，优选的，所述的超声波频率为120-180KHz，功率密度为0.3-0.5W/cm²。

上述一种油浸纸绝缘电缆，其中，所述的玄武岩纤维的含量百分比需在规定的范围内，含量过少，对纸张的改进作用小，不适合用于电缆油浸纸，含量过大，不利于纸张的成型，且得到的纸张硬度大，韧性差，不利于生产加工；优选的，玄武岩纤维重量百分比含量为21.0-28.5%。

上述一种油浸纸绝缘电缆，其中，所述的玄武岩纤维中包括有重量百分数为0.1-1.5%的纳米氧化铝；纳米氧化铝可以阻挡击穿通道的发展，提高玄武岩纤维的击穿强度。优选的，所述的纳米氧化铝的直径为2-10nm；直径过大，相容性降低，对击穿通道的阻挡作用降低，直径过小，不利于分散。最优选的，所述的纳米氧化铝为长径比为1.5-3︰1的氧化铝晶须，晶须能嵌入不同的晶相结构中，对击穿通道的阻挡作用更好。

其中，所述的玄武岩纤维中还包括重量百分数为0.6-2.8%的纳米二氧化硅；纳米二氧化硅能影响玄武岩纤维中晶相分布和大小，使玄武岩纤维中晶相分布更均匀，大小差异更小，使玄武岩纤维的耐电晕和电树枝化的性能更好。优选的，所述的纳米二氧化硅的粒径为5-20nm；粒径过大，玄武岩纤维中晶相直径大，对耐电晕和电树枝化增强作用降低；粒径过小，不利于分散。

上述一种油浸纸绝缘电缆，其中，所述的导体线芯是由导电材料制备而成的导线；优选的，所述的导体材料为铜、铝及其合金中的一种。

其中，优选的，所述的电缆油为硅油、松香石油基绝缘剂、十二烷基苯合成油中的一种或多种。

其中，所述的密封层是由能够防止电缆油渗透或泄露的材料构成，能防止油浸纸中电缆油的泄露；优选的，所述的密封层材料为聚氨酯橡胶、丁晴橡胶、氟橡胶、硅橡胶、聚四氟乙烯中的一种或多种。

其中，所述的屏蔽层由屏蔽材料构成；优选的，所述的屏蔽材料为金属化纸带或半导电纸带。