[发明专利]一种氧化镁绝缘铜护套加热电缆

说明书

本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种氧化镁绝缘铜护套加热电缆。本发明的一种氧化镁绝缘铜护套加热电缆，在所述电缆的端部设置有保护段，所述保护段在导体和铜护套之间设置有隔绝保护层，所述隔绝保护层包括相互重叠的多层支撑网以及填充在支撑网之间的导热粉末，所述支撑网是由碳纳米纤维和铜纤维编织而成，呈波浪形结构。本发明制备得到的加热电缆，在电缆的端部设置保护段，在进行安装的时候，中间填充的氧化镁绝缘层不会暴露在空气中，因此避免了氧化镁吸收水分和二氧化碳导致绝缘电阻下降的问题。

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种氧化镁绝缘铜护套加热电缆。

背景技术

加热电缆通常是将铜导体嵌置在已充分干燥的、紧密质实的氧化镁粉末做为绝缘材料的无缝铜管中做成的电缆。由于整个电缆全部由无机材料构成，具有耐高温、防火、防爆、不燃烧的特点，在250℃时可连续长时间运行，1000℃极限状态下也可作30min的短时间运行，且机械强度高、使用寿命长，一般不需要独立接地导线。主要应用于石油、化工、冶金、船舶、核电、航空航天等高温、辐照或高腐蚀领域，除此之外，该电缆由于其结构特点，在许多大型公共建筑，如机场、商业广场等场所消防设备的配电线路中也得到了大量的使用。

但是，氧化镁绝缘加热线缆在安装的过程中，需要在电缆端头剥开，露出导体，进行连接，而由于氧化镁容易吸收水分和为二氧化碳而逐渐成为氢氧化镁或碱式碳酸镁的特性，如果在一小时内未完成电缆头制作，绝缘电阻会下降至10MΩ以下，导致电缆性能大幅降低，甚至无法使用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种氧化镁绝缘铜护套加热电缆，在电缆的端部设置保护段，在进行安装的时候，中间填充的氧化镁绝缘层不会暴露在空气中，因此避免了氧化镁吸收水分和二氧化碳导致绝缘电阻下降的问题。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种氧化镁绝缘铜护套加热电缆，在所述电缆的端部设置有保护段，所述保护段在导体和铜护套之间设置有隔绝保护层，所述隔绝保护层包括相互重叠的多层支撑网以及填充在支撑网之间的导热粉末。

进一步，所述支撑网是由碳纳米纤维和铜纤维编织而成，呈波浪形结构。

进一步，所述导热粉末是以铝掺杂纳米氮化硅颗粒为载体，经过苯基三甲氧基硅烷改性后制得。

进一步，所述铝掺杂纳米氮化硅颗粒呈多孔结构。

进一步，所述导热粉末的制备方法为：

S1：取硅粉和铝粉，置于球磨机中进行一次球磨混合均匀，加入氯化钠进行二次球磨混匀得到混合物料；

S2：将混合物料置于陶瓷舟中，然后放入高温管式炉中，在氮气气氛，温度为1200-1400℃条件进行加热反应10-12h，反应完成后，将反应物取出，研磨后加入去离子水，超声清洗干净后烘干得到铝掺杂纳米氮化硅颗粒；

S3：将S2步骤制备得到铝掺杂纳米氮化硅颗粒加入45％-60％氢氧化钠溶液中，搅拌刻蚀2-3h，离心用去离子水清洗至中性后干燥得到多孔的铝掺杂纳米氮化硅颗粒；

S4：取乙醇溶液，采用醋酸缓冲液调节pH至4，加入硅烷偶联剂，搅拌水解1h，再加入S3步骤制备得到的铝掺杂纳米氮化硅颗粒，保温持续搅拌反应3-4h，加入苯基三甲氧基硅烷，在氮气气氛下保温回流12h，反应完成后过滤，洗涤、干燥后得到导热粉末。

进一步，所述硅粉和铝粉的质量比为(50-75):1，所述氯化钠的质量为硅粉和铝粉总质量的0.2-0.3。

进一步，所述一次球磨的频率为1100-1200r/min，球磨时间为10-15min，二次球磨的频率为800-1000r/min，球磨时间为15-20min，所述一次球磨、二次球磨的球料质量比均为3:1。

本发明的有益效果：