一種創(chuàng)新型多防護(hù)功能電纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力電纜領(lǐng)域，具體地，涉及一種創(chuàng)新型多防護(hù)功能電纜。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力電纜，作為一種電能的傳輸和分配的載體，被廣泛應(yīng)用于城市地下電網(wǎng)、發(fā)電 站引出線路、工礦企業(yè)內(nèi)部供電及過江/過海水下輸電線。電纜通常包括作為纜芯的導(dǎo)體 以及包覆于導(dǎo)體外側(cè)的保護(hù)層兩部分，纜芯外的保護(hù)層可根據(jù)對電纜的不同要求設(shè)置多個(gè) 不同功能保護(hù)的保護(hù)套。如，為了防止噬嚙動(dòng)物啃咬而設(shè)置的防噬嚙層，絕緣的硅膠層等 等。
[0003] 目前對于電纜的防噬嚙層的設(shè)計(jì)主要有以下幾種方法：1.在電纜保護(hù)層的制備 過程中添加辣椒素，以防止噬嚙動(dòng)物啃咬，但由于辣椒素具有強(qiáng)烈的神經(jīng)刺激性，觸碰到人 類體表時(shí)將產(chǎn)生灼熱感，因而采用這種方法使生產(chǎn)人員處于刺激性的生產(chǎn)環(huán)境中工作，不 利于生產(chǎn)人員的職業(yè)健康；2.在電纜保護(hù)層的內(nèi)/或外設(shè)置鎧裝層，以防止噬嚙動(dòng)物啃咬， 但是增加了鎧裝層后的電纜的拉伸性能以及層間的粘結(jié)強(qiáng)度等均會(huì)有較大程度的下降。因 此，合理的防噬嚙層設(shè)計(jì)是當(dāng)前電纜研究的熱點(diǎn)。
[0004] 隨著國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和世界經(jīng)濟(jì)的一體化，對電線電纜的要求也越來越高， 而隨著"一帶一路"的建設(shè)發(fā)展，電纜更需要在山川、沙漠、海洋等人跡稀少的高寒地帶或者 是高溫地區(qū)使用，對電力信號輸送提出了更苛刻的要求，尤其是電纜需要適應(yīng)更為嚴(yán)苛的 野外環(huán)境條件。
[0005] 為保障電纜在野外的正常使用，應(yīng)確保電纜于其適用環(huán)境溫度范圍內(nèi)使用，當(dāng)電 纜處于其適用環(huán)境溫度范圍內(nèi)的環(huán)境溫度條件下，纜芯外的保護(hù)層會(huì)隨著纜芯的形變而發(fā) 生相適應(yīng)的形變，以保障電纜的質(zhì)量以及使用安全；當(dāng)電纜處于高于其適用環(huán)境溫度的環(huán) 境溫度條件下，會(huì)加速其保護(hù)層的老化、變性甚至斷鏈、焦化或者引致明火導(dǎo)致火災(zāi)造成危 險(xiǎn)，如是多股電線還會(huì)造成漏電或斷路進(jìn)而引發(fā)從而造成危險(xiǎn)；當(dāng)電纜處于低于其適用環(huán) 境溫度的環(huán)境溫度條件下，材料性能下降，容易出現(xiàn)折斷、催化、老化等現(xiàn)象影響使用壽命。 而目前使用的電纜普遍的適用環(huán)境溫度范圍通常是在_25°C ~250°C的溫度范圍內(nèi)，限制了 電纜的推廣應(yīng)用，因此，提高電纜的適用環(huán)境溫度范圍是當(dāng)前電纜研究的熱點(diǎn)。
[0006] 同時(shí)，電纜在野外使用過程中，由于被噬嚙動(dòng)物啃咬破壞或者是其他的原因而導(dǎo) 致電纜的破損、漏電等，會(huì)嚴(yán)重影響電纜的使用安全。因此，需要工作人員定期對電纜進(jìn)行 檢查，以排除安全隱患。而野外電纜通常架設(shè)在高空中或者是鋪設(shè)于地下，不利于工作人員 進(jìn)行電路檢修，且存在安全隱患。
[0007] 另外，野外電纜時(shí)常經(jīng)歷雷擊、暴風(fēng)雪、凍雨等極其惡劣的氣象環(huán)境，相比于雷擊 的影響，凍雨對電纜電網(wǎng)的影響更為嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為影響范圍廣，造成電網(wǎng)機(jī)械性損傷， 如桿塔倒塌、線纜斷線等，恢復(fù)時(shí)間長，難度大；電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重，恢復(fù)重建投資巨大。而 凍雨對電纜電網(wǎng)危害嚴(yán)重的原因主要為：寒潮引發(fā)的凍雨天氣會(huì)造成電纜、樹枝上積滿 雨淞，電纜、樹枝結(jié)冰后，遇冷收縮，雨淞不斷的累積，使電纜可能需要承受其本身重量的 10-20倍的重荷，加上風(fēng)吹引起的震蕩和雨淞重量的影響，能使線纜和電線桿不勝重荷而被 壓斷，幾公里以致幾十公里的電線桿成排傾倒，造成輸電、通訊中斷，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)氐墓まr(nóng) 業(yè)生產(chǎn)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因而，提高電纜的抗凍雨性是當(dāng)前電纜研究的熱點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠有效解決上述問題的創(chuàng)新型多防護(hù) 功能電纜。
[0009] 本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是： 一種創(chuàng)新型多防護(hù)功能電纜，包括導(dǎo)體層、設(shè)于所述導(dǎo)體層外的硅膠層、設(shè)于所述硅 膠層外的防噬嚙層以及設(shè)于所述防噬嚙層外的防凍雨層，其中，所述導(dǎo)體層包括至少一根 導(dǎo)體，任一根導(dǎo)體外包覆有一隔熱層，所述隔熱層為經(jīng)MQ硅樹脂浸漬后的玻動(dòng)布或者是套 管，所述防噬嚙層包括以下重量份的組分： 1) 組分A: 硅橡膠：100重量份； 拒食劑復(fù)合物：10重量份； 無機(jī)填料：25重量份； 羥基硅油：6重量份； 2) 組分B : 硫化劑：〇. 5-0. 8重量份。
[0010] 其中，所述硅膠層包括以下重量份的組分： 1) 組分C: 硅橡膠：100重量份； 漏電起痕材料：25重量份； 流平劑：3重量份； 2) 組分D : 硫化劑：2重量份。
[0011] 其中，所述防凍雨層包括以下重量份的組分： 陽咼子季胺鹽：100重量份； 乙酸乙酯：60重量份； 乙二醇單丁醚：40重量份。
[0012] 其中，所述拒食劑復(fù)合物包括以下重量份的組分： 多芳基硼：10重量份； 二氯甲烷：15重量份； 聚乙烯醇：20重量份； 泡沫娃橡膠：6重量份。
[0013] 其中，所述多芳基硼是一類在極低的濃度下就能影響老鼠、松鼠等噬嚙動(dòng)物攝食 的物質(zhì)，將其應(yīng)用于電纜中，老鼠、松鼠等噬嚙動(dòng)物靠近電纜，通過嗅覺吸入電纜釋放出的 多芳基硼后，抑制了噬嚙動(dòng)物的攝食感知，進(jìn)而保護(hù)電纜不被噬嚙動(dòng)物啃咬。具體地，所述 多芳基硼可以為三芳基硼。
[0014] 其中，所述拒食劑復(fù)合物采用以下方法制備： 按比例將所述的多芳基硼溶解于所述的二氯甲烷中，再將溶解后的物質(zhì)滴加到所述比 例的聚乙烯醇中，在上述滴加的過程中，不斷攪拌所述聚乙烯醇，得到二氯甲烷分散體，加 入所述比例的泡沫硅橡膠，加熱至60-70°C，通入壓縮空氣以揮發(fā)二氯甲烷，稱量反應(yīng)物至 恒重時(shí)，反應(yīng)完成，得到拒食劑復(fù)合物。
[0015] 本發(fā)明中的所述拒食劑復(fù)合物是將拒食劑多芳基硼經(jīng)過處理后包覆于泡沫硅橡 膠內(nèi)，而泡沫硅橡膠的分子間具有透氣通道，便于釋放所述多芳基硼，從而達(dá)到防止噬嚙動(dòng) 物啃咬電纜的目的。并且，本發(fā)明中所述拒食劑復(fù)合物的外層為泡沫硅橡膠，其與構(gòu)成防噬 嚙層的基礎(chǔ)橡膠（即，硅橡膠）為同類有機(jī)硅聚合物，兩物質(zhì)之間的相容性良好，能夠有效提 高粘結(jié)強(qiáng)度以及機(jī)械強(qiáng)度。因此，能夠有效避免因增加鎧裝層而導(dǎo)致的拉伸性能以及層間 粘結(jié)強(qiáng)度等性能降低的問題發(fā)生。
[0016] 其中，所述防噬嚙層的組分A采用以下方法制備： 按比例取所述硅橡膠、拒食劑復(fù)合物、羥基硅油以及無機(jī)填料，捏合成團(tuán)后，加熱到 160_180°C捏合1-2小時(shí)，抽真空后捏合半小時(shí)，卸料備用。
[0017] 其中，所述無機(jī)填料可選自白炭黑。
[0018] 其中，所述漏電起痕材料可以選自以下物質(zhì)中的至少一種：氫氧化鋁、氫氧化鎂、 氟硅酸鈣鋁。
[0019] 其中，所述組分C還包括15重量份的白炭黑。
[0020] 其中，所述硅膠層中的硅橡膠優(yōu)選甲基乙烯基硅橡膠。
[0021] 其中，所述流平劑可選自羥基硅油、二苯基二羥基硅烷、二苯基硅二醇。
[0022] 其中，所述硫化劑可包括硫化劑DCP、硫化劑DMBP。
[0023] 其中，所述硅膠層的組分C通過以下方法制備： 取所述比例的硅橡膠、白炭黑以及流平劑加入捏合機(jī)中捏合成團(tuán)后，再加入所述比例 的漏電起痕材料，捏合成團(tuán)后，升溫至150 ± 10°C捏合1. 5小時(shí)，再升溫至180 ± 10°C并抽真 空捏合半小時(shí)后，冷卻。
[0024] 其中，所述陽離子季胺鹽是通過以下方法制備得到： 取摩爾比為1:2的四甲基乙二胺和氯丙基三甲氧基硅烷，溶于有機(jī)溶劑中，于60-65Γ 溫度條件下回流2h，制得陽離子季胺鹽。
[0025] 其中，所述有機(jī)溶劑可選自甲醇。
[0026] 上述合成陽離子季胺鹽的反應(yīng)式如下： 、:、·:）:·Κ. 其中，任一根導(dǎo)體為若干的導(dǎo)電金屬絲通過束合或絞制制成，所述導(dǎo)電金屬絲包括但 不限于銅絲、銅鋁合金絲、鎳銅合金絲。
[0027] 其中，所述電纜通過如下方法制備： 1) 將所述導(dǎo)體層內(nèi)的任一根導(dǎo)體套于套管內(nèi)或者是包覆于玻動(dòng)布內(nèi)； 2) 浸泡于MQ硅樹脂溶液中0. 5-1小時(shí)后，取出，室溫干燥； 3) 重復(fù)步驟2)兩至三次； 4) 混合所述組分C與組分D并注塑于該導(dǎo)體層表