技术领域
[0001] 本发明涉及电缆制造技术领域，特别是一种新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆及其生产工艺。
相关背景技术
[0002] 我国对节能提效和绿色低碳发展提出了新的更高要求。“双碳”目标下，需要充分发挥节能节电作用，提升能源利用效率。近年来，我国能源利用效率不断提升。强调把节约能源资源放在首位，实行全面节约战略，持续降低单位产出能源资源消耗和碳排放，提出通过全面提升节能管理能力、实施节能降碳重点工程、推进重点用能设备节能增效等措施，建设能源节约型社会。目前，我国节能节电仍有很大空间，能效提升潜力有待进一步挖掘。
[0003] 电力系统是最复杂的人造动态系统，如何保持电网稳定运行，是重大课题。近年来，随着直流输电和新能源的快速发展，我国电网已成为含大量电力电子设备、跨大区交直流混联的现代电力系统，其规模和复杂程度前所未有，系统特性发生深刻变化。在此背景下，研究开发使用寿命更长、传输效率更高、材料消耗更少的新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆也将是电力系统未来发展的大势所趋。
具体实施方式
[0026] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明的保护的范围。
[0027] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
[0028] 其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
[0029] 同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030] 实施例1
[0031] 参照图1～3，为本发明一个实施例。
[0032] 一种新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆生产工艺：
[0033] 新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆，由S形型线单丝绞合成型的型线导体以及包裹在所述导体上向外依次排列的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、成缆及填充层、隔离套、金属铠装层和外护套层组成，外护套层80份聚乙烯、15份聚氯乙烯、10份聚四氟乙烯、5聚氨酯、2份交联聚乙烯组成；
[0034] 使用框式无退扭绞线机进行绞合，左向绞合时采用S形单丝，右向绞合时采用Z形单丝，外层以S形单丝为主，中心线为圆形单丝；
[0035] 使用高精度拉丝机，将S形单丝的抗拉强度控制在240N/mm2，单丝伸长率30％，在连拉连退过程中，调整退火电压和电流，使S形单丝充分退火；
[0036] 在三层共挤生产线中增加前预热装置，预热导体以减少温差，稳定屏蔽层的挤出量，使用99.5％氮气充入硫化管，保持氮气压力在8Bar；
[0037] 铜丝屏蔽工艺依据电缆故障电流容量调整，相邻铜丝间距4mm，铜带屏蔽采用单层重叠绕包，搭盖率15％，并使用哈夫模确保绕包时线芯稳定不晃动；
[0038] 交联线芯绞合成缆，节径比控制在25倍，缆芯填充物材质依据型号选择，外层绕包两层厚度0.5mm的包带，重叠绕包，确保缆芯圆整度，不圆度控制在10％。
[0039] 实施例2
[0040] 一种新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆生产工艺：
[0041] 新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆，由S形型线单丝绞合成型的型线导体以及包裹在所述导体上向外依次排列的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、成缆及填充层、隔离套、金属铠装层和外护套层组成，外护套层85份聚乙烯、18份聚氯乙烯、12份聚四氟乙烯、7聚氨酯、3份交联聚乙烯组成；
[0042] 使用框式无退扭绞线机进行绞合，左向绞合时采用S形单丝，右向绞合时采用Z形单丝，外层以S形单丝为主，中心线为圆形单丝；
[0043] 使用高精度拉丝机，将S形单丝的抗拉强度控制在245N/mm2，单丝伸长率32％，在连拉连退过程中，调整退火电压和电流，使S形单丝充分退火；
[0044] 在三层共挤生产线中增加前预热装置，预热导体以减少温差，稳定屏蔽层的挤出量，使用99.6％氮气充入硫化管，保持氮气压力在8.5Bar；
[0045] 铜丝屏蔽工艺依据电缆故障电流容量调整，相邻铜丝间距5mm，铜带屏蔽采用单层重叠绕包，搭盖率18％，并使用哈夫模确保绕包时线芯稳定不晃动；
[0046] 交联线芯绞合成缆，节径比控制在26倍，缆芯填充物材质依据型号选择，外层绕包两层厚度0.5mm的包带，重叠绕包，确保缆芯圆整度，不圆度控制在9％。
[0047] 实施例3
[0048] 一种新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆生产工艺：
[0049] 新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆，由S形型线单丝绞合成型的型线导体以及包裹在所述导体上向外依次排列的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、成缆及填充层、隔离套、金属铠装层和外护套层组成，外护套层88份聚乙烯、20份聚氯乙烯、14份聚四氟乙烯、9聚氨酯、4份交联聚乙烯组成；
[0050] 使用框式无退扭绞线机进行绞合，左向绞合时采用S形单丝，右向绞合时采用Z形单丝，外层以S形单丝为主，中心线为圆形单丝；
[0051] 使用高精度拉丝机，将S形单丝的抗拉强度控制在250N/mm2，单丝伸长率34％，在连拉连退过程中，调整退火电压和电流，使S形单丝充分退火；
[0052] 在三层共挤生产线中增加前预热装置，预热导体以减少温差，稳定屏蔽层的挤出量，使用99.7％氮气充入硫化管，保持氮气压力在8.8Bar；
[0053] 铜丝屏蔽工艺依据电缆故障电流容量调整，相邻铜丝间距6mm，铜带屏蔽采用单层重叠绕包，搭盖率20％，并使用哈夫模确保绕包时线芯稳定不晃动；
[0054] 交联线芯绞合成缆，节径比控制在27倍，缆芯填充物材质依据型号选择，外层绕包两层厚度0.5mm的包带，重叠绕包，确保缆芯圆整度，不圆度控制在8％。
[0055] 实施例4
[0056] 一种新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆生产工艺：
[0057] 新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆，由S形型线单丝绞合成型的型线导体以及包裹在所述导体上向外依次排列的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、成缆及填充层、隔离套、金属铠装层和外护套层组成，外护套层92份聚乙烯、22份聚氯乙烯、16份聚四氟乙烯、11聚氨酯、5份交联聚乙烯组成；
[0058] 使用框式无退扭绞线机进行绞合，左向绞合时采用S形单丝，右向绞合时采用Z形单丝，外层以S形单丝为主，中心线为圆形单丝；
[0059] 使用高精度拉丝机，将S形单丝的抗拉强度控制在255N/mm2，单丝伸长率36％，在连拉连退过程中，调整退火电压和电流，使S形单丝充分退火；
[0060] 在三层共挤生产线中增加前预热装置，预热导体以减少温差，稳定屏蔽层的挤出量，使用99.8％氮气充入硫化管，保持氮气压力在9.2Bar；
[0061] 铜丝屏蔽工艺依据电缆故障电流容量调整，相邻铜丝间距6mm，铜带屏蔽采用单层重叠绕包，搭盖率22％，并使用哈夫模确保绕包时线芯稳定不晃动；
[0062] 交联线芯绞合成缆，节径比控制在28倍，缆芯填充物材质依据型号选择，外层绕包两层厚度0.5mm的包带，重叠绕包，确保缆芯圆整度，不圆度控制在7％。
[0063] 实施例5
[0064] 一种新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆生产工艺：
[0065] 新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆，由S形型线单丝绞合成型的型线导体以及包裹在所述导体上向外依次排列的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、成缆及填充层、隔离套、金属铠装层和外护套层组成，外护套层96份聚乙烯、26份聚氯乙烯、18份聚四氟乙烯、13聚氨酯、6份交联聚乙烯组成；
[0066] 使用框式无退扭绞线机进行绞合，左向绞合时采用S形单丝，右向绞合时采用Z形单丝，外层以S形单丝为主，中心线为圆形单丝；
[0067] 使用高精度拉丝机，将S形单丝的抗拉强度控制在258N/mm2，单丝伸长率38％，在连拉连退过程中，调整退火电压和电流，使S形单丝充分退火；
[0068] 在三层共挤生产线中增加前预热装置，预热导体以减少温差，稳定屏蔽层的挤出量，使用99.9％氮气充入硫化管，保持氮气压力在9.6Bar；
[0069] 铜丝屏蔽工艺依据电缆故障电流容量调整，相邻铜丝间距7mm，铜带屏蔽采用单层重叠绕包，搭盖率22％，并使用哈夫模确保绕包时线芯稳定不晃动；
[0070] 交联线芯绞合成缆，节径比控制在29倍，缆芯填充物材质依据型号选择，外层绕包两层厚度0.5mm的包带，重叠绕包，确保缆芯圆整度，不圆度控制在6％。
[0071] 实施例6
[0072] 一种新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆生产工艺：
[0073] 新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆，由S形型线单丝绞合成型的型线导体以及包裹在所述导体上向外依次排列的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、成缆及填充层、隔离套、金属铠装层和外护套层组成，外护套层100份聚乙烯、30份聚氯乙烯、20份聚四氟乙烯、15聚氨酯、6份交联聚乙烯组成；
[0074] 使用框式无退扭绞线机进行绞合，左向绞合时采用S形单丝，右向绞合时采用Z形单丝，外层以S形单丝为主，中心线为圆形单丝；
[0075] 使用高精度拉丝机，将S形单丝的抗拉强度控制在260N/mm2，单丝伸长率40％，在连拉连退过程中，调整退火电压和电流，使S形单丝充分退火；
[0076] 在三层共挤生产线中增加前预热装置，预热导体以减少温差，稳定屏蔽层的挤出量，使用100％氮气充入硫化管，保持氮气压力在10Bar；
[0077] 铜丝屏蔽工艺依据电缆故障电流容量调整，相邻铜丝间距8mm，铜带屏蔽采用单层重叠绕包，搭盖率23％，并使用哈夫模确保绕包时线芯稳定不晃动；
[0078] 交联线芯绞合成缆，节径比控制在30倍，缆芯填充物材质依据型号选择，外层绕包两层厚度0.5mm的包带，重叠绕包，确保缆芯圆整度，不圆度控制在5％。
[0079] 实施例7
[0080] 实施例7与实施例1的区别在于，所述外护套层至少包括阻燃层，所述阻燃层由以下重量份原料制成：5～6份无卤阻燃剂、10～12份磷基化合物、2～4份聚磷酸铵、2～14份矿物填料及4～6份氢氧化镁。
[0081] 所述阻燃层的制备方法，包括以下步骤：
[0082] Ⅰ、聚磷酸铵、矿物填料和磷基化合物在23～32℃的条件下超声分散10～12min；
[0083] Ⅱ、再加入无卤阻燃剂在35～40℃的条件下超声分散20～22min，得到混合料；
[0084] Ⅲ、将混合料通过同向双螺杆挤出机挤出造粒，再依次经干燥和注塑，得到阻燃层。
[0085] 4、根据权利要求1所述的新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆，其特征在于，外护套层至少包括耐磨层，耐磨层由耐高温纳米氧化铝材料在金属铠装层表面涂敷制成。
[0086] 实施例8
[0087] 实施例8与实施例1的区别在于，所述耐磨层厚度为六至八毫米，耐磨层的上镶嵌有钢环，钢环的直径大于耐磨层的直径，钢环每二十厘等间距设置耐磨层的表面上，通过钢环可减缓表面拖拉情况下的损伤。
[0088] 本发明通过采用S形和Z形结构的型线单丝，在导体绞合过程中形成自联锁效应，减少单丝错位和翘边的现象，提高导体的结构稳定性。通过优化S形型线单丝的抗拉强度和伸长率，使导体具备更好的柔韧性，提升了整体电缆的弯曲性能，适用于复杂的敷设环境。通过在挤塑前预热导体，确保导体屏蔽材料与导体表面紧密接触，稳定挤出压力，避免屏蔽层脱节和挤出不均匀的情况。采用自联锁金属带铠装设计，通过S型曲面的扣合结构提供卓越的弯曲性能和机械保护，增强电缆的抗压和抗拉强度，延长电缆的使用寿命。外护套材料可根据使用环境进行多样化选择，提供优异的耐磨性、耐候性、抗紫外线、阻燃性能等，进一步保护电缆内部结构。
[0089] 应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
