技术摘要：
本发明涉及电力电缆技术领域，提出了一种矿物绝缘电缆，包括由内至外依次包覆的电缆芯、内屏蔽层、云母带层、内绝缘层、外屏蔽层、石英网层、外绝缘层、护套层，其中，内屏蔽层采用改性膨胀石墨纤维，外屏蔽层采用改性膨胀石墨纤维/导电炭黑的复合物，内绝缘层采用陶瓷 全部
背景技术：
电缆通常是由几根或几组导线[每组至少两根]绞合而成的类似绳索的电缆，每组 导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。多架设在 空中或装在地下、水底，用于电讯或电力输送。 电缆主要由以下4部分组成。①导电线芯：用高电导率材料(铜或铝)制成。根据敷 设使用条件对电缆柔软程度的要求，每根线心可能由单根导线或多根导线绞合而成。②绝 缘层：用作电缆的绝缘材料应当具有高的绝缘电阻，高的击穿电场强度，低的介质损耗和低 的介电常数。电缆中常用的绝缘材料有油浸纸、聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、橡皮等。电 缆常以绝缘材料分类，例如油浸纸绝缘电缆、聚氯乙烯电缆、交联聚乙烯电缆等。③密封护 套：保护绝缘线心免受机械、水分、潮气、化学物品、光等的损伤。对于易受潮的绝缘，一般采 用铅或铝挤压密封护套。④保护覆盖层：用以保护密封护套免受机械损伤。一般采用镀锌钢 带、钢丝或铜带、铜丝等作为铠甲包绕在护套外(称铠装电缆)，铠装层同时起电场屏蔽和防 止外界电磁波干扰的作用。为了避免钢带、钢丝受周围媒质的腐蚀，一般在它们外面涂以沥 青或包绕浸渍黄麻层或挤压聚乙烯、聚氯乙烯套。 随着人们生活水平的提高，电力供应越来越紧张，高压电气领域用绝缘胶料成为 研究的热点。传统电缆附件用的绝缘材料为三元乙丙橡胶，但随着硅橡胶、聚烯烃等材料研 究的不断深入，人们发现更耐高温、抗紫外线和抗氧化，憎水性更强，耐电弧性和对人体的 亲和性更好，但仍然存在一些需要改进的补足，如强韧性不够、硬度耐磨性不够等，需要进 一步的改进。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明提出了一种矿物绝缘电缆，通过合理设计电缆层间 结构以及优化配料，大大提高了电缆的绝缘性、阻燃性和耐磨性，且柔韧度高，综合力学性 能和电学安全性能显著提高。 为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案： 一种矿物绝缘电缆，包括由内至外依次包覆的电缆芯、内屏蔽层、云母带层、内绝 缘层、外屏蔽层、石英网层、外绝缘层、护套层，其中，内屏蔽层采用改性膨胀石墨纤维，外屏 蔽层采用改性膨胀石墨纤维/导电炭黑的复合物，内绝缘层采用陶瓷化硅橡胶、陶瓷化聚烯 烃中的一种或两种组合物，外绝缘层采用陶瓷化硅橡胶、云母带中的一种或两种组合物。 作为本发明的进一步优化，电缆芯采用铜导体或铝导体。 作为本发明的进一步优化，内屏蔽层的改性膨胀石墨纤维为负载纳米氮化铝的膨 胀石墨纤维，纳米氮化铝负载率为7.3-9.2wt％。 作为本发明的进一步优化，外屏蔽层中改性膨胀石墨纤维、导电炭黑的质量百分 3 CN 111613377 A 说 明 书 2/7 页 比为45-60wt％:40-55wt％；其中，改性膨胀石墨纤维为负载纳米氮化铝的膨胀石墨纤维， 纳米氮化铝负载率为7.3-9.2wt％；导电炭黑为以煅烧陶土、聚乙烯蜡为粘合剂的导电炭黑 粉，三者质量比为1：2-4:12-15。 作为本发明的进一步优化，石英网层采用石英丝编织而成，编织密度为80-85％。 作为本发明的进一步优化，内绝缘层或外绝缘层中的陶瓷化硅橡胶由质量比1: 0.5-0.8硅胶料与陶瓷料组成，其中，硅胶料包括纳米二氧化硅、硼硅橡胶、甲基乙烯基苯基 硅橡胶、羟基硅油、分散剂；陶瓷料选自硼砂、低熔点玻璃粉、滑石粉、煅烧陶土、轻质氧化 镁、膨润土、氧化铝中的一种或多种组合物。 作为本发明的进一步优化，内绝缘层的陶瓷化聚烯烃由质量比1:0.7-1 .2的聚烯 烃与陶瓷料组成，其中，聚烯烃包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、氟化乙烯-丙 烯共聚物、分散剂、润滑剂；陶瓷料选自硼砂、低熔点玻璃粉、滑石粉、煅烧陶土、轻质氧化 镁、膨润土、氧化铝中的一种或多种组合物。 作为本发明的进一步优化，护套层采用与内绝缘层相同的陶瓷化聚烯烃原材料， 其中，聚烯烃与陶瓷料质量比为1:1-1.5。 由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是： 本发明通过合理设计电缆层间结构以及优化配料，大大提高了电缆的绝缘性、阻 燃性、强韧性和耐磨性，综合力学性能和电学安全性能显著提高。 相较于传统的电力电缆层间结构，本申请有选择的增加了云母带层和石英网层， 为电缆结构提供了优异的层间构架支撑，不仅束缚力和抗形变效果好，大大提高了力学性 能和结构稳定性，同时提供了高比表面积的层状结构层，层间反应结合度高，空间联结力 强。 而且，优化了对屏蔽层材料以及绝缘层材料的选配，屏蔽层以石墨和炭黑为主要 的屏蔽材料，在此基础上，进行改性活化，有效提高了材料的电磁屏蔽和压电效果，且屏蔽 层与绝缘层相邻，其中掺杂的纳米氮化铝、煅烧陶土、聚乙烯蜡等与硅胶料、聚烯烃间具有 优异的流变相容性，不仅有利于有效成分的均匀分散，同时对材料间的反应配伍也具有优 异的促进效果，大大提高了层间的粘结性，材料结构更为均衡稳定，绝缘层以陶瓷化材料为 主或替代原胶料，具有优异的力学补强效果，配合无机矿物的云母带层、石英网层的支撑骨 架，强韧性、硬度均有显著提高，综合力学性能更强。 附图说明 图1为本发明矿物绝缘电缆结构示意图； 图中：电缆芯1、内屏蔽层2、云母带层3、内绝缘层4、外屏蔽层5、石英网层6、外绝缘 层7、护套层8。
本发明涉及电力电缆技术领域，提出了一种矿物绝缘电缆，包括由内至外依次包覆的电缆芯、内屏蔽层、云母带层、内绝缘层、外屏蔽层、石英网层、外绝缘层、护套层，其中，内屏蔽层采用改性膨胀石墨纤维，外屏蔽层采用改性膨胀石墨纤维/导电炭黑的复合物，内绝缘层采用陶瓷 全部
背景技术：
电缆通常是由几根或几组导线[每组至少两根]绞合而成的类似绳索的电缆，每组 导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。多架设在 空中或装在地下、水底，用于电讯或电力输送。 电缆主要由以下4部分组成。①导电线芯：用高电导率材料(铜或铝)制成。根据敷 设使用条件对电缆柔软程度的要求，每根线心可能由单根导线或多根导线绞合而成。②绝 缘层：用作电缆的绝缘材料应当具有高的绝缘电阻，高的击穿电场强度，低的介质损耗和低 的介电常数。电缆中常用的绝缘材料有油浸纸、聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、橡皮等。电 缆常以绝缘材料分类，例如油浸纸绝缘电缆、聚氯乙烯电缆、交联聚乙烯电缆等。③密封护 套：保护绝缘线心免受机械、水分、潮气、化学物品、光等的损伤。对于易受潮的绝缘，一般采 用铅或铝挤压密封护套。④保护覆盖层：用以保护密封护套免受机械损伤。一般采用镀锌钢 带、钢丝或铜带、铜丝等作为铠甲包绕在护套外(称铠装电缆)，铠装层同时起电场屏蔽和防 止外界电磁波干扰的作用。为了避免钢带、钢丝受周围媒质的腐蚀，一般在它们外面涂以沥 青或包绕浸渍黄麻层或挤压聚乙烯、聚氯乙烯套。 随着人们生活水平的提高，电力供应越来越紧张，高压电气领域用绝缘胶料成为 研究的热点。传统电缆附件用的绝缘材料为三元乙丙橡胶，但随着硅橡胶、聚烯烃等材料研 究的不断深入，人们发现更耐高温、抗紫外线和抗氧化，憎水性更强，耐电弧性和对人体的 亲和性更好，但仍然存在一些需要改进的补足，如强韧性不够、硬度耐磨性不够等，需要进 一步的改进。
技术实现要素：
针对上述存在的问题，本发明提出了一种矿物绝缘电缆，通过合理设计电缆层间 结构以及优化配料，大大提高了电缆的绝缘性、阻燃性和耐磨性，且柔韧度高，综合力学性 能和电学安全性能显著提高。 为了实现上述的目的，本发明采用以下的技术方案： 一种矿物绝缘电缆，包括由内至外依次包覆的电缆芯、内屏蔽层、云母带层、内绝 缘层、外屏蔽层、石英网层、外绝缘层、护套层，其中，内屏蔽层采用改性膨胀石墨纤维，外屏 蔽层采用改性膨胀石墨纤维/导电炭黑的复合物，内绝缘层采用陶瓷化硅橡胶、陶瓷化聚烯 烃中的一种或两种组合物，外绝缘层采用陶瓷化硅橡胶、云母带中的一种或两种组合物。 作为本发明的进一步优化，电缆芯采用铜导体或铝导体。 作为本发明的进一步优化，内屏蔽层的改性膨胀石墨纤维为负载纳米氮化铝的膨 胀石墨纤维，纳米氮化铝负载率为7.3-9.2wt％。 作为本发明的进一步优化，外屏蔽层中改性膨胀石墨纤维、导电炭黑的质量百分 3 CN 111613377 A 说 明 书 2/7 页 比为45-60wt％:40-55wt％；其中，改性膨胀石墨纤维为负载纳米氮化铝的膨胀石墨纤维， 纳米氮化铝负载率为7.3-9.2wt％；导电炭黑为以煅烧陶土、聚乙烯蜡为粘合剂的导电炭黑 粉，三者质量比为1：2-4:12-15。 作为本发明的进一步优化，石英网层采用石英丝编织而成，编织密度为80-85％。 作为本发明的进一步优化，内绝缘层或外绝缘层中的陶瓷化硅橡胶由质量比1: 0.5-0.8硅胶料与陶瓷料组成，其中，硅胶料包括纳米二氧化硅、硼硅橡胶、甲基乙烯基苯基 硅橡胶、羟基硅油、分散剂；陶瓷料选自硼砂、低熔点玻璃粉、滑石粉、煅烧陶土、轻质氧化 镁、膨润土、氧化铝中的一种或多种组合物。 作为本发明的进一步优化，内绝缘层的陶瓷化聚烯烃由质量比1:0.7-1 .2的聚烯 烃与陶瓷料组成，其中，聚烯烃包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、氟化乙烯-丙 烯共聚物、分散剂、润滑剂；陶瓷料选自硼砂、低熔点玻璃粉、滑石粉、煅烧陶土、轻质氧化 镁、膨润土、氧化铝中的一种或多种组合物。 作为本发明的进一步优化，护套层采用与内绝缘层相同的陶瓷化聚烯烃原材料， 其中，聚烯烃与陶瓷料质量比为1:1-1.5。 由于采用上述的技术方案，本发明的有益效果是： 本发明通过合理设计电缆层间结构以及优化配料，大大提高了电缆的绝缘性、阻 燃性、强韧性和耐磨性，综合力学性能和电学安全性能显著提高。 相较于传统的电力电缆层间结构，本申请有选择的增加了云母带层和石英网层， 为电缆结构提供了优异的层间构架支撑，不仅束缚力和抗形变效果好，大大提高了力学性 能和结构稳定性，同时提供了高比表面积的层状结构层，层间反应结合度高，空间联结力 强。 而且，优化了对屏蔽层材料以及绝缘层材料的选配，屏蔽层以石墨和炭黑为主要 的屏蔽材料，在此基础上，进行改性活化，有效提高了材料的电磁屏蔽和压电效果，且屏蔽 层与绝缘层相邻，其中掺杂的纳米氮化铝、煅烧陶土、聚乙烯蜡等与硅胶料、聚烯烃间具有 优异的流变相容性，不仅有利于有效成分的均匀分散，同时对材料间的反应配伍也具有优 异的促进效果，大大提高了层间的粘结性，材料结构更为均衡稳定，绝缘层以陶瓷化材料为 主或替代原胶料，具有优异的力学补强效果，配合无机矿物的云母带层、石英网层的支撑骨 架，强韧性、硬度均有显著提高，综合力学性能更强。 附图说明 图1为本发明矿物绝缘电缆结构示意图； 图中：电缆芯1、内屏蔽层2、云母带层3、内绝缘层4、外屏蔽层5、石英网层6、外绝缘 层7、护套层8。
