[发明专利]一种含自修复微胶囊的电缆绝缘材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种含自修复微胶囊的电缆绝缘材料，属于电缆绝缘材料制造领域。一种含自修复微胶囊的电缆绝缘材料，其特征是含有一种自修复微胶囊，所述自修复微胶囊为三层结构的微胶囊，由内到外分别为囊芯、第一层囊壁和第二层囊壁，所述的囊芯和囊壁分别为以下成分：囊芯为聚乙烯醇粉和明胶；第一层囊壁为丁醛和明胶；第二层囊壁为明胶和无机酸。其显著的效果在于三层结构的微胶囊对修复成分的保护作用更强，且修复主动性高、速率快，能极大降低财产损失，延长绝缘材料的使用寿命，提高产品的安全性，可广泛应用于输配电电缆。

技术领域

本发明涉及一种含自修复微胶囊的电缆绝缘材料，属于电缆绝缘材料制造领域。

背景技术

电缆通常是由几根或几组导线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。电缆具有内通电，外绝缘的特征。

聚乙烯、硅橡胶、环氧树脂等高分子及其复合材料广泛应用于电气绝缘中。

在实际应用中，由于电缆敷设的环境通常比较恶劣,电缆经常需要短期或长期浸泡在水中,或者处在潮气湿度很大的环境下。在此条件下长期使用,绝缘会逐渐吸收环境中的水分,在电场的作用下久而久之会使绝缘高分子裂解。当绝缘中水树达到饱和状态时,绝缘电气和机械性能将急剧下降,导电的水树即电树会损耗大量的电能,并最终引起电缆绝缘击穿,从而大大减少电缆寿命。据统计,国内城网10～35kV电力系统中,地下使用的普通XLPE绝缘电缆,普遍在运行8至12年生长出大量水树,致使大量交联电缆因水树而发生击穿事故,影响电网的安全运行。

另一方面，在使用过程中，由于电介质在局部强电场的作用下，内部热分解，逐步老化、击穿，从而会形成一簇放电通道，其通道内空，管壁上有放电产生的碳粒痕迹，呈冬天树枝状，分支数少而清晰。在聚合物中，这种击穿现象最后形成类似于树枝状放电破坏通道，即电树，也叫树枝化击穿。

在使用过程中，其内部不可避免的会产生以电树和水树为代表的微缺陷，这些微缺陷进一步发展将导致材料绝缘老化和破坏，引起绝缘失效和设备故障。

申请号为201710110834.1的中国专利公开了一种交联聚乙烯电力电缆运行时绝缘性能在线修复方法和装置。具体修复方法为：(1)断电：将所需修复电缆停电，按照电力电缆运行规程做好安全措施；(2)修复装置连接：在停电状态下，将电缆终端铜鼻子与绝缘层间缝隙和导体连接管与绝缘层缝隙暴露出来，将终端适配器安装在电缆两端的终端接头处，适配器上的修复液注入孔通过软管与修复液存储罐相连；(3)修复前的准备：连接好修复装置后，对电缆及修复液存储罐进行检测，以判断是否出现意外情况，在出现时及时中断修复，保证设备安全；(4)注入修复液：打开电缆两端的修复液存储罐开关，使修复液从修复液存储罐流出，经软管注入到适配器，保持3-5个小时左右，使修复液渗透到电缆内部；(5)合闸送电：修复装置保持修复液注入状态，将电缆终端铜鼻子恢复，在电缆合闸送电前，按照电力电缆运行安全规程进行实验后合闸送电；(6)结束修复：1-3个月后，将在线修复的电缆停电，按照电力电缆运行规程做好安全措施，在停电状态下，取下适配器，修复液罐以及支架，完成修复。