本发明涉及电缆制造，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。
背景技术：
1、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。
2、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。
技术实现思路
1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
2、鉴于上述和/或现有的新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆及其生产工艺中存在的问题，提出了本发明。
3、因此，本发明所要解决的问题在于如何提供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。
4、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
5、本发明实施例提供了一种新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆，包括由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，所述新型型线导体由一根圆形的中心线单丝和相应的s形型线单丝分层绞合成型，中心线圆单丝尺寸及每层s形型线单丝结构尺寸由1～6层依次绞合而成，每增减一层即为一种型线导体规格，所述新型型线导体填充系数可达0.98以上，在相同载流量条件下，新型型线导体的外径减小4～5％，材料消耗节约1～2％左右，所述外护套层由以下重量份的原料制成：80～100份聚乙烯、15～30份聚氯乙烯、10～20份聚四氟乙烯、5～15聚氨酯、2～6份交联聚乙烯。
6、作为本发明所述新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆的一种优选方案，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。
7、作为本发明所述新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆的一种优选方案，所述阻燃层的制备方法，包括以下步骤：
8、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；
9、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；
10、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。
11、作为本发明所述新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆的一种优选方案，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。
12、作为本发明所述新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆的一种优选方案，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。
13、作为本发明所述新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆的一种优选方案，其中：设计新型的s形和z形结构单丝，形成sz型型线导体结构，通过自联锁效应进行绞合；在导体拉丝过程中对s形型线单丝进行优化；引入预热装置，稳定导体屏蔽层的挤出质量，并在硫化过程中注入高纯度氮气；精确控制铜丝和铜带的绕包工艺，使用高分子pe哈夫模稳定绕包效果；在缆芯外层增加多层填充和包带，在隔离套外采用自联锁金属带铠装，使用预压成"s"型曲面的金属带进行绕包，根据电缆型号选择合适的外护套材料。
14、作为本发明新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆的生产工艺的一种优选方案，其中：所述在导体拉丝过程中对s形型线单丝进行优化包括：使用高精度拉丝机，将s形单丝的抗拉强度控制在在240-260n/mm2，单丝伸长率在30-40％，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。
15、作为本发明所述新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆的生产工艺的一种优选方案，其中：所述引入预热装置，稳定导体屏蔽层的挤出质量，并在硫化过程中注入高纯度氮气包括：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％以上氮气充入硫化管，保持氮气压力在8～10bar。
16、作为本发明所述新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆的生产工艺的一种优选方案，其中：所述精确控制铜丝和铜带的绕包工艺，使用高分子pe哈夫模稳定绕包效果包括：铜丝屏蔽工艺依据电缆故障电流容量调整，相邻铜丝间距不小于4mm，铜带屏蔽采用单层重叠绕包，搭盖率不小于15％，并使用哈夫模确保绕包时线芯稳定不晃动。
17、作为本发明所述新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆的生产工艺的一种优选方案，其中：所述在缆芯外层增加多层填充和包带，在隔离套外采用自联锁金属带铠装，使用预压成"s"型曲面的金属带进行绕包，根据电缆型号选择合适的外护套材料包括：交联线芯绞合成缆，节径比控制在25-30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10％以内；缆型号选择的外护套材料，标称厚度t＝0.035d+1.0mm。
18、本发明有益效果为：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。采用高纯度材料和优化的挤塑工艺，保证导体屏蔽层和绝缘层的完整性，提高电缆的整体电气性能和安全性。
1.一种新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆，其特征在于，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，所述新型型线导体由一根圆形的中心线单丝和相应的s形型线单丝分层绞合成型，中心线圆单丝尺寸及每层s形型线单丝结构尺寸由1～6层依次绞合而成，每增减一层即为一种型线导体规格，所述新型型线导体填充系数可达0.98以上，在相同载流量条件下，新型型线导体的外径减小4～5％，材料消耗节约1～2％左右，所述外护套层由以下重量份的原料制成：80～100份聚乙烯、15～30份聚氯乙烯、10～20份聚四氟乙烯、5～15聚氨酯、2～6份交联聚乙烯。
2.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。
3.根据权利要求2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，所述阻燃层的制备方法，包括以下步骤：
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。
5.根据权利要求4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，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。
6.一种新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆生产工艺，其特征在于，包括：
7.如权利要求6所述的新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆生产工艺，其特征在于，所述s2包括：
8.如权利要求6所述的新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆生产工艺，其特征在于，所述s3包括：
9.如权利要求6所述的新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆生产工艺，其特征在于，所述s4包括：
10.如权利要求6所述的新型型线导体交联聚乙烯绝缘电力电缆生产工艺，其特征在于，所述s5包括：
