CN101335116A - 铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆及其制造方法 - Google Patents

铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆及其制造方法，所述制造方法包括：将铜包铝线制成单根导电线芯的步骤；在所述导电线芯外侧形成耐火层的步骤；在所述耐火层外侧以挤塑方式挤包塑料，形成绝缘层的步骤；以及在所述绝缘层外侧以挤塑方式挤包塑料，形成护套层的步骤。其中所述的将铜包铝线制成单根导电线芯的步骤包括：利用拉丝机将铜包铝线拉制成单根导电单丝；利用退火机对所述单根导电单丝进行退火处理；利用束丝机将数根已退火的导电单丝束合成股线；利用绞线机把若干个所述股线绞合成导电线芯。本发明电缆的优点是：用铜少、重量轻、成本低。由于采用多根数、小直径的单丝结构，以及多股绞合工艺，电缆特别柔软，可以作任意弯曲。

Description

铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种电线电缆技术，特别涉及铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆及其制造方法。
背景技术
对于铜包铝的概念，电线电缆生产厂商是并不陌生的，那就是将构成导电线芯的各导电单丝的结构加工成外层的铜和内层的铝，这样既能大量地节约属于战略资源的铜，又能使铜发挥最大的功能。在文献例如中国专利文献中已往不乏有报道，例如：中国专利授权公告号CN2881898介绍的的铜包铝市内通信电缆、CN2881899公开的铜包铝数据通信电缆、CN200979818Y推荐的铜包铝导体通信电缆、CN101060024A公诸的铜包铝导体或铜包钢导体的电线电缆、CN2829026Y披露的双金属导体监视型接地电缆、CN2906844Y揭示的一种高强度铜包铝电线/缆，还有如CN1758384Y、CN201004349Y、CN2919466Y、CN101086906Y、CN200986831Y、CN2348466Y、CN2904222Y、CN200976298Y、CN200969249Y、CN2891231Y、CN2879357Y等等均涉及了将铝导体外包覆铜包层，目的都是为了节约铜资源。
然而，由于铝材拉力小、强度低，对于直径小或者用铜量小的铜包铝导线，其铜包铝导导线易断且加工难度显著增大，甚至根本无法加工。而如果加大直径或增加用铜量，则会使电缆发硬，不利于敷设。
发明内容
本发明的目的是提供一种柔软性优异而有利于敷设的、加工容易并且使用安全的铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆及其制造方法。
根据本发明的第一方面，本发明提供的铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆的制造方法包括：将铜包铝线制成单根导电线芯的步骤；在所述导电线芯外侧形成耐火层的步骤；在所述耐火层外侧以挤塑方式挤包塑料，形成绝缘层的步骤；以及在所述绝缘层外侧以挤塑方式挤包塑料，形成护套层的步骤。
其中，形成耐火层的步骤包括：首先在导电线芯外侧缠包云母层；然后在云母层外侧缠包玻璃纤维层，从而形成耐火层。
其中，绝缘层和护套层的材料均为阻燃聚氯乙烯或低烟无卤聚烯烃材料。
其中，所述的将铜包铝线制成单根导电线芯的步骤包括：利用拉丝机将铜包铝线拉制成单根导电单丝；利用退火机对所述单根导电单丝进行退火处理；利用束丝机将数根已退火的导电单丝束合成股线；利用绞线机把若干个所述股线绞合成导电线芯。
其中，把铜包铝线拉制成单根导电单丝的拉制角度为12°～14°。
其中，所述退火处理中的退火温度被控制在540±10℃。
根据本发明的第二方面，本发明提供的铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆包括：
导电线芯；
缠包在所述单根导电线芯外表面的耐火层；
挤包在所述耐火层上的绝缘层；以及
挤包在所述绝缘层上的阻燃护套层；其中：
导电线芯由多股导电单丝绞合构成；
每根导电单丝由铝导体和包覆在铝导体外的铜包层构成。
其中，所述耐火层包括裹包在导电线芯外侧的云母层以及裹包在云母层外侧的玻璃纤维层。
其中，所述的导电单丝的直径为0.2～1.2mm，铝导体的直径为0.18439～1.1063mm，铜包层的厚度为0.007805～0.04685mm。
其中，所述导电线芯的截面积为1.5～500mm2。
本发明的技术效果是，用铜少、重量轻、成本低。由于采用多根数、小直径的单丝结构，以及多股绞合工艺，电缆特别柔软，可以作任意弯曲。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是显示本发明的铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆结构的示意图；
图2是显示本发明的铜包铝单丝结构的示意图。
具体实施方式
首先参照显示本发明电缆结构的图1说明本发明的铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆的制造方法，该方法包括：将铜包铝线制成单根导电线芯1的步骤；在所述导电线芯1外侧形成耐火层的步骤；在所述耐火层外侧以挤塑方式挤包塑料，形成绝缘层4的步骤；以及在所述绝缘层4外侧以挤塑方式挤包塑料，形成护套层5的步骤。
形成耐火层的步骤包括：首先在导电线芯1外侧缠包云母层(带)2，然后在云母层(带)2外侧缠包玻璃纤维带3，从而形成耐火层。
绝缘层4和护套层5的材料均为阻燃聚氯乙烯或低烟无卤聚烯烃材料。
本发明的将铜包铝线制成单根导电线芯1的步骤包括：利用拉丝机将铜包铝线拉制成单根导电单丝11；利用退火机对所述单根导电单丝11进行退火处理；利用束丝机将数根已退火的导电单丝束合成股线；利用绞线机把若干个所述股线绞合成导电线芯1。
本发明也可以省去上述将导电单丝束合成股线的步骤，将制作单根导电线芯1的步骤改进为：利用拉丝机将铜包铝线拉制成单根导电单丝11；利用退火机对所述单根导电单丝11进行退火处理；然后利用绞线机将多根已退火的导电单丝绞合成导电线芯1。
将数股导电单丝11绞合在一起构成导电线芯1是本发明的特点之一，这将使电缆特别柔软，可以作任意弯曲。
在把铜包铝线拉制成单根导电单丝11的过程中，其拉制角度应当选为12°～14°，以保证拉制导电单丝成功。
由于单丝经拉制后晶体移位变硬，所以必须进行退火恢复，退火处理的关键是退火温度的控制，纯铜的退火温度为650℃左右，本发明的退火温度应当控制在540±10℃。
在束合成股线的处理过程中，多根已退火的导电单丝可以按一定的节距进行束合，节距不大于束后股线外径的14倍；单丝可以焊接但焊接处的强度不小于原值的85％。
在把若干个所述股线绞合或绞接成导电线芯1的过程中，所述若干个股线可以按一定的节距进行绞合。
本发明的阻燃原理是：采用的绝缘、护套材料中具有一种阻燃剂，这种阻燃剂的作用主要是在火灾发生时，能起到电缆与外界空气隔离，延长电缆的被烧时间，有效地阻止火焰的延伸，当电缆离开明火，电缆在5秒内火焰自熄。
本发明的耐火原理是：电缆设有耐火层，耐火层的材料主要有云母层和玻纤层组成，这种材料具有优异的绝缘性能和耐火、耐热特性，在火焰中能保持90分钟通电运行。
本发明的导电单丝使用铜包铝，其中含铜量仅为同直径的铜心电缆的15％。本发明的绝缘层4、护套层5材料均是低烟无卤(无毒)的阻燃火聚烯烃材料或阻燃聚氯乙烯材料。
图1显示了本发明的铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆结构；图2显示了本发明的铜包铝单丝11结构。
如图1和图2所示，本发明的铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆包括导电线芯1、缠包在所述单根导电线芯1外表面的耐火层；挤包在所述耐火层上的绝缘层4；以及挤包在所述绝缘层4上的阻燃护套层5，其中：导电线芯1由多股导电单丝11绞合构成；每根导电单丝11由铝导体111和包覆在铝导体111外的铜包层112构成。
其中，每股导电单丝11包括束合在一起构成股线的多根导电单丝11。
耐火层包括裹包在导电线芯1外侧的云母层(带)2以及裹包在云母层2外侧的玻璃纤维层(带)3。
本发明的每根导电单丝11由铝导体111和包覆在铝导体111外的铜包层112构成，导电单丝11的直径为0.2～1.2mm，其中：铝导体111的直径为0.18439～1.10635mm，而铜包层112的厚度为0.007805～0.04685mm，也就是说铜包层112的截面占整根导电单丝11的15±2％，其余为铝导体111的截面。
本发明的绝缘层4可以由阻燃聚氯乙烯或低烟无卤聚烯烃构成，护套层5也可以由阻燃聚氯乙烯或低烟无卤聚烯烃构成。本发明的导电线芯1的优选但不限于下表所示的18种规格。
Figure A20081013531400081
本发明电缆的优点是：用铜少、重量轻、成本低。由于采用多根数、小直径的单丝结构，以及多股绞合工艺，电缆特别柔软，可以作任意弯曲。
尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆的制造方法，包括：
将铜包铝线制成单根导电线芯(1)的步骤；
在所述导电线芯(1)外侧形成耐火层的步骤；
在所述耐火层外侧以挤塑方式挤包塑料，形成绝缘层(4)的步骤；以及
在所述绝缘层(4)外侧以挤塑方式挤包塑料，形成护套层(5)的步骤。
2、根据权利要求1所述的方法，其中形成耐火层的步骤包括：
首先在导电线芯(1)外侧缠包云母层(2)；
然后在云母层(2)外侧缠包玻璃纤维层(3)，从而形成耐火层。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其中绝缘层(4)和护套层(5)的材料均为阻燃聚氯乙烯或低烟无卤聚烯烃材料。
4、根据权利要求1、2和3任一项所述的方法，其中所述的将铜包铝线制成单根导电线芯(1)的步骤包括：
利用拉丝机将铜包铝线拉制成单根导电单丝(11)；
利用退火机对所述单根导电单丝(11)进行退火处理；
利用束丝机将数根已退火的导电单丝束合成股线；
利用绞线机把若干个所述股线绞合成导电线芯(1)。
5、根据权利要求4所述的方法，其中，把铜包铝线拉制成单根导电单丝(11)的拉制角度为12°～14°。
6、根据权利要求4所述的方法，其中，所述退火处理中的退火温度控制在540±10℃。
7、一种按照权利要求1至6任一项所述方法制造的铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆，包括：
导电线芯(1)；
缠包在所述单根导电线芯(1)外表面的耐火层；
挤包在所述耐火层上的绝缘层(4)；以及
挤包在所述绝缘层(4)上的阻燃护套层(5)；其中：
导电线芯(1)由多股导电单丝(11)绞合构成；
每根导电单丝(11)由铝导体(111)和包覆在铝导体(111)外的铜包层(112)构成。
8、根据权利要求7所述的铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆，其中耐火层包括裹包在导电线芯(1)外侧的云母层(2)以及裹包在云母层(2)外侧的玻璃纤维层(3)。
9、根据权利要求7或8所述的铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆，其中所述的导电单丝(11)的直径为0.2～1.2mm，铝导体(111)的直径为0.18439～1.1063mm，铜包层(112)的厚度为0.007805～0.04685mm。
10、根据权利要求7或8所述的铜包铝单芯阻燃耐火双护套软电缆，其中所述导电线芯(1)的截面积为1.5～500mm2。
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