CN101707069A - 绞合线 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种绞合线由中心部分和包覆在中心部分外的绝缘层组成，中心部分由内芯和设置在内芯外侧的导体部分组成。内芯包括中心纤维和以螺旋方式卷绕在中心纤维上的薄铜带，薄铜带的头数为1至3根。中心纤维是规格为200旦尼尔至2000旦尼尔的增强纤维，薄铜带是宽为0.2至4.0毫米、厚为0.02至0.05毫米的铜合金带。导体部分由3至150根线径粗细相同的合金丝围绕内芯进行一次绞合或二次绞合而构成。该产品耐弯折性能好、安全可靠、成本较低。
Description
技术领域
本发明涉及一种电器设备的电线电缆，可作为电源线、电加热线使用。
背景技术
电器中普遍使用的电源线，在衰减、近端串扰、阻抗特性、分布电容、直流电阻等性能方面必须达到相应的指标。电器中普遍使用的电加热线通常线径较细，使用温度高，安全性和可靠性是电加热系统长期使用的根本保证。随着生活水平的日益提高，人们对电器设备的电线电缆提出了更高的性能要求，要求抗拉强度高，耐弯折性能好，经久耐用。
目前，部分用作电源线和电加热线的导线采用将铜棒拉拔成一定线径的铜丝后，在外包覆如聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等高分子绝缘材料加工而成。这种导线虽然也能满足一定范围内的使用要求，但使用过程中极易由于机械损伤或过热引起任何处损坏，导致整个电器设备无法使用。
另外，部分用作电源线和电加热线的导线用铜线绞合成绞合线，替代了由铜棒拉拔成的单一铜丝，铜绞合线的单根铜线损坏后，并不影响整个电系统的工作。但是铜绞合线仍然存在抗拉强度低、抗弯折性能差等问题，使得导线的可靠性、安全性得不到长期的保证，使用寿命大打折扣。
GB-T11016.1-1989所述的塑料绝缘和橡皮绝缘电话软线广泛应用于通讯电缆及光纤领域。其导体是将圆铜线轧成薄铜带，然后将一根或若干根薄铜带螺旋卷绕在纤维芯上组成元件而作为导体，或者再由2个或若干个元件绞合成导体。该类产品具有耐弯折性能好，使用寿命长的特点。但是其结构尺寸较小，制造精度要求高，使得生产成本较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐弯折性能好、安全可靠、成本较低的绞合线。
实现本发明目的的技术方案是一种绞合线由中心部分和包覆在中心部分外的绝缘层组成，中心部分由内芯和设置在内芯外侧的导体部分组成；内芯包括中心纤维和以螺旋方式卷绕在中心纤维上的薄铜带，薄铜带的头数为1至3根；中心纤维是规格为200旦尼尔至2000旦尼尔的增强纤维，薄铜带是宽为0.2至4.0毫米、厚为0.02至0.05毫米的铜合金带；导体部分由3至150根线径粗细相同的合金丝围绕内芯进行一次绞合或二次绞合而构成。
本发明的一种优选方案是上述导体部分由3至60根合金丝围绕内芯进行一次绞合而构成，也即导体部分由3至60根合金丝围绕内芯直接进行绞合而构成。
本发明的另一种优选方案是上述导体部分由30至150根合金丝进行二次绞合而构成，也即导体部分先各由3至60根合金丝分别绞合成2至20股绞线后，再将该2至20股绞线围绕内芯进行绞合而构成。
本发明的一种优选方案是上述内芯的中心纤维为200旦尼尔至800旦尼尔的耐热增强纤维，合金丝是线径为0.028至0.18毫米的超细合金丝。
单根合金丝为镍含量为1wt％至45wt％，其余为铜的铜镍合金丝。
本发明的另一种优选方案是上述内芯的中心纤维为400旦尼尔至2000旦尼尔的增强纤维，合金丝的线径为0.05至0.25毫米。
单根合金丝为锡含量为0.1wt％至1wt％，其余为铜的铜锡合金丝、银含量为0.08wt％至5wt％，其余为铜的铜银合金丝或者镁含量为0.1wt％至1wt％，其余为铜的铜镁合金丝。
上述内芯的中心纤维可以为涤纶、尼龙或凯夫拉纤维。
上述绝缘层包覆在导体部分的外表面上，绝缘层采用高分子绝缘材料，主要成分可以为聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(ETFE)、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物(VDF-CTFE)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)、乙烯-三氟乙烯共聚物(ECTFE)或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚4-甲基-1-戊烯(TPX)、热塑性乙丙弹性体(EPDM-PP)、热塑性聚酯弹性体(TPEE)、聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。
上述薄铜带可以是由圆铜合金线经压轮轧制而成的铜合金带。
本发明具有积极的效果：(1)本发明的绞合线采用薄铜带卷绕纤维作为内芯，使得绞合线的耐弯折性能大大提升，抗疲劳强度比普通电器设备的电线电缆提高了80％至300％。(2)本发明的导体部分采用多根合金丝绞合而成，由于过热或机械损伤造成任一部位损坏后，整个电系统仍能正常使用。(3)本发明的采用合金丝替代铜丝进行绞合，合金的耐弯折性比铜丝更好，从而有效的提高了绞合线的耐弯折性能。本发明的合金丝可以是铜合金、镍铬系列合金、不锈钢系列或铁铬铝系列合金。本发明的绞合线的导体部分可以是单一的合金丝绞合而成，也可以是几种不同的合金丝绞合而成。(4)当本发明的绞合线采用较细的中心纤维和超细合金丝时，可制成电加热线。当本发明的绞合线采用较粗的中心纤维和合金丝时，可制成电源线。(5)本发明制成电源线时，内芯中的中心纤维加粗到400旦尼尔至2000旦尼尔，内芯直接与合金丝进行绞合，这一结构的耐弯折性能十分优异，且与薄铜带螺旋卷绕在纤维芯上组成元件再由若干个元件绞合成导体相比，成本优势明显。(6)本发明的绞合线导体部分外部包覆的耐热高分子绝缘材料具有良好的电绝缘性能，较高的使用温度和优良的抗弯折性，从而保证了其使用过程中的可靠性和安全性，有效的延长了绞合线的使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例1的绞合线的立体结构示意图。
图2为本发明实施例1中的内芯的立体结构示意图。
图3为本发明实施例4的绞合线的立体结构示意图。
上述附图中的标记如下：
内芯1，中心纤维11，薄铜带12，
导体部分2，合金丝21，
绝缘层3。
具体实施方式
(实施例1)
见图1，本实施例的绞合线由中心部分和包覆在中心部分外的绝缘层3组成。中心部分由内芯1和设置在内芯1外侧的导体部分2组成。
见图2，内芯1包括中心纤维11和以螺旋绕在中心纤维11上的薄铜带12，薄铜带12的头数为2根。中心纤维11为1500旦尼尔的尼龙纤维。薄铜带12是由圆铜合金线经压轮轧制而成的宽0.3毫米，厚0.025毫米的铜带。
见图1，绞合线的导体部分2是由12根线径粗细相同的合金丝21围绕内芯1进行绞合而构成。单根合金丝21为铜锡合金丝(锡含量为0.3wt％，其余为铜)，线径为0.10毫米。
仍见图1，绝缘层3是主要成分为聚4-甲基-1-戊烯(TPX)的高分子绝缘材料，包覆在绞合线的导体部分2的外部。
加工时，先将经压轮轧制成型的2根薄铜带12以双头方式围绕中心纤维11进行螺旋卷绕，制成内芯1。再将12根合金丝21分别均匀排布在绞线机机架上以内芯1为中心线进行绞合而得到绞合线的中心部分，然后将聚4-甲基-1-戊烯(TPX)在挤出机中加热熔融，所得绞合线的中心部分经过牵引，穿过熔融的高分子绝缘材料后，通过特定的挤出口模中心孔，水冷定型后，即得到聚4-甲基-1-戊烯(TPX)包覆的绞合线。
本实施例的绞合线可作为电源线使用。
(实施例2)
本实施例的绞合线的其余部分与实施例1相同，不同之处在于：单根合金丝21为铜镁合金(镁含量为0.5wt％，其余为铜)丝，线径为0.08毫米。
(实施例3)
本实施例的绞合线的其余部分与实施例1相同，不同之处在于：单根合金丝21为铜银合金(银含量为0.3wt％，其余为铜)丝，线径为0.06毫米。
(实施例4)
见图3，本实施例的绞合线的其余部分与实施例1相同，不同之处在于：绞合线的导体部分2是由42根线径粗细相同的合金丝21等分成6组，每组7根合金丝21各自绞合成1股绞线后，再将6股绞线围绕内芯1进行绞合而构成。
(实施例5)
本实施例的绞合线的其余部分与实施例1相同，不同之处在于：内芯1的中心纤维11为200旦尼尔的尼龙纤维。单根合金丝21为铜镍合金(镍含量为10wt％，其余为铜)丝，线径为0.08毫米。
绝缘层3是主要成分为热塑性乙丙弹性体(EPDM-PP)的高分子绝缘材料。
加工时，先将经压轮轧制成型的2根薄铜带12以双头方式围绕中心纤维11进行螺旋卷绕，制成内芯1。再将12根合金丝21分别均匀排布在绞线机机架上以内芯1为中心线进行绞合而得到绞合线的中心部分，然后将热塑性乙丙弹性体(EPDM-PP)在挤出机中加热熔融，所得绞合线的中心部分经过牵引，穿过熔融的高分子绝缘材料后，通过特定的挤出口模中心孔，水冷定型后收卷，在温度为80至180℃的固态硫化床上进行硫化交联，即得到热塑性乙丙弹性体(EPDM-PP)包覆的电加热绞线。
本实施例的绞合线长期使用温度可以达到150℃，可作为电加热线使用。
(实施例6)
本实施例的绞合线的其余部分与实施例5相同，不同之处在于：单根合金丝21为铜镍合金(镍含量为6wt％，其余为铜)丝，线径为0.07毫米。
(实施例7)
本实施例的绞合线的其余部分与实施例5相同，不同之处在于：单根合金丝21为铜镍合金(镍含量为2wt％，其余为铜)丝，线径为0.07毫米。
(实施例8)
本实施例的绞合线的其余部分与实施例5相同，不同之处在于：绝缘层3是主要成分为四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)的高分子绝缘材料。
加工时，先将经压轮轧制成型的2根薄铜带12以双头方式围绕中心纤维11进行螺旋卷绕，制成内芯1。再将12根合金丝21分别均匀排布在绞线机机架上以内芯1为中心线进行绞合而得到绞合线的中心部分，然后将四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)在挤出机中加热熔融，所得绞合线的中心部分经过牵引，穿过熔融的高分子绝缘材料后，通过特定的挤出口模中心孔，水冷定型后，即得到四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)包覆的电加热绞线。
本实施例的绞合线长期使用温度可以达到250℃，可作为电加热线使用。
Claims (10)
1.一种绞合线，由中心部分和包覆在中心部分外的绝缘层(3)组成，其特征在于：中心部分由内芯(1)和设置在内芯(1)外侧的导体部分(2)组成；内芯(1)包括中心纤维(11)和以螺旋方式卷绕在中心纤维(11)上的薄铜带(12)，薄铜带(12)的头数为1至3根；中心纤维(11)是规格为200旦尼尔至2000旦尼尔的增强纤维，薄铜带(12)是宽为0.2至4.0毫米、厚为0.02至0.05毫米的铜合金带；导体部分(2)由3至150根线径粗细相同的合金丝(21)围绕内芯(1)进行一次绞合或二次绞合而构成。
2.按照权利要求1所述的绞合线，其特征在于：所述导体部分(2)由3至60根合金丝(21)围绕内芯(1)进行一次绞合而构成，也即导体部分(2)由3至60根合金丝(21)围绕内芯(1)直接进行绞合而构成。
3.按照权利要求1所述的绞合线，其特征在于：所述导体部分(2)由30至150根合金丝(21)进行二次绞合而构成，也即导体部分(2)先各由3至60根合金丝(21)分别绞合成2至20股绞线后，再将该2至20股绞线围绕内芯(1)进行绞合而构成。
4.按照权利要求1所述的绞合线，其特征在于：所述内芯(1)的中心纤维(11)为200旦尼尔至800旦尼尔的耐热增强纤维，合金丝(21)是线径为0.028至0.18毫米的超细合金丝。
5.按照权利要求4所述的绞合线，其特征在于：单根合金丝(21)为镍含量为1wt％至45wt％，其余为铜的铜镍合金丝。
6.按照权利要求1所述的绞合线，其特征在于：所述内芯(1)的中心纤维(11)为400旦尼尔至2000旦尼尔的增强纤维，合金丝(21)的线径为0.05至0.25毫米。
7.按照权利要求6所述的绞合线，其特征在于：单根合金丝(21)为锡含量为0.1wt％至1wt％，其余为铜的铜锡合金丝、银含量为0.08wt％至5wt％，其余为铜的铜银合金丝或者镁含量为0.1wt％至1wt％，其余为铜的铜镁合金丝。
8.按照权利要求4、6中任一项所述的绞合线，其特征在于：所述内芯(1)的中心纤维(11)为涤纶、尼龙或凯夫拉纤维。
9.按照权利要求1所述的绞合线，其特征在于：所述绝缘层(3)包覆在导体部分(2)的外表面上，绝缘层(3)采用高分子绝缘材料，主要成分可以为聚四氟乙烯(PTFE)、聚全氟乙丙烯(FEP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氟乙烯(ETFE)、四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物(VDF-CTFE)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)、乙烯-三氟乙烯共聚物(ECTFE)或乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚4-甲基-1-戊烯(TPX)、热塑性乙丙弹性体(EPDM-PP)、热塑性聚酯弹性体(TPEE)、聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)。
10.按照权利要求1所述的绞合线，其特征在于：薄铜带(12)是由圆铜合金线经压轮轧制而成的铜合金带。
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