CN101728012A - 铠装电缆 - Google Patents

Abstract

本发明是关于对铠装电缆的改进，其特征是铠装层由非圆型单线绞合，非圆型单线为铝包钢芯线。实用新型铠装电缆相对于现有铠装电缆，不仅具有更高的抗拉和抗压强度，具有更高径向和纵向机械保护力，抗外界破坏力强，而且具有接地和故障短路容量大，并且具有防水、防鼠、防蚁、阻燃、防电磁屏蔽干扰、防雷等功能，使用寿命更长，还具有重量轻，并可以在普通绞线设备上生产完成铠装，生产速度快，是现有铠装3倍左右。

Description

铠装电缆

技术领域

本发明是关于对铠装电缆的改进，尤其涉及一种具有更高径向和纵向机械保护力，故障短路电流大，同时具有防水、防鼠、防蚁、阻燃、防电磁屏蔽干扰、防雷等功能，使用寿命更长的铠装电缆。

背景技术

铠装电缆，主要用于工作中可承受一定机械外力的场合，铠装电缆通常分为两种基本形式，即钢丝缠绕铠装和钢带绕包铠装，同时铠装层可以代替接地线。钢带铠装电缆常用于承受一定正压力(挤压力)而不受拉力场合，如土壤直埋敷设；钢丝铠装电缆主要敷设于既有一定正压力又有纵向拉力作用场合，如水中、垂直竖井或落差较大场合，但承受纵向拉力能力仍较低。目前尽管其大量应用，但在实际使用过程中暴露出许多问题：一铠装用钢丝抗拉强度仅为345～495MPa，铠装钢带抗拉强度＜370MPa，因而承受外力不够大；二钢丝、钢带电阻相对较大(钢丝导电率9％IACS)，故障短路容量小，运行故障率高，不能用于重要场合，更不能用于雷电活动频繁地区；三铠装钢丝、钢带表面锌层由于电化学反应容易腐蚀脱落，铠装层使用寿命短；四钢丝、钢带铠装缝隙较大，一是当外护套破裂后极容易进水或纵向受潮，导致电缆故障率大幅提高，缩短了电缆使用寿命，增加了线路运行维护费用，二容易使白蚁进入或老鼠破坏，易破坏铠装内的内护层、绝缘层，造成电缆相间短路，引发运行故障；五铠装钢丝、钢带导磁率高，屏蔽效果差，不能用于电磁干扰严重地方使用；六钢丝铠装表面不平整，易起“灯笼”，钢带铠装容易因搭盖突起，不仅降低了铠装效果，而且易损伤外护套，通常需在铠装层外增加二层包带，效果也不理想；七铠装层重量大(钢密度7.8g/cm³)，运输费用大，施工难度也大；八因钢丝、钢带硬度和弹性大，铠装需专用铠装设备，且生产效率低，一般铠装速度低于10m/min。

中国专利CN2749028公开的承荷矿用电缆，采用先缠绕钢丝再绕包有钢带铠装，使得电缆既有较高抗拉强度，又有很高的抗冲击、抗张力、抗挤压能力，提高了电缆抗外力破损的安全性。此铠装仅是综合钢丝铠装和钢带铠装两者优点，所能达到的仅是同时具有较强的抗拉和抗压，但其他缺点仍未得到克服。

中国专利CN201266507公开的铠装电缆，采用钢丝型单线铠装，利用钢丝可以承受较大的拉力，型单线可以构成一个整体起到类似于钢带功能，抗冲击、抗张力、抗挤压，使之既具有钢丝铠装的优点，又具有钢带铠装优点。同样其达到的仅是两者铠装功能组合，以及克服钢丝、钢带铠装缝隙较大的缺点，其他缺点仍未得到克服。

申请人在先申请专利CN2837992铠装电缆，铠装层采取碳纤维复合材料。同样解决的是抗拉和抗压同时提高，其不足：一是成本较高，给推广带来不利，二是铠装层为绝缘体，不能代替中性或接地线使用。

上述不足仍有值得改进的地方。

本发明内容

本发明目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种既具有更高的抗拉和抗压能力，又能克服现有铠装的种种不足的铠装电缆。

本发明目的实现，主要改进是不仅铠装结构采用截面为非圆型线的型单线绞合铠装，而且铠装型单线采用铝包钢芯复合结构，从而克服上述现有技术的不足，实现本发明目的。具体说，本发明铠装电缆，包括绝缘缆芯和外金属铠装层，其特征在于铠装层由非圆型单线绞合，所说非圆型单线为铝包钢芯线。

本发明所说：

绝缘缆芯，包括绝缘单芯，以及绝缘多芯，此与现有技术铠装电缆相同。

非圆型单线，类似于导线或电缆用异型型线导体，例如铠装型单线截面可以为Z型、瓦形、梯形、弓形、扇形、人字形等常用异型型线截面。

铝包钢芯异型型单线，为确保有较高导电率和绞合紧压系数等，一种较好为单边铝层厚度大于0.1mm，例如在0.1-0.8mm，过厚一会在保证强度下增加截面积，二会降低装层性能。其内芯钢线截面不限，例如可以是圆形，也可以是异型型线截面，例如梯形、Z形，扇形等，钢芯截面应≥1mm2，截面过小会出现前述铝层过厚不足。铝包钢线中的钢线可以是高强或特高强钢丝，也可以为非磁性无锈钢丝或殷钢丝。

绞合方式，与现有技术绞合型线导线相同。

本发明铠装电缆，由于采用铝包钢异型型线绞合作为铠装层，相对于现有技术，因铝包钢线具有更大的抗拉强度，抗拉强度在700～2200Mpa，且导电率较钢丝或钢带高，导电率范围在14％IACS～40％IACS，加之采用型线结构绞合铠装。使得铠装电缆不仅具有更高的抗拉和抗压强度，从而具有很高的径向和纵向机械保护功能，抗外界破坏力强；而且接地和故障短路容量大，抗雷能力强，可以用于雷电活动频繁地区使用，并且其铠装层相对高的导电率，可用于充当中性线芯或接地线芯使用，可减少一根绝缘线芯，有利于降低成本。特别是：铝包钢型线，表面铝层比热容相对较钢大，因而具有较强的散热能力，在电缆着火时，能够延长电缆的运行时间，为着火后施救提供宝贵时间；其次，表面铝层相对较钢软得多，因而具有更高的紧压系数，绞合铠装平整、紧密，填充系数大，填充系大于93％(型钢线为86-90％)，完全无缝隙，阻水和防虫能力强(白蚁、老鼠不易进入破坏)，绞合紧密还具有在着火时能阻隔氧气进入铠装层内，因而具有一定阻燃功能，可减少电缆阻燃材料应用；再就是，表面铝层导磁率低于铠装钢丝、钢带，其铝-钢复合结构可起到电磁屏蔽作用，可以用于电磁干扰严重地方使用；另外，铝包钢线密度小，根据导电率不同密度范围为4.64～7.14g/cm³，小于钢丝密度7.8g/cm³，在相同截面情况下，铠装层重量轻，不仅可以节约运输成本，而且更方便敷设；铝、钢双金属紧密结合，不会产生镀锌铠装层因电化学反应腐蚀现象，大大增强了电缆的安全性，并可以大大延长铠装使用寿命；此外，铝包钢线相对较钢丝、钢带硬度低，因而可以在普通绞线设备上生产完成铠装，并且生产速度快(速度达28～35m/min)，生产效率高，达到现有铠装3倍左右。这些优点是现有技术铠装电缆所不具备，并且在行业中首次将铝包钢芯线用于电缆铠装，是电缆行业一大创新，突破了铝包钢线在电缆中的应用范围。

以下结合若干个优化具体实施例，示例性说明及帮助进一步理解本发明实质，但实施例具体细节仅是为了说明本发明，并不代表本发明构思下全部技术方案，因此不应理解为对本发明总的技术方案限定，一些在技术人员看来，不偏离本发明构思的非实质性增加和/或改动，例如以具有相同或相似技术效果的技术特征简单改变或替换，均属本发明保护范围。

附图说明

图1为第一实施例结构示意图。

图2为第二实施例结构示意图。

图3为第二实施例结构示意图。

图4为第四实施例结构示意图。

图5为第五实施例结构示意图。

图6为第六实施例结构示意图。

具体实施方式

实施例1：参见图1，本发明铠装电缆，由三根有圆导体1和绝缘2组成的绝缘线芯，绝缘线芯间有填充3，成缆后绕包包带4，挤包内护5，后用铝包高强圆形钢丝制成的瓦型单线6绞合铠装，并进行紧压，使紧压系数达到93％以上，最后挤包外护层7。

实施例2：参见图2，如实施例1，绝缘缆芯为有4根扇形导体1及绝缘2组成，成缆后绕包包带4，挤包内护5，用铝包扇形钢丝制成的瓦型单线6绞合铠装，外挤包外护层7。此结构在同样截面下，具有更大的导电截面，并可省略成圆填充。

实施例3：参见图3，同实施例1，其中铠装层为铝包圆形钢丝制成的Z.形型单线6。

实施例4：参见图4，同实施例1，其中铠装层的铝包钢型单线6，相邻型单线中钢芯分别为圆形和扇形制成的瓦形型单线。

实施例5：参见图5，同实施例1，其中各绝缘线芯有内外屏蔽和金属屏蔽(图中未显示)，铠装铝包钢型单线内钢丝为瓦型，铠装型单线6也为瓦型。

实施例6：参见图6，同实施例1，绝缘缆芯为5芯结构电缆，其中中心为圆绝缘线芯8，外周有4个扇形绝缘线芯9，铠装铝包钢型单线6为Z形，内钢丝相间分别为圆形和Z形。

上述实施例中，铝包钢芯型线的铝层单面厚度在0.1-0.8mm，钢芯截面

1mm2，视具体铠装电缆使用场合和要求选择确定，铠装层填充系数≥93％。

对于本领域技术人员来说，在本专利构思及具体实施例启示下，能够从本专利公开内容及常识直接导出或联想到的一些变形，本领域普通技术人员将意识到也可采用其他方法，或现有技术中常用公知技术的替代，以及特征间的相互不同组合，例如还可以变化出多种结构形式铠装电缆，铠装铝包钢型单线截面变化，以及内钢丝截面变化，等等的非实质性改动，同样可以被应用，都能实现与上述实施例基本相同功能和效果，不再一一举例展开细说，均属于本专利保护范围。

Claims (6)

1.铠装电缆，包括绝缘缆芯和外金属铠装层，其特征在于铠装层由非圆型单线绞合，所说非圆型单线为铝包钢芯线。

2.根据权利要求1所述铠装电缆，其特征在于型单线截面为梯形或Z形。

3.根据权利要求1所述铠装电缆，其特征在于铝包钢芯型单线的铝层单面厚度0.1-0.8mm。

4.根据权利要求1、2或3所述铠装电缆，其特征在于铝包钢芯型单线的钢芯截面≥1mm²。

5.根据权利要求4所述铠装电缆，其特征在于绞合铠装层填充系数≥93％。

6.根据权利要求1、2、3所述铠装电缆，其特征在于绞合铠装层填充系数≥93％。

Images