CN102969045A

CN102969045A - 舰船用400Hz直流单芯电缆及其制造方法

Info

Publication number: CN102969045A
Application number: CN2012104627164A
Authority: CN
Inventors: 李永江; 陆云春
Original assignee: Jiangsu Yuanyang Dongze Cable Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Yuanyang Dongze Cable Co Ltd
Priority date: 2012-11-16
Filing date: 2012-11-16
Publication date: 2013-03-13
Anticipated expiration: 2032-11-16
Also published as: CN102969045B

Abstract

本发明涉及一种舰船用400Hz直流单芯电缆及其制造方法，将多根直径为0.25~0.3mm的镀锡退火铜丝同向束绞成电力电缆导体束，束绞节径比为10~12倍，束绞成股线后按照计算束绞外径的98%~99%配比正圆型压缩模，并对每股电力电缆导体束进行压模处理；在控制电缆导体的外周挤包有控制电缆内绝缘层构成控制电缆线芯，将控制电缆线芯与多股电力电缆导体束绞合成缆芯，然后在缆芯的外周挤包电力电缆绝缘层，在电力电缆绝缘层的外周挤包彩色内护套和外护套。该电缆同时具有电力电缆和控制电缆的功能，且外径尺寸和弯曲半径小，载流量大。

Description

舰船用400Hz直流单芯电缆及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种单芯电缆，特别涉及一种舰船用400Hz直流单芯电缆。本发明还涉及一种舰船用400Hz直流单芯电缆的制造方法。

背景技术

传统舰船装备电力系统采用的均是50Hz，已与流行的配套设备等保持一致，便于设备选型。但随着舰船向大型化、大功率化以及发电机组轻型灵便化发展，目前400Hz的装备系统逐渐用于大型舰船装备，要求有400Hz的专用电缆与之配套。现有技术50Hz的电缆用于400Hz系统时，电缆的电阻因频率增加会有很大的增加，从而带来使用过程中线路电压降增大，制约工程实现预期目的；若进行相同电流负载，采用50Hz电缆则需要增加很大的导体截面，造成成本和费用的增加，以及导体铜材的浪费，而我国很大一部分铜材需要进口，不符合节能要求。

公开号为CN200997323Y的中国实用新型专利公开了一种多功能组合电缆，包括电力电缆线芯和外护套，电力电缆线芯包括电力电缆导体和绝缘层，还包括信号控制电缆线芯，信号控制电缆线芯为两组，每组包括两根线芯导体，每根线芯导体外层为绝缘层，每组信号控制电缆线芯外层为镀锡铜丝编织屏蔽层；两组信号控制电缆线芯与电力电缆线芯对称分布。

公开号为CN102446587A的中国发明专利申请，公开了一种多缆复合型高压电力电缆，高压电力电缆与附加电缆由外护套、保护层、内护套包裹于一条电缆内，组成多缆复合型高压电力电缆。附加电缆可为光缆、射频电缆、通信电缆、控制电缆的任意一种或几种电缆。

以上两专利，虽然实现了电力电缆和控制电缆的结合，但电力电缆线芯由电力电缆导体包裹电力电缆绝缘层而成，控制电缆线芯由控制电缆导体包裹控制电缆绝缘层而成，即电力电缆线芯和控制电缆线芯是相互独立的，只是包裹在一个外护套中，这样就造成电缆整体的外径很大。应用于400Hz系统时，要么载流能力不足，要么占据空间太大，不能满足舰船400Hz系统的需要。

发明内容

本发明的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种舰船用400Hz直流单芯电缆，同时具有电力电缆和控制电缆的功能，且外径尺寸和弯曲半径小，载流量大。

为实现以上目的，本发明所提供的一种舰船用400Hz直流单芯电缆，控制电缆导体的外周挤包有控制电缆内绝缘层和控制电缆外绝缘层构成控制电缆线芯，所述控制电缆线芯与多股电力电缆导体束绞合成缆芯，所述缆芯的外周挤包有电力电缆绝缘层，所述电力电缆绝缘层的外周挤包有彩色内护套，所述彩色内护套的外周挤包有外护套。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：本发明将控制电缆线芯直接与电力电缆导体束进行绞合，打破了将电力电缆线芯与控制电缆线芯各自成绝缘线芯后再绞合的传统，大大降低了电缆整体的外径，同时使控制电缆线芯得到了很好的固定，在相同外径的情况下，大大提高了电缆的载流能力；控制电缆导体外采用双层绝缘且嵌套在电力电缆绝缘层内避免了铜导体毛刺刺穿绝缘造成对控制信号传输的干扰；舰船空间狭小且电缆众多，某根电缆发生损坏很难被检查出，往往需要进行逐根大规模排查，该电缆设有双层护套，外护套内设有彩色内护套，一旦发生外护套开裂或划伤使彩色内护套得以暴露，可以直接认定该电缆报废，彩色比较醒目容易被识别，大大减轻排查的难度，节约时间。

作为本发明的优选方案，所述电力电缆导体束由多根直径为0.25~0.3mm的镀锡退火铜丝同向束绞而成，束绞节径比为10~12倍，束绞成股线后按照计算束绞外径的98%~99%配比正圆型压缩模，并对每股所述电力电缆导体束进行压模处理。采用直径为0.25~0.3mm的镀锡退火铜丝束绞可以保证成缆后比较柔软，易于弯曲，便于适应舰船的空间环境；股线采用按照计算束绞外径98%~99%的正圆型压缩模进行压模，可以使其更密实，进一步减小导体股线的外径。

作为本发明的优选方案，所述镀锡退火铜丝采用IEC 60228标准的Class 6种类。该类铜丝载流能力大，机械性能好。

作为本发明的优选方案，所述控制电缆线芯有两组，每组两根，四根所述控制电缆线芯与所述电力电缆导体束复绞构成所述缆芯，复绞采用与所述电力电缆导体束的自身绞合方向相反的方向进行，复绞节径比为13~15倍；每组所述控制电缆线芯对称分布在缆芯外周。两根控制电缆构成一个回路作为一组，两组对称分布在缆芯外周一方面避免了两组控制电缆之间产生信号干扰；另一方面由于控制电缆嵌套在电力电缆绝缘层内，将其分布在电力电缆导体束外周可以便于其向外散热，而位于缆芯中心的电力电缆导体束由于金属的导热系数大可以很容易地将热量传递到外周。

作为本发明的优选方案，所述控制电缆内绝缘层为高绝缘电阻乙丙橡胶绝缘层，所述控制电缆外绝缘层为高耐热乙丙橡胶绝缘层。控制电缆内绝缘层采用高绝缘电阻乙丙橡胶确保其绝缘性能，控制电缆外绝缘层采用高耐热乙丙橡胶可以防止控制电缆的外形产生形变。

作为本发明的优选方案，所述电力电缆绝缘层为介电常数不大于2.5的乙丙橡胶绝缘层，其耐热温度为105℃，所述电力电缆绝缘层的标称厚度为2.0mm，最小厚度不小于标称值的90%，最大厚度不大于标称值的110%，且任一垂直截面测得的直径偏差不超过10%。介电常数不大于2.5的乙丙橡胶其绝缘性能好，选用耐热温度为105℃的乙丙橡胶绝缘层可以提高电力电缆的载流能力。

作为本发明的优选方案，所述彩色内护套为阻燃聚氨酯内护套，所述外护套为耐低温耐磨聚氨酯外护套，所述阻燃聚氨酯内护套的挤包厚度为护套总厚度的50%~60%。一旦发生外护套开裂或划伤使彩色内护套得以暴露，说明40%~50%的护套厚度已经损坏，可以直接认定该电缆报废，容易被识别出来，大大减轻排查的难度，节约时间；内护套采用阻燃聚氨酯以保证阻燃性能，外护套采用耐低温耐磨聚氨酯以满足舰船恶劣的工作环境。

本发明的另一个目的在于，提供一种舰船用400Hz直流单芯电缆的制造方法，该方法制造而成的电缆同时具有电力电缆和控制电缆的功能，且外径尺寸和弯曲半径小，载流量大。

为实现以上目的，本发明所提供的舰船用400Hz直流单芯电缆的制造方法，依次包括以下步骤：将多根直径为0.25~0.3mm的镀锡退火铜丝同向束绞成电力电缆导体束，束绞节径比为10~12倍，束绞成股线后按照计算束绞外径的98%~99%配比正圆型压缩模，并对每股所述电力电缆导体束进行压模处理；在控制电缆导体的外周挤包有控制电缆内绝缘层和控制电缆外绝缘层构成控制电缆线芯，将所述控制电缆线芯与多股所述电力电缆导体束绞合成缆芯，然后在所述缆芯的外周挤包电力电缆绝缘层，在所述电力电缆绝缘层的外周挤包彩色内护套和外护套。

相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：本发明将控制电缆线芯直接与电力电缆导体束进行绞合，打破了将电力电缆线芯与控制电缆线芯各自成绝缘线芯后再绞合的传统，大大降低了电缆整体的外径，同时使控制电缆线芯得到了很好的固定，在相同外径的情况下，大大提高了电缆的载流能力；采用直径为0.25~0.3mm的镀锡退火铜丝束绞可以保证成缆后比较柔软，易于弯曲，便于适应舰船的空间环境；股线采用按照计算束绞外径98%~99%的正圆型压缩模进行压模，可以使其更密实，进一步减小导体股线的外径。控制电缆导体外采用双层绝缘且嵌套在电力电缆绝缘层内避免了铜导体毛刺刺穿绝缘造成对控制信号传输的干扰；舰船空间狭小且电缆众多，某根电缆发生损坏很难被检查出，往往需要进行逐根大规模排查，该电缆设有双层护套，外护套内设有彩色内护套，一旦发生外护套开裂或划伤使彩色内护套得以暴露，可以直接认定该电缆报废，容易被识别出来，大大减轻排查的难度，节约时间。

作为本发明的优选方案，所述控制电缆线芯有两组，每组两根，四根所述控制电缆线芯与所述电力电缆导体束复绞构成所述缆芯，复绞采用与所述电力电缆导体束的自身绞合方向相反的方向进行，复绞节径比为13~15倍；每组所述控制电缆线芯对称分布在所述缆芯外周。

作为本发明的优选方案，所述控制电缆内绝缘层为高绝缘电阻乙丙橡胶绝缘层，所述控制电缆外绝缘层为高耐热乙丙橡胶绝缘层；所述电力电缆绝缘层为介电常数不大于2.5的乙丙橡胶绝缘层，其耐热温度为105℃，所述电力电缆绝缘层的标称厚度为2.0mm，最小厚度不小于标称值的90%，最大厚度不大于标称值的110%，且任一垂直截面测得的直径偏差不超过10%；所述彩色内护套为阻燃聚氨酯内护套，所述外护套为耐低温耐磨聚氨酯外护套，所述阻燃聚氨酯内护套的挤包厚度为护套总厚度的50%~60%，护套总标称厚度为2.0mm。

附图说明

图1为本发明舰船用400Hz直流单芯电缆的结构示意图。

图中：1.电力电缆导体束；2.控制电缆导体；3.控制电缆内绝缘层；4.控制电缆外绝缘层；5.电力电缆绝缘层；6.彩色内护套；7.外护套。

具体实施方式

实施例一

如图1所示，本发明的舰船用400Hz直流单芯电缆按以下步骤制造：将多根直径为0.25mm的镀锡退火铜丝同向束绞成电力电缆导体束1，束绞节径比为10倍，束绞成股线后按照计算束绞外径的98%配比正圆型压缩模，并对每股电力电缆导体束1进行压模处理，镀锡退火铜丝采用IEC 60228标准的Class 6种类。

在控制电缆导体2的外周挤包有控制电缆内绝缘层3和控制电缆外绝缘层4构成控制电缆线芯，控制电缆内绝缘层3采用高绝缘电阻乙丙橡胶绝缘层，控制电缆外绝缘层4采用高耐热乙丙橡胶绝缘层，控制电缆内绝缘层3和控制电缆外绝缘层4的绝缘电阻和耐温等级均高于电力线芯最高额定工作温度，且进行双层共挤。控制电缆线芯设有两组，每组两根，四根控制电缆线芯与电力电缆导体束复绞构成缆芯，复绞采用与电力电缆导体束的自身绞合方向相反的方向进行，复绞节径比为13倍，每组控制电缆线芯对称分布在缆芯外周。

接着在缆芯的外周挤包电力电缆绝缘层5，电力电缆绝缘层5采用介电常数不大于2.5的乙丙橡胶绝缘层，其耐热温度为105℃，电力电缆绝缘层的标称厚度为2.0mm，最小厚度不小于标称值的90%，最大厚度不大于标称值的110%，且任一垂直截面测得的直径偏差不超过10%。

最后在电力电缆绝缘层5的外周挤包彩色内护套6和外护套7。彩色内护套6采用橙色阻燃聚氨酯内护套，外护套7采用耐低温耐磨聚氨酯外护套，阻燃聚氨酯内护套的挤包厚度为护套总厚度的50%，护套总标称厚度为2.0mm。

实施例二

如图1所示，本发明的舰船用400Hz直流单芯电缆按以下步骤制造：将多根直径为0.28mm的镀锡退火铜丝同向束绞成电力电缆导体束1，束绞节径比为11倍，束绞成股线后按照计算束绞外径的98%配比正圆型压缩模，并对每股电力电缆导体束1进行压模处理，镀锡退火铜丝采用IEC 60228标准的Class 6种类。

在控制电缆导体2的外周挤包有控制电缆内绝缘层3和控制电缆外绝缘层4构成控制电缆线芯，控制电缆内绝缘层3采用高绝缘电阻乙丙橡胶绝缘层，控制电缆外绝缘层4采用高耐热乙丙橡胶绝缘层，控制电缆内绝缘层3和控制电缆外绝缘层4的绝缘电阻和耐温等级均高于电力线芯最高额定工作温度，且进行双层共挤。控制电缆线芯设有两组，每组两根，四根控制电缆线芯与电力电缆导体束复绞构成缆芯，复绞采用与电力电缆导体束的自身绞合方向相反的方向进行，复绞节径比为14倍，每组控制电缆线芯对称分布在缆芯外周。

最后在电力电缆绝缘层5的外周挤包彩色内护套6和外护套7。彩色内护套6采用黄色阻燃聚氨酯内护套，外护套7采用耐低温耐磨聚氨酯外护套，阻燃聚氨酯内护套的挤包厚度为护套总厚度的55%，护套总标称厚度为2.0mm。

实施例三

如图1所示，本发明的舰船用400Hz直流单芯电缆按以下步骤制造：将多根直径为0.3mm的镀锡退火铜丝同向束绞成电力电缆导体束1，束绞节径比为12倍，束绞成股线后按照计算束绞外径的99%配比正圆型压缩模，并对每股电力电缆导体束1进行压模处理，镀锡退火铜丝采用IEC 60228标准的Class 6种类。

在控制电缆导体2的外周挤包有控制电缆内绝缘层3和控制电缆外绝缘层4构成控制电缆线芯，控制电缆内绝缘层3采用高绝缘电阻乙丙橡胶绝缘层，控制电缆外绝缘层4采用高耐热乙丙橡胶绝缘层，控制电缆内绝缘层3和控制电缆外绝缘层4的绝缘电阻和耐温等级均高于电力线芯最高额定工作温度，且进行双层共挤。控制电缆线芯设有两组，每组两根，四根控制电缆线芯与电力电缆导体束复绞构成缆芯，复绞采用与电力电缆导体束的自身绞合方向相反的方向进行，复绞节径比为15倍，每组控制电缆线芯对称分布在缆芯外周。

最后在电力电缆绝缘层5的外周挤包彩色内护套6和外护套7。彩色内护套6采用红色阻燃聚氨酯内护套，外护套7采用耐低温耐磨聚氨酯外护套，阻燃聚氨酯内护套的挤包厚度为护套总厚度的60%，护套总标称厚度为2.0mm。

对实施例一至实施例三的电缆进行最小弯曲半径测试，测试结果如表1所示。

表 1

	标准要求	实施例一	实施例二	实施例三
					最小弯曲半径	6D	3.3D	3.5D	3.8D

对实施例一至实施例三的电缆进行耐压测试，测试结果如表2所示。

表 2

	试验条件	实施例一	实施例二	实施例三
					耐压试验	4000V/5分钟	通过	通过	通过

实施例一至实施例三的电缆最小弯曲半径可达3~4倍电缆外径，远小于《中华人民共和国国家标准GB/T13029.1~13029.3-91 船用电缆的选择和敷设》中对普通结构电缆6倍电缆外径的最小弯曲半径要求；此外，该电缆具备经受交流4000V/5分钟的耐压试验，能够在-40℃~+90℃的环境温度下运行工作；额定载流量大，长期额定载流量为600安，短路1秒钟的载流量可达2000安。

以上所述仅为本发明之较佳可行实施例而已，非因此局限本发明的专利保护范围。除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims

1.一种舰船用400Hz直流单芯电缆，其特征在于：控制电缆导体的外周挤包有控制电缆内绝缘层和控制电缆外绝缘层构成控制电缆线芯，所述控制电缆线芯与多股电力电缆导体束绞合成缆芯，所述缆芯的外周挤包有电力电缆绝缘层，所述电力电缆绝缘层的外周挤包有彩色内护套，所述彩色内护套的外周挤包有外护套。

2.根据权利要求1所述的舰船用400Hz直流单芯电缆，其特征在于，所述电力电缆导体束由多根直径为0.25~0.3mm的镀锡退火铜丝同向束绞而成，束绞节径比为10~12倍，束绞成股线后按照计算束绞外径的98%~99%配比正圆型压缩模，并对每股所述电力电缆导体束进行压模处理。

3.根据权利要求2所述的舰船用400Hz直流单芯电缆，其特征在于，所述镀锡退火铜丝采用IEC 60228标准的Class 6种类。

4.根据权利要求1或2或3所述的舰船用400Hz直流单芯电缆，其特征在于，所述控制电缆线芯有两组，每组两根，四根所述控制电缆线芯与所述电力电缆导体束复绞构成所述缆芯，复绞采用与所述电力电缆导体束的自身绞合方向相反的方向进行，复绞节径比为13~15倍；每组所述控制电缆线芯对称分布在所述缆芯外周。

5.根据权利要求1所述的舰船用400Hz直流单芯电缆，其特征在于，所述控制电缆内绝缘层为高绝缘电阻乙丙橡胶绝缘层，所述控制电缆外绝缘层为高耐热乙丙橡胶绝缘层。

6.根据权利要求1所述的舰船用400Hz直流单芯电缆，其特征在于，所述电力电缆绝缘层为介电常数不大于2.5的乙丙橡胶绝缘层，其耐热温度为105℃，所述电力电缆绝缘层的标称厚度为2.0mm，最小厚度不小于标称值的90%，最大厚度不大于标称值的110%，且任一垂直截面测得的直径偏差不超过10%。

7.根据权利要求1所述的舰船用400Hz直流单芯电缆，其特征在于，所述彩色内护套为阻燃聚氨酯内护套，所述外护套为耐低温耐磨聚氨酯外护套，所述阻燃聚氨酯内护套的挤包厚度为护套总厚度的50%~60%。

8.一种舰船用400Hz直流单芯电缆的制造方法，其特征是，依次包括以下步骤：将多根直径为0.25~0.3mm的镀锡退火铜丝同向束绞成电力电缆导体束，束绞节径比为10~12倍，束绞成股线后按照计算束绞外径的98%~99%配比正圆型压缩模，并对每股所述电力电缆导体束进行压模处理；在控制电缆导体的外周挤包有控制电缆内绝缘层和控制电缆外绝缘层构成控制电缆线芯，将所述控制电缆线芯与多股所述电力电缆导体束绞合成缆芯，然后在所述缆芯的外周挤包电力电缆绝缘层，在所述电力电缆绝缘层的外周挤包彩色内护套和外护套。

9.根据权利要求8所述的舰船用400Hz直流单芯电缆的制造方法，其特征在于，所述控制电缆线芯有两组，每组两根，四根所述控制电缆线芯与所述电力电缆导体束复绞构成所述缆芯，复绞采用与所述电力电缆导体束的自身绞合方向相反的方向进行，复绞节径比为13~15倍；每组所述控制电缆线芯对称分布在所述缆芯外周。

10.根据权利要求8所述的舰船用400Hz直流单芯电缆的制造方法，其特征在于，所述控制电缆内绝缘层为高绝缘电阻乙丙橡胶绝缘层，所述控制电缆外绝缘层为高耐热乙丙橡胶绝缘层；所述电力电缆绝缘层为介电常数不大于2.5的乙丙橡胶绝缘层，其耐热温度为105℃，所述电力电缆绝缘层的标称厚度为2.0mm，最小厚度不小于标称值的90%，最大厚度不大于标称值的110%，且任一垂直截面测得的直径偏差不超过10%；所述彩色内护套为阻燃聚氨酯内护套，所述外护套为耐低温耐磨聚氨酯外护套，所述阻燃聚氨酯内护套的挤包厚度为护套总厚度的50%~60%，护套总标称厚度为2.0mm。