CN103151103B - 一种单芯及多芯储电电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及单芯及多芯储电电缆，单芯储电电缆包括单芯电缆本体。单芯电缆本体从里到外依次设有活性铅粉层、玻璃纤维软管层、金属芯网编织层、带孔绝缘层、密封轧纹金属铠装套管层和第一护套层，密封轧纹金属铠装套管层内表面喷涂有过氧化铅胶状物，玻璃纤维软管层与密封轧纹金属铠装套管层之间充装有电解液。多芯储电电缆包括多芯电缆本体，多芯电缆本体包括由至少两根上述的单芯电缆本体绞合而成的缆芯，且各单芯电缆本体相串联，缆芯的外侧从内到外依次设有包带垫层和第二护套层，缆芯与包带垫层之间填充有填充物。本发明在保证能够用于LED照明、直流电气等的电能传输的前提下，减少了电缆的耗铜量。

Description

一种单芯及多芯储电电缆
技术领域
本发明涉及一种电缆，具体涉及一种单芯及多芯储电电缆。
背景技术
目前，全球金属铜的用量在迅猛增长，特别是电线电缆行业增长飞速。仅据初步统计，中国2012年线缆导体金属铜消耗量约380万吨，其中，大型电力电缆占65%～70%，低压民用塑料线占30%～35%（即：114～133万吨）。如以每吨金属铜6万元人民币计算，仅民用低压塑料线全国每年金属铜消耗资金为684～798亿人民币，数量非常惊人。因此，有必要研发出一种既能保证电能传输，又能减少金属铜消耗的电缆。
发明内容
本发明的目的是提供一种单芯及多芯储电电缆，在保证能够用于LED照明（包括路灯）、直流电气等的电能传输的前提下，减少电缆的耗铜量。
本发明所述的单芯储电电缆，包括单芯电缆本体和设置在其两端的热缩帽，热缩帽上设置有阴极柱和阳极柱，单芯电缆本体截面从里到外依次设置有活性铅粉层、玻璃纤维软管层、金属芯网编织层、带孔绝缘层、密封轧纹金属铠装套管层和第一护套层，在密封轧纹金属铠装套管层内表面喷涂有过氧化铅胶状物，在玻璃纤维软管层与密封轧纹金属铠装套管层之间充装有电解液，所述阳极柱与密封轧纹金属铠装套管层连接，所述阴极柱与活性铅粉层连接，在单芯电缆本体其中一端的热缩帽上设置有能够将热缩帽内气体自动排出，以及能够向热缩帽内电缆注水的装置。
所述金属芯网编织层是由直径为0.2～0.4㎜的金属合金丝编织而成的网状结构，其编织密度为70～90%左右，材料可采用不锈钢合金、锌合金等。
所述带孔绝缘层材料为尼龙或PE塑料，其上开设有孔径为0.2～0.5㎜的径向通孔，通孔在带孔绝缘层上的密度为50～60%。
所述带孔绝缘层还可为尼龙编织层，其编织密度为50～60%。
所述能够将热缩帽内气体自动排出的装置为自动放气阀，能够向热缩帽内电缆注水的装置为注水阀。
所述能够将热缩帽内气体自动排出，以及能够向热缩帽内电缆注水的装置为双向压力阀。
密封轧纹金属铠装套管层可用耐酸材料，如不锈钢合金等。电解液可采用稀硫酸。
本发明所述的多芯储电电缆，包括多芯电缆本体和设置在其两端的热缩帽，热缩帽上设置有阴极柱和阳极柱，多芯电缆本体包括由至少两根上述的单芯电缆本体绞合而成的缆芯，且各单芯电缆本体相串联，在缆芯的外侧从内到外依次设置有包带垫层和第二护套层，在缆芯与包带垫层之间填充有填充物，所述阳极柱与密封轧纹金属铠装套管层连接，所述阴极柱与活性铅粉层连接，在多芯电缆本体其中一端的热缩帽上设置有能够将热缩帽内气体自动排出，以及能够向热缩帽内电缆注水的装置。
所述填充物为石棉，或为玻璃丝绳，或为聚苯乙烯绳。
第一、第二护套层材料可采用阻燃硅橡胶或柔性氯磺化聚乙烯等耐酸碱材料。
该储电电缆在其内部进行充电和放电的化学变化，储电电缆内的阳极（PbO2）及阴极（Pb）浸在电解液（稀硫酸）中，两极之间会产生2～4.5V的电压，根据铅蓄电池的原理，经充放电，阴阳电极及电解液会发生如下变化：
放电反应：
PbO2+2H2SO4+Pb→PbSO4+2H2O+ PbSO4
PbO2中Pb的化合价降低，被还原，负电荷流动，活性铅粉层中Pb的化合价升高，正电荷流动。
蓄电池连接外部电路放电时，稀硫酸即会与阴、阳极板上的活性物质产生反应，生成新化合物（PbSO4），经放电，硫酸成分从电解液中释出，放电愈久，硫酸浓度愈低，所消耗之成分与放电量成比例，只要测得电解液中的硫酸浓度，亦即测其比重，即可得知放电量或残余电量。
充电反应（必须在通电条件下）：
PbSO4+2H2O+ PbSO4→PbO2+2H2SO4+Pb
第一个PbSO4中铅的化合价升高，被氧化，正电荷流入正极，第二个PbSO4中铅的化合价降低，被还原，负电荷流入负极。
由于放电时在阳极板、阴极板上产生的硫酸铅会在充电时被分解还原成硫酸、铅及过氧化铅，因此电池内电解液的浓度逐渐增加，亦即电解液之比重上升，并逐渐回复到放电前的浓度，这种变化显示出蓄电池中的活性物质已还原到可以再度供电的状态，当两极的硫酸铅被还原成原来的活性物质时，即等于充电结束，阴极板就产生铅，阳极板则产生氧，充电到最后阶段时，电流几乎都用于水的电解因而电解液会减少，此时应补充水。
本发明所述的单芯储电电缆能够产生约4.2V的电压，而多芯储电电缆则可根据串联的单芯储电电缆的数量产生4.2V倍数的电压，故能够适用于LED照明（包括路灯）、直流电气等的电能传输，由于单芯及多芯储电电缆内均基本上不含金属铜，从而有效避免了LED照明（包括路灯）、直流电气等所用电缆的金属铜的消耗。 
附图说明
图1为本发明所述单芯储电电缆横截面的示意图；
图2为本发明所述多芯储电电缆横截面的示意图；
图3为本发明所述单芯及多芯储电电缆端头一种具体结构的剖视示意图；
图4为本发明所述单芯及多芯储电电缆端头另一种具体结构的剖视示意图。
具体实施方式
现结合附图对本发明作进一步详细说明。
如图1、图3所示的单芯储电电缆，包括单芯电缆本体8和设置在其两端的热缩帽13，热缩帽13上设置有阴极柱16和阳极柱15，单芯电缆本体从里到外依次设置有活性铅粉层1、玻璃纤维软管层2、金属芯网编织层3、带孔绝缘层4、密封轧纹金属铠装套管层6和第一护套层7，在密封轧纹金属铠装套管层6内表面喷涂有过氧化铅胶状物，在玻璃纤维软管层2与密封轧纹金属铠装套管层6之间充装有电解液5，阳极柱15与密封轧纹金属铠装套管层6连接，阴极柱16与活性铅粉层1连接，在单芯电缆本体其中一端的热缩帽13上设置有能够将储电电缆内气体自动排出，以及能够向热缩帽13内的储电电缆注水的双向压力阀14。
金属芯网编织层3是由直径为0.2㎜的不锈钢合金丝编织而成的网状结构，其编织密度为80%。带孔绝缘层4材料为PE塑料（亦可为尼龙），其上开设有孔径为0.2㎜的径向通孔，通孔在带孔绝缘层上的密度为50%。第一护套层材料可采用阻燃硅橡胶。
上述单芯储电电缆中的金属芯网编织层3还可由直径为0.3㎜或0.4㎜的锌合金丝编织而成的网状结构，其编织密度亦可为70%或90%；带孔绝缘层4上开设的径向通孔的孔径还可为0.35㎜或0.5㎜，径向通孔在带孔绝缘层上的密度还可为55%或60%；带孔绝缘层4亦可为尼龙编织层，其编织密度为50%，还可为55%或60%。
如图2所示的一种多芯储电电缆，包括多芯电缆本体和设置在其两端的热缩帽13，热缩帽13上设置有阴极柱16和阳极柱15，多芯电缆本体包括由七根上述的单芯电缆本体8绞合而成的缆芯，且各单芯电缆本体8相串联，在缆芯的外侧从内到外依次设置有包带垫层10和第二护套层11，第二护套层材料可采用柔性氯磺化聚乙烯材料。在缆芯与包带垫层10之间填充有填充物9，填充物9为石棉（亦可为玻璃丝绳或聚苯乙烯绳），阳极柱15与密封轧纹金属铠装套管层6连接，阴极柱16与活性铅粉层1连接，在多芯电缆本体其中一端的热缩帽13上设置有能够将储电电缆内气体自动排出，以及能够向热缩帽13内的储电电缆注水的双向压力阀14。
如图4所示，本发明所述的单芯或多芯储电电缆中，能够将热缩帽13内储电电缆气体自动排出的装置亦可为自动放气阀17，能够向热缩帽13内的储电电缆注水的装置亦可为注水阀18。

Claims (10)

1.一种单芯储电电缆，包括单芯电缆本体（8）和设置在其两端的热缩帽（13），热缩帽上设置有阴极柱（16）和阳极柱（15），其特征在于：单芯电缆本体从里到外依次设置有活性铅粉层（1）、玻璃纤维软管层（2）、金属芯网编织层（3）、带孔绝缘层（4）、密封轧纹金属铠装套管层（6）和第一护套层（7），在密封轧纹金属铠装套管层内表面喷涂有过氧化铅胶状物，在玻璃纤维软管层（2）与密封轧纹金属铠装套管层（6）之间充装有电解液（5），所述阳极柱与密封轧纹金属铠装套管层连接，所述阴极柱与活性铅粉层连接，在单芯电缆本体其中一端的热缩帽上设置有能够将热缩帽内气体自动排出，以及能够向电缆内内注水的装置。
2.根据权利要求1所述的单芯储电电缆，其特征在于：所述金属芯网编织层（3）是由直径为0.2～0.4㎜的金属合金丝编织而成的网状结构，其编织密度为70～90%。
3.根据权利要求1所述的单芯储电电缆，其特征在于：所述带孔绝缘层（4）材料为尼龙或PE塑料，其上开设有孔径为0.2～0.5㎜的径向通孔，通孔在带孔绝缘层上的密度为50～60%。
4.根据权利要求1所述的单芯储电电缆，其特征在于：所述带孔绝缘层（4）为尼龙编织层，其编织密度为50～60%。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的单芯储电电缆，其特征在于：所述能够将热缩帽（13）内气体自动排出的装置为自动放气阀（17），能够向热缩帽内电缆注水的装置为注水阀（18）。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的单芯储电电缆，其特征在于：所述能够将热缩帽（13）内气体自动排出，以及能够向热缩帽内电缆注水的装置为双向压力阀（14）。
7.一种多芯储电电缆，包括多芯电缆本体和设置在其两端的热缩帽，热缩帽上设置有阴极柱（16）和阳极柱（15），其特征在于：多芯电缆本体包括由至少两根如权利要求1至4中任意一项所述的单芯电缆本体绞合而成的缆芯，且各单芯电缆本体相串联，在缆芯的外侧从内到外依次设置有包带垫层（10）和第二护套层（11），在缆芯与包带垫层之间填充有填充物（9），所述阳极柱与密封轧纹金属铠装套管层（6）连接，所述阴极柱与活性铅粉层（1）连接，在多芯电缆本体其中一端的热缩帽（13）上设置有能够将热缩帽内气体自动排出，以及能够向热缩帽内电缆注水的装置。
8.根据权利要求7所述的多芯储电电缆，其特征在于：所述能够将热缩帽（13）内气体自动排出的装置为自动放气阀（17），能够向热缩帽内电缆注水的装置为注水阀（18）。
9.根据权利要求7所述的多芯储电电缆，其特征在于：所述能够将热缩帽（13）内气体自动排出，以及能够向热缩帽内电缆注水的装置为双向压力阀（14）。
10.根据权利要求7所述的多芯储电电缆，其特征在于：所述填充物（9）为石棉，或为玻璃丝绳，或为聚苯乙烯绳。
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