CN104795165A - 一种集成式多功能智能电缆 - Google Patents

Abstract

一种集成式多功能智能电缆，采用由包带、总屏蔽层和外护套组成的电缆母件，电缆母件内设有数种类型的电缆子件，电缆子件之间设置填充材料，电缆子件包括同轴电缆、以太网线、光纤线和电源线以及高导磁性镍铁合金软磁材料带的制作操作步骤的技术方案；它克服了现有市售各类电缆电线功能单一，质量参差不齐，用于房屋装饰与内部布线工程时因各类电缆电线之间无法相互统一配套使用，进而影响了装饰工程的工作进度和验收质量，以及日常维护困难，容易导致安全隐患发生，应用范围受到限制等缺陷；适用于现代商住楼、办公楼、综合楼及园区等各类民用建筑和工业建筑；特别适用于疗养院、写字楼、宾馆、公共娱乐场所、园区及家居等建设工程和装饰工程。

Description

一种集成式多功能智能电缆

技术领域

本发明涉及一种集成式多功能智能电缆。

背景技术

现有市售各类电缆、电线、网线、通讯线都存在或多或少的不同缺陷，如普通电缆、内部布线使用的无护套电缆、同轴电缆、光纤线、网络线、电源线等均存在标准不统一，功能单一，质量参差不齐的缺陷；特别是用于房屋装饰工程与内部布线用电缆时因标准不统一，质量欠佳，各类电缆、电线无法相互统一配套布设、安装，进而影响了装饰工程的工作进度；信号相互干扰,屏蔽效果差，容易产生图像、信号失真；有的布设、安装时，因无选择，只好采用单根电视信号同轴电缆、网线、电源线等，用带绑扎于一体，线路布设凌乱，安装视觉效果差；还有涉及内部布线用电缆时，电视区域的布线设计更是一个难题，例如，如何规划插头位置和预留音视频线、HDMI线、信号线或者AV线等的过线孔，因存在标准不统一而增加了布设的难度，如果布设出现问题，则危及往后的维修；此类电缆、电线的布设安装中，无疑增加了施工人员的劳动强度，还容易造成电缆、电线外皮的破损和内伤，从而导致安全隐患的发生以及使用环境发生变化后而无法适应和继续使用；另外，用户也无法即时验收工程，只能等到施工完毕后用户入住使用时才发现存在较多问题，如使用无标准的、无护套的、电视信号差的、网络传输速度慢的电缆、电线以及缺少光纤网络连接而要求返工重装，由此造成双方矛盾加剧和较大经济损失。

发明内容

针对上述情况，本发明的目的在于提供一种集成式多功能智能电缆，它集语音、数据、图像、视频、控制、电源等信息和电能的传输为一体，既具有耐高低温、柔软、抗电磁干扰、阻燃、耐火及低烟无卤阻燃等特性；又能适用于高温、潮湿、电磁干扰、振动、灰尘等恶劣环境中；还具有结构简单，制作容易，内部布线快捷，使用、维护方便，功能多，范围广，标准化程度高，环保无污染，便于普及推广。

为了实现上述目的进一步目的，提供一种高导磁性镍铁合金软磁材料带的制作方法，它制作简单、操作容易，制作、操作过程无环境污染、制作成本低，所制产品信号清晰无干扰，还能抗雷电、强电磁干扰，屏蔽效果好。

为了实现上述目的，一种集成式多功能智能电缆，由包带、总屏蔽层和外护套组成的电缆母件，该电缆母件内设有数种类型的电缆子件，电缆子件之间设置填充材料，所述电缆子件包括同轴电缆、以太网线、光纤线和电源线。

为了实现结构、效果优化，其进一步的措施是。

所述同轴电缆为1-4根，阻抗为50Ω和75Ω，由导体、绝缘层、分屏蔽层、内护套组成。

所述以太网线为1-4根，阻抗为100Ω，传输频率为100MHz和250MHz，由导体、绝缘层、分屏蔽层、内护套组成。

所述光纤线为1-3根，分别为100M、1G和10G带宽，由内芯、内护套组成。

所述电源线为2-4根，适配于1500W电器设备，由导体、绝缘层组成。

所述电缆母件的外径小于19mm。

所述外护套选用聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶、低烟无卤阻燃聚烯烃、热塑性弹性体和热塑性聚氨酯中一种或数种。

所述填充材料选用聚丙烯绳，棉绳，低烟无卤阻燃绳中一种或数种。

所述总屏蔽层包括一组或多组由数个铜丝编织层与高导磁性镍铁合金软磁材料带组成复合屏蔽层；该复合屏蔽层中每一组均于两铜丝编织层之间装夹一厚度为0.05-0.08mm的高导磁性镍铁合金软磁材料带。

为了实现上述目的进一步目的一种高导磁性镍铁合金软磁材料带的制作、操作步骤是：（Ⅰ）先经轧制、结晶、退火工艺得到主要成分为镍、铁的合金；（Ⅱ）再于合金中添加微量元素钼、钴、铜；（Ⅲ）于居里点以下进行强磁场冷却；（Ⅳ）对合金进行纵向的强磁场热处理；（Ⅴ）压制。

本发明的一种集成式多功能智能电缆，采用于包带内设置集语音、数据、图像、视频、控制、电源等信息和电能的传输为一体的由包带、总屏蔽层和外护套组成的电缆母件，该电缆母件内设有数种类型的电缆子件，电缆子件之间设置填充材料，所述电缆子件包括同轴电缆、以太网线、光纤线和电源线以及一种高导磁性镍铁合金软磁材料带的制作、操作步骤的技术方案；它克服了现有市售各类电缆电线功能单一，质量参差不齐；特别是用于房屋装饰与内部布线工程时因标准不统一，质量欠佳，各类电缆电线之间无法相互统一配套使用，进而影响了装饰工程的工作进度和验收质量，以及日常维护困难，容易导致安全隐患发生，应用范围受到限制等缺陷。

本发明相比现有技术所产生的有益效果。

（Ⅰ）本发明采用由包带、总屏蔽层和外护套组成的电缆母件，该电缆母件内设有数种类型的电缆子件，电缆子件之间设置填充材料，所述电缆子件包括同轴电缆、以太网线、光纤线和电源线的技术方案；较好地解决了现有市售各类电缆、电线、网线、通讯线长期存在的因质量欠佳、标准不一，造成建设工程和用户重大经济损失的难题。

（Ⅱ）本发明采用包括将同轴电缆、以太网线、光纤线和电源线等子件集成于电缆母件内的技术方案；它克服了现有布设、安装电缆、电线时，因无各类电缆电线相互配套选择，只能采用各自独立的同轴电缆，电视信号电缆、网线、光纤线、电源线等多种缆、线混杂绑扎在一起使用的缺陷。

（Ⅲ）本发明采用包括将同轴电缆、以太网线、光纤线和电源线等子件集成于电缆母件内的技术方案；它克服了现有布设、安装电缆、电线时，采用各自独立的多种缆、线绑扎在一起混杂使用且施工人员劳动强度大，容易造成电缆外皮破损受伤，从而导致安全隐患的发生以及无法适应恶劣环境下使用等缺陷。

（Ⅳ）本发明采用包括将同轴电缆、以太网线、光纤线和电源线等子件集成于电缆母件内的技术方案；使其具有强大的多媒介传输功能，同轴电缆子件能用于数字宽带网、数字电视、高清电视、网络电视、公用天线电视系统等作干线、分支线和用户线以及其他电子装置设备，还能支持监控系统。

（Ⅴ）本发明采用包括将同轴电缆、以太网线、光纤线和电源线等子件集成于电缆母件内的技术方案；使其具有强大的多媒介传输功能，以太网线子件不仅适用于速率高至每秒100Mbps的局域网络、视频及资料数据传输，还支持同步语音传输。

（Ⅵ）本发明采用包括将同轴电缆、以太网线、光纤线和电源线等子件集成于电缆母件内的技术方案；使其具有强大的多媒介传输功能，光纤线子件能用于100M、1G及10G带宽电脑、电视及通信。

（Ⅶ）本发明采用包括将同轴电缆、以太网线、光纤线和电源线等子件集成于电缆母件内的技术方案；使其具有强大的多媒介传输功能，电源线子件能用于1500W电器设备传输电能。

（Ⅷ）本发明采用集语音、数据、图像、视频、控制、电源等信息和电能传输为一体，并选用具有耐高低温、柔软、抗电磁干扰、阻燃、耐火及低烟无卤阻燃等特性材料的技术方案；使其能应用于高温、潮湿、电磁干扰、振动、灰尘等恶劣环境中。

（Ⅸ）本发明采用于总屏蔽层内再设分屏蔽层等多层复合屏蔽的技术方案；使其具有较高的抗干扰性能，且对外界的电磁干扰场强低于3V／m，综合屏蔽效能高。

（Ⅹ）本发明采用于总屏蔽层内再设分屏蔽层等多层复合屏蔽的技术方案；使其具有较高的抗干扰性能，能实现核电磁脉冲场强为50kV/m,频率不大于100MHz条件下，达到屏蔽衰减高于73dB。

（Ⅺ）本发明采用集阻燃、耐火、低烟无卤、环保等特性于一体，具有功能完善，标准化程度高，不污染环境,耐磨性好,阻燃性好，密度小，重量轻，排列位置稳定，圆整度较高，外径最小化等特点，还具有操作使用灵活，应用范围广，便于普及推广。

（Ⅻ）本发明采用将语音、数据、图像、多媒体业务及电力的布线网络组合在一套标准的集成智能电缆上，结构简单，制作容易，安装维护方便，系统综合成本低，市场前景可以预期。

本发明适用于现代化商住楼、办公楼、综合楼及园区等各类民用建筑和工业建筑；特别适用于疗养院、写字楼、宾馆、公共娱乐场所、园区及家居等建设工程和装饰工程。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明一种集成式多功能智能电缆的结构示意图。

图中：1、包带，2、总屏蔽层，2-1、编织层，2-2、高导磁性镍铁合金软磁材料带，3、外护套，4、填充材料，A、电缆母件，B、电缆子件，B1、同轴电缆，B1-1、导体，B1-2、绝缘层，B1-3、分屏蔽层，B1-4、内护套，B2、以太网线，B2-1、导体，B2-2、绝缘层，B2-3、分屏蔽层，B2-4、内护套，B3、光纤线，B3-1、内芯，B3-4、内护套，B4、电源线，B4-1导体，B4-2绝缘层。

具体实施方式

由附图所示，本发明是这样实现的。

一种集成式多功能智能电缆，由包带1、总屏蔽层2和外护套3组成的电缆母件A，该电缆母件A外径小于19mm；该电缆母件A内设有四种以上类型的电缆子件B；电缆子件B之间设置选用非吸湿性材料制作的填充材料4，该填充材料4包括聚丙烯绳，棉绳，低烟无卤阻燃绳；外护套3选用聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶、低烟无卤阻燃聚烯烃、热塑性弹性体和热塑性聚氨酯制作；电缆子件B包括1-4根50Ω和75Ω同轴电缆B1，1-4根100Ω传输频率100MHz和250MHz以太网线B2，1-3根100M、1G及10G带宽的光纤线B3，2-4根为1500W电器设备传输电能的电源线B4；电缆子件B中同轴电缆B1由导体B1-1、绝缘层B1-2、分屏蔽层B1-3、内护套B1-4组成，以太网线B2由导体B2-1、绝缘层B2-2、分屏蔽层B2-3、内护套B2-4组成，光纤线B3由内芯B3-1、内护套B3-4组成，电源线B4由导体B4-1、绝缘层B4-2组成；总屏蔽层2包括一组或多组由数个铜丝编织层2-1与高导磁性镍铁合金软磁材料带2-2组成复合屏蔽层；该复合屏蔽层中每一组于两铜丝编织层2-1之间装夹一厚度为0.05-0.08mm的高导磁性镍铁合金软磁材料带2-2；高导磁性镍铁合金软磁材料带2-2的制作、操作步骤是：（Ⅰ）先经轧制、结晶、退火工艺得到主要成分为镍、铁的合金；（Ⅱ）再于合金中添加微量元素钼、钴、铜；（Ⅲ）于居里点以下进行强磁场冷却；（Ⅳ）对合金进行纵向的强磁场热处理；（Ⅴ）压制。

结合附图，本发明的结构与原理。

一种集成式多功能智能电缆，采用于包带内设置集语音、数据、图像、视频、控制、电源等信息和电能的传输为一体的由包带1、总屏蔽层2和外护套3组成的电缆母件A，该电缆母件A内设有四种以上类型的电缆子件B，电缆子件B之间设置填充材料4。

一种集成式多功能智能电缆，为了使电缆具有较高的防潮和绝缘性以及较好的电缆外圆度和均匀度，填充材料4选用聚丙烯绳，棉绳，低烟无卤阻燃绳中一种或数种。

一种集成式多功能智能电缆，为了解决传统电缆无法适应现代建设工程和装饰工程的需要，确保工程质量水平的提升,为了使电缆母件A内各电缆子件B之间,如同轴电缆B1、以太网线B2、光纤线B3和电源线B4排列位置具有相对的稳定性以及电缆的圆整度和外径最小化；采取了相互紧密排列的成缆技术措施，达到成缆后的外径不超过19mm，实现最小外径的集成式多功能智能电缆的目标。

一种集成式多功能智能电缆，为了使电缆子件B中同轴电缆B1的传输信号质量不受以太网线B2和电源线B4的影响，并能有效隔绝同轴电缆B1、以太网线B2和电源线B4之间的电磁干扰，采取在总屏蔽层内再设分屏蔽层等多层屏蔽的复合屏蔽层，而分屏蔽层B1-3、B2-3采用铝塑复合膜或铝塑复合膜+铝合金丝的复合屏蔽，完全能达到预期的技术效果。

一种集成式多功能智能电缆，为了增强本发明抗雷电和强电磁干扰的效果，在总屏蔽层2的研制中采用了分项制作工艺，如将复合屏蔽层中装夹在两铜丝编织层2-1之间的高导磁性镍铁合金软磁材料带2-2进行分项工艺处理；首先，通过特殊工艺制备出镍铁合金材料，其主要成分为镍和铁，通过轧制、结晶和退火得到；为了防止该合金材料在冷却成型过程中会发生原子的有序化，导致合金材料内部的原子磁距取向变得混乱，影响了材料的电磁屏蔽性能；故本实施方式采取在材料中添加钼、钴、铜等微量元素，控制相变温度在居里点以下进行强磁场冷却处理，强迫镍原子和铁原子定向排列，使得该合金材料的磁滞回线呈矩形，并对该合金材料进行纵向的强磁场热处理，改善该合金材料沿磁路方向上的磁导率，使得该合金材料具有很高的初始磁导率，相对磁导率高，矫顽力低，可以压制成0.05～0.08mm的带；同时使电缆母件A的制作工艺能得到极大的改进；高导磁性镍铁合金软磁材料带2-2通过现有的轧制、融炼、热处理、压制等设备制得；具体制作、操作步骤简单可靠，不需要投入新的设备，制作成本低，极大地改善了产品的整体性能；实现电缆在雷电及核电磁脉冲场强为50kV/m,频率不大于100MHz条件下，屏蔽衰减不小于73dB，且对外界的电磁干扰场强低于3V／m，达到较高的抗干扰性能；综合屏蔽效能较高。

一种集成式多功能智能电缆，为使电能传输和信号传输达到最佳技术效果，导体B1-1、导体B2-1、导体B4-1采用高纯度单根退火裸铜线；为使光信号的传输同样达到最佳技术效果，光纤线B3的内芯B3-1采用二氧化硅系涂覆层光纤；为提高电绝缘性能和数字信号传输效果，降低电缆的重量，绝缘层B1-2、B2-2、B4-2采用介电常数较低的聚乙烯或发泡型聚乙烯或较高体积电阻率的聚氯乙烯制作绝缘层；不仅能满足特性阻抗的要求，而且传输衰减小，能承受较高的电压，同时具有密度小、重量轻的特点；而光纤线B3的内护套B3-4是采用低烟无卤聚烯烃，使其具有不污染环境,耐磨性能好,阻燃性能较佳，同时具有密度小、重量轻的特点，减轻了电缆总的重量。

一种集成式多功能智能电缆，为了确保各电缆子件B之间的结构保持稳定，增强传输效果, 内护套B1-4、B2-4、B3-4采用聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶、低烟无卤阻燃聚烯烃、热塑性弹性体、热塑性聚氨酯等材料；从而保证了电缆高效的传输功能，又使电缆具有柔软、低烟、无卤和环保的特性；采用聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶、低烟无卤阻燃聚烯烃、热塑性弹性体、热塑性聚氨酯等材料做外护套3，既能保护内部元件不受安装等外部因素的损伤，同样能使电缆具有柔软、低烟、无卤和环保特性，还便于敷设和安装。

Claims (10)

1.一种集成式多功能智能电缆，其特征在于由包带（1）、总屏蔽层（2）和外护套（3）组成的电缆母件（A），该电缆母件（A）内设有数种类型的电缆子件（B），电缆子件（B）之间设置填充材料（4），所述电缆子件（B）包括同轴电缆（B1）、以太网线（B2）、光纤线（B3）和电源线（B4）。

2.根据权利要求1所述一种集成式多功能智能电缆，其特征在于所述同轴电缆（B1）为1-4根，阻抗为50Ω和75Ω，由导体（B1-1）、绝缘层（B1-2）、分屏蔽层（B1-3）、内护套（B1-4）组成。

3.根据权利要求1所述一种集成式多功能智能电缆，其特征在于所述以太网线（B2）为1-4根，阻抗为100Ω，传输频率为100MHz和250MHz，由导体（B2-1）、绝缘层（B2-2）、分屏蔽层（B2-3）、内护套（B2-4）组成。

4.根据权利要求1所述一种集成式多功能智能电缆，其特征在于所述光纤线（B3）为1-3根，分别为100M、1G和10G带宽，由内芯（B3-1）、内护套（B3-4）组成。

5.根据权利要求1所述一种集成式多功能智能电缆，其特征在于所述电源线（B4）为2-4根，适配于1500W电器设备，由导体（B4-1）、绝缘层（B4-2）组成。

6.根据权利要求1所述一种集成式多功能智能电缆，其特征在于所述电缆母件（A）的外径小于19mm。

7.根据权利要求1所述一种集成式多功能智能电缆，其特征在于所述外护套（3）选用聚氯乙烯、聚乙烯、硅橡胶、低烟无卤阻燃聚烯烃、热塑性弹性体和热塑性聚氨酯中一种或数种。

8.根据权利要求1所述一种集成式多功能智能电缆，其特征在于所述填充材料（4）选用聚丙烯绳，棉绳，低烟无卤阻燃绳中一种或数种。

9.根据权利要求1所述一种集成式多功能智能电缆，其特征在于所述总屏蔽层（2）包括一组或多组由数个铜丝编织层（2-1）与高导磁性镍铁合金软磁材料带（2-2）组成复合屏蔽层；该复合屏蔽层中每一组均于两铜丝编织层（2-1）之间装夹一厚度为0.05-0.08mm的高导磁性镍铁合金软磁材料带（2-2）。

10.根据权利要求9所述一种集成式多功能智能电缆，其特征在于其特征在于所述高导磁性镍铁合金软磁材料带（2-2）的制作、操作步骤是：（Ⅰ）先经轧制、结晶、退火工艺得到主要成分为镍、铁的合金；（Ⅱ）再于合金中添加微量元素钼、钴、铜；（Ⅲ）于居里点以下进行强磁场冷却；（Ⅳ）对合金进行纵向的强磁场热处理；（Ⅴ）压制。