CN105023636A - 一种超轻型无卤低烟阻燃舰船电缆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种超轻型无卤低烟阻燃舰船电缆，包括导体、绝缘层、填充层、绕包层、编织铠装层和护套层，所述绝缘层分别挤包在导体上以构成线芯，若干根线芯相互绞合构成缆芯，所述绕包层套装在缆芯上，在绕包层的外表面编织一层编织铠装层，所述护套层套装在编织铠装层上；本发明具有以下优势：1、电缆抗拉强度高；2、耐高温性能好；3、耐腐蚀性能好；4、密度小，重量轻；5、可以提高电缆的电磁兼容能力；6、可提高电缆的耐温等级和载流能力。

Description

一种超轻型无卤低烟阻燃舰船电缆

技术领域

本发明涉及电缆生产加工技术领域，具体说是一种超轻型无卤低烟阻燃舰船电缆。

背景技术

现在的舰船电力电缆的结构都是采用以下结构，导体采用镀锡导体，绝缘采用交联聚乙烯绝缘，填充采用玻纤绳填充，内护套采用绕包玻纤带加挤包低烟无卤阻燃聚烯烃材料，然后再编织镀锡铜丝或镀锌钢丝，最后挤包交联型无卤低烟阻燃耐油聚烯烃护套。在此结构中，玻纤绳填充材料密度较大，会加大电缆的重量，且玻纤绳中的玻璃纤维会对人体造成伤害，而本专利采用的是发泡低密度阻燃聚乙烯材料，其密度大大降低，采用此材料填充会降低电缆的重量。

普通电缆的内护套采用玻纤带绕包加挤包无卤低烟阻燃聚烯烃护套，此结构虽说可以提高电缆的阻燃性，但大大提高了电缆的重量，而本专利采用涂胶玻纤带绕包作为内衬层，涂胶玻纤带的密度比无卤低烟阻燃聚烯烃护套料的密度小，并且其厚度比较薄，采用此材料绕包可以进一步降低电缆的重量，同时此层玻纤带表面涂覆了一层阻燃胶，其在燃烧时可以结层坚硬的壳，可以阻止火焰、氧气及温度的传递，大大提高了电缆阻燃层，同时也弥补填充层不阻燃的缺陷。

普通舰船电力电缆的铠装层都是采用镀锡铜丝或镀锌钢丝，这些材料的密度较大，镀锡铜丝的密度在8.89g/cm³左右，镀锌钢丝的密度在7.8g/cm³左右，再加上舰船电缆的编织铠装的密度较高，其密度达到88％以上，对于某些规格截面的电缆，其编织铠装层重量会超过电缆导体几倍的重量。即使采用铝合金丝编织铠装，其密密度也在2.7cm³左右，并且铝合金的熔点较低，耐腐蚀性较差，采用此材料编织铠装，一旦打仗时，电缆被炮弹击穿，其爆炸瞬间的高温会把此铝合金编织铠装层熔化掉，从而电缆遭到破坏。而专利采用的是碳纤维丝进行编织铠装，碳纤维丝的密度只有1.5g/cm³左右，采用此低密度材料进行编织铠装，相对于镀锡铜丝来说，其编织铠装层的重量可以降低六分之五左右。相对于镀锌钢丝来说，其编织铠装层的重量可以降低五分之四左右，即使相对于耐腐蚀性差、抗拉强度低、耐温等级低的铝合金丝铠装层，其铠装层重量也会降低二分之一左右。再加上碳纤维的强度较高，其编织铠装丝的直径也可以进一步降低，这样其电缆的外径和重量也会进一步降低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种超轻型无卤低烟阻燃舰船电缆，具有重量轻，外径小，低烟无卤阻燃，耐腐蚀性能好，耐高温性能好，抗拉强度高，阻燃性能高，柔软性能好的特性。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种超轻型无卤低烟阻燃舰船电缆，包括导体、绝缘层、填充层、绕包层、编织铠装层和护套层，所述绝缘层分别挤包在导体上以构成线芯，若干根线芯相互绞合构成缆芯，所述绕包层套装在缆芯上，在绕包层的外表面编织一层编织铠装层，所述护套层套装在编织铠装层上；

所述导体采用镀锡无氧铜第2类绞合软导体，在保证标准电阻的前提下以降低单丝直径，以降低电缆导体重量，其排列结构以中心为一根的方式，导体绞合过程中，各线盘张力控制均匀，导体单丝选用的丝径一致，以保证电缆导体的圆整性，最外层为左向，相邻层绞合方向相反；

所述绝缘层采用的是125℃辐照交联聚乙烯绝缘；

所述填充层采用的是低密度无卤发泡聚乙烯材料；

所述护套层采用的是125℃辐照交联高阻燃无卤低烟耐油护套料。

所述绕包层采用无卤低烟阻燃涂胶玻纤带，绕包层的搭盖率不小于25％，绕包带厚度控制在0.15mm～0.20mm。

所述编织铠装层采用是密度为1.5g/cm³的碳纤维丝，所述编织铠装层编织屏蔽密度不小于88％。

所述绝缘层采用挤管式生产，绝缘偏心度不大于15％，所述绝缘层经过挤塑机挤塑成型后，采用分段冷却：第一段水温60℃，第二段40℃，第三段常温，采用分段冷却以避免绝缘形成内应力，对绝缘造成伤害，挤包后的绝缘层采用电子加速器进行辐照交联，辐照后的绝缘其热延伸控制在40％～50％，冷却后永久变形不大于10％。

所述若干根线芯采用退扭设备进行绞合，最外层成缆方向为右向，相邻层方向相反，相邻层内层节径比不大于外层节径比，其最外层节径比不大于25倍，以构成缆芯。

所述护套层挤出时采用挤管式模具生产，护套冷却时采用水槽分段冷却：第一段水温60℃，第二段40℃，第三段常温，采用分段冷却以避免护套形成内应力，避免护套开裂；

所述挤包后的护套采用电子加速器进行辐照交联，辐照后的护套其热延伸控制在50％～60％，冷却后永久变形不大于10％。

本发明的有益效果是：本发明具有以下优势：

1、电缆抗拉强度高，采用碳纤维编织铠装，其抗拉强度相比强度较高的镀锌钢丝也要提高几倍；

2、耐高温性能好，碳纤维的耐温在无氧条件下可以达到3000℃，可瞬间提高电缆抗高温武器的攻击；

3、耐腐蚀性能好，海上盐雾较大，镀锡铜丝、镀锌钢丝及铝合金丝在盐雾环境下很容易腐蚀生锈断裂，而碳纤维的耐腐蚀性能特别高，其在酸碱环境中不存在腐蚀生锈断裂的问题，可以大大提高电缆的使用寿命；

4、密度小，重量轻，密度不到钢的五分之一，但强度却是钢的二十几倍，电缆采用此材料进行编织铠装，可以大大降低电缆的重量，提高舰船的载重能力和续航能力；

5、由于碳纤维是石墨结构，其具有良好的导电导热和电磁屏蔽性能，具有抗辐射、吸收有毒气体和减速中子的特性，可以大大提高电缆的电磁兼容能力；

6、绝缘及护套采用125℃辐照交联材料，可以大大提高电缆的耐温等级和载流能力。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段和创作特征易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。

如图1所示，一种超轻型无卤低烟阻燃舰船电缆，包括导体1、绝缘层2、填充层3、绕包层4、编织铠装层5和护套层6，所述绝缘层2分别挤包在导体1上以构成线芯，若干根线芯相互绞合构成缆芯，所述绕包层4套装在缆芯上，在绕包层4的外表面编织一层编织铠装层5，所述护套层6套装在编织铠装层5上；

所述导体1采用镀锡无氧铜第2类绞合软导体，在保证标准电阻的前提下以降低单丝直径，以降低电缆导体重量，其排列结构以中心为一根的方式，导体绞合过程中，各线盘张力控制均匀，导体单丝选用的丝径一致，以保证电缆导体的圆整性，最外层为左向，相邻层绞合方向相反；

所述绝缘层2采用的是125℃辐照交联聚乙烯绝缘；

所述填充层3采用的是低密度无卤发泡聚乙烯材料；

所述护套层6采用的是125℃辐照交联高阻燃无卤低烟耐油护套料。

所述绕包层4采用无卤低烟阻燃涂胶玻纤带，绕包层4的搭盖率不小于25％，绕包带厚度控制在0.15mm～0.20mm。

所述编织铠装层5采用是直径0.12mm，密度为1.5g/cm³的碳纤维丝，所述编织铠装层5编织屏蔽密度不小于88％，然后根据以上每股的根数和单丝直径要求进行并丝，并丝张力要均匀，并丝完成后，按照要求把线轴安装在编织机上，更换齿轮，调整编织机的节距计算编织节距时编织角控制在40°～60°之间，编织密度不低于88％和张力张力应松紧适当，以实际编织效果为准进行编织，编织机开机速度控制在最大工作速度的60％～70％。

所述绝缘层2采用挤管式生产，绝缘偏心度不大于15％，所述绝缘层2经过挤塑机挤塑成型后，采用分段冷却：第一段水温60℃，第二段40℃，第三段常温，采用分段冷却以避免绝缘形成内应力，对绝缘造成伤害，挤包后的绝缘层2采用电子加速器进行辐照交联，辐照后的绝缘其热延伸控制在40％～50％，冷却后永久变形不大于10％。采用挤管式模具生产，模芯及模套尺寸分别按以下规定执行：

模芯＝导体线芯+(1.0～1.5)mm

模套＝导体线芯+2*t绝缘厚度mm+2～3mm

挤塑机温度设定如下温度设定偏差±3℃：

区域	1	2	3	4	5	6
							绝缘设定温度	110	120	130	140	150	160

所述若干根线芯采用退扭设备进行绞合，最外层成缆方向为右向，相邻层方向相反，相邻层内层节径比不大于外层节径比，其最外层节径比不大于25倍，以构成缆芯。

所述护套层6挤出时采用挤管式模具生产，护套冷却时采用水槽分段冷却：第一段水温60℃，第二段40℃，第三段常温，采用分段冷却以避免护套形成内应力，避免护套开裂。

挤管式模具生产的模芯及模套尺寸分别按以下规定执行：

模芯＝护套前外径+(2.0～3.0)mm

模套＝护套前外径+2*t护套厚度mm+3～4mm

护套挤塑机温度设定温度设定偏差±3℃：

区域	1	2	3	4	5	6	7
								绝缘设定温度	120	130	140	150	160	165	170

所述挤包后的护套采用电子加速器进行辐照交联，辐照后的护套其热延伸控制在50％～60％，冷却后永久变形不大于10％。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种超轻型无卤低烟阻燃舰船电缆，包括导体(1)、绝缘层(2)、填充层(3)、绕包层(4)、编织铠装层(5)和护套层(6)，其特征在于：所述绝缘层(2)分别挤包在导体(1)上以构成线芯，若干根线芯相互绞合构成缆芯，所述绕包层(4)套装在缆芯上，在绕包层(4)的外表面编织一层编织铠装层(5)，所述护套层(6)套装在编织铠装层(5)上；

所述导体(1)采用镀锡无氧铜第2类绞合软导体；

所述绝缘层(2)采用的是125℃辐照交联聚乙烯绝缘；

所述填充层(3)采用的是低密度无卤发泡聚乙烯材料；

所述护套层(6)采用的是125℃辐照交联高阻燃无卤低烟耐油护套料。

2.根据权利要求1所述的一种超轻型无卤低烟阻燃舰船电缆，其特征在于：所述绕包层(4)采用无卤低烟阻燃涂胶玻纤带，绕包层(4)的搭盖率不小于25％，绕包带厚度控制在0.15mm～0.20mm。

3.根据权利要求1所述的一种超轻型无卤低烟阻燃舰船电缆，其特征在于：所述编织铠装层(5)采用是密度为1.5g/cm³的碳纤维丝，所述编织铠装层(5)编织屏蔽密度不小于88％。

4.根据权利要求1所述的一种超轻型无卤低烟阻燃舰船电缆，其特征在于：所述绝缘层(2)采用挤管式生产，绝缘偏心度不大于15％，所述绝缘层(2)经过挤塑机挤塑成型后，采用分段冷却：第一段水温60℃，第二段40℃，第三段常温，挤包后的绝缘层(2)采用电子加速器进行辐照交联，辐照后的绝缘其热延伸控制在40％～50％，冷却后永久变形不大于10％；

所述若干根线芯采用退扭设备进行绞合，最外层成缆方向为右向，相邻层方向相反，相邻层内层节径比不大于外层节径比，其最外层节径比不大于25倍，以构成缆芯。

5.根据权利要求1所述的一种超轻型无卤低烟阻燃舰船电缆，其特征在于：所述护套层(6)挤出时采用挤管式模具生产，护套冷却时采用水槽分段冷却：第一段水温60℃，第二段40℃，第三段常温；

所述挤包后的护套采用电子加速器进行辐照交联，辐照后的护套其热延伸控制在50％～60％，冷却后永久变形不大于10％。