CN105047284A - 复合芯倍容绝缘电缆及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种复合芯倍容绝缘电缆，它包括碳纤维复合芯棒、铰设在该碳纤维复合芯棒外的软铝导电线芯、包裹在所述软铝导电线芯外的屏蔽层和包裹在所述屏蔽层外的硅烷自然交联聚乙烯绝缘层。还提供了一种制作该电缆的方法，包括6个步骤，1）制作碳纤维复合芯棒；2）制作导电线芯；3）将导电线芯绞合在所述碳纤维复合芯棒上；4）抗拉测试；5）将屏蔽层包裹在所述导电线芯上；6）制作绝缘层；7）挤包绝缘层。该电缆具有设计科学、抗拉能力强、自重轻、导电率高、抗老化性能好的优点，制作该电缆的方法具有设计科学、步骤简单、生产高效、成品质量好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一电缆，具体的说，涉及了一种复合芯倍容绝缘电缆；还涉及一种该电缆制作方法。
背景技术
现有的电缆，其芯为钢芯，在架空使用时，由于钢芯抗拉强度不够，自重较重，致使线路架设弧垂增大，并且易造成断线。同时，由于钢芯通电后会产生热损耗，增加线损，载流量减小。在地下铺设使用时，受环境影响较大，高温环境下散热差，对载流量有不良影响。
为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种设计科学、抗拉能力强、自重轻、导电率高、抗老化性能好的复合芯倍容绝缘电缆。还提供一种设计科学、步骤简单、生产高效、成品质量好的制作该电缆的方法。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种复合芯倍容绝缘电缆，包括碳纤维复合芯棒、铰设在该碳纤维复合芯棒外的软铝导电线芯、包裹在所述软铝导电线芯外的屏蔽层和包裹在所述屏蔽层外的硅烷自然交联聚乙烯绝缘层。
基上所述，所述碳纤维复合芯棒由铝纤维、碳纤维和环氧树脂复合而成。
基上所述，所述碳纤维复合芯棒的密度为1.9g/cm3，抗拉强度要求为2399Mpa。
基上所述，所述软铝导电线芯由铝纤维和碳纤维混合制成，其中铝纤维占比40%，碳纤维占比60%。
一种复合芯倍容绝缘电缆的制作方法，包括以下步骤：
1）、制作碳纤维复合芯棒，取含碳量90%以上的碳纤维材料与铝纤维和环氧树脂经碳化处理复合成、铝纤维复合芯棒；
2）、制作导电线芯，使用软铝材料，由铝纤维占比40%、碳纤维占比60%的比例混合制成；
3）、将导电线芯绞合在所述碳纤维复合芯棒上；
4）、对导电线芯以及碳纤维复合芯棒进行拉力测试和导电测试；
5）、将屏蔽层包裹在所述导电线芯上；
6）、制作绝缘层，采用硅烷自然交联聚乙烯材料，在常温状态下经24小时完成自然交联；
7）、通过挤包机将绝缘层一次性包裹在屏蔽层外。
6、根据权利要求5所述的复合芯倍容绝缘电缆的制作方法，其特征在于：在步骤1）中，所述碳纤维复合芯棒的密度为1.9g/cm3，抗拉强度要求为2399Mpa。
本发明相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本发明采用碳纤维复合芯棒，抗拉能力提升，又由于采用了碳纤维+铝纤维+环氧树脂的组合，其自重小于钢芯的1/4，减轻了重量，从而使得弧垂减小，抗拉能力提升，不易断线。另外，采用了软铝导电线芯，软铝的电阻率更低，普通铝导电线芯20℃电阻率为0.028264Ωmm2/km,软铝导电线芯的电阻率20℃为0.027400Ωmm2/km，用于提高载流量，达到倍容的效果。硅烷自然交联聚乙烯绝缘层能够增强电缆的抗老化性，以上结构的组合，从整体上提升了该电缆的性能，自重轻、导电率高、抗拉能力强、抗老化效果好。
制作该电缆的方法，具体地说，从内至外依次将各层组合，在软铝导电线芯绞合在碳纤维复合芯棒之后进行拉力测试，主要检测碳纤维复合芯棒以及软铝导电线芯的抗拉能力，进行导电测试，检查导电性能，及时发现错误并进行修整，然后再包裹屏蔽层和绝缘层，保证成品质量，良品率得到提高。
该方法设计科学、步骤简单、生产高效、成品质量好。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中：1.碳纤维复合芯棒；2.软铝导电线芯；3.屏蔽层；4.硅烷自然交联聚乙烯绝缘层。
具体实施方式
下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
如图1所示，一种复合芯倍容绝缘电缆，包括碳纤维复合芯棒1、铰设在该碳纤维复合芯棒1外的软铝导电线芯2、包裹在所述软铝导电线芯2外的屏蔽层3和包裹在所述屏蔽层3外的硅烷自然交联聚乙烯绝缘层4，所述碳纤维复合芯棒1由铝纤维、碳纤维和环氧树脂复合而成，所述碳纤维复合芯棒1的密度为1.9g/cm3，抗拉强度要求为2399Mpa。所述软铝导电线芯2由铝纤维和碳纤维混合制成，其中铝纤维占比40%，碳纤维占比60%。由于采用了碳纤维复合芯棒1取代原钢芯铝绞线中的电缆钢丝承载芯，减轻自重、减少热损耗、增强电缆的抗拉强度。采用软铝导电线芯，提升了导电率，普通铝导电线芯20℃电阻率为0.028264Ωmm2/km,软铝导电线芯的电阻率20℃为0.027400Ωmm2/km，用于提高载流量，达到倍容的效果。采用硅烷交联生产工艺，在电缆挤出机上一次性完成。用于增强电缆绝缘和抗老化性能。
一种复合芯倍容绝缘电缆的制作方法，包括以下步骤：
1）、制作碳纤维复合芯棒，取含碳量90%以上的碳纤维材料与铝纤维和环氧树脂经碳化处理复合成、铝纤维复合芯棒，制作成的碳纤维复合芯棒置于流水线上备用；
2）、制作导电线芯，使用软铝材料，由铝纤维占比40%、碳纤维占比60%的比例混合制成；
3）、将导电线芯绞合在所述碳纤维复合芯棒上；
4）、对导电线芯以及碳纤维复合芯棒进行拉力测试和导电测试，若测试不通过，对该段进行检查，并修复，若通过检测，进入下一道程序；
5）、将屏蔽层包裹在所述导电线芯上；
6）、制作绝缘层，采用硅烷自然交联聚乙烯材料，在常温状态下经24小时完成自然交联；
7）、通过挤包机将绝缘层一次性包裹在屏蔽层外。
在步骤1）中，所述碳纤维复合芯棒的密度为1.9g/cm3，抗拉强度要求为2399Mpa，以达到自重轻，抗拉能力强的目的。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (6)
1.一种复合芯倍容绝缘电缆，其特征在于：包括碳纤维复合芯棒、铰设在该碳纤维复合芯棒外的软铝导电线芯、包裹在所述软铝导电线芯外的屏蔽层和包裹在所述屏蔽层外的硅烷自然交联聚乙烯绝缘层。
2.根据权利要求1所述的复合芯倍容绝缘电缆，其特征在于：所述碳纤维复合芯棒由铝纤维、碳纤维和环氧树脂复合而成。
3.根据权利要求2所述的复合芯倍容绝缘电缆，其特征在于：所述碳纤维复合芯棒的密度为1.9g/cm3，抗拉强度要求为2399Mpa。
4.根据权利要求1-3任一项所述的复合芯倍容绝缘电缆，其特征在于：所述软铝导电线芯由铝纤维和碳纤维混合制成，其中铝纤维占比40%，碳纤维占比60%。
5.一种复合芯倍容绝缘电缆的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）、制作碳纤维复合芯棒，取含碳量90%以上的碳纤维材料与铝纤维和环氧树脂经碳化处理复合成、铝纤维复合芯棒；
2）、制作导电线芯，使用软铝材料，由铝纤维占比40%、碳纤维占比60%的比例混合制成；
3）、将导电线芯绞合在所述碳纤维复合芯棒上；
4）、对导电线芯以及碳纤维复合芯棒进行拉力测试；
5）、将屏蔽层包裹在所述导电线芯上；
6）、制作绝缘层，采用硅烷自然交联聚乙烯材料，在常温状态下经24小时完成自然交联；
7）、通过挤包机将绝缘层一次性包裹在屏蔽层外。
6.根据权利要求5所述的复合芯倍容绝缘电缆的制作方法，其特征在于：在步骤1）中，所述碳纤维复合芯棒的密度为1.9g/cm3，抗拉强度要求为2399Mpa。
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