CN105280276A - 一种电缆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电缆，涉及电力电缆领域。该电缆包括护套层、多根绝缘线芯、屏蔽层以及填充芯，护套层包绕于所述屏蔽层外，绝缘线芯包括绝缘层与导线芯，导线芯的横截面积大于20mm²，所述绝缘线芯的直径与所述导线芯的直径的比值在1.2～1.42之间，每根绝缘线芯分别与填充芯、屏蔽层之间的间隙填充有柔性橡胶粉末层，导线芯包括镀锡铜箔丝管和多股第一镀锡导线，多股第一镀锡导线缠绕于镀锡铜箔丝管。该电缆具有良好的可弯曲性和柔软性；较强的抗牵拉性和稳定性。

Description

一种电缆

技术领域

本发明涉及电力电缆领域，具体而言，涉及一种电缆。

背景技术

随着中国电力工业、数据通信业、城市轨道交通业、汽车业以及造船等行业规模的不断扩大，对电线电缆的需求也将迅速增长，未来电线电缆业还有巨大的发展潜力。现有技术中的电缆虽然具有较好的电气连接性能，但由于结构较为复杂，重量较大，在架空或悬空敷设时，有可能因不能承受自身整体重量而断裂，并且弯曲性和柔软性也较差，不利于在狭窄的作业空间内进行配线作业，另外现有的电缆的耐磨、抗撕、阻燃等性能较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电缆，以改善上述的问题。

本发明是这样实现的：

一种电缆，包括护套层、多根绝缘线芯、屏蔽层以及填充芯，所述护套层包绕于所述屏蔽层外，所述多根绝缘线芯、所述填充芯均位于所述屏蔽层内，所述填充芯位于所述屏蔽层的几何中心，所述绝缘线芯包括绝缘层与导线芯，所述导线芯的横截面积大于20mm²，所述绝缘线芯的直径与所述导线芯的直径的比值在1.2～1.42之间，每根所述绝缘线芯分别与所述填充芯、所述屏蔽层之间的间隙填充有柔性橡胶粉末层，所述导线芯包括镀锡铜箔丝管和多股第一镀锡导线，所述多股第一镀锡导线缠绕于所述镀锡铜箔丝管。

进一步地，所述镀锡铜铂丝管包括玻璃纤维管和多股第二镀锡导线，所述多股第二镀锡导线缠绕于所述玻璃纤维管。

为了使得该电缆具有更好的柔软性，使得该电缆在被频繁弯曲或者移动时也不会影响传输通信信号的质量，将镀锡铜铂丝管选用包绕有多股第二镀锡导线的玻璃纤维管，玻璃纤维具有1、拉伸强度高，伸长小(3％)；2、弹性系数高，刚性佳；3、弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大；4、加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品，因此使得该电缆具有进一步地的柔软性。

进一步地，所述护套层与所述屏蔽层的横截面均为椭圆形。

将护套层和屏蔽层的横截面设为椭圆形，可将位于屏蔽层内的绝缘线芯呈一字型排开并处于同一水平面上，当该电缆在遭受碾压时，每个绝缘线芯表面覆盖的绝缘层互不干扰，互不挤压，避免了各个绝缘线芯受力时相互破坏挤压，从而增强了抗压能力。

进一步地，所述填充芯为硅酮软管。

硅酮软管具有良好的弯曲性和韧性，使得该电缆具有良好的弯曲性能，不易破裂和折断。

进一步地，所述填充芯为树脂填充芯。

树脂填充芯具有良好的机械强度和韧性，使得该电缆具有良好的弯曲性能，不易破裂和折断。

进一步地，所述护套层的组成配方按照重量份数计，包括煤矸石颗粒46份、氢氧化铝8份、三氧化二锑7份、三元乙丙橡胶20份、改性剂1份、硫化剂6份、稳定剂2份、硬脂酸1份、石蜡油3份和过氧化二异丙苯6份。

改性剂可以偶联煤矸石颗粒的表面结构和三元乙丙橡胶，起到分子架桥的作用，可以使亲水性的煤矸石颗粒转变为亲油性利于混合。硫化剂可以使得三元乙丙橡胶塑化，具有提高三元乙丙橡胶拉伸强度和抗老化性的功能，硬脂酸具有增速润滑的效果，石蜡油的作用是组合润滑，利于将各种组份混合均匀；稳定剂是一种耐热剂，其效果是防止各组分在高温炼制的过程中降解，过氧化二异丙苯是一种交联剂，其效果是塑化橡胶。煤矸石颗粒具有多孔隙结构，其具有极大的内表面积，是一种很好的烟气吸附载体；而氢氧化铝、三氧化二锑均具有灭火的效果，当阻燃电缆的护套燃烧后，外护套中的氢氧化铝、三氧化二锑均可以起到灭火和消烟的功能，燃烧过程中产生的大量的烟气(一氧化碳、卤化氢等毒气)未释放至外界环境中，即会被煤矸石粉末吸收，从而降低了燃烧过程中有害毒气的释放量，减少了火灾现场的有害毒气的含量，以保证救援人员的生命安全。

进一步地，所述煤矸石颗粒的粒径为6000-7000目。

为了增强石蜡油对各个组分的混匀的效果，对煤矸石颗粒的粒径具有较高的要求，当煤矸石颗粒的粒径为6000-7000目时，石蜡油可对各个组分混合均匀度良好。

进一步地，所述护套层为聚氨酯热塑性弹性层。

护套层选用聚氨酯热塑性弹性层，不仅很大程度上改善了电缆的弯曲性能，且具备耐磨、抗撕、耐油、耐气候、耐油腻、高阻燃等性能，实用性强。

进一步地，所述电缆还包括编织层，所述编织层包绕于所述屏蔽层外，所述护套层包绕于所述编织层外。

编织层包绕于屏蔽层外，从而组成了一套复合屏蔽层，大大增强了该屏蔽电缆的抗干扰性能，信号传输更加稳定，传输的图像也更加清晰。

进一步地，所述电缆还包括聚乙烯防水层，所述聚乙烯防水层包绕于所述编织层外，所述护套层包绕于所述聚乙烯防水层外。

聚乙烯防水层具有防水性好，电绝缘性优良的特点，且还具有良好的耐低温性能。防水层选用聚乙烯防水层，在保证防水效果的同时还能更进一步保证屏蔽电缆的耐低温性能。

相对现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明实施例提供的一种电缆，具有以下特点：1、将导线芯的横截面积设置为大于20mm²，绝缘线芯的直径与所述导线芯的直径的比值在1.2～1.42之间，使得该电缆具有良好的可弯曲性和柔软性；2、柔性橡胶粉末层为利用普通的橡胶粉碎而成的橡胶粉，将柔性橡胶粉末层填充于绝缘线芯分别与所述填充芯、所述屏蔽层之间的间隙，使得该电缆具有一定的抗牵拉性和稳定性。3、导线芯包括镀锡铜箔丝管和多股第一镀锡导线，且多股第一镀锡导线缠绕于镀锡铜箔丝管，镀锡铜箔丝管和第一镀锡导线分别具有良好的抗腐蚀性能、抗牵拉性以及稳定性，将第一镀锡导线缠绕于镀锡铜箔丝管外，使得该电缆具有进一步地抗牵拉性和稳定性。该电缆用于承重时具有良好的抗牵拉性和稳定性，不易开裂破损，由于该电缆的弯曲性良好，有利于狭窄的作业空间内进行配线作业。该电缆构思巧妙、易于实施、推广性强。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例一提供的一种电缆的横截面的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种电缆的横截面的结构示意图。

其中，附图标记与部件名称之间的对应关系如下：护套层101，绝缘线芯102，屏蔽层103，填充芯104，绝缘层105，导线芯106，柔性橡胶粉末层107，编织层108，聚乙烯防水层109。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

随着中国电力工业、数据通信业、城市轨道交通业、汽车业以及造船等行业规模的不断扩大，对电线电缆的需求也将迅速增长，未来电线电缆业还有巨大的发展潜力。现有技术中的电缆虽然具有较好的电气连接性能，但由于结构较为复杂，重量较大，在架空或悬空敷设时，有可能因不能承受自身整体重量而断裂，并且现有的电缆的弯曲、耐磨、抗撕、阻燃等性能较差。

有鉴于此，发明人经过长期观察和研究发现，提供了一种电缆，该电缆包括护套层、多根绝缘线芯、屏蔽层以及填充芯，护套层包绕于所述屏蔽层外，绝缘线芯包括绝缘层与导线芯，导线芯的横截面积大于20mm²，绝缘线芯的直径与导线芯的直径的比值在1.2～1.42之间，每根绝缘线芯分别与填充芯、屏蔽层之间的间隙填充有柔性橡胶粉末层，导线芯包括镀锡铜箔丝管和多股第一镀锡导线，多股第一镀锡导线缠绕于镀锡铜箔丝管。该电缆具有良好的可弯曲性和柔软性；较强的抗牵拉性和稳定性。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。

参阅图1，本发明实施例一提供的一种电缆，包括护套层101、六根绝缘线芯102、屏蔽层103以及填充芯104，护套层101包绕于屏蔽层103外，护套层101选用聚氨酯热塑性弹性层。护套层101选用聚氨酯热塑性弹性层，不仅很大程度上改善了电缆的弯曲性能，且具备耐磨、抗撕、耐油、耐气候、耐油腻、高阻燃等性能，实用性强。

六根绝缘线芯102、填充芯104均位于屏蔽层103内，填充芯104位于屏蔽层103的几何中心，多根绝缘线芯102包绕于填充芯104的周围，所述填充芯104选用硅酮软管。硅酮软管具有良好的弯曲性和韧性，使得该电缆具有良好的弯曲性能，不易破裂和折断。

每根绝缘线芯102包括绝缘层105与导线芯106，导线芯106的横截面积大于20mm²，绝缘线芯102的直径/导线芯106的直径的值在1.2～1.42之间。经发明人试验，当导线芯106的横截面积为50mm²，绝缘线芯102的直径与导线芯106的直径比值选取1.32时，绝缘线芯102的弯曲刚性为286×10³N×mm²；当导线芯106的横截面积为50mm²；绝缘线芯102的直径与导线芯106的直径的比值选取1.2时，绝缘线芯102的弯曲刚性为251×10³N×mm²。当导线芯106的横截面积为20mm²，绝缘线芯102的直径与导线芯106的直径的比值选取1.42时，绝缘线芯102的弯曲刚性为70×10³N×mm²，当绝缘线芯102的直径的导线芯106的直径的比值在小于1.2或者大于1.42时，绝缘线芯102的弯曲刚性均远远不如上述的弯曲刚性。

每根绝缘线芯102分别与填充芯104、屏蔽层103之间的间隙填充有柔性橡胶粉末层107，导线芯106包括镀锡铜箔丝管和多股第一镀锡导线，多股第一镀锡导线缠绕于镀锡铜箔丝管。

本发明实施例提供的一种电缆，具有以下特点：1、将导线芯106的横截面积设置为大于20mm²，绝缘线芯102的直径与导线芯106的直径的比值设置在1.2～1.42之间，使得该电缆具有良好的可弯曲性和柔软性；2、柔性橡胶粉末层107为利用普通的橡胶粉碎而成的橡胶粉，将柔性橡胶粉末层107填充于绝缘线芯102分别与填充芯104、屏蔽层103之间的间隙，使得该电缆具有一定的抗牵拉性和稳定性。3、导线芯106包括镀锡铜箔丝管和多股第一镀锡导线，且多股第一镀锡导线缠绕于镀锡铜箔丝管，镀锡铜箔丝管和第一镀锡导线分别具有良好的抗腐蚀性能、抗牵拉性以及稳定性，将第一镀锡导线缠绕于镀锡铜箔丝管外，使得该电缆具有进一步地抗牵拉性和稳定性。该电缆用于承重时具有良好的抗牵拉性和稳定性，不易开裂破损，由于该电缆的弯曲性良好，有利于狭窄的作业空间内进行配线作业。该电缆构思巧妙、易于实施、推广性强。

参阅图2，本发明实施例二提供的一种电缆，包括护套层101、四根绝缘线芯102、屏蔽层103以及填充芯104，护套层101包绕于屏蔽层103外，护套层101与屏蔽层103的横截面均为椭圆形。将护套层101和屏蔽层103的横截面设为椭圆形，可将位于屏蔽层103内的绝缘线芯102呈一字型排开并处于同一水平面上，当该电缆在遭受碾压时，每个绝缘线芯102表面覆盖的绝缘层105互不干扰，互不挤压，避免了各个绝缘线芯102受力时相互破坏挤压，从而增强了抗压能力。

四根绝缘线芯102、填充芯104均位于屏蔽层103内，填充芯104为树脂填充芯104。树脂填充芯104具有良好的机械强度和韧性，使得该电缆具有良好的弯曲性能，不易破裂和折断。多根绝缘线芯102包绕于所述填充芯104的周围，绝缘线芯102包括绝缘层105与导线芯106，导线芯106的横截面积为30mm²；绝缘线芯102的直径与导线芯106的直径的比值选取1.3。

每根绝缘线芯102分别与填充芯104、屏蔽层103之间的间隙填充有柔性橡胶粉末层107，导线芯106包括镀锡铜箔丝管和多股第一镀锡导线，多股第一镀锡导线缠绕于镀锡铜箔丝管。进一步地，所述镀锡铜铂丝管包括玻璃纤维管和多股第二镀锡导线，所述多股第二镀锡导线缠绕于所述玻璃纤维管。为了使得该电缆具有更好的柔软性，使得该电缆在被频繁弯曲或者移动时也不会影响传输通信信号的质量，将镀锡铜铂丝管选用包绕有玻璃纤维管和多股第二镀锡导线，玻璃纤维具有1、拉伸强度高，伸长小(3％)；2、弹性系数高，刚性佳；3、弹性限度内伸长量大且拉伸强度高，故吸收冲击能量大；4、加工性佳，可作成股、束、毡、织布等不同形态之产品，因此使得该电缆具有进一步地的柔软性。

较佳地，护套层101的组成配方按照重量份数计，包括煤矸石颗粒46份、氢氧化铝8份、三氧化二锑7份、三元乙丙橡胶20份、改性剂1份、硫化剂6份、稳定剂2份、硬脂酸1份、石蜡油3份和过氧化二异丙苯6份。改性剂可以偶联煤矸石颗粒的表面结构和三元乙丙橡胶，起到分子架桥的作用，可以使亲水性的煤矸石颗粒转变为亲油性利于混合。硫化剂可以使得三元乙丙橡胶塑化，具有提高三元乙丙橡胶拉伸强度和抗老化性的功能，硬脂酸具有增速润滑的效果，石蜡油的作用是组合润滑，利于将各种组份混合均匀；稳定剂是一种耐热剂，其效果是防止各组分在高温炼制的过程中降解，过氧化二异丙苯是一种交联剂，其效果是塑化橡胶。煤矸石颗粒具有多孔隙结构，其具有极大的内表面积，是一种很好的烟气吸附载体；而氢氧化铝、三氧化二锑均具有灭火的效果，当阻燃电缆的护套燃烧后，外护套中的氢氧化铝、三氧化二锑均可以起到灭火和消烟的功能，燃烧过程中产生的大量的烟气(一氧化碳、卤化氢等毒气)未释放至外界环境中，即会被煤矸石粉末吸收，从而降低了燃烧过程中有害毒气的释放量，减少了火灾现场的有害毒气的含量，以保证救援人员的生命安全。

进一步地，所述煤矸石颗粒的粒径为6000-7000目。为了增强石蜡油对各个组分的混匀的效果，对煤矸石颗粒的粒径具有较高的要求，当煤矸石颗粒的粒径为6000-7000目时，石蜡油可对各个组分混合均匀度良好。

优选地，所述电缆还包括编织层108，所述编织层108包绕于所述屏蔽层103外，所述护套层101包绕于所述编织层108外。编织层108包绕于屏蔽层103外，从而组成了一套复合屏蔽层103，大大增强了该屏蔽电缆的抗干扰性能，信号传输更加稳定，传输的图像也更加清晰。

优选地，所述电缆还包括聚乙烯防水层109，所述聚乙烯防水层109包绕于所述编织层108外，所述护套层101包绕于所述聚乙烯防水层109外。聚乙烯防水层109具有防水性好，电绝缘性优良的特点，且还具有良好的耐低温性能。防水层选用聚乙烯防水层109，在保证防水效果的同时还能更进一步保证屏蔽电缆的耐低温性能。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电缆，其特征在于，包括护套层、多根绝缘线芯、屏蔽层以及填充芯，所述护套层包绕于所述屏蔽层外，所述多根绝缘线芯、所述填充芯均位于所述屏蔽层内，所述填充芯位于所述屏蔽层的几何中心，所述绝缘线芯包括绝缘层与导线芯，所述导线芯的横截面积大于20mm²；所述绝缘线芯的直径与所述导线芯的直径的比值在1.2～1.42之间，每根所述绝缘线芯分别与所述填充芯、所述屏蔽层之间的间隙填充有柔性橡胶粉末层，所述导线芯包括镀锡铜箔丝管和多股第一镀锡导线，所述多股第一镀锡导线缠绕于所述镀锡铜箔丝管。

2.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述镀锡铜铂丝管包括玻璃纤维管和多股第二镀锡导线，所述多股第二镀锡导线缠绕于所述玻璃纤维管。

3.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述护套层与所述屏蔽层的横截面均为椭圆形。

4.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述填充芯为硅酮软管。

5.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述填充芯为树脂填充芯。

6.根据权利要求1～5任一所述的电缆，其特征在于，所述护套层的组成配方按照重量份数计，包括煤矸石颗粒46份、氢氧化铝8份、三氧化二锑7份、三元乙丙橡胶20份、改性剂1份、硫化剂6份、稳定剂2份、硬脂酸1份、石蜡油3份和过氧化二异丙苯6份。

7.根据权利要求6所述的电缆，其特征在于，所述煤矸石颗粒的粒径为6000-7000目。

8.根据权利要求1～5任一所述的电缆，其特征在于，所述护套层为聚氨酯热塑性弹性层。

9.根据权利要求6所述的电缆，其特征在于，所述电缆还包括编织层，所述编织层包绕于所述屏蔽层外，所述护套层包绕于所述编织层外。

10.根据权利要求9所述的电缆，其特征在于，所述电缆还包括聚乙烯防水层，所述聚乙烯防水层包绕于所述编织层外，所述护套层包绕于所述聚乙烯防水层外。