CN105845223A - 一种分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆，包括：至少一对导体，所述导体包覆在氟塑料护套内；所述导体的外部由内至外包覆有第一半导体层、第一氟塑料绝缘层、第二半导体层和分屏蔽层；所述分屏蔽层与氟塑料护套之间的空隙处采用胶状物质填充。本发明的制造方法，包括如下步骤：(ⅰ)拉制铜单丝；(ⅱ)铜单丝退火；(ⅲ)束绞软铜导体；(ⅳ)制芯体；(ⅴ)制双绞芯体；(ⅵ)成缆。本发明设置的第一氟塑料绝缘层，实现了导体之间的等电位，分屏蔽层对导体之间进行屏蔽，提高了电缆的抗干扰能力，导体采用对称绞合的连接结构，使电缆的抗压能力好，防爆能力强。

Description

一种分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆及其制造方法

技术领域

本发明涉及电缆的技术领域，尤其是涉及一种应用于电子设备的分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆及其制造方法。

背景技术

无论是在工业领域，还是在医学领域以及服务行业等领域，为了适应这些行业快速发展的需求，在这些领域内，均会涉及到电子设备，电子设备是指由集成电路、晶体管、电子管等电子元器件组成，应用电子技术软件发挥作用的设备，还包括有电子计算机以及由电子计算机控制的机器人、数控、程控系统、电脑、空调、冰箱、洗衣机、微波炉、打印机，传真机、一体机等，将这些电子设备应用到上述领域内，才能满足电子时代快速发展的需求。电子设备在应用时，必然会涉及到数据传输，这是最基本的需求，数据传输主要是利用通信电缆进行传输，在工业领域应用时，采用通信电缆进行数据传输，能够快速提高生产产品的产量，同时也保证了生产的安全，在医疗领域应用时，可以及时查证患者的病症，使患者及时得到治疗，在服务行业领域应用时，能够根据客户的需求，及时查到最新信息，以满足客户的使用需求，在通信线缆护套的外面还可以安装防护层，以达到充分保护通信电缆的目的。

在现有技术中，通信电缆内部的结构比较简单，为均匀排布有多根信号线，并且在所有信号线的外部依次包覆有屏蔽层、防水层和外防护层，将上述的通信电缆应用到电子设备上之后，电子设备可以及时对接收到的数据信息进行识别，然后快速将接收到的数据信息反馈至接收服务器上，以便服务器及时对反馈的数据信息进行处理，然后将最新的数据信息显示出来，便于人们读取数据，来提高人们的工作效率，满足了人们的使用需求。

但是，由于电缆内部的介质种类比较多，在使用的过程中，介质之间的内部分子会发生摩擦，从而产生电荷分离，电缆受到外界环境的影响时，也会使电缆的电容改变，从而产生电荷的分离，另外，电缆内的电介质在沿一定方向上受到外力的作用而变形时，也会出现压电效应而产生电荷的分离，以及在电缆内部，导体和介质之间摩擦时，也会产生电荷的分离，综上所述，当导体和绝缘之间接触，由于外界的影响而遭到破坏时，容易产生电荷的分离，从而造成电缆中产生噪音，并且电缆的温度适应能力弱，很难适应温度变化大的环境，进而影响了电缆的正常使用，同时也降低了电缆的工作效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆及其制造方法，以解决现有技术中存在的，普通的通信电缆由于电缆内部的介质分子的摩擦，产生电荷的分离，或者受外力影响时，电缆的电容突然变化而产生电荷的分离，或者电缆内的电介质受外力影响时，容易出现压电效应，产生电荷的分离，或者电缆中导体和介质之间摩擦时，产生电荷的分离，也就是说，当导体和绝缘体之间的接触被破坏时，会产生电荷的分离，从而造成电缆中产生噪音，并且电缆的温度适应能力差，容易被损坏的问题。

本发明的一种分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆，包括：至少一对导体，所述导体包覆在氟塑料护套内；

所述的导体由内至外依次包覆有第一半导体层、第一氟塑料绝缘层、第二半导体层和分屏蔽层。

所述分屏蔽层与氟塑料护套之间的空隙处采用胶状物质填充。

进一步地，所述导体为多股镀银软铜导体。

进一步地，所述第一半导体层、第一氟塑料绝缘层、第二半导体层和分屏蔽层的截面为圆环形。

进一步地，所述氟塑料护套的截面为椭圆环形。

进一步地，所述第一半导体层、第二半导体层采用绕包型或挤出型的结构。

进一步地，所述分屏蔽层与氟塑料护套之间的空隙处采用胶状物质填充。

进一步地，所述和分屏蔽层由镀银软铜导体缠绕而成，缠绕覆盖率大于90％。

进一步地，所述的胶状物质为凝胶。

本发明的一种制造分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆的方法，包括如下步骤：

(ⅰ)拉制铜单丝

利用金属压力进行加工，在外力的作用下使金属强行通过压轮，制做出铜单丝，然后在常温下，利用拉丝机通过一道或者多道压轮的模孔，分别拉制出多根铜单丝；

(ⅱ)铜单丝退火

将拉制成型的铜单丝加热，进行退火处理；

(ⅲ)束绞软铜导体

将退火后的多根铜单丝束绞成导体；

(ⅳ)制芯体

在导体的外部依次包覆第一半导体层、第一氟塑料绝缘层、第二半导体层和分屏蔽层，包覆完毕后，制得芯体；

(ⅴ)制双绞芯体

将制得的两根芯体对绞成一根双绞芯体；

(ⅵ)成缆

将双绞芯体外部套装氟塑料护套，并且用凝胶填充芯体上分屏蔽层与氟塑料护套之间的间隙。

进一步地，所述芯体至少为一对。

进一步地，所述第一氟塑料绝缘层和氟塑料护套的成型方法采用绕包型或挤出型方法。

本发明提供的分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆，所述导体至少为一对，采用对称绞合的方式，还可以起到防爆的作用；导体的外部均设置分屏蔽层，在发送数据时可以有效的屏蔽掉一些干扰信号，当系统发生短路时，作为短路电流的通道，分屏蔽层可起到屏蔽电场的作用，从而降低了电缆内芯与芯之间发生绝缘击穿的几率；将两个导体包覆在氟塑料护套内，对整个导体的外部进行保护；该电缆的导体由内至外依次包覆有第一半导体层、第一氟塑料绝缘层、第二半导体层和分屏蔽层，该电缆采用上述结构设计，达到了改善电缆的电场分布的目的，电缆导体由多根导线绞合而成，它与绝缘层之间易形成气隙，由于导体表面不光滑，会造成电场集中，在导体的两个半导体层中间加一层氟塑料绝缘层，使得两个半导体层的导体等电位，并与氟塑料绝缘层良好接触，从而避免了在导体与氟塑料绝缘层之间发生的局部放电的现象，降低了电缆内芯与芯之间发生绝缘击穿的几率。本发明还公开了一种分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆的制造方法，包括如下步骤：(ⅰ)拉制铜单丝；(ⅱ)铜单丝退火；(ⅲ)束绞软铜导体；(ⅳ)制芯体；(ⅴ)制双绞芯体；(ⅵ)成缆。采用上述方法制造该电缆，所述导体采用多根铜单丝束绞成型，提高了抗拉伸强度；导体的外部依次包覆第一半导体层、第一氟塑料绝缘层、第二半导体层和分屏蔽层后制得芯体，再将制得的两根芯体对绞成一根双绞芯体，采用对绞工艺，提高了电缆的防爆能力，也使得电缆的整体抗拉伸强度增强；双绞芯体外部套装氟塑料护套，对电缆的外部进行保护，也提高了其耐高温性能、耐高压性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆的制造方法的流程图。

附图标记：

11-导体； 12-第一半导体层； 13-第一氟塑料绝缘层；

14-第二半导体层； 15-分屏蔽层； 16-氟塑料护套。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“垂直”、“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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。

实施例1

图1为本发明实施例提供的一种分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆的结构示意图；如图1所示，本实施例提供的一种分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆，包括：至少一对导体11，所述导体11包覆在氟塑料护套16内；

所述的导体11由内至外包覆有第一半导体层12、第一氟塑料绝缘层13、第二半导体层14和分屏蔽层15。

所述分屏蔽层15与氟塑料护套16之间的空隙处采用胶状物质填充。

所述导体11至少为一对，本实施例采用一对导体11，也可以根据实际使用需求设置为多对导体11，采用双导线设置，可以减小各对导线之间的干扰，并且每一对导线都做成扭绞形状，使得电缆的芯线比较细，性能稳定；所述导体11由内至外依次包覆有第一半导体层12、第一氟塑料绝缘层13、第二半导体层14和分屏蔽层15，由于电缆的导体11由多根导线绞合而成，导体11与第一氟塑料绝缘层13之间具有气隙，致使导体11表面不光滑，从而造成电场集中，第一氟塑料绝缘层13设置在导体11的第一半导体层12与第二半导体层14之间，使两个半导体层与导体之间能够实现等电位，消除了导体11与第一氟塑料绝缘层13之间的气隙；第二半导体层14的外部还包覆有分屏蔽层15，由于电缆通过的电流比较大,电流周围会产生磁场，为了不影响相邻的元件，加装分屏蔽层15可以把这种电磁场屏蔽在电缆内，另外，还可以起到一定的接地保护作用，如果电缆内导体11发生破损，泄露出来的电流可以沿着分屏蔽层15接地，起到安全保护的作用；所述导体11包覆在氟塑料护套16内，氟塑料护套16不但可以起到绝缘的作用，还能够保护电缆不受到机械损伤。

进一步地，所述导体11为多股镀银软铜导体。

所述导体11内通交流电时，由于楞次定律产生趋肤效应，也就是导体表面的电流密度大于导体内部的电流密度，等效于缩小了导体的截面积，从而大大提高了导体的电阻，所以从而从整体上提高了导体的导电能力，采用多股镀银软铜导体，使其具有更强的过电流能力，耗铜少，并且比较柔软，使用便利。

进一步地，所述第一半导体层12、第一氟塑料绝缘层13、第二半导体层14和分屏蔽层15的截面为圆环形。

所述导体11的截面为圆形，第一半导体层12、第一氟塑料绝缘层13、第二半导体层14和分屏蔽层15依次包覆在导体11的外部，与导体11沿同一径向设置，并且与导体11的外部形状相同，均为圆形，便于导体11传输信号，半导体层改善了电场分布，分屏蔽层15可以使被屏蔽的导体11等电位，并与第一氟塑料绝缘层13进行良好的接触，避免了在导体11与第一氟塑料绝缘层13之间发生的局部放电。

进一步地，所述氟塑料护套16的截面为椭圆环形。

所述导体11包括至少一对，对导体11的外部包覆多层后，再将导体11包覆在氟塑料护套16内，氟塑料护套16的截面为椭圆环形，以达到保持导体11的原始状态，便于信号传输的目的，采用氟塑料材质对导体11的外部再次进行保护。

进一步地，所述第一半导体层12、第二半导体层14采用绕包型或挤出型的结构。

所述第一半导体层12和第二半导体层14分采用绕包型或挤出型半导电氟橡胶材质，所述的氟橡胶是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体，由于氟原子的引入，使得其应用在本领域时，具有以下优点：赋予了橡胶优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性。

所述第一氟塑料绝缘层13和氟塑料护套16也可以为绕包型或挤出型氟橡胶材质。所述第一氟塑料绝缘层13和氟塑料护套16均是采用氟塑料材料制做的，氟塑料是由含氟单体如四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、偏氟乙烯、氟乙烯、六氟异丁烯、全氟代烷基乙烯基醚及乙烯等单体通过均聚或共聚反应制得的，氟塑料品种繁多，但按数量及用途来说以聚四氟乙烯用途最多，由于它的氟碳键键能很高以及氟原子的屏蔽作用，使它应用在本领域时，具有以下优点：优良的耐化学腐蚀性能、介电性能、耐气候性能以及不燃不粘、低摩擦系数和较宽的使用温度范围等性能。

进一步地，所述和分屏蔽层15由镀银软铜导体缠绕而成，缠绕覆盖率大于90％。

所述分屏蔽层15的设置，可以避免两个导体11之间的相互干扰，与护套接触，使用时接地，共同屏蔽外界对电缆微弱信号的干扰，确保了对外界信号干扰屏蔽的可靠性和有效性，实现了电缆的低噪音特性。所述分屏蔽层15为半导电屏蔽层，半导电屏蔽层可以屏蔽电磁场，通过电流时，由于电流比较大，电流周围会产生磁场，为了不影响别的元件，加装此半导电屏蔽层可以把电磁场屏蔽在电缆内，同时，如果电缆芯线内发生破损，泄露出来的电流可以顺分屏蔽层15接入地网，起到了安全保护的作用。

进一步地，所述的胶状物质为凝胶。

所述凝胶是指溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子，在一定条件下互相连接，形成空间网状结构，使结构空隙中充满了作为分散介质的液体，形成一种特殊的分散体系，由于凝胶没有流动性，内部常含有大量液体，例如血凝胶、琼脂的含水量都可达99％以上，凝胶可分为弹性凝胶和脆性凝胶，弹性凝胶失去分散介质后，体积显著缩小，而当重新吸收分散介质时，体积又重新膨胀，脆性凝胶失去或重新吸收分散介质时，形状和体积都不改变，所以采用胶状物质填充，可达到稳定性好，密封性强的目的。

图2为本发明实施例提供的一种分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆的制造方法的流程图；如图2所示，本实施例提供一种分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆的制造方法，包括如下步骤：

(ⅰ)拉制铜单丝

利用金属压力进行加工，在外力的作用下使金属强行通过压轮，制做出铜单丝，然后在常温下，利用拉丝机通过一道或者多道压轮的模孔，分别拉制出多根铜单丝；

(ⅱ)铜单丝退火

将拉制成型的铜单丝加热，进行退火处理，以再结晶的方式提高铜单丝的韧性，从而降低铜单丝的强度，避免铜单丝的氧化；

(ⅲ)束绞软铜导体

将退火后的多根铜单丝束绞成导体11；

(ⅳ)制芯体

在导体11的外部依次包覆第一半导体层12、第一氟塑料绝缘层13、第二半导体层14和分屏蔽层15，包覆完毕后，制得芯体；

(ⅴ)制双绞芯体

将制得的两根芯体对绞成一根双绞芯体；

(ⅵ)成缆

将双绞芯体外部套装氟塑料护套16，并且用凝胶填充芯体上分屏蔽层15与氟塑料护套16之间的间隙。

进一步地，所述芯体至少为一对。

进一步地，所述第一氟塑料绝缘层13和氟塑料护套16的成型方法采用绕包型或挤出型方法。

本发明使用时，将其直接应用在医疗领域的计算机设备上，然后开启电源，使用过程中，导体11为镀银导体，其可焊性和防腐能力较高，导体11采用对称绞合的方式，提高了防爆能力；导体11的外部依次包覆有第一半导体层12、第一氟塑料绝缘层13、第二半导体层14和分屏蔽层15，在第一半导体层12与第二半导体层14之间加装第一氟塑料绝缘层13，使其实现等电位，在第二半导体层14的外部还包覆有分屏蔽层15，对导体11之间的干扰信号实现屏蔽，同时也提高了电缆之间的抗干扰能力，降噪能力强；整个导体11包覆在氟塑料护套16内，使该电缆的正常工作温度范围为-40℃至+200℃，温度适应能力强，可以适应温度变化范围较大的环境，还可以起到保护的作用；分屏蔽层15与氟塑料护套16之间的空隙处采用凝胶填充，使电缆的整体结构连接紧凑，密封性好，抗压能力强，避免了损坏。因此，计算机设备上使用该电缆时，可对数据信息进行准确的传输，同时，服务器可以对对接收到的信号进行迅速反馈。

以上第一种实施方式，本发明所述的分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆，采用至少一对导体，并且每根导体的外部均包覆有第一半导体层、第一氟塑料绝缘层、第二半导体层和分屏蔽层，所述的第一半导体层、第二半导体层可有效的减小电缆由于弯曲、振动、冲击、温度变化等外界因素作用下产生的噪音，由于噪音的减小，从而使得电缆本身产生的脉冲信号小于5mv；设置的第一氟塑料绝缘层，可以实现导体之间的等电位，在第二半导体层的外部设置分屏蔽层，可以提高电缆的抗干扰能力，有效的对外界的干扰进行屏蔽；该电缆采用对称绞合的连接结构，还可以有效的提高该电缆的抗压、抗振动能力，以及防爆能力；所述导体的外部套装氟塑料护套作为保护层，对电缆的外部进行保护，使该电缆不受损坏，保证了该电缆在200℃温度下仍然能够正常使用，从而使得该电缆的整体性能更加的稳定。

实施例2

作为本发明的第二种实施方式，是对本发明第一种实施方式的另一种实现方式，即分屏蔽层与氟塑料护套之间的空隙采用采用热熔胶填充，氟塑料护套的截面采用圆环形设计。

本发明的一种对称绞合耐高温低噪音电缆，包括：至少一对导体11，所述导体11包覆在氟塑料护套16内；

所述的导体11由内至外包覆有第一半导体层12、第一氟塑料绝缘层13、第二半导体层14和分屏蔽层15；

所述分屏蔽层15与氟塑料护套16之间的空隙处采用热熔胶填充。

所述氟塑料护套16的截面呈圆环形。

所述的热熔胶是一种可塑性的粘合剂，在一定温度范围内其物理状态随温度改变而改变，而化学特性不变，其无毒无味，属环保型化学产品，应用在本领域时，具有以下优点：产品本身系固体，便于包装、运输、存储、无溶剂、无污染、无毒型、以及生产工艺简单，高附加值，黏合强度大、速度快等。

本发明实施方式采用热熔胶对分屏蔽层与氟塑料护套之间的空隙进行填充，使电缆的整体结构更加紧凑；导体的外部采用多层包覆，即第一半导体层、第一氟塑料绝缘层、第二半导体层和分屏蔽层，可使电缆的抗振能力强，屏蔽功能强，从而降低了噪音；导体采用至少为一对，并且为对称绞合的方式，提高了电缆的防爆能力；导体的外部还套装氟塑料护套，采用氟塑料进行绝缘，使得电缆的温度适应能力加强，保证了该电缆在200℃温度下能够正常使用，也使得该电缆的适用范围更加的广泛。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。本发明的应用领域不限于上述所述及的行业，任何利用本发明的技术特征解决技术问题的领域均可以使用本发明的技术方案。

Claims (10)

1.一种分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆，其特征在于，包括：至少一对导体(11)，所述导体(11)包覆在氟塑料护套(16)内；

所述导体(11)的外部由内至外包覆有第一半导体层(12)、第一氟塑料绝缘层(13)、第二半导体层(14)和分屏蔽层(15)；

所述分屏蔽层(15)与氟塑料护套(16)之间的空隙处采用胶状物质填充。

2.根据权利要求1所述的分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆，其特征在于，所述导体(11)为多股镀银软铜导体。

3.根据权利要求1或2所述的分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆，其特征在于，所述第一半导体层(12)、第一氟塑料绝缘层(13)、第二半导体层(14)和分屏蔽层(15)的截面为圆环形。

4.根据权利要求1所述的分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆，其特征在于，所述氟塑料护套(16)的截面为椭圆环形。

5.根据权利要求1所述的分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆，其特征在于，所述第一半导体层(12)、第二半导体层(14)采用绕包型或挤出型的结构。

6.根据权利要求1所述的分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆，其特征在于，所述和分屏蔽层(15)由镀银软铜导体缠绕而成，缠绕覆盖率大于90％。

7.根据权利要求1所述的分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆，其特征在于，所述的胶状物质为凝胶。

8.一种如权利要求1所述的分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

(ⅰ)拉制铜单丝

利用金属压力进行加工，在外力的作用下使金属强行通过压轮，制做出铜单丝，然后在常温下，利用拉丝机通过一道或者多道压轮的模孔，分别拉制出多根铜单丝；

(ⅱ)铜单丝退火

将拉制成型的铜单丝加热，进行退火处理；

(ⅲ)束绞软铜导体

将退火后的多根铜单丝束绞成导体(11)；

(ⅳ)制芯体

在导体(11)的外部依次包覆第一半导体层(12)、第一氟塑料绝缘层(13)、第二半导体层(14)和分屏蔽层(15)，包覆完毕后，制得芯体；

(ⅴ)制双绞芯体

将制得的两根芯体对绞成一根双绞芯体；

(ⅵ)成缆

将双绞芯体外部套装氟塑料护套(16)，并且用凝胶填充芯体上分屏蔽层(15)与氟塑料护套(16)之间的间隙。

9.根据权利要求8所述的分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆的制造方法，其特征在于，所述芯体至少为一对。

10.根据权利要求8所述的分屏蔽对称绞合耐高温低噪音电缆的制造方法，其特征在于，所述第一氟塑料绝缘层(13)和氟塑料护套(16)的成型方法采用绕包型或挤出型方法。