CN105931732A - 煤矿用电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种煤矿用电缆，涉及电缆技术领域，以解决现有技术中的煤矿用信号通信电缆耐潮和阻燃性能较差、使用寿命短、在矿井下信号的正常传输容易受到影响的技术问题。本发明提供的煤矿用电缆，包括：缆芯、保护层和阻燃层，保护层包括有防水减压层，保护层包覆在缆芯的外侧，阻燃层包覆在保护层的外侧，阻燃层外表面设置有耐磨凸起，耐磨凸起内填充有氢氧化镁。本发明主要用于矿井下的信号传输，其具有较好的耐磨、耐潮和阻燃的特性，在矿井内高温高湿的工作环境下也能够确保信号的正常传输，使矿井下作业人员所使用的仪器与地面指示仪器之间通过本发明可以较好地传输数据信号，从而确保矿井下的工作可以较好地开展。

Description

煤矿用电缆

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，尤其是涉及一种煤矿用电缆。

背景技术

目前，随着科学技术的发展，人们对电缆的需求也越来越多，电缆是一种常见的数据信号传输设备，具有通信容量大、传输稳定性高和保密性能好等优点。

现有的通信电缆较多的是在室内外等环境下进行使用,但是，对于一些煤矿企业而言，其作业环境是在地表以下，作业人员所使用的仪器与地面指示仪器之间通过信号通信电缆相连接，信号通信电缆需要穿过矿井才能将仪器与地面指示仪器相连通，通过通信电缆将两者连通以达到矿井下作业人员所使用的仪器与地面指示仪器之间可以有效地传输数据信号的目的，从而确保矿井下作业可以顺利进行。

然而，对于矿井下的工作环境十分恶劣、高温高湿且供电系统的稳定性较差的情况，现有技术中的煤矿用信号通信电缆耐潮、阻燃的性能较差，较难适应这种矿井下的工作环境，信号的正常传输也容易受到影响；并且，由于工作需要，电缆需要经常被拉拽，电缆与地面长期摩擦使得电缆外皮易被磨损，使得电缆的使用寿命缩短，因此如何提供一种具有较好的耐磨、耐潮和阻燃的特性、且能够保证信号的正常传输的煤矿用电缆成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿用电缆，以解决现有技术中的煤矿用信号通信电缆耐潮和阻燃性能较差、使用寿命短、在矿井下信号的正常传输容易受到影响的问题。

本发明提供一种煤矿用电缆，包括：缆芯、保护层和阻燃层，所述保护层包括有防水减压层，所述保护层包覆在所述缆芯的外侧，所述阻燃层包覆在所述保护层的外侧，所述阻燃层外表面设置有耐磨凸起，所述耐磨凸起内填充有氢氧化镁。

其中，所述防水减压层与所述缆芯之间填充有填料。

具体地，所述填料为阻水绳和聚丙烯树脂。

其中，所述保护层还包括有屏蔽层和外护层，所述屏蔽层包覆在所述防水减压层的外侧，所述外护层包覆在所述屏蔽层的外侧，所述屏蔽层为铜丝编织屏蔽层或者铜塑复合带屏蔽层，所述外护层为PET塑料制成。

具体地，所述阻燃层为阻燃聚氯乙烯或阻燃氯丁橡胶中的一种或两种制成。

优选地，所述缆芯包括一根中心传输导线和多根外围传输导线；所述中心传输导线位于煤矿用电缆的中心处，所述外围传输导线环绕所述中心传输导线、且在所述中心传输导线的周围均匀分布。

进一步地，所述中心传输导线及所述外围传输导线均包括一根电源线和一根信号线，所述电源线与所述信号线相互绞合成束且构成双绞线，所述中心传输导线与所述外围传输导线相互绞合成束，构成所述煤矿用电缆的缆芯。

更进一步地，所述中心传输导线与所述外围传输导线的外围均包覆有绝缘层。

优选地，所述绝缘层为线性低密度聚乙烯制成。

优选地，所述电源线和所述信号线中的线芯均为铜绞线或者镀锡铜线制成。

本发明提供的煤矿用电缆，通过在缆芯的外围包覆保护层，可以有效地防止外界磁场对本发明传输信号的干扰；保护层的防水减压层能够用于防止矿井下的水汽侵入到煤矿用电缆的内部、避免造成电缆的内部短路；包覆在保护层外围的阻燃层能够用于避免煤矿用电缆因高温或短路造成电缆燃烧的情况；通过在阻燃层外表面设置耐磨凸起，可以在拉拽电缆时，使阻燃层外表面设置的耐磨凸起首先受到磨损，而避免直接磨损电缆的阻燃层，从而确保电缆具有更长的使用寿命；并且耐磨凸起内填充有氢氧化镁，氢氧化镁是一种新型填充型阻燃剂，其受热分解时可以释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低它所填充的材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用，而且分解生成的氧化镁是良好的耐火材料，可以帮助提高它所填充的材料的抗火性能，同时释放出的水蒸气可以作为一种抑烟剂，因此，在防磨凸起内填充氢氧化镁可以进一步提高煤矿用电缆的阻燃效果和抑烟效果。

因此与现有技术相比，本发明具有更好的耐磨、耐潮和阻燃的特性，在矿井内高温高湿的工作环境下也能够确保信号的正常传输，使矿井下作业人员所使用的仪器与地面指示仪器之间通过本发明可以较好地传输数据信号，从而确保矿井下的工作可以更好地进行。

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煤矿用电缆的结构示意图；

图2为本发明另一实施例提供的煤矿用电缆的结构示意图。

附图标记：

1-缆芯；11-中心传输导线；12-外围传输导线；121-电源线；122-信号线；123-绝缘层；2-保护层；21-防水减压层；22-屏蔽层；23-外护层；3-阻燃层；31-耐磨凸起。

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“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”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”、“第三”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“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。

图1为本发明实施例提供的煤矿用电缆的结构示意图；图2为本发明另一实施例提供的煤矿用电缆的结构示意图。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的煤矿用电缆，包括：缆芯1、保护层2和阻燃层3，保护层2包括有防水减压层21，保护层2包覆在缆芯1的外侧，阻燃层3包覆在保护层2的外侧，阻燃层3外表面设置有耐磨凸起31，耐磨凸起31内填充有氢氧化镁。

本发明提供的煤矿用电缆，通过在缆芯1的外围包覆保护层2，可以有效地防止外界磁场对本发明信号的传输造成干扰；保护层2的防水减压层21为交联聚乙烯制成，防水减压层21能够有效地防止矿井下的水汽侵入到煤矿用电缆的内部、避免造成煤矿用电缆的内部短路；阻燃层3能够用于避免煤矿用电缆因高温或短路造成电缆燃烧的情况；通过在阻燃层3外表面设置耐磨凸起31，可以在拉拽电缆时，使阻燃层3外表面设置的耐磨凸起31首先受到磨损，而避免直接磨损电缆的阻燃层3，从而确保电缆具有更长的使用寿命；并且耐磨凸起31内填充有氢氧化镁，氢氧化镁是一种新型填充型阻燃剂，通过受热分解时可以释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低它所填充的材料在火焰中的表面温度，具有抑制聚合物分解和对所产生的可燃气体进行冷却的作用，而且分解生成的氧化镁是良好的耐火材料，可以帮助提高它所填充的材料的抗火性能，同时释放出的水蒸气可以作为一种抑烟剂，因此，在防磨凸起31内填充氢氧化镁，可以进一步提高煤矿用电缆的阻燃效果和抑烟效果。

因此与现有技术相比，本发明具有更好的耐磨、耐潮和阻燃的特性，在矿井内高温高湿的工作环境下也能够确保信号的正常传输，使矿井下作业人员所使用的仪器与地面指示仪器之间通过本发明可以较好地传输数据信号，从而确保矿井下的工作可以更好地进行。

其中，为了确保本发明内部结构的稳定性，以及进一步防止矿井下的水汽侵入到煤矿用电缆的内部、避免造成电缆的内部短路，使得本发明可以在作业人员所使用的仪器与地面指示仪器之间高质量地传输数据信号，以确保矿井下的工作能够顺利开展，本发明实施例提供的煤矿用电缆中，如图1和图2所示，上述防水减压层21与缆芯1之间填充有填料。

通过在防水减压层21与缆芯1之间填充填料，可以提高防水减压层21与缆芯1之间的密闭性，避免保护层2与缆芯1之间存在空隙，从而在保证煤矿用电缆内部结构稳定性的同时，可以进一步防止水汽侵入到煤矿用电缆的内部，避免造成电缆的内部短路，进而使矿井下操作人员使用的仪器与地面指示仪器之间可以高质量地传输数据信号，以确保矿井下的工作可以较好地进行。

具体地，为了使煤矿用电缆可以具有优质地防止水汽侵入其内部的特性的同时，可以提高电缆的弯曲耐久性和可绕性，进而提高电缆的环境适应性，使本发明更加适合矿井作业使用，本发明实施例提供的煤矿用电缆中，上述填料可以为阻水绳和聚丙烯树脂。

阻水绳是电缆内部常用的防潮填充材料，在防水减压层21与缆芯1之间填充阻水绳可以进一步防止矿井下水汽侵入到煤矿用电缆的内部；聚丙烯树脂填充在缆芯1与防水减压层21之间，可以对缆芯1与防水减压层21之间的空隙起到较好地密闭作用，从而保证本发明内部结构的稳定性，且有效地防止矿井下水汽侵入至其内部，避免造成电缆的内部短路；并且聚丙烯树脂具有柔软性，即填充材料具有比缆芯1容易变形的性质，在煤矿用电缆弯曲时，填充物被绝缘缆芯1压迫，使填充物的外缘变形，从而使煤矿用电缆具有较好地弯曲耐久性和可绕性，煤矿用电缆可以在反复弯曲的环境下使用，进而提高了煤矿用电缆的环境适应性，使其更加适合矿井内作业使用。

实际生产制造时，为了确保煤矿用电缆在矿井下使用时，矿井下作业人员所使用的仪器与地面指示仪器之间可以较好地传输数据信号，本发明实施例提供的煤矿用电缆中，如图1和图2所示，保护层2还包括有屏蔽层22和外护层23，屏蔽层22包覆在防水减压层21的外侧，外护层23包覆在屏蔽层22的外侧，屏蔽层22为铜丝编织屏蔽层或者铜塑复合带屏蔽层，外护层23为PET塑料制成。

铜丝编织屏蔽层或者铜塑复合带屏蔽层均具有较好地屏蔽效果，可以有效地防止外界磁场干扰本发明内部信号的传输，当然，也可以同时使用铜丝编织屏蔽层和铜塑复合带屏蔽层作为煤矿用电缆的屏蔽层22，以达到更好地抵御外部磁场对本发明内部信号传输干扰的目的，从而可以确保本发明在矿井下传输数据信号的稳定性，使矿井下作业人员所使用的仪器与地面指示仪器之间高质量地传输数据信号，确保传输图像清晰，使矿井下作业可以顺利开展；PET为聚对苯二甲酸类塑料，主要包括聚对苯二甲酸乙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯，PET具有较好地耐高温特性和耐候性，外护层23采用PET塑料制成，可以进一步提高煤矿用电缆的耐高温性能，使本发明更好地在矿井下高温高湿的环境下作业使用。

优选地，为了确保煤矿用电缆能具有优质的阻燃特性，避免本发明因高温或短路造成线路燃烧的情况，使其适用于矿井下高温环境下的作业使用，从而确保矿井下作业更加安全、可靠，本发明实施例提供的煤矿用电缆中，阻燃层3可以为阻燃聚氯乙烯或阻燃氯丁橡胶中的一种或两种制成。

聚氯乙烯和氯丁橡胶均具有阻燃、耐化学药品性高、机械强度性能良好的优点，通过聚氯乙烯或氯丁橡胶中的一种或者两种材料制成阻燃层3，可以使煤矿用电缆具有良好的阻燃特性，避免煤矿用电缆因高温或短路造成线路燃烧的情况发生，从而使煤矿用电缆更适用于矿井内高温环境下作业使用，以确保矿井下作业的安全性和可靠性。

为了使煤矿用电缆可以在矿井下作业人员所使用的仪器与地面指示仪器之间高质量地传输数据信号，使得矿井下作业可以较好地开展，本发明实施例提供的煤矿用电缆中，如图1所示，缆芯1包括一根中心传输导线11和多根外围传输导线12；中心传输导线11位于煤矿用电缆的中心处，外围传输导线12环绕中心传输导线11、且在中心传输导线11的周围均匀分布。

如此设计，将外围传输导线12均匀分布在中心传输导线11的周围，可以确保煤矿用电缆在作业人员使用仪器与地面指示仪器之间传输数据信号的稳定性，并且可以制造出形状规则的圆柱状电缆，可以确保本发明外形美观，且保证工人对其握持时的舒适性，从而保证矿井下的工作可以顺利、高效地开展。

实际生产制造时，为了确保煤矿用电缆在使用时可以稳定地在作业人员使用仪器与地面指示仪器之间传输数据信号，确保煤矿用电缆可以正常工作，本发明实施例提供的煤矿用电缆中，如图1所示，中心传输导线11及外围传输导线12均包括一根电源线121和一根信号线122，电源线121与信号线122相互绞合成束且构成双绞线。

电源线121与信号线122相互绞合成束且构成双绞线，采用这种制造方式，不仅可以抵御一部分来自外界的电磁波对本发明产生的干扰，也可以降低多对绞线之间的相互干扰，从而确保煤矿用电缆在作业人员使用仪器与地面指示仪器之间传输数据信号的稳定性，进而保证矿井下工作顺利进行。

实际生产制造时，为了确保煤矿用电缆可以在作业人员使用仪器与地面指示仪器之间正常地传输数据信号，本发明实施例提供的煤矿用电缆中，如图1和图2所示，中心传输导线11与外围传输导线12的外围均包覆有绝缘层123。

通过在中心传输导线11与外围传输导线12的电源线121与信号线122外围分别包覆有绝缘层123，使中心传输导线11与外围传输导线12可以独立工作，避免造成内部短路，从而确保煤矿用电缆可以在矿井下作业人员使用的仪器与地面指示仪器之间稳定地传输数据信号，使煤矿用电缆可以较好地发挥对信号进行传输的功能。

具体地，为了更好的确保中心传输导线11与外围传输导线12可以独立工作，避免造成内部短路，确保煤矿用电缆使用过程中的安全性和可靠性，本发明实施例提供的煤矿用电缆中，绝缘层123可以为线性低密度聚乙烯制成。

线性低密度聚乙烯不仅是良好的绝缘材料，而且其具有强度大、韧性好、刚性大、耐热、耐寒等优点，因此，线性低密度聚乙烯被广泛用作电缆的绝缘层123，采用线性低密度聚乙烯制成绝缘层123，可以确保中心传输导线11与外围传输导线12之间良好地绝缘，使中心传输导线11与外围传输导线12可以独立工作，避免造成电缆的内部短路。

优选地，为了确保煤矿用电缆可以在矿井下作业人员使用仪器与地面指示仪器之间正常地传输数据信号，本发明实施例提供的煤矿用电缆中，如图1所示，电源线121和信号线122中的线芯均为铜绞线或者镀锡铜线制成。

铜的导电性很高，因此被人们广泛用于制作电缆的缆芯1。煤矿用电缆的缆芯1的制作方法：首先，将铜拉制成第一铜单丝和第二铜单丝；其次，将第一铜单丝和第二铜单丝分别进行退火处理；再次，将十二根第一铜单丝束绞成第一导体，将四十八根第二铜单丝束绞成第二导体；通过挤出成型法在第一导体上形成绝缘层，并经过高能电子束后，制得电源线121，通过挤出成型法在第二导体上形成绝缘层，并经过高能电子束后，制得信号线122；最后，将制得的一根电源线121和一根信号线122对绞成一根双绞线，并在该双绞线外围包覆由线性低密度聚乙烯制成的绝缘层123。

采用铜绞线或者镀锡铜线作为电源线121和信号线122的线芯，可以较好地实现煤矿用电缆对数据信号进行稳定传输的目的，从而确保矿井下的工作可以顺利的开展。

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。

Claims (10)

1.一种煤矿用电缆，其特征在于，包括：缆芯、保护层和阻燃层，所述保护层包括有防水减压层，所述保护层包覆在所述缆芯的外侧，所述阻燃层包覆在所述保护层的外侧，所述阻燃层外表面设置有耐磨凸起，所述耐磨凸起内填充有氢氧化镁。

2.根据权利要求1所述的煤矿用电缆，其特征在于：所述防水减压层与所述缆芯之间填充有填料。

3.根据权利要求2所述的煤矿用电缆，其特征在于：所述填料为阻水绳和聚丙烯树脂。

4.根据权利要求1所述的煤矿用电缆，其特征在于：所述保护层还包括有屏蔽层和外护层，所述屏蔽层包覆在所述防水减压层的外侧，所述外护层包覆在所述屏蔽层的外侧，所述屏蔽层为铜丝编织屏蔽层或者铜塑复合带屏蔽层，所述外护层为PET塑料制成。

5.根据权利要求1所述的煤矿用电缆，其特征在于：所述阻燃层为阻燃聚氯乙烯或阻燃氯丁橡胶中的一种或两种制成。

6.根据权利要求1所述的煤矿用电缆，其特征在于：所述缆芯包括一根中心传输导线和多根外围传输导线；所述中心传输导线位于煤矿用电缆的中心处，所述外围传输导线环绕所述中心传输导线、且在所述中心传输导线的周围均匀分布。

7.根据权利要求6所述的煤矿用电缆，其特征在于：所述中心传输导线及所述外围传输导线均包括一根电源线和一根信号线，所述电源线与所述信号线相互绞合成束且构成双绞线，所述中心传输导线与所述外围传输导线相互绞合成束，构成所述煤矿用电缆的缆芯。

8.根据权利要求7所述的煤矿用电缆，其特征在于：所述中心传输导线与所述外围传输导线的外围均包覆有绝缘层。

9.根据权利要求8所述的煤矿用电缆，其特征在于：所述绝缘层为线性低密度聚乙烯制成。

10.根据权利要求7-9任意一项所述的煤矿用电缆，其特征在于：所述电源线和所述信号线中的线芯均为铜绞线或者镀锡铜线制成。