CN106297982B - 智能设备用屏蔽抗干扰电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智能设备用屏蔽抗干扰电缆，属于电缆领域。本发明涉及的电缆，其由内而外依次包括缆芯、第一屏蔽层、第二屏蔽层和防寒护套，缆芯包括导体和包覆于导体的绝缘层，第一屏蔽层与第二屏蔽层之间形成填充间隙，防寒护套由护套主料及护套辅料的混合物制成，护套主料选自聚氯乙烯和热塑性聚氨酯弹性体橡胶中的至少一种，护套辅料包括耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂及填料，填料包括CaCO3。此电缆具有较强的抗寒性与屏蔽效果，抗拉性与柔软性较好，使用期长，不易报废，可广泛应用于低温环境下。

Description

智能设备用屏蔽抗干扰电缆
技术领域
本发明涉及电缆领域，具体涉及一种智能设备用屏蔽抗干扰电缆。
背景技术
电缆是将电力及/或信息从一处传输到另一处的导线，通常由几根或几组导线绞合而成，类似于绳索，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，外部包有绝缘和保护层。其与普通电线的差别主要是电缆尺寸较大，结构较复杂，多架设在空中或装在地下、水底，用于传输、分配及传送电信号。
电缆按其用途可分为电力电缆、通信电缆和控制电缆等。与架空线相比，电缆的优点是线间绝缘距离小，占地空间小，地下敷设而不占地面以上空间，不受周围环境污染影响，送电可靠性高，对人身安全和周围环境干扰小。但其造价高，施工、检修均较麻烦，制造也较复杂。因此，电缆多应用于人口密集和电网稠密区及交通拥挤繁忙处；在过江、过河、海底敷设则可避免使用大跨度架空线。在需要避免架空线对通信干扰的地方以及需要考虑美观或避免暴露目标的场合也可采用电缆。
当前，多数电缆未具备良好的屏蔽层，抗干扰效果差。且大部分只适用于温度范围比较窄的常温环境中，在高寒地区，这些电缆会出现硬化、开裂、脆化等严重安全问题，这对于高寒地区的电力供应将是一个很大的难题。并且，随着气候不断恶化，我国南方冬季往往特别寒冷，以前铺设的各种电缆容易出现冷冻现象，不利于电缆电压的传输，减短了电缆的使用寿命，给使用者带来损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能设备用屏蔽抗干扰电缆，具有较强的抗寒性与屏蔽效果，抗拉性与柔软性较好，降低了线缆的损坏率及更换率，延长了线缆的使用寿命，使其能广泛应用于低温环境中。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种智能设备用屏蔽抗干扰电缆，其由内而外依次包括缆芯、第一屏蔽层、第二屏蔽层和防寒护套，缆芯包括导体和包覆于导体的绝缘层，第一屏蔽层与第二屏蔽层之间形成填充间隙，防寒护套由护套主料及护套辅料的混合物制成，护套主料选自聚氯乙烯和热塑性聚氨酯弹性体橡胶中的至少一种，护套辅料包括耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂及填料，填料包括CaCO3。
进一步地，在本发明较佳实施例中，按重量百分数计，护套主料在防寒护套中的含量为60％-95％，护套主料的聚合度大于2000。
进一步地，在本发明较佳实施例中，护套辅料包括重量比例为4-6:4-6:2-5:1-3的耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂及填料。
进一步地，在本发明较佳实施例中，耐寒橡胶包括重量比例为3-9:1-3:1-3的预交联粉末丁腈橡胶、古塔胶及硅橡胶，预交联粉末丁腈橡胶在耐寒橡胶中的含量按重量百分数计为50％-80％。
进一步地，在本发明较佳实施例中，耐寒塑化剂包括己二酸酯类耐寒塑化剂、癸二酸酯类耐寒塑化剂和尼龙酸酯类耐寒塑化剂中的至少一种，己二酸酯类耐寒塑化剂包括按重量百分数计为0.5％-10％的己二酸二异癸酯。
进一步地，在本发明较佳实施例中，润滑剂包括重量百分数为0.5％-10％的[双(2-甲氧基乙基)胺]三氟化硫。
进一步地，在本发明较佳实施例中，第二屏蔽层由镀锡或镀镍的铜丝编制而成，第二屏蔽层的编织密度大于90％。
进一步地，在本发明较佳实施例中，第一屏蔽层包括与缆芯相邻的第一屏蔽纸、与第二屏蔽层相邻的第二屏蔽纸以及设置于第一屏蔽层与第二屏蔽层之间的金属塑层，金属塑层选用铝塑层或铜塑层，第一屏蔽层的厚度为0.01mm-0.08mm。
进一步地，在本发明较佳实施例中，导体由铜丝与芳纶纤维交织而成。
进一步地，在本发明较佳实施例中，第一屏蔽层与第二屏蔽层之间还设置有附加层，附加层包括防火包带层、阻水层和防腐层中的至少一层。
本发明实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆的有益效果是：
该智能设备用屏蔽抗干扰电缆在绝缘层外包覆了第一屏蔽层，避免导体与绝缘层之间产生局部放电造成相互干扰；对多个已屏蔽的缆芯整体包覆第二屏蔽层以防止整个缆芯受到外界的电磁干扰，还可起到一定的接地保护作用。在第二屏蔽层外侧设置了防寒护套，防寒护套在护套主料聚氯乙烯或/和氨酯弹性橡胶的基础上还加入了如耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂及填料等护套辅料，增强了聚氯乙烯或热塑性聚氨酯弹性橡胶的耐寒性，从而进一步增加了该电缆的抗寒能力。此外，第一屏蔽层与第二屏蔽层之间形成的填充间隙，能够在有适当填充物的情况下提高电缆的柔软效果。该电缆结构简单，重量轻，使用、安装方便，绝缘及屏蔽效果好，耐寒性好，柔软度佳，抗压性强，抗弯曲性能好，不易损坏，使用寿命长，适用范围广，安全可靠。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的智能设备用屏蔽抗干扰电缆的层状结构示意图。
图中：
智能设备用屏蔽抗干扰电缆100，缆芯200，导体300，绝缘层400，第一屏蔽层500，填充间隙600，附加层700，第二屏蔽层800，防寒护套900。
具体实施方式
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。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“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。
下面对本发明实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100进行具体说明。
请参照图1，本发明提供一种智能设备用屏蔽抗干扰电缆100，其由内而外依次包括缆芯200、第一屏蔽层500、第二屏蔽层800以及防寒护套900。
缆芯200包括位于内部的导体300与包覆于导体300外侧的绝缘层400。
缆芯200的横截面大致为圆形，直径例如可以为4.8mm。本实施例中的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100可含有多个缆芯200，优选为3-6个。也可仅包含1个缆芯200，但多个缆芯200较单个缆芯200而言，可显著提高整个智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的导电效果。设计时，多个缆芯200之间可互相连接，也可彼此分隔。
导体300设置于缆芯200的内部，可由裸铜制成，也可由表面镀锡的铜制成。铜作为金属，电阻率小且易于传导电流，导电、导热性能都较好。在外电场作用下，导体300中存在的大量可自由移动的带电粒子作定向运动，形成明显的电流。根据不同应用需求，选择不同的铜材质。一般来说，裸铜较镀锡铜而言，后者的耐热性与抗氧化性均强于前者，如：在耐热方面，裸铜导体耐热温度一般为100℃，镀锡铜导体的耐热温度为150℃。裸铜一旦氧化便会引起表面电阻增大，但裸铜的导电率及信号传输性能均要比镀锡铜更佳。
较佳的，导体300的材质还包括芳纶纤维，即导体300由铜丝与芳纶纤维交织而成。其中，芳纶又名聚对苯二甲酰对苯二胺，是一种新型高科技合成纤维。具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长等优良性能。例如：其强度是钢丝的5-6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2-3倍，韧性是钢丝的2倍，但重量却仅为钢丝的1/5左右，此外，芳纶能在560度的温度下不分解、不融化，具有较长的生命周期，广泛应用于复合材料、建材、电子设备等领域。因此，本实施例中的导体300的材质中加入芳纶纤维，可以增强导线的抗拉性能。
较佳的，智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的每个缆芯200分别包含多个导体300，优选为2-3个。此外，导体300的数量还可以仅为1个，但多个导体300较单个导体300而言，导电效果更佳。作为优选的，多个导体300之间相互连接，导体300的横截面为圆形，直径优选0.84mm-0.94mm，以利于导电。
导体300外侧覆盖绝缘层400。通常，智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的绝缘层400可由油浸纸、橡胶、纤维、塑料制成。优选的，本发明实施例的绝缘层400由乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)或聚氯乙烯(PVC)制成。
乙烯-四氟乙烯共聚物是最强韧的氟塑料，其各种机械性能达到较好的平衡，如抗撕拉极强、抗张强度高、中等硬度、出色的抗冲击能力、伸缩寿命长。它在保持了聚四氟乙烯良好的耐热、耐化学性能和电绝缘性能的同时，拉伸强度可达到50MPa，接近聚四氟乙烯的2倍。此外，乙烯-四氟乙烯共聚物还是良好的电介质材料，绝缘强度高，电阻率高。
聚氯乙烯有较好的电气绝缘性能，可作低频绝缘材料，其化学稳定性也好。此外，聚氯乙烯还具有较好的抗弯、抗压和抗冲击能力。
因此，绝缘层400使用乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)或聚氯乙烯(PVC)制成可较好的使多个导体300相互之间或者导体300与外部绝缘，抵抗传电流、电压、电场对外界的作用，保证电流沿线路方向传输，同时也起到了保护导体300受外界损坏的作用。
本实施例中绝缘层400的直径的范围为1.33mm-1.37mm，优选为1.35mm，绝缘层400的厚度的范围为0.2mm-0.23mm，优选为0.22mm。
本发明实施例中，绝缘层400的外侧包覆有第一屏蔽层500。第一屏蔽层500包括与缆芯200相邻的第一屏蔽纸、与第二屏蔽层800相邻的第二屏蔽纸以及设置于第一屏蔽层500与第二屏蔽层800之间的金属塑层。较优的，金属塑层可以选用铝塑层或铜塑层。可选的，第一屏蔽层500的厚度为0.01mm-0.08mm，第一屏蔽纸与第二屏蔽纸均可选自锡箔纸、铝箔纸、铜箔纸等。
第一屏蔽层500与被屏蔽的导体300等电位，并与绝缘层400良好接触，使缆芯200表面光滑均匀，消除导体300与绝缘层400界面处空隙对电性能的影响，可避免在导体300与绝缘层400之间产生局部放电造成相互干扰。
在第一屏蔽层500外设置有第二屏蔽层800，第二屏蔽层800例如可以由铜丝编织而成，较优的，铜丝表面镀有锡或镍，以提高抗氧化能力，防止电磁干扰。第二屏蔽层800的编织密度大于90％，较佳的，编织密度不小于95％，以保证优良的屏蔽效果。
此外，根据实际的屏蔽需求的高低，第二屏蔽层800还可通过铜带绕包的方式而成。
第二屏蔽层800对多个已屏蔽的缆芯200整体再进行一次屏蔽，目的在于防止整个缆芯200受到外界的电磁干扰。因智能设备用屏蔽抗干扰电缆100通过的电流比较大，电流周围会产生磁场，为了不影响别的元件，设置第二屏蔽层800可将这种电磁场屏蔽在智能设备用屏蔽抗干扰电缆100内；其次，第二屏蔽层800还可以起到一定的接地保护作用，若智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的缆芯200内发生破损，泄露出来的电流可以顺第二屏蔽层800流入接地网，起到安全保护的作用。
因缆芯200的外表面为曲面，故多个缆芯200的第一屏蔽层500之间必然会产生空隙，该空隙即为第一屏蔽层500与第二屏蔽层800之间具有的填充间隙600。
填充间隙600中填充芳纶或棉线作为填充物。优选的，填充物采用芳纶与棉线的混合物，以提高抗拉效果。
因智能设备用屏蔽抗干扰电缆100属于电学材料，在其设计及使用过程中还需考虑防火、阻燃、阻水及防腐等因素，故作为优选的，本实施例中在第一屏蔽层500与第二屏蔽层800之间还设置有附加层700，附加层700包括防火包带层、阻水层及防腐层中的至少一层。
其中防火包带层一旦被火焰接触，便会迅速膨胀形成碳化体，防止火焰引燃缆芯200。防火包带层的直径例如可以为5.04±0.02mm，优选5.04mm。防火包带层可由难燃材料制成，例如：低烟无卤阻燃绳、无纺布等。
阻水层通常用油膏形成。在智能设备用屏蔽抗干扰电缆100运行的工作温度范围内，油膏保持一定的粘度可避免在使用中滴流，从而起到阻水作用。此外，阻水层也可由高吸水材料制成，如聚丙烯酰胺、聚醚类等。
防腐层可由云母带编织而成，也可由玻璃钢、聚异丁烯橡胶、环氧-酚醛漆等制成，以保护智能设备用屏蔽抗干扰电缆100在不同工作环境中免受大气及酸、碱等介质的腐蚀。
本实施例中，第二屏蔽层800的外侧包覆了一层防寒护套900。防寒护套900由护套主料与护套辅料的混合物制成。具体而言，护套主料可以包括聚氯乙烯和热塑性聚氨酯弹性体橡胶中的至少一种，护套辅料可以包括耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂及填料。
护套主料在防寒护套900中的含量按重量百分数计为60％-95％，聚合度例如可以大于2000。
其中，护套主料可选用聚氯乙烯树脂。聚氯乙烯树脂是氯乙烯单体(VCM)在过氧化物、偶氮化合物等引发剂或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物，具有较好的弹性及电气绝缘性，化学性能稳定，可作低频绝缘材料。实际应用中，聚氯乙烯树脂有软质与硬质之分，因软质聚氯乙烯树脂柔而韧，柔软性、断裂伸长率均较好，故智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的制作中通常采用软质聚氯乙烯树脂。
此外，护套主料也可选用热塑性聚氨酯弹性橡胶或同时加入聚氯乙烯和热塑性聚氨酯弹性体橡胶物。热塑性聚氨酯弹性橡胶是一种新型的有机高分子合成材料，具有突出的耐磨性及弹性，可伸长至其原长度的300％-600％而不变形。其次，该橡胶还具有机械强度高、硬度大、强度高的特点。该橡胶的柔软性及回弹力均优于普通聚氨酯及聚氯乙烯。因此，防寒护套900材质中选用热塑性聚氨酯弹性橡胶可较好地改善智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的柔软性及弯曲性。
若护套主料选用聚氯乙烯和热塑性聚氨酯弹性体橡胶的混合物时，其二者在护套主料中的重量比例例如可以为3-6:5-6，优选为4:5。在该比例下，聚氯乙烯和热塑性聚氨酯弹性体橡胶物的混合物所具有的柔软性最佳。
为了增强防寒护套900的抗寒效果及对智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的保护作用，防寒护套900中除护套主料外还加入了护套辅料，护套辅料例如可以为耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂及填料的混合物。
因橡胶在室温附近很大的温度区域内都拥有弹性，随着温度下降，微粒的布朗运动减弱，橡胶会因内部粘性的增加而呈现出皮革状。当温度进一步降低，微粒的布朗运动完全停止，橡胶产生冻结现象，进入催化玻璃状区域。故在防寒护套900中加入耐寒橡胶，例如耐寒橡胶可包括重量比例为3-9:1-3:1-3的预交联粉末丁腈橡胶、古塔胶及硅橡胶。其中预交联粉末丁腈橡胶在耐寒橡胶中的含量按重量百分数计可以为50％-80％，优选60％-70％。此配方比例下，耐寒橡胶的耐寒性能最佳。
为了增加防寒护套900的柔韧性，改善其加工性，使其能在高原等寒冷地域广泛应用，在防寒护套900中加入耐寒塑化剂。耐寒塑化剂例如可以选用己二酸酯类耐寒塑化剂、癸二酸酯类耐寒塑化剂和尼龙酸酯类耐寒塑化剂中的至少一种。其中，己二酸酯类耐寒塑化剂可包括己二酸二辛酯、己二酸正辛正癸酯、二甘醇单丁醚己二酸酯和己二酸-2-正己酯等；癸二酸酯类耐寒塑化剂可包括癸二酸二(异)辛酯、癸二酸二正己酯、癸二酸二正丁酯等；尼龙酸酯类耐寒塑化剂可包括尼龙酸二异丁酯、尼龙酸二正丁酯、尼龙酸二辛酯等。
其中，己二酸二异癸酯作为一种优良的耐寒增塑剂，性能与己二酸二辛酯相近。在塑溶胶中，本品黏度特性良好，并具有良好的耐水抽出性能。通常与邻苯二甲酸酯类主增塑剂一同应用于要求耐寒性和耐久性兼备的制品，如户外用水管、人造革及一般用途的薄膜和薄板、电线、电缆护套等。己二酸二异癸酯在耐寒塑化剂中的含量按重量百分数计可以为0.5％-10％，优选2％-5％。
为提高防寒护套900的润滑性，在防寒护套900中加入润滑剂。优选的，润滑剂例如可选用[双(2-甲氧基乙基)胺]三氟化硫，其在润滑剂中的含量按重量百分数计可以为0.5％-10％，优选2％-5％。
根据智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的具体应用需求，为进一步增强润滑作用，该电缆的润滑剂还可以包括重量比例为1-3:2-5:2-5:1-3的滑石粉、聚乙烯蜡、石蜡以及重量比例为1-3:1-2:2-5硬脂酸甘油酯及硅酮、硬脂酸丁酯和硬脂酸钙。
优选的，耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂在护套辅料中的重量比例例如可以为4-6:2-5:1-3。
较佳的，为了增加防寒护套900的强度，防寒护套900中还含有填料，填料在防寒护套900中的含量按重量百分数计可以为1％-8％。本实施例中填料包括涤纶短纤，其长度优选为1mm-3mm。优选的，填料还包括CaCO3。CaCO3具有降低配方成本、吸附离子的作用，可以减少导电离子自由游离的情况，提高产品体积电阻率绝缘性能，还能提高该电缆的耐热氧老化性能、热变形性力学机械性能。适量使用重质碳酸钙，可以本电缆的低温冲击脆化、伸长率、质量损失等。
更优选的，耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂及填料在护套辅料中的重量比例优选为5:5:3:2。在该比例下，防寒护套900除防寒性外，其它综合性能也达到最佳。
防寒护套900的厚度可小于0.08mm，优选0.01-0.03mm，此厚度能在最少成本的基础上满足对防寒性能的需求。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100含有3个直径为4.8mm的缆芯200，每个缆芯200均包括1个直径为0.94mm的由裸铜与芳纶纤维交织而成的导体300以及由乙烯-四氟乙烯共聚物制成的绝缘层400，绝缘层400的直径为1.33mm，厚度为0.22mm。绝缘层400外侧的第一屏蔽层500厚度为0.08mm，由从内而外设置的锡箔纸、铝塑层与铝箔纸构成。第二屏蔽层800由表面镀锡的铜丝编织而成，编织密度为95％。在第一屏蔽层500与第二屏蔽层800之间还具有由芳纶填充的填充间隙600。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的护套主料为重量比例为4:5的聚氯乙烯和热塑性聚氨酯弹性体橡胶物的混合物，护套主料在防寒护套900中的含量为60％，聚合度为2100。护套辅料中的耐寒橡胶包括重量比例为3:1:3的预交联粉末丁腈橡胶、古塔胶及硅橡胶的混合物，预交联粉末丁腈橡胶在耐寒橡胶中的含量为50％。耐寒塑化剂包括重量百分含量为2％的己二酸二辛脂，润滑剂包括重量百分含量为5％的[双(2-甲氧基乙基)胺]三氟化硫。以上耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂在护套辅料中的重量比例为4:5:3。此外，防寒护套900中的填料由重量百分数为8％的长度为3mm的涤纶短纤制成。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的防寒护套900的厚度为0.02mm。
实施例2
本实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100含有6个直径为4.8mm的缆芯200，每个缆芯200均包括3个直径为0.84mm的由表面镀锡的铜与芳纶纤维交织而成的导体300，以及由聚氯乙烯制成的绝缘层400，绝缘层400的直径为1.35mm，厚度为0.2mm。绝缘层400外侧的第一屏蔽层500厚度为0.05mm，由从内而外设置的铜箔纸、铜塑层与铝箔纸构成。第二屏蔽层800由表面镀镍的铜丝编织而成，编织密度为93％。在第一屏蔽层500与第二屏蔽层800之间还具有由棉线填充的填充间隙600。此外，第一屏蔽层500与第二屏蔽层800之间还设置了附加层700，附加层700同时包括了阻水层、由云母带编织而成的防腐层及直径为5.04mm的防火包带层。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的护套主料为重量比例为3:6的聚氯乙烯和热塑性聚氨酯弹性体橡胶物的混合物，护套主料在防寒护套900中的含量为80％，聚合度为2500。护套辅料中的耐寒橡胶包括重量比例为9:3:1的预交联粉末丁腈橡胶、古塔胶及硅橡胶的混合物，预交联粉末丁腈橡胶在耐寒橡胶中的含量为70％。耐寒塑化剂包括重量百分含量为10％的己二酸二辛脂及癸二酸二正己酯，润滑剂包括重量百分含量为0.5％的[双(2-甲氧基乙基)胺]三氟化硫。以上耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂在护套辅料中的重量比例为6:2:1。此外，防寒护套900中的填料由重量百分数为1％的长度为1mm的涤纶短纤制成。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的防寒护套900的厚度为0.03mm。
实施例3
本实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100仅含有1个直径为4.8mm的缆芯200，缆芯200包括2个直径为0.89mm的由表面镀锡的铜与芳纶纤维交织而成的导体300，以及由聚氯乙烯制成的绝缘层400，绝缘层400的直径为1.37mm，厚度为0.23mm。绝缘层400外侧的第一屏蔽层500厚度为0.01mm，由从内而外设置的铝箔纸、铜塑层与铜箔纸构成。第二屏蔽层800由表面镀镍的铜丝编织而成，编织密度为98％。在第一屏蔽层500与第二屏蔽层800之间还具有由芳纶与棉线混合填充的填充间隙600。此外，附加层700为由无纺布制成的直径为5.02mm的防火包带层。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的护套主料为重量比例为6:5的聚氯乙烯和热塑性聚氨酯弹性体橡胶物的混合物，护套主料在防寒护套900中的含量为95％，聚合度为2700。护套辅料中的耐寒橡胶包括重量比例为5:2:2的预交联粉末丁腈橡胶、古塔胶及硅橡胶的混合物，预交联粉末丁腈橡胶在耐寒橡胶中的含量为80％。耐寒塑化剂包括重量百分含量为0.5％的己二酸二辛脂、癸二酸二正己酯及尼龙酸二辛酯，润滑剂由重量百分含量为2％的[双(2-甲氧基乙基)胺]三氟化硫、重量比例为3:5:2:1的滑石粉、聚乙烯蜡、石蜡以及重量比例为3:2:5的硅酮、硬脂酸丁酯和硬脂酸钙混合而成。以上耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂在护套辅料中的重量比例为5:4:2。此外，防寒护套900中的填料由重量百分数为5％的长度为2mm的涤纶短纤与CaCO3共同制成。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的防寒护套900的厚度为0.01mm。
实施例4
本实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100含有4个直径为4.8mm的缆芯200，每个缆芯200均包括5个直径为0.84mm的由表面镀锡的铜与芳纶纤维交织而成的导体300，以及由油浸纸制成的绝缘层400，绝缘层400的直径为1.35mm，厚度为0.2mm。绝缘层400外侧的第一屏蔽层500厚度为0.01mm，由从内而外设置的铝箔纸、铜塑层与铜箔纸构成。第二屏蔽层800通过铜带绕包的方式制作而成。在第一屏蔽层500与第二屏蔽层800之间还具有由芳纶与棉线混合填充的填充间隙600。此外，附加层700为由低烟无卤阻燃绳制成的直径为5.06mm的防火包带层。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的护套主料为软质聚氯乙烯，护套主料在防寒护套900中的含量为95％，聚合度为2700。护套辅料中的耐寒橡胶包括重量比例为4:2:2的预交联粉末丁腈橡胶、古塔胶及硅橡胶的混合物，预交联粉末丁腈橡胶在耐寒橡胶中的含量为60％。耐寒塑化剂包括重量百分含量为5％的己二酸二辛脂、二甘醇单丁醚己二酸酯、癸二酸二正己酯、尼龙酸二异丁酯及尼龙酸二辛酯，润滑剂由重量百分含量为10％的[双(2-甲氧基乙基)胺]三氟化硫、重量比例为1:2:5:3的滑石粉、聚乙烯蜡、石蜡以及重量比例为1:1:2的硅酮、硬脂酸丁酯和硬脂酸钙混合制得。以上耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂在护套辅料中的重量比例为5:4:2。此外，防寒护套900中的填料由重量百分数为5％的长度为2mm的涤纶短纤与CaCO3共同制成。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的防寒护套900的厚度为0.01mm。
实施例5
本实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100含有4个直径为4.8mm的缆芯200，每个缆芯200均包括5个直径为0.84mm的由表面镀锡的铜与芳纶纤维交织而成的导体300，以及由油浸纸制成的绝缘层400，绝缘层400的直径为1.35mm，厚度为0.2mm。绝缘层400外侧的第一屏蔽层500厚度为0.01mm，由从内而外设置的铝箔纸、铜塑层与铜箔纸构成。第二屏蔽层800通过铜带绕包的方式制作而成。在第一屏蔽层500与第二屏蔽层800之间还具有由芳纶与棉线混合填充的填充间隙600。此外，附加层700为由油膏形成的阻水层。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的护套主料为软质聚氯乙烯，护套主料在防寒护套900中的含量为95％，聚合度为2700。护套辅料中的耐寒橡胶包括重量比例为4:2:2的预交联粉末丁腈橡胶、古塔胶及硅橡胶的混合物，预交联粉末丁腈橡胶在耐寒橡胶中的含量为65％。耐寒塑化剂包括重量百分含量为5％的己二酸二辛脂、己二酸正辛正癸、二甘醇单丁醚己二酸酯、癸二酸二正己酯、尼龙酸二异丁酯及尼龙酸二辛酯，润滑剂由重量百分含量为10％的[双(2-甲氧基乙基)胺]三氟化硫、重量比例为1:2:5:3的滑石粉、聚乙烯蜡、石蜡混合制得。耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂及填料在护套辅料中的重量比例为5:5:3:2。此外，防寒护套900中的填料由重量百分数为5％的长度为2mm的涤纶短纤与CaCO3共同制成。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的防寒护套900的厚度为0.01mm。
实施例6
本实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100含有4个直径为4.8mm的缆芯200，每个缆芯200均包括5个直径为0.84mm的由表面镀锡的铜与芳纶纤维交织而成的导体300，以及由油浸纸制成的绝缘层400，绝缘层400的直径为1.35mm，厚度为0.2mm。绝缘层400外侧的第一屏蔽层500厚度为0.01mm，由从内而外设置的铝箔纸、铜塑层与铜箔纸构成。第二屏蔽层800通过铜带绕包的方式制作而成。在第一屏蔽层500与第二屏蔽层800之间还具有由芳纶与棉线混合填充的填充间隙600。此外，附加层700为由聚丙烯酰胺形成的阻水层。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的护套主料为热塑性聚氨酯弹性体橡胶，护套主料在防寒护套900中的含量为95％，聚合度为2700。护套辅料中的耐寒橡胶包括重量比例为4:2:2的预交联粉末丁腈橡胶、古塔胶及硅橡胶的混合物，预交联粉末丁腈橡胶在耐寒橡胶中的含量为75％。耐寒塑化剂包括重量百分含量为5％的己二酸二辛脂、己二酸正辛正癸、二甘醇单丁醚己二酸酯、癸二酸二正己酯、尼龙酸二异丁酯及尼龙酸二辛酯，润滑剂由重量百分含量为10％的[双(2-甲氧基乙基)胺]三氟化硫、重量比例为1:1:2的硅酮、硬脂酸丁酯和硬脂酸钙混合制得。耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂及填料在护套辅料中的重量比例为5:5:3:2。此外，防寒护套900中的填料由重量百分数为5％的长度为2mm的涤纶短纤与CaCO3共同制成。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的防寒护套900的厚度为0.03mm。
实施例7
本实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100含有4个直径为4.8mm的缆芯200，每个缆芯200均包括5个直径为0.84mm的由表面镀锡的铜与芳纶纤维交织而成的导体300，以及由油浸纸制成的绝缘层400，绝缘层400的直径为1.35mm，厚度为0.2mm。绝缘层400外侧的第一屏蔽层500厚度为0.01mm，由从内而外设置的铝箔纸、铜塑层与铜箔纸构成。第二屏蔽层800通过铜带绕包的方式制作而成。在第一屏蔽层500与第二屏蔽层800之间还具有由芳纶与棉线混合填充的填充间隙600。此外，附加层700为由聚醚类形成的阻水层。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的护套主料为热塑性聚氨酯弹性体橡胶，护套主料在防寒护套900中的含量为95％，聚合度为2700。护套辅料中的耐寒橡胶包括重量比例为4:2:2的预交联粉末丁腈橡胶、古塔胶及硅橡胶的混合物，预交联粉末丁腈橡胶在耐寒橡胶中的含量为55％。耐寒塑化剂包括重量百分含量为5％的己二酸二辛脂、己二酸正辛正癸、二甘醇单丁醚己二酸酯、癸二酸二正己酯、尼龙酸二异丁酯及尼龙酸二辛酯，润滑剂由重量百分含量为10％的[双(2-甲氧基乙基)胺]三氟化硫、重量比例为1:2:5:3的滑石粉、聚乙烯蜡、石蜡混合制得。耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂及填料在护套辅料中的重量比例为5:5:3:2。此外，防寒护套900中的填料由重量百分数为5％的长度为2mm的涤纶短纤与CaCO3共同制成。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的防寒护套900的厚度为0.01mm。
实施例8
本实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100含有4个直径为4.8mm的缆芯200，每个缆芯200均包括5个直径为0.84mm的由表面镀锡的铜与芳纶纤维交织而成的导体300，以及由油浸纸制成的绝缘层400，绝缘层400的直径为1.35mm，厚度为0.2mm。绝缘层400外侧的第一屏蔽层500厚度为0.01mm，由从内而外设置的铝箔纸、铜塑层与铜箔纸构成。第二屏蔽层800通过铜带绕包的方式制作而成。在第一屏蔽层500与第二屏蔽层800之间还具有由芳纶与棉线混合填充的填充间隙600。此外，附加层700为由玻璃钢制成的防腐层。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的护套主料为热塑性聚氨酯弹性体橡胶，护套主料在防寒护套900中的含量为95％，聚合度为2700。护套辅料中的耐寒橡胶包括重量比例为4:2:2的预交联粉末丁腈橡胶、古塔胶及硅橡胶的混合物，预交联粉末丁腈橡胶在耐寒橡胶中的含量为70％。耐寒塑化剂包括重量百分含量为5％的己二酸二辛脂、己二酸正辛正癸、二甘醇单丁醚己二酸酯、癸二酸二正己酯、尼龙酸二异丁酯及尼龙酸二辛酯，润滑剂由重量百分含量为10％的[双(2-甲氧基乙基)胺]三氟化硫、重量比例为1:2:5:3的滑石粉、聚乙烯蜡、石蜡混合制得。耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂及填料在护套辅料中的重量比例为5:5:3:2。此外，防寒护套900中的填料由重量百分数为5％的长度为2mm的涤纶短纤与CaCO3共同制成。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的防寒护套900的厚度为0.01mm。
实施例9
本实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100含有4个直径为4.8mm的缆芯200，每个缆芯200均包括5个直径为0.84mm的由表面镀锡的铜与芳纶纤维交织而成的导体300，以及由油浸纸制成的绝缘层400，绝缘层400的直径为1.35mm，厚度为0.2mm。绝缘层400外侧的第一屏蔽层500厚度为0.01mm，由从内而外设置的铝箔纸、铜塑层与铜箔纸构成。第二屏蔽层800通过铜带绕包的方式制作而成。在第一屏蔽层500与第二屏蔽层800之间还具有由芳纶与棉线混合填充的填充间隙600。此外，附加层700为由聚异丁烯橡胶制成的防腐层。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的护套主料为热塑性聚氨酯弹性体橡胶，护套主料在防寒护套900中的含量为95％，聚合度为2700。护套辅料中的耐寒橡胶包括重量比例为4:2:2的预交联粉末丁腈橡胶、古塔胶及硅橡胶的混合物，预交联粉末丁腈橡胶在耐寒橡胶中的含量为68％。耐寒塑化剂包括重量百分含量为5％的己二酸二辛脂、己二酸正辛正癸、二甘醇单丁醚己二酸酯、癸二酸二正己酯、尼龙酸二异丁酯及尼龙酸二辛酯，润滑剂由重量百分含量为10％的[双(2-甲氧基乙基)胺]三氟化硫、重量比例为1:2:5:3的滑石粉、聚乙烯蜡、石蜡混合制得。耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂及填料在护套辅料中的重量比例为5:5:3:2。此外，防寒护套900中的填料由重量百分数为5％的长度为2mm的涤纶短纤与CaCO3共同制成。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的防寒护套900的厚度为0.01mm。
实施例10
本实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100含有4个直径为4.8mm的缆芯200，每个缆芯200均包括5个直径为0.84mm的由表面镀锡的铜与芳纶纤维交织而成的导体300，以及由油浸纸制成的绝缘层400，绝缘层400的直径为1.35mm，厚度为0.2mm。绝缘层400外侧的第一屏蔽层500厚度为0.01mm，由从内而外设置的铝箔纸、铜塑层与铜箔纸构成。第二屏蔽层800通过铜带绕包的方式制作而成。在第一屏蔽层500与第二屏蔽层800之间还具有由芳纶与棉线混合填充的填充间隙600。此外，附加层700为由环氧-酚醛漆制成的防腐层。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的护套主料为热塑性聚氨酯弹性体橡胶，护套主料在防寒护套900中的含量为95％，聚合度为2700。护套辅料中的耐寒橡胶包括重量比例为4:2:2的预交联粉末丁腈橡胶、古塔胶及硅橡胶的混合物，预交联粉末丁腈橡胶在耐寒橡胶中的含量为70％。耐寒塑化剂包括重量百分含量为5％的己二酸二辛脂、己二酸正辛正癸、二甘醇单丁醚己二酸酯、癸二酸二正己酯、尼龙酸二异丁酯及尼龙酸二辛酯，润滑剂由重量百分含量为10％的[双(2-甲氧基乙基)胺]三氟化硫、重量比例为1:2:5:3的滑石粉、聚乙烯蜡、石蜡混合制得。耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂及填料在护套辅料中的重量比例为5:5:3:2。此外，防寒护套900中的填料由重量百分数为5％的长度为2mm的涤纶短纤与CaCO3共同制成。本智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的防寒护套900的厚度为0.01mm。
对本发明实施例1-10获得的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100进行部分电气性能测试，其结果如下：在20℃下，导体300的直流电阻≤71.6Ω/Km；耐电压AC为5000Kv/min；绝缘电阻为100MΩ×Km。
为进一步验证本发明实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100具有较好的耐寒性及其它物理性能，随机取90例本发明实施例1-10涉及到的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100平均分成3组，作为试验组，另取市售的电缆90例均分成3组，作为对照组。对试验组及对照组的电缆进行部分机械物理性能测试，其结果如表1所示：
表1电缆机械物理性能参数表
由表1可以看出，本实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100在护套耐寒性、抗张强度(中值)、护套断裂伸长率、加热变形率、拉伸强度残留率、断裂伸长率残留率、磨损质量(摩擦300次)、耐扭转性以及耐左右弯曲性能上均接近或较优于市售电缆的此类性能，因此，说明本实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100确实具有较好的耐寒性。
目前国内的电缆基本结构为导体、绝缘层及保护层，大多数仅设置一层屏蔽层，屏蔽效果差。而且，由于未设置有防寒结构或者防寒结构的制作材料防寒性能差，因此使得电缆普遍不能应用于寒冷地区，限制了电缆的应用范围。
综上所述，本发明实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100中，缆芯200由导体300与绝缘层400共同构成；导体300由铜丝与芳纶纤维交织而成，增强了导线的抗拉性能；绝缘层400采用乙烯-四氟乙烯共聚物或聚氯乙烯为材质，保证了该电缆良好的绝缘性能；屏蔽层由第一屏蔽层500与第二屏蔽层800共同构成，其中第一屏蔽层500可避免导体300与绝缘层400之间产生局部放电造成相互干扰，第二屏蔽层800由镀锡或镀镍铜丝编织而成，编织密度达到了95％以上，可较好地防止整个缆芯200受到外界的电磁干扰，并起到一定的接地保护作用，确保该电缆具有良好的屏蔽效果；此外，本发明实施例的在传统电缆结构的基础上增加了防寒护套900，为增强防寒护套900的耐寒性及对智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的保护作用，在护套主料的基础上加入了护套辅料，其中，耐寒橡胶能避免橡胶在低温条件下冻结；耐寒塑化剂可增加防寒护套900的柔韧性与黏度，改善其加工性；润滑剂可改善护套主料的流动性、加工性与爽滑性，提高智能设备用屏蔽抗干扰电缆100的拉伸强度、伸长率及冲击强度等性能；填料尤其是CaCO3具有降低配方成本、吸附离子的作用，减少体系中导电离子自由游离的情况，提高产品体积电阻率绝缘性能，提高智能设备用屏蔽抗干扰电缆100中的耐热氧老化性能、热变形性力学机械性能等。考虑到智能设备用屏蔽抗干扰电缆100在具体使用过程中可能有防火、阻燃、阻水及防腐等需求，因而，在第一屏蔽层500与第二屏蔽层800之间还设置有附加层700，附加层700包括防火包带层、阻水层及防腐层中的至少一层，以保证本电缆使用的安全性，延长其使用期限。因此，本发明实施例的智能设备用屏蔽抗干扰电缆100结构简单，重量轻，使用、安装方便，绝缘及隔离效果好，抗寒性高，柔软度佳，抗压性强，抗弯曲性能好，不易损坏，使用寿命长，能广泛应用于低温寒冷地，安全可靠。
以上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。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。

Claims (9)

1.一种智能设备用屏蔽抗干扰电缆，其特征在于，其由内而外依次包括缆芯、第一屏蔽层、第二屏蔽层和防寒护套，所述缆芯包括导体和包覆于所述导体的绝缘层，所述第一屏蔽层与所述第二屏蔽层之间形成填充间隙，所述防寒护套由护套主料及护套辅料的混合物制成，所述护套主料选自聚氯乙烯和热塑性聚氨酯弹性体橡胶中的至少一种，所述护套辅料包括耐寒橡胶、耐寒塑化剂、润滑剂及填料，所述填料包括CaCO3，所述第一屏蔽层包括与所述缆芯相邻的第一屏蔽纸、与所述第二屏蔽层相邻的第二屏蔽纸以及设置于所述第一屏蔽层与所述第二屏蔽层之间的金属塑层，所述金属塑层选用铝塑层或铜塑层，所述第一屏蔽层的厚度为0.01mm-0.08mm，所述第一屏蔽纸与所述第二屏蔽纸均选自锡箔纸、铝箔纸和铜箔纸。
2.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，按重量百分数计，所述护套主料在所述防寒护套中的含量为60％-95％，所述护套主料的聚合度大于2000。
3.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述护套辅料包括重量比例为4-6:4-6:2-5:1-3的所述耐寒橡胶、所述耐寒塑化剂、所述润滑剂及所述填料。
4.根据权利要求3所述的电缆，其特征在于，所述耐寒橡胶包括重量比例为3-9:1-3:1-3的预交联粉末丁腈橡胶、古塔胶及硅橡胶，所述预交联粉末丁腈橡胶在所述耐寒橡胶中的含量按重量百分数计为50％-80％。
5.根据权利要求3所述的电缆，其特征在于，所述耐寒塑化剂包括己二酸酯类耐寒塑化剂、癸二酸酯类耐寒塑化剂和尼龙酸酯类耐寒塑化剂中的至少一种，所述己二酸酯类耐寒塑化剂包括按重量百分数计为0.5％-10％的己二酸二异癸酯。
6.根据权利要求3所述的电缆，其特征在于，所述润滑剂包括按重量百分数计为0.5％-10％的[双(2-甲氧基乙基)胺]三氟化硫。
7.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述第二屏蔽层由镀锡或镀镍的铜丝编制而成，所述第二屏蔽层的编织密度大于90％。
8.根据权利要求1至7任一项所述的电缆，其特征在于，所述导体由铜丝与芳纶纤维交织而成。
9.根据权利要求1至7任一项所述的电缆，其特征在于，所述第一屏蔽层与所述第二屏蔽层之间还设置有附加层，所述附加层包括防火包带层、阻水层和防腐层中的至少一层。
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