CN106340348A - 智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明供智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆，包括缆芯和护套，所述的缆芯设置在护套内，所述的缆芯包括：导电线芯和包裹在所述的导电线芯外的绝缘套构成的电力缆芯；由相互绝缘的信号线对绞成股和包裹在信号线对绞成股外的绕包层、套装在绕包层外的内屏蔽层组成的信号线缆芯；由光纤和包裹在光纤外的光纤护套组成的光纤缆芯。本发明公开了电力电缆、信号电缆和光缆三合一的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆，满足目前智能电网客户端连接要求。
Description
技术领域
本发明涉及电缆的结构，特别涉及一种智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆。
背景技术
随着智能物联网技术的发展，智能电网技术的推广将实现用户远程智能用电控制、用水与用气互联网监测实时监控等智能技术，将当代最先进的物联网技术、电气控制技术进行融合。传统的电力系统、水气监测系统和互联网系统所用的通信线缆产品已不能满足新的技术要求，给智能电网使用的通信电缆研发带来很大的技术空间。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆，该电缆集电力、电信号通信、光纤通信于一体。
本发明为实现其技术目的所采用的技术方案是：智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆，包括缆芯和护套，所述的缆芯设置在护套内，所述的缆芯包括：
导电线芯和包裹在所述的导电线芯外的绝缘套构成的电力缆芯；
由相互绝缘的信号线对绞成股和包裹在信号线对绞成股外的绕包层、套装在绕包层外的内屏蔽层组成的信号线缆芯；
由光纤和包裹在光纤外的光纤护套组成的光纤缆芯。
本发明公开了电力电缆、信号电缆和光缆三合一的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆，满足目前智能电网客户端连接要求。
进一步的，上述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆中：在所述的信号缆芯外还包裹有信号缆芯外套，所述的信号缆芯外套料使用半导电聚乙烯塑料。
进一步的，上述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆中：所述的缆芯包括：三根用于传送电力的电力缆芯；两根分别用于高清视频信号线和物联网控制线的信号线缆芯，一根用于光纤通信的光纤缆芯；
所述的光纤缆芯设置在缆芯的正中央、三根电力缆芯、两根信号线缆芯绞合在光纤缆芯的周围。
进一步的，上述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆中：所述的绝缘套和信号线之间绝缘物的绝缘材料为热塑性聚酯弹性体材料。
进一步的，上述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆中：在所述的缆芯中，光纤缆芯、三根电力缆芯、两根信号线缆芯之间由纵向阻水功效的阻水纱填满缝隙形成填充层，阻水纱使用线密度达到2000m/kg,抗张强度≥150N，断裂伸长率≥15%，膨胀速率≥55ml/g/min, 膨胀率≥65ml/g,长期耐温膨胀率（150℃，24h）≥55ml/g,瞬间耐温膨胀率（230℃，10min）≥65ml/g,含水量≤9%的型号ZS-2.0的材料。
进一步的，上述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆中：所述的护套从外到内分别是外护层、第一外绕包层、外屏蔽层和第二外绕包层。
进一步的，上述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆中：所述的外护层的材料由以下份量的组分制备：
1,3- 丁二烯45-48份；
乙烯- 醋酸乙烯共聚物25-28份；
乙烯- 醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物33-37份；
邻苯二甲酸甲酯15-18份；
铜粉3-5份，微晶蜡1-2份，钛白粉8-10份；
二苯胺2.2份；
过氧化二异丙苯0.7-1 份；
三聚氰酸三烯丙酯1-3份；
三聚氰酸三烯丙酯13-16份；
硫代二丙酸二月桂酯17-20份。
更进一步的，上述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆中：所述的外护层的材料由以下份量的组分制备：
1,3- 丁二烯48份；
乙烯- 醋酸乙烯共聚物28份；
乙烯- 醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物37份；
邻苯二甲酸甲酯18份；
铜粉5份，微晶蜡2份，钛白粉10份；
二苯胺2.2份；
过氧化二异丙苯1 份；
三聚氰酸三烯丙酯3份；
三聚氰酸三烯丙酯16份；
硫代二丙酸二月桂酯20份。
进一步的，上述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆中：所述的外屏蔽层、内屏蔽层由密度为90%以上的镀锡铜导体360度编织而成。
进一步的，上述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆中：所述的第一外绕包层由径向阻水功效的阻水带以30%重叠形式绕包于外屏蔽层外。
进一步的，上述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆中：所述的第二外绕包层由一层阻燃聚酯带以一定角度重叠形式包覆于缆芯外。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
图1本发明实施例电缆截面示意图。
具体实施方式
实施例1如图1所示，本实施例是一种智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆，在该电缆的缆芯中有电力电缆、信号线电缆和通信光缆等。其中光纤通信线的光缆设置在电缆缆芯的中央，另外三根动力电线交流电源线V1芯, V2芯，V3芯，两信号电缆高清视频信号线，物联网控制线共5根绞合在光纤缆芯的周围形成本实施例的缆芯。
本实施例中，动力电线组成的是电力缆芯，它是由导电线芯1外包裹绝缘套2构成，本实施例中，根据所需要的负荷，导电线芯1可以是一根电线，也可以是数根电线绞合，绝缘套2采用的绝缘材料为热塑性聚酯弹性体材料。
两根信号线缆芯用来分别传输高清视频信号线，物联网控制线，它们可以采用相同的信号线缆芯，在实践中也可以采用不同的信号线缆芯。本实施例中采用相同的信号线缆芯。数根信号线5外套绝缘物6绞绕后，也可以使用漆包线，由于漆包线是相互绝缘的，因此，可以直接使用。在外面用径向阻水功效的阻水带以30%重叠形式绕包形成绕包层7，在绕包层7外套一层内屏蔽层8，内屏蔽层8 由密度为90%以上的镀锡铜导体360度编织而成。在内屏蔽层8外还套有包裹有信号缆芯外套9，信号缆芯外套9料使用半导电聚乙烯塑料。
由光纤3和包裹在光纤3外的光纤护套4组成的光纤缆芯。
在缆芯中，光纤缆芯、三根电力缆芯、两根信号线缆芯之间由纵向阻水功效的阻水纱填满缝隙形成填充层14，阻水纱材料的型号为ZS-2.0。
护套从外到内分别是外护层10、第一外绕包层11、外屏蔽层12和第二外绕包层13。外护层10的材料由以下份量的组分制备：
1,3- 丁二烯45-48份；
乙烯- 醋酸乙烯共聚物25-28份；
乙烯- 醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物33-37份；
邻苯二甲酸甲酯15-18份；
铜粉3-5份，微晶蜡1-2份，钛白粉8-10份；
二苯胺2.2份；
过氧化二异丙苯0.7-1 份；
三聚氰酸三烯丙酯1-3份；
三聚氰酸三烯丙酯13-16份；
硫代二丙酸二月桂酯17-20份。
本实施例中，优选1,3- 丁二烯48份；乙烯- 醋酸乙烯共聚物28份；乙烯- 醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物37份；邻苯二甲酸甲酯18份；铜粉5份，微晶蜡2份，钛白粉10份；二苯胺2.2份；过氧化二异丙苯1 份；三聚氰酸三烯丙酯3份；三聚氰酸三烯丙酯16份；硫代二丙酸二月桂酯20份。外屏蔽层12由密度为90%以上的镀锡铜导体360度编织而成。第一外绕包层11由径向阻水功效的阻水带以30%重叠形式绕包于外屏蔽层12外。第二外绕包层13由一层阻燃聚酯带以一定角度重叠形式包覆于缆芯外。
本实施例的一种智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆包括第一绕包层11，外屏蔽层12，第二绕包层13，填充层14，交流电源线V1芯, V2芯，V3芯，高清视频信号线，物联网控制线，光纤通信线，与具备高阻燃耐火性的外护层10组成。高阻燃耐火性的外护层10包覆在第一绕包层11，外屏蔽层12，第二绕包层13，填充层14，交流电源线V1芯, V2芯，V3芯，高清视频信号线，物联网控制线，光纤通信线绞合层外。第一绕包层11由径向阻水功效的阻水带以30%重叠形式绕包于外屏蔽层12外。阻水带性能符合通信行业标准YD/T1115.1-2001规定要求，标准厚度为0.40±0.03mm，膨胀速率≥14ml/min，膨胀高度≥18mm,断裂伸长率≥12%，抗张强度≥40N/cm, 长期耐温膨胀高度（90℃，24h）≥18mm, 瞬间耐温膨胀高度（230℃，20s）≥18mm,含水量≤9%，阻水带基理为遇水气后迅速膨胀，阻堵渗水微孔，阻止水气径向渗入缆芯。
外屏蔽层12由密度为90%以上的镀锡铜导体360度编织而成，包履于第二绕包层13表面，能有效防止外部强电磁对高清视频信号线，物联网控制线传输的干扰。第二绕包层13由一层阻燃聚酯带以一定角度重叠形式包覆于填充层14外表面，此方式起绝缘隔离的作用。填充层14由纵向阻水功效的阻水纱填满缆芯缝隙，阻水纱相关性能符合通信行业标准YD/T1115.2-2001规定要求，阻水纱使用型号ZS-2.0，其线密度达到2000m/kg,抗张强度≥150N，断裂伸长率≥15%，膨胀速率≥55ml/g/min, 膨胀率≥65ml/g,长期耐温膨胀率（150℃，24h）≥55ml/g,瞬间耐温膨胀率（230℃，10min）≥65ml/g,含水量≤9%。阻水纱阻水机理为：电缆在受恶劣自然条件作用下发生电缆护套开裂或外力作用损伤，水份或潮气就会沿着电缆的内部结构纵深渗入，此时水份和潮气就会被阻水纱所吸收，这些阻水材料吸水后迅速膨胀形成凝胶状物质，阻塞渗水通道，终止水分和潮气的进一步向内扩散和延伸，使电缆受到潮气或水份的浸湿程度降到最低。交流电源线V1芯, V2芯，V3芯分别由导电线芯1包裹在导电线芯1外的绝缘套2组成，绝缘套2包履于导电线芯1表面形成V1芯, V2芯，V3芯。高清视频信号线和高清视频信号线由数根信号线5外套绝缘物6绞绕后，也可以使用漆包线，由于漆包线是相互绝缘的，因此，可以直接使用。在外面用径向阻水功效的阻水带以30%重叠形式绕包形成绕包层7，在绕包层7外套一层内屏蔽层8，内屏蔽层8 由密度为90%以上的镀锡铜导体360度编织而成。在内屏蔽层8外还套有包裹有信号缆芯外套9，信号缆芯外套9料使用半导电聚乙烯塑料。
高清视频信号线内内屏蔽层8由密度为90%以上的镀锡铜导体360度编织而成，也就是编积物中，90%的地方有镀锡铜导体，只有百分之十的地方是网孔。包履于绕包层7，绝缘物6，信号线5表面，能有效降低外部强电磁对高清视频信号线的干扰，高清视频信号线的绝缘物6由热塑性聚酯弹性体材料挤包于内导体表面形成线芯。该材料具有优良的抗蠕变，耐疲劳性能，线芯以每两根按一定的节距进行绞制形成不定节距的线对，利用线对节距差来降低低频信号干扰性，高清视频信号线连接远程视频监控设备，对供电情况进行有效监控。由光纤3和包裹在光纤3外的光纤护套4组成的光纤缆芯，通信光缆由光纤，光纤膏，松套管，填充绳，纤维强化塑料加强芯，光缆膏，阻水带，中密度聚乙烯松套管内护套，外包芳纶纱，中密度聚乙烯形成的6芯单模光缆，光纤通信线作用为提供远程通信作用。
外护套10包履于第一绕包层11外，从外到内还有外屏蔽层12，第二绕包层13，填充层14，交流电源线V1芯, V2芯，V3芯，高清视频信号线，物联网控制线，光纤通信线绞合体表面。
外护套10具备良好的耐酸碱油类耐腐蚀性及高低温性，燃烧时无烟气毒性和滴落物产生，经燃烧后其火焰不会延燃，无烟气毒性及滴落物产生，对建筑物无腐蚀性。该材料由以下份量的结构材料组成：1,3- 丁二烯48份，乙烯- 醋酸乙烯共聚物28份，乙烯- 醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物37份，邻苯二甲酸甲酯18份，铜粉5份，微晶蜡2份，钛白粉10份，二苯胺2.2份，过氧化二异丙苯1 份，三聚氰酸三烯丙酯3份三聚氰酸三烯丙酯16份，硫代二丙酸二月桂酯20份。
由于上述电缆从机械物理性能，阻水性能，屏蔽性能，阻燃耐火性方面进行结构优化设计，使其具备良好的耐酸碱油类耐腐蚀性及高低温性，燃烧时无烟气毒性和无烟气毒性及滴落物等次生危害产生，对建筑物无腐蚀性。
本实施例产品智能电网终端用高阻燃与耐火电缆，该电缆集成了电力传输、视频监控、物联网设备控制及通信等多种功能于一体，实现通过信息技术远端控制用电设备、电器，此结构可有效能降低工程施工成本，降低电磁干扰性，确保满足大流量数据传输需求和智能化的电力配送需求，广泛使用于高层建筑住宅等场所。
本实施例中的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆从外到内包括，护套层10、第一绕包层11，外屏蔽层12，第二绕包层13组成的护套，缆芯中有高清视频信号线，物联网控制线，光纤通信线，交流电源线V1芯, V2芯，V3芯绞合。
第一绕包层11由径向阻水功效的阻水带以30%重叠形式绕包于外屏蔽层17表面，此阻水带基理为遇水气后迅速膨胀，阻堵渗水微孔，阻止水气径向渗入缆芯内部。外屏蔽层12由密度为90%以上的镀锡铜导体360度编织而成，此结构能有效防止外部强电磁对高清视频信号线，物联网控制线传输信号时的干扰。
第二绕包层13，由一层阻燃聚酯带以一定角度重叠形式包覆于缆芯外，缆芯中具有高清视频信号线，物联网控制线，光纤通信线，交流电源线V1芯, V2芯，V3芯绞合体，第二绕包层13的这种方式起绝缘隔离的作用。
填充层14，由纵向阻水功效的阻水纱与高清视频信号线，物联网控制线，光纤通信线，交流电源线V1芯, V2芯，V3芯绞合在一起完成，当阻水纱吸水后迅速膨胀形成凝胶状物质，阻塞渗水通道，终止水分和潮气的进一步向内扩散和延伸，确保电缆受到潮气或水份的浸湿程度最低。
高清视频信号线由信号缆芯外套9，内屏蔽层8，绕包层7，以及挤包在信号线5表面的绝缘物6组成，信号线5表面挤包绝缘物6形成不同颜色线芯，每两根线芯按一对节距进行绞制形成多组线对。信号缆芯外套9由半导电屏蔽材料挤包于内屏蔽层8表面，其作用为降低静电对视频信号传输的干扰。内屏蔽层8由密度为90%以上的镀锡铜导体360度编织而成其作用为有效降低直流电源线对高清视频信号线传输的电磁干扰。内绕包层7由一层阻燃聚酯带以一定角度重叠形式包覆于绝缘物6与信号线5形成的线芯绞合体表面，其作用为有效绝缘隔离。绝缘物6由高密度聚烯烃材料挤包于信号线5形成线芯，其介电常数为2.1，满足信号线对较低的传输衰减值。不同颜色线芯分别按一定的绞合距离进行扭合形成不同绞合距离的线对。信号线5由单根外径为0.5mm 的无氧铜导体组成，满足较低的电阻值。
与高清视频信号线一样，物联网控制线由信号缆芯外套9，内屏蔽层8，绕包层7，绝缘物6，信号线5组成。信号缆芯外套9由半导电屏蔽材料挤包于内屏蔽层8表面，其作用为降低静电对物联网控制线信号传输的干扰。内屏蔽层8由密度为90%以上的镀锡铜导体360度编织而成，包履于绕包层7，绝缘物6，信号线5表面，其作用为有效降低直流电源线对物联网控制线信号传输的电磁干扰。绕包层7由一层阻燃聚酯带以一定角度重叠形式包覆于绝缘物6与信号线5形成的线芯绞合体表面，其作用为有效绝缘隔离。绝缘物6使用TPEE(热塑性聚酯弹性体材料)挤包于信号线5表面形成不同颜色的线芯，线芯满足良好的耐高低温与抗扭曲性，各颜色线芯按一定的节距扭合在一起形成缆芯。信号线5由多根26AWG的无氧铜导体组成合成，满足较低的电阻值。
光纤通信线由光纤护套4，纤芯3组成。光纤护层4由中密度聚乙烯材料挤包于纤芯3表面。纤芯3由光纤绞合后外包松套管，内有光纤膏填充，松套管外包芳纶线，再绕包高韧性聚丙烯带防护层。交流电源线V1芯, V2芯，V3芯分别由绝缘层2与导电线芯1组成。绝缘层2使用TPEE(热塑性聚酯弹性体材料)挤包于导电线芯1表面，分别形成V1芯, V2芯，V3芯，该线芯传输交流电压。外护层10使用低烟无卤性与不燃性的聚烯烃材料挤包完成，该材料阻燃及耐火性能符合GB31247-2014电缆及光缆燃烧性能分级要求。
以上内容和结构描述了本发明产品的基本原理、主要特征和本发明的优点，本行业的技术人员应该了解。上述实例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都属于要求保护的本发明范围之内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆，包括缆芯和护套，所述的缆芯设置在护套内，其特征在于：所述的缆芯包括：
导电线芯(1)和包裹在所述的导电线芯(1)外的绝缘套(2)构成的电力缆芯；
由相互绝缘的信号线(5)对绞成股和包裹在信号线(5)对绞成股外的绕包层(7)、套装在绕包层(7)外的内屏蔽层(8)组成的信号线缆芯；
由光纤(3)和包裹在光纤(3)外的光纤护套(4)组成的光纤缆芯。
2.根据权利要求1所述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆，其特征在于：在所述的信号缆芯外还包裹有信号缆芯外套(9)，所述的信号缆芯外套(9)料使用半导电聚乙烯塑料。
3.根据权利要求2所述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆，其特征在于：所述的缆芯包括：三根用于传送电力的电力缆芯；两根分别用于高清视频信号线和物联网控制线的信号线缆芯，一根用于光纤通信的光纤缆芯；
所述的光纤缆芯设置在缆芯的正中央、三根电力缆芯、两根信号线缆芯绞合在光纤缆芯的周围。
4.根据权利要求3所述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆，其特征在于：所述的绝缘套(2)和信号线(5)之间绝缘物（6）的绝缘材料为热塑性聚酯弹性体材料。
5.根据权利要求3所述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆，其特征在于：在所述的缆芯中，光纤缆芯、三根电力缆芯、两根信号线缆芯之间由纵向阻水功效的阻水纱填满缝隙形成填充层（14），阻水纱材料的型号为ZS-2.0。
6.根据权利要求1至5中任一所述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆，其特征在于：所述的护套从外到内分别是外护层（10）、第一外绕包层（11）、外屏蔽层（12）和第二外绕包层（13）。
7.根据权利要求6所述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆，其特征在于：所述的外护层（10）的材料由以下份量的组分制备：
1,3- 丁二烯45-48份；
乙烯- 醋酸乙烯共聚物25-28份；
乙烯- 醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物33-37份；
邻苯二甲酸甲酯15-18份；
铜粉3-5份，微晶蜡1-2份，钛白粉8-10份；
二苯胺2.2份；
过氧化二异丙苯0.7-1 份；
三聚氰酸三烯丙酯1-3份；
三聚氰酸三烯丙酯13-16份；
硫代二丙酸二月桂酯17-20份。
8.根据权利要求7所述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆，其特征在于：所述的外护层（10）的材料由以下份量的组分制备：
1,3- 丁二烯48份；
乙烯- 醋酸乙烯共聚物28份；
乙烯- 醋酸乙烯共聚物接枝马来酸酐共聚物37份；
邻苯二甲酸甲酯18份；
铜粉5份，微晶蜡2份，钛白粉10份；
二苯胺2.2份；
过氧化二异丙苯1 份；
三聚氰酸三烯丙酯3份；
三聚氰酸三烯丙酯16份；
硫代二丙酸二月桂酯20份。
9.根据权利要求6所述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆，其特征在于：所述的外屏蔽层（12）、内屏蔽层(8) 由密度为90%以上的镀锡铜导体360度编织而成。
10.根据权利要求6所述的智能电网客户端连接用高阻燃耐火型布线电缆，其特征在于：所述的第一外绕包层（11）由径向阻水功效的阻水带以30%重叠形式绕包于外屏蔽层（12）外；所述的第二外绕包层（13）由一层阻燃聚酯带以一定角度重叠形式包覆于缆芯外。
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