CN108154962A - 一种空芯水冷电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种空芯水冷电缆，所述电缆由内向外依次包括缆芯、橡胶管和护套，所述缆芯包括呈中空管状的能够承受扭转变形的弹性体和缠绕设置于所述弹性体的外表面上的若干根导线，所述缆芯与所述弹性体同轴；所述橡胶管与所述导线之间、所述导线与所述弹性体之间紧密贴合。本发明通过将所述导线缠绕设置于所述管状结构的外表面，使得所述缆芯呈中空状，并将所述橡胶管套设与所述缆芯的外壁，当需要对电缆进行冷却时，可同时在所述橡胶管内和所述电缆的外表面通入冷却水，保证电缆的散热效果，由于所述电缆的中部设有呈中空管状的能够承受扭转变形的弹性体，起到了对橡胶管的支撑作用、使得橡胶管内部的水流可以畅通。
Description
技术领域
本发明涉及电缆领域，特别涉及一种空芯水冷电缆。
背景技术
现有的水冷电缆线，有实芯水冷电缆线和空芯水冷电缆线两种，实芯水冷电缆线只能表面通水散热，散热效果差，空芯水冷电缆线大多数由内套、导线和套在导线外部的橡胶管构成，内套多采用橡胶管，采用橡胶管通水来冷却水冷电缆线，一旦橡胶管折弯变形，水流受阻，影响散热效果，影响使用性能。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种空芯水冷电缆，该电缆能够保证电缆内部和外部同步通水冷却的同时防止橡胶管折弯变形。
为实现上述目的，本发明提供了一种空芯水冷电缆，所述电缆由内向外依次包括缆芯、橡胶管和护套，所述缆芯包括一个具有弹性的中空管状结构和多根导线，多根所述导线缠绕设置于所述管状结构的外表面并形成一个中空的缆芯。
作为优选方案，所述管状结构为弹簧。
作为优选方案，所述弹簧的外径为20mm-60mm、簧丝直径为1mm-3mm、螺距为3mm-10mm。
作为优选方案，所述弹簧为不锈钢弹簧。
作为优选方案，所述橡胶管的厚度为1mm-3mm。
作为优选方案，所述管状结构的外表面设有防腐层。
作为优选方案，所述橡胶管与所述护套之间设有金属带层。
作为优选方案，所述金属带层为绕包于所述橡胶管外表面的铜带层。
作为优选方案，所述护套由添加有防鼠剂的护套料制成。
作为优选方案，所述护套料为无卤低烟阻燃聚烯烃护套料。
本发明所提供的一种空芯水冷电缆，所述电缆由内向外依次包括缆芯、橡胶管和护套，所述缆芯包括呈中空管状的能够承受扭转变形的弹性体和缠绕设置于所述弹性体的外表面上的若干根导线，本发明通过将所述导线缠绕设置于所述管状结构的外表面，使得所述缆芯呈中空状，并将所述橡胶管套设与所述缆芯的外壁，当需要对电缆进行冷却时，可同时在所述橡胶管内和所述电缆的外表面通入冷却水，保证电缆的散热效果，由于所述电缆的中部设有呈中空管状的能够承受扭转变形的弹性体，起到了对橡胶管的支撑作用、使得橡胶管内部的水流可以畅通，此外通过在橡胶管内设置弹性体，可以限制橡胶管的折弯角度，有效的防止了橡胶管由于过度折弯而导致水流受阻，且设置弹性体，当所述橡胶管受到外力被折弯变形时，由于所述管状结构具备弹性，从而使得所述橡胶管产生回复力，进而实现矫正橡胶管变形的目的。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中：1、橡胶管；2、螺旋弹簧；3、导线；4、金属带层；5、护套。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，为本发明所提供的一种空芯水冷电缆，所述电缆由内向外依次包括缆芯、橡胶管1和护套5，所述缆芯包括呈中空管状的能够承受扭转变形的弹性体和缠绕设置于所述弹性体的外表面上的若干根导线3，所述缆芯与所述弹性体同轴；所述橡胶管1与所述导线3之间、所述导线3与所述弹性体之间紧密贴合。所述每根导线3包括导线3本体及包覆在所述导线3本体之外的绝缘层。本发明通过将所述导线3缠绕设置于所述管状结构的外表面，使得所述缆芯呈中空状，并将所述橡胶管1套设与所述缆芯的外壁，当需要对电缆进行冷却时，可同时在所述橡胶管1内和所述电缆的外表面通入冷却水，保证电缆的散热效果，由于所述电缆的中部设有呈中空管状的能够承受扭转变形的弹性体，起到了对橡胶管1的支撑作用、使得橡胶管1内部的水流可以畅通，此外通过在橡胶管1内设置弹性体，可以限制橡胶管1的折弯角度，有效的防止了橡胶管1由于过度折弯而导致水流受阻，且设置弹性体，当所述橡胶管1受到外力被折弯变形时，由于所述管状结构具备弹性，从而使得所述橡胶管1产生回复力，进而实现矫正橡胶管1变形的目的。
进一步地，本实施例中，所述弹性体为螺旋弹簧，本实施例中，所述螺旋弹簧2由不锈钢材料制成，所述若干根导线3均匀地分布于所述弹性体的外表面上，所述相邻的导线3之间、所述导线3与所述弹性体的外表面之间紧密贴合，当需要对电缆进行冷却时，可同时在所述橡胶管1内和所述电缆的外表面通入冷却水，保证电缆的散热效果，由于将导线3缠绕设置于所述螺旋弹簧2的外表面，因此，无论所述橡胶管1如何折弯，电缆内部的冷却水均可保证正常流通，从而有效的解决了因橡胶管1的折弯，而导致通水不畅或堵塞使电缆烧断的问题。此外，由于螺旋弹簧2内部与螺旋弹簧2外部的冷却水可自由的相对流动，从而增大了电缆内部冷却水的流量、进一步提高了电缆的散热效果。进一步地，所述管状结构的外表面设有防腐层，具体地，本实施例中，所述弹性体的外表面设有防腐层，所述若干根导线3与所述防腐层相接触。所述防腐层可以为金属防腐涂料或在螺旋弹簧2的外表面涂覆油漆等。通过在螺旋弹簧2表面设置防腐层，从而有效的防止了螺旋弹簧2被流经电缆内部的冷却水的腐蚀，提高了电缆整体的使用寿命。
进一步地，本实施例对弹簧的尺寸进行了设计，以更好的适应电缆所处工作环境，具体地，所述螺旋弹簧2的外径为20mm-60mm，以满足各种型号的电缆的需求，所述螺旋弹簧2簧丝直径为1mm-3mm，所述螺旋弹簧2的螺距为3mm-10mm，作为优选方案，本实施例中，所述螺旋弹簧2的外径为35mm，所述螺旋弹簧2簧丝直径为2mm，所述螺旋弹簧2的螺距为5mm，根据测试结果表明，当采用上述弹簧参数时，对电缆施加正常工况下电缆可能承受的最大弯矩，电缆的弯曲角度为51度，此时，电缆内部的冷却水畅通、无堵塞现象发生，而电缆内部的导线3也具备一定柔韧性，当导线3的折弯角度大于40度时，不会对导线3产生损害，因此，采用上述螺旋弹簧2参数即可保证电缆内部水流畅通，同时可以确保电缆内部导线3不会由于电缆非正常折弯而造成对导线3的破坏，进一步提高了电缆的使用寿命。
进一步地，所述橡胶管1的厚度为1mm-3mm，由于橡胶管1本身具备弹性，将螺旋弹簧2及导线3设置于橡胶管1的内部，由于橡胶管1的弹力作用，可保证导线3始终压在螺旋弹簧2的外壁上，从而保持电缆内部结构的稳定性，具体地，本实施例中，所述橡胶管1的厚度为2mm，经测试结果表明，当橡胶管1的厚度为2mm，固定效果较好。
此外，现有技术中，电缆通常铺设于地下，当电缆铺设好后，经常由于老鼠将电缆咬断而导致供电中断、严重影响人们的工作和生活，且由于电缆铺设于地下、检修十分困难。针对这一技术问题，本发明进一步对所提供的一种空芯水冷电缆进行了结构优化，所述橡胶管1与所述护套5之间设有金属带层4，具体地，本实施例中，所述金属带层4为绕包于所述橡胶管1外表面的铜带层。通过在橡胶管1外表面设置铜带层，由于铜带层质地较硬、不易被咬断，从而有效的保护了位于铜带层内部的橡胶管1和缆芯。进一步地，为提高电缆的放鼠效果，所述护套5由添加有防鼠剂的护套料制成，具体地，本实施例中，所述护套料为无卤低烟阻燃聚烯烃护套料，所述护套5为挤包无卤低烟阻燃聚烯烃防鼠护套料。通过在护套5的挤包成型过程中在护套内增设防鼠料，进一步提高了电缆的防鼠效果。
综上所述，本发明所提供的一种空芯水冷电缆具备如下有益效果：
1、本发明通过将所述导线3缠绕设置于所述不锈钢弹簧的外表面，使得所述缆芯呈中空状，并将所述橡胶管1套设与所述缆芯的外壁，当需要对电缆进行冷却时，可同时在所述橡胶管1内和所述电缆的外表面通入冷却水，保证电缆的散热效果，由于将导线3缠绕设置于所述螺旋弹簧2的外表面，因此，无论所述橡胶管1如何折弯，电缆内部的冷却水均可保证正常流通，从而有效的解决了因橡胶管1的折弯，而导致通水不畅或堵塞使电缆烧断的问题。此外，由于螺旋弹簧2内部和螺旋弹簧2外部的冷却水可自由的相对流动，从而增大了电缆内部冷却水的流量、进一步提高了电缆的散热效果。
2、通过在螺旋弹簧2表面设置防腐层，从而有效的防止了螺旋弹簧2被流经电缆内部的冷却水的腐蚀，提高了电缆整体的使用寿命。
3、本发明对弹簧的结构参数进行了优选，并进行了试验验证，所优选的弹簧参数即可保证电缆内部的冷却水畅通、无堵塞现象发生，同时可以确保电缆内部导线3不会由于电缆非正常折弯而造成对导线3的破坏，进一步提高了电缆的使用寿命。
4、设置铜带层和采用挤包无卤低烟阻燃聚烯烃防鼠护套料制成的护套5，使得所制造出的空芯水冷电缆还具备防鼠的效果。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种空芯水冷电缆，其特征在于，所述电缆由内向外依次包括缆芯、橡胶管和护套，所述缆芯包括呈中空管状的能够承受扭转变形的弹性体和缠绕设置于所述弹性体的外表面上的若干根导线，所述缆芯与所述弹性体同轴；所述橡胶管与所述导线之间、所述导线与所述弹性体之间紧密贴合。
2.根据权利要求1所述的空芯水冷电缆，其特征在于，所述弹性体为螺旋弹簧。
3.根据权利要求2所述的空芯水冷电缆，其特征在于，所述螺旋弹簧的外径为20mm-60mm、簧丝直径为1mm-3mm、螺距为3mm-10mm。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的空芯水冷电缆，其特征在于，所述若干根导线均匀地分布于所述弹性体的外表面上，所述相邻的导线之间、所述导线与所述弹性体的外表面之间紧密贴合。
5.根据权利要求4所述的空芯水冷电缆，其特征在于，所述每根导线包括导线本体及包覆在所述导线本体之外的绝缘层。
6.根据权利要求5所述的空芯水冷电缆，其特征在于，所述弹性体的外表面设有防腐层，所述若干根导线与所述防腐层相接触。
7.根据权利要求1-3中任意一项所述的空芯水冷电缆，其特征在于，所述橡胶管的厚度为1mm-3mm。
8.根据权利要求7所述的空芯水冷电缆，其特征在于，所述橡胶管与所述护套之间设有金属带层。
9.根据权利要求8所述的空芯水冷电缆，其特征在于，所述金属带层为绕包于所述橡胶管外表面的铜带层。
10.根据权利要求1-3中任意一项所述的空芯水冷电缆，其特征在于，所述护套采用无卤低烟阻燃聚烯烃防鼠护套料。
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