CN108364720A - 一种防啃咬散热型电缆 - Google Patents

Abstract

一种电缆，包括：中心钢线（30）、M根缆芯（10）和外护套（20），该中心钢线（30）设置在M根缆芯（10）所围成形状的中心位置处并与所述缆芯（10）紧密绞合在一起，该外护套（20）包裹所述缆芯（10），并且M≥3；该外护套（20）具有与缆芯（10）接触的内层和与该内层相对的外层，在垂直于电缆长度方向的截面中，上述内层和外层均形成了M芒星形的分形图形，该M芒星形具有指向缆芯（10）之外的M个锐角和指向缆芯（10）之内的M个钝角，该分形图形与M芒星形的周长之比大于该分形图形与M芒星形的面积之比。上述结构能够有效增大电缆的散热性，且外护套外层具有的多个尖刺凸起有效地防止啮齿类动物对电缆的啃咬。

Description

一种防啃咬散热型电缆

技术领域

本申请涉及电力传输技术领域，更为具体的说，涉及一种防啃咬散热型电缆。

背景技术

电缆，是具备电能、电信号传输和实现电磁能转换的线材产品，在生产生活中有着广泛的用途。电缆可以是由多根或多组导线绞合而成的类似绳索的电缆，每根或每组导线之间相互绝缘，整个外面包裹有高度绝缘的覆盖层。多将电缆架设在空中或装在地下、水底，用于电讯或电力输送；现有的部分电缆电流通量大、电压高，因此长时间发热量较大，容易使电缆结构和包材疲劳，影响材料性质，损坏电缆结构，而且容易导致自燃引发危险，而且电缆的电阻率随温度升高而加大，会浪费电能。此外，项目和工程中经常会出现电缆被啮齿类动物咬断的情况，从而严重影响了工程的质量，有时还会发生严重的危险，因此对电缆的防啃咬功能存在一定需求。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种防啃咬散热型电缆，由内向外依次包括：中心钢线、M根缆芯和外护套，该中心钢线设置在M根缆芯的中心位置并与所述M根缆芯紧密绞合在一起，该外护套包裹住所述多根缆芯，并且M≥3；该外护套层具有与缆芯接触的内层和与内层相对的外层，其特征在于：在垂直于电缆长度方向的截面中，该外护套的上述内层和上述外层均形成了M芒星形的分形图形，该M芒星形具有指向缆芯之外的M个锐角和指向缆芯之内的M个钝角，该分形图形与M芒星形的周长之比大于该分形图形与M芒星形的面积之比。

进一步地，该分形图形是将M芒星形根据指定迭代规则进行N次迭代后得到的，其中N为正整数，上述指定迭代规则是将M芒星形的每条边用对应的科克曲线进行替换。

进一步地，M为六，因此电缆包括六根缆芯，在垂直于电缆长度方向的截面中，外护套的上述内层和上述外层均为六芒星形的分形图形。

进一步地，每根缆芯均由导体和包覆该导体的一层或多层包覆层构成。

进一步地，每根缆芯均设置在对应于六芒星形内层截面的锐角位置处。

进一步地，N为2，即将所述六芒星进行两次迭代。

进一步地，其中所述外护套为金属或非金属材质。

进一步地，其中在所述外护套之内的空腔区域中填充有导热硅胶。

通过在电缆中设置具有特定形状的外护套，从而使得外护套的内外层界面周长的增加比例大于内外层所包围面积的增加比例，从而能够在增加外护套内外层周长的同时，控制该外护套面积以及外护套所包围的内部腔面积的增加，从而控制缆芯、外护套各自所占据面积的增加，由此能够在不增大电缆直径的情况下增大电缆的散热性。通过这种设置，能够在不提高电缆直径的前提下最大程度的增大该电缆的散热性能，因而避免了由于散热不佳而导致的电缆的损坏问题，并能够降低电缆的自燃风险，还能够有效避免由于电缆电阻率随温度升高而增大从而导致的电能浪费。并且外护套的外层经过迭代之后具有多个尖刺凸起，这些尖锐的尖刺凸起能够有效地防止啮齿类动物对电缆的啃咬。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1为根据本发明所制备的一防啃咬散热型电缆结构；

附图2是科克曲线的示意图；

附图3（a）-3（c）分别为六芒星、六芒星一次迭代后的分形图形以及六芒星两次迭代之后的分形图形。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1所示，提供了一种防啃咬散热型电缆，由内向外依次包括：一根中心钢线30、多根缆芯10和外护套20。中心钢线30设置在多根缆芯10的中心位置并与多根缆芯10紧密绞合在一起，在多根缆芯10之外包裹一外护套20。

在该电缆中采用了M根缆芯，其中M大于等于3，在本申请中示例性地在电缆中设置了六根缆芯，但是M的取值并不限于此。其中每根缆芯由导体11和在外周包覆的包覆层12构成，该导体11为单根导体或者相互绞合的多根导体。包覆层12可以为单层或多层包覆层结构，能够起到绝缘、屏蔽、保护等作用。

外护套20包覆于缆芯10的外周，该外护套20层具有与缆芯10接触的内层和与内层相对的外层，该外护套20在垂直于长度方向的截面中，内层和外层均形成了M芒星形的分形图形，该M芒星形具有指向缆芯之外的M个锐角和指向缆芯之内的M个钝角，即外护套20的内层和外层截面均是在锐角数量、钝角数量都与缆芯数量相等的芒星形基础上进行迭代而得到的分形图形。该分形图形是将M芒星形根据指定迭代规则进行N次迭代后得到的，其中N为正整数。上述指定迭代规则是将M芒星形的每条边用对应的科克曲线进行替换，其中科克曲线如图2所示，是将一条直线边平分为三段等长线段，利用两条与所述等长线段长度相等的线段构成的角形将中间线段替代而得到的曲线。由于本申请中示例性地采用了六根缆芯，因此示例性采用了图3（a）所示的六芒星，其经过一次迭代之后所得到的图形如图3（b）所示，经过两次迭代之后得到的图形如图3（c）所示，依次类推。经过上述迭代之后，所得到的该分形图形与该M芒星形的周长之比大于该分形图形与该M芒星形的面积之比，也就意味着经过迭代，使得外护套20内外层周长的增加比例大于外护套20内外层所占据面积的增加比例，从而能够在不必过多增加外护套20面积和外护套所包裹的面积的情况下，最大化的增大该外护套20的内外层周长，由此能够在不增大电缆直径的情况下增大电缆的散热性。并且外护套20外层经过迭代之后具有多个尖刺凸起，这些尖锐的尖刺凸起能够有效地防止啮齿类动物对电缆的啃咬。

在图1所示的电缆结构中，外护套20的内外界面就分别形成了六芒星经过两次迭代之后得到的分形图形。如图1所示，缆芯设置在对应于六芒星形内层截面的锐角位置处，由于缆芯数量与芒星形的锐角或钝角数量对应相同，因此缆芯与空腔的锐角位置一一对应。这样能够最大化的利用外护套20内的空间，最小化电缆的直径。如图1所示，外护套20将六根缆芯包围，该外护套材质为金属或非金属材料，具备一定硬度，当外护套材质为非金属材料时，可以减少该非金属材料中的增塑剂含量，从而提高该外护套的硬度，提高耐啃咬效果。在外护套20之内的空腔区域40中可以填充导热硅胶，从而既能够增大电缆的抗压能力，又能够进一步提高对缆芯所产生的热量的导出效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种电缆，由内向外依次包括：中心钢线（30）、M根缆芯（10）和外护套（20），该中心钢线（30）设置在M根缆芯（10）的中心位置并与所述M根缆芯（10）紧密绞合在一起，该外护套（20）包裹住所述M根缆芯（10），并且M≥3；该外护套（20）层具有与缆芯（10）接触的内层和与内层相对的外层，其特征在于：在垂直于电缆长度方向的截面中，该外护套（20）的上述内层和上述外层均形成了M芒星形的分形图形，该M芒星形具有指向缆芯（10）之外的M个锐角和指向缆芯（10）之内的M个钝角，该分形图形与M芒星形的周长之比大于该分形图形与M芒星形的面积之比。

2.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，该分形图形是将M芒星形根据指定迭代规则进行N次迭代后得到的，其中N为正整数，上述指定迭代规则是将M芒星形的每条边用对应的科克曲线进行替换。

3.根据权利要求1或2所述的电缆，其特征在于，M为六，因此电缆包括六根缆芯，在垂直于电缆长度方向的截面中，外护套（20）的上述内层和上述外层均为六芒星形的分形图形。

4.根据权利要求1或2所述的电缆，进一步地，每根缆芯均由导体（11）和包覆该导体（11）的一层或多层包覆层（12）构成。

5.根据权利要求3所述的电缆，其中每根缆芯（10）均设置在对应于六芒星形内层截面的锐角位置处。

6.根据权利要求2所述的电缆，其中N为2。

7.根据前述权利要求任一所述的电缆，其中所述外护套（20）为金属或非金属材质。

8.根据前述权利要求任一所述的电缆，其中在所述外护套（20）之内的空腔区域（40）中填充有导热硅胶。