CN110706845A - 一种水平对绞电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水平对绞电缆，涉及通讯技术领域，所述水平对绞电缆包括从内至外依次设置的骨架、线芯、密封层和外护套；其中所述线芯包括导体，以及设置于所述导体外侧的绝缘层；所述绝缘层的材质为热固型低烟无卤聚烯烃。本发明提供的水平对绞电缆通过选用热固型低烟无卤聚烯烃作为绝缘材料，在能够实现水平对绞电缆通信传输性能稳定的同时，使得绝缘层能够满足苛刻的使用条件对水平对绞电缆机械物理性能的需求，从而使得水平对绞电缆的性能能够满足苛刻的使用环境下的需求。
Description
技术领域
本发明涉及通讯技术领域，具体而言，涉及一种水平对绞电缆。
背景技术
60年寿命抗辐射电缆主要应用于核反应堆厂房、核辅助厂房、网控楼等，由于电缆使用的特殊环境，要求电缆需具有长寿命以及优良的耐辐射性、耐热性、防潮性等特点。60年寿命B类阻燃六类水平对绞电缆不仅对电缆的阻燃性能等安全性能有较高的要求，还要求其在250MHz以内具有稳定的电气性能传输。
目前市场上水平对绞电缆通用结构形式为：绝缘层采用中高密度的聚乙烯，对绞成缆后挤包一层PVC外护套或低烟无卤阻燃聚烯烃外护套。该类结构电缆存在以下缺陷：由于聚乙烯绝缘是热塑型材料，在苛刻的使用环境下，不耐高温，绝缘存在发生流动变形的风险，从而导致绝缘厚度的不均匀，线芯结构的不稳定，导致电缆的阻抗、回波损耗等电气参数性能的不合格，无法满足苛刻的使用环境下的性能需求。
发明内容
本发明解决的问题是现有的水平对绞电缆的性能在苛刻的使用环境下无法满足需求。
为解决上述问题，本发明提供一种水平对绞电缆，包括从内至外依次设置的骨架、线芯、密封层和外护套；其中所述线芯包括导体，以及设置于所述导体外侧的绝缘层；所述绝缘层的材质为热固型低烟无卤聚烯烃。通过选用热固型低烟无卤聚烯烃作为绝缘材料，在能够实现水平对绞电缆通信传输性能稳定的同时，使得绝缘层能够满足苛刻的使用条件对水平对绞电缆机械物理性能的需求
可选地，所述绝缘层的厚度不小于0.15mm。保证水平对绞电缆在苛刻的使用环境下的电气性能。
可选地，所述导体的材质为铜。以使水平对绞电缆能够满足苛刻使用环境下对电缆的耐高温及耐环境性能需求。
可选地，所述骨架为空心结构。有利于降低整个水平对绞电缆的介电常数。
可选地，所述骨架为十字骨架。以保持四组对绞线芯的相对位置不变，提高水平对绞电缆的平衡特性和串扰衰减，同时，保证在安装过程中水平对绞电缆的平衡结构不被破坏。
可选地，所述线芯的数量为8根，8根所述线芯均匀分布于所述十字骨架的四周。
可选地，所述密封层的材质为阻燃聚烯烃。一方面能够使内层产生的少量烟气很难向外部释放，另一方面能够防止电缆燃烧产生的高温对线芯的影响。
可选地，所述外护套的材质为结壳型低烟无卤阻燃聚烯烃。阻燃效果良好，并在火焰的直接烘烤下阻断火焰继续向内层线芯部分燃烧蔓延，对内层结构起到保护作用。
与现有技术相比，本发明提供的水平对绞电缆通过选用热固型低烟无卤聚烯烃作为绝缘材料，在能够实现水平对绞电缆通信传输性能稳定的同时，使得绝缘层22能够满足苛刻的使用条件对水平对绞电缆机械物理性能的需求。
附图说明
图1为本发明所述的水平对绞电缆的剖面图；
图2为本发明所述的骨架的结构简图。
附图标记说明：
1-骨架；11-通孔；2-线芯；21-导体；22-绝缘层；3-密封层；4-外护套。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
实施例一
为解决目前水平对绞电缆的性能无法满足在苛刻的使用环境下的需求的问题，本实施例提供一种水平对绞电缆，参见图1所示，该水平对绞电缆包括从内至外依次设置的骨架1、线芯2、密封层3和外护套4；其中线芯2包括导体21，以及设置于导体21外侧的绝缘层22；绝缘层22的材质为热固型低烟无卤聚烯烃。
其中骨架1设置于水平对绞电缆的中心位置，用于提高水平对绞电缆的抗压性；骨架1的外侧与密封层3的内壁相接触，在骨架1与密封层3之间形成用于容纳线芯2的空腔，线芯2设置于该空腔内；在密封层3的外侧设置有外护套4，以使该水平对绞电缆能够在苛刻的使用环境下保持性能稳定。
线芯2是水平对绞电缆的核心部件，用于传输、分配电能或传送电信号；本实施例提供的水平对绞电缆，包括多根线芯2；其中多根线芯2两两一组，分别进行对绞，形成对绞线芯；为使得对绞的线芯2之间绝缘，在线芯2中用于导电的导体21外侧设置有绝缘层22；具体的，对绞线芯采用不同颜色的两个线芯2按不同的节距绞合而成，从而保证在不同频率点下各线组均均有优良的电气性能，满足水平对绞电缆的电气传输性能需求。
为保证水平对绞电缆能够具有稳定的传输性能，本实施例优选绝缘层22的材质为热固型低烟无卤聚烯烃。
热固型低烟无卤聚烯烃具有阻燃性能好，高温环境下不易变形的特点，使用热固型低烟无卤聚烯烃作为绝缘材料，在苛刻的使用环境下，尤其是高温环境下，绝缘层22不会发生流动变形，从而不会因绝缘层22发生变形而导致绝缘厚度的不均匀，线芯结构的不稳定，进而导致水平对绞电缆的阻抗、回波损耗等电气参数性能的不合格。
因此，选择热固型低烟无卤聚烯烃作为绝缘层22的材质，一方面能够使水平对绞电缆的绝缘抗张强度得到明显提高，以解决生产过程中对绞线芯中两根线芯2挤压变形带来的结构不稳定、线芯2中心不平行的工艺难题，从而保证了特性阻抗的稳定，以及时延、相角变化的最小化，实现通信传输性能的稳定；另一方面，使得绝缘层22能够满足苛刻的使用条件对水平对绞电缆机械物理性能的需求，譬如，核电站用电缆最大工作温度为65℃，辐照累积剂量(300×105GY)，电缆必须满足工作60年的要求，在此条件下，本实施例提供的水平对绞电缆中绝缘层22的机械物理和电气传输特性均不发生任何明显的改变。
为保证线芯2的电气传输性能，本实施例优选导体21的材质为铜，具体的，优选导体21的材质为实心铜体，以使水平对绞电缆能够满足苛刻使用环境下对电缆的耐高温及耐环境性能需求。
本实施例提供的水平对绞电缆，通过选用热固型低烟无卤聚烯烃作为绝缘材料，在能够实现水平对绞电缆通信传输性能稳定的同时，使得绝缘层22能够满足苛刻的使用条件对水平对绞电缆机械物理性能的需求，从而使得水平对绞电缆的性能能够满足苛刻的使用环境下的需求。
实施例二
在实施例一的基础上，由于绝缘层22的材质为热固型低烟无卤聚烯烃，为保证水平对绞电缆在苛刻的使用环境下的电气性能，本实施例优选绝缘层22的厚度不小于0.15mm，即，绝缘层22最薄处的厚度不超过0.15mm。
由于采用热固型低烟无卤聚烯烃作为绝缘层22的材料后，与采用热塑性聚烯烃材料作为绝缘层22的材质相比，介电常数变大了3％，为保证水平对绞电缆的电气性能满足苛刻使用环境下的需求，本实施例进一步优选骨架1为空心结构，即，在骨架1的中心位置设置有通孔11。
本实施例中绝缘层22的介电常数是2.3，而空气的介电常数是1，通过将骨架设计为空心结构，有利于降低整个水平对绞电缆的介电常数；进一步的，为使得水平对绞电缆的相对介电常数满足使用需求，结合缘层22的厚度，根据绝缘层22的介电常数，计算骨架1的空心度，也就是计算通孔11的大小，以使的骨架1的空心结构带来的介电常数的减小，能够抵消绝缘层22带来的介电常数的增加，从而实现整个水平对绞电缆相对介电常数的不变化，进而达到水平对绞电缆各项电气性能参数的稳定，保证水平对绞电缆性能的稳定合格。
其中通孔11可以为方形、三角形、梯形以及圆形等常见的集合形状，为降低通孔11的制备难度，同时提高通孔11形状的对称性，以提高水平对绞电缆性能的稳定，本实施例优选通孔11位圆形结构。
本实施例提供的水平对绞电缆，通过结合绝缘层22的厚度来对骨架1的空心度进行计算，以使得通过骨架1的空心结构来抵消因绝缘层22带来的介电常数的增加，从而实现整个水平对绞电缆相对介电常数的不变化，进而达到水平对绞电缆电气性能参数的稳定。
实施例三
在实施例二的基础上，为增加水平对绞电缆结构的稳定性，参见图2所示，本实施例优选骨架1为十字骨架。
通过将骨架1设置为十字结构，十字结构的骨架1与密封层3之间形成四个对称设置的凹槽，该四个凹槽用于对线芯2进行固定；相应的，本实施例中线芯2的数量为8根，8根线芯2均匀分布于十字骨架的四周，即在十字骨架与密封层3之间形成的四个凹槽中，每一凹槽内设置有两根线芯2，设置于同一凹槽内的两根线芯2对绞，形成一组对绞线芯。
通过十字骨架将四组对绞线芯分别卡在四个对称设置的凹槽内，以保持四组对绞线芯的相对位置不变，提高水平对绞电缆的平衡特性和串扰衰减，同时，保证在安装过程中水平对绞电缆的平衡结构不被破坏。
具体的，设置于凹槽内的四组对绞线芯，采用适当的绞合节距，均匀分布于中空十字骨架的四周，绞合成缆，使得水平对绞电缆中各组对绞线芯的结构稳定，位置相对固定，从而有利于提高水平对绞电缆的串音指标和抗干扰性能，综上，该中空十字骨架结构具有较低的介电常数，并使得水平对绞电缆具有相对稳定的电缆外径。
为减小外界的燃烧产生的高温对线芯2的影响，本实施例优选密封层3的材质为阻燃聚烯烃。
阻燃聚烯烃的分子排列紧密，具有优异的耐高温性能；本实施例通过将阻燃聚烯烃材料挤包作为密封层，能有效的隔离内层线芯2和外层外护套4，一方面能够使内层产生的少量烟气很难向外部释放，另一方面能够防止电缆燃烧产生的高温对线芯2的影响，使得水平对绞电缆能够在苛刻的使用环境下使用，提高水平对绞电缆的使用寿命，从而使水平对绞电缆的机械性能和电气传输特性均可以满足在苛刻的工作环境中使用60年的需求。
进一步的，为提高水平对绞电缆在苛刻环境下的使用寿命，本实施例中外护套4的材质为结壳型低烟无卤阻燃聚烯烃。
结壳型低烟无卤阻燃聚烯烃具有低烟、低毒、且燃烧时结壳不剥离以及自熄的特性，从而能够即使在电缆燃烧的情况下，仍然与密封层3不剥离，并且自熄，与密封层3相结合，共同对线芯2进行有效的保护，防止火焰继续燃烧，从而提高水平对绞电缆的使用寿命，使得该水平对绞电缆能够成功通过B类成束燃烧试验。
本实施例提供的水平对绞电缆，采用分子排列紧密的阻燃聚烯烃材料作为密封层3，能有效的隔离内层线芯2和外层外护套4，使内层产生的少量烟气很难向外部释放，不会对外护套4产生影响；最外层低烟无卤阻燃聚烯烃外护套4具有优异的自熄性，不仅阻燃效果良好，并在火焰的直接烘烤下也仅会碳化，碳化部分外护套4不脱落不剥离，能够紧紧包覆在电缆外表面，即紧紧包覆于密封层3的外部，阻断火焰继续向内层线芯2部分燃烧蔓延，对内层结构起到保护作用，使得水平对绞电缆能够成功通过B类成束燃烧试验。
虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种水平对绞电缆，其特征在于，包括从内至外依次设置的骨架(1)、线芯(2)、密封层(3)和外护套(4)；其中所述线芯(2)包括导体(21)，以及设置于所述导体(21)外侧的绝缘层(22)；所述绝缘层(22)的材质为热固型低烟无卤聚烯烃。
2.如权利要求1所述的水平对绞电缆，其特征在于，所述绝缘层(22)的厚度不小于0.15mm。
3.如权利要求1所述的水平对绞电缆，其特征在于，所述导体(21)的材质为铜。
4.如权利要求1～3任一项所述的水平对绞电缆，其特征在于，所述骨架(1)为空心结构。
5.如权利要求4所述的水平对绞电缆，其特征在于，所述骨架(1)为十字骨架。
6.如权利要求5所述的水平对绞电缆，其特征在于，所述线芯(2)的数量为8根，8根所述线芯(2)均匀分布于所述十字骨架的四周。
7.如权利要求1所述的水平对绞电缆，其特征在于，所述密封层(3)的材质为阻燃聚烯烃。
8.如权利要求1所述的水平对绞电缆，其特征在于，所述外护套(4)的材质为结壳型低烟无卤阻燃聚烯烃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Han Zhidong Inventor after: Shen Jianyu Inventor after: Feng Sheng Inventor after: Yuan Zhe Inventor after: Cao Di Inventor after: Gu Shenjie Inventor after: Wei Linqiang Inventor after: Lu Peifang Inventor after: Wang Caisheng Inventor after: Chen Hang Inventor after: He Jian Inventor after: Jing Ge Inventor after: Xu Cheng Inventor before: Han Zhidong Inventor before: Wei Linqiang Inventor before: Wang Caisheng Inventor before: He Jian Inventor before: Xu Cheng Inventor before: Feng Sheng |
|
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |