CN110890170A - 一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆，可以通过内外扩散通道和自热层的设置，当外界水汽或者雨水通过内外扩散通道进入自热层后，自热层发热，一方面可以有效提高本电缆内部的温度，加快传输速度，另一方面配合粘稠流体的蓄热作用，可以从外向内对热变软化层起到一定的软化作用，同时工作时线芯自身产生的热量也会被热变软化层吸收被，从而由内向外对热变软化层起到一定的软化作用，进而有效提高本电缆的在低温下的脆性，从而有效降低电缆表面在低温下发生裂纹的几率，从而有效延长本电缆的使用寿命，降低材料的浪费，降低对于环境的污染，提高环保性。

Description

一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆

技术领域

本发明涉及环保电缆领域，更具体地说，涉及一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆。

背景技术

电缆主要由以下4部分组成。①导电线芯：用高电导率材料（铜或铝）制成。根据敷设使用条件对电缆柔软程度的要求，每根线心可能由单根导线或多根导线绞合而成。②绝缘层：用作电缆的绝缘材料应当具有高的绝缘电阻，高的击穿电场强度，低的介质损耗和低的介电常数。电缆中常用的绝缘材料有油浸纸、聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯、橡皮等。电缆常以绝缘材料分类，例如油浸纸绝缘电缆、聚氯乙烯电缆、交联聚乙烯电缆等。③密封护套：保护绝缘线心免受机械、水分、潮气、化学物品、光等的损伤。对于易受潮的绝缘，一般采用铅或铝挤压密封护套。④保护覆盖层：用以保护密封护套免受机械损伤。一般采用镀锌钢带、钢丝或铜带、铜丝等作为铠甲包绕在护套外（称铠装电缆），铠装层同时起电场屏蔽和防止外界电磁波干扰的作用。为了避免钢带、钢丝受周围媒质的腐蚀，一般在它们外面涂以沥青或包绕浸渍黄麻层或挤压聚乙烯、聚氯乙烯套。

在低温环境下使用的电缆，一般由于长期的低温，使得线芯外的缆皮脆化，极易发生裂缝，导致漏电或者线芯断裂的情况，进而导致低温环境下电缆的使用寿命普遍比预期使用寿命低，并且低温下，电缆周围环境过低，导致其自身的温度过低，还容易导致电缆整体的传输效率变低，使得维修更换的频率增大，后期更换后，虽然会对换下的电缆进行回收，但是回收是针对线芯，而缆皮部分回收价值较小，一方面造成资源的浪费，另一方面其又难以降解，导致环境的污染，环保性较差。

发明内容

1．要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆，它可以通过内外扩散通道和自热层的设置，当外界的水汽或者雨水通过内外扩散通道穿过间隔导液层进入自热层后，自热层发热，一方面可以有效提高本电缆内部的温度，加快传输速度，另一方面配合粘稠流体的蓄热作用，可以从外向内对热变软化层起到一定的软化作用，同时工作时线芯自身产生的热量也会被热变软化层吸收被，从而由内向外对热变软化层起到一定的软化作用，进而有效提高本电缆的在低温下的脆性，从而有效降低电缆表面在低温下发生裂纹的几率，从而有效延长本电缆的使用寿命，降低材料的浪费，降低对于环境的污染，提高环保性。

2．技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆，包括多个线芯，多个所述线芯外端包裹有内绝缘层，所述内绝缘层外端包裹有软化夹层，所述软化夹层外端包裹有外护套，所述软化夹层包括自热层、蓄热层和热变软化层，所述自热层、蓄热层和热变软化层从外向内依次排布，所述蓄热层内部开凿有多个均匀分布的空腔，所述空腔内填充有粘稠流体，所述外护套内部开凿有多个均匀分布的内外扩散通道，所述内外扩散通道连通外界和软化夹层，所述外护套包括外表层和间隔导液层，所述外表层包裹在间隔导液层外侧，所述内外扩散通道从内向外依次贯穿外表层和间隔导液层并延伸至自热层内，可以通过内外扩散通道和自热层的设置，当外界的水汽或者雨水通过内外扩散通道穿过间隔导液层进入自热层后，自热层发热，一方面可以有效提高本电缆内部的温度，加快传输速度，另一方面配合粘稠流体的蓄热作用，可以从外向内对热变软化层起到一定的软化作用，同时工作时线芯自身产生的热量也会被热变软化层吸收被，从而由内向外对热变软化层起到一定的软化作用，进而有效提高本电缆的在低温下的脆性，从而有效降低电缆表面在低温下发生裂纹的几率，从而有效延长本电缆的使用寿命，降低材料的浪费，降低对于环境的污染，提高环保性。

进一步的，所述粘稠流体为以过冷水为溶剂、淀粉为溶质混合搅拌而成的糊状流体，且粘稠流体内还加入有氯化钠。

进一步的，所述过冷水、淀粉以及氯化钠按照质量份计的缓和比例为1:0.5-0.8：0.05-0.1，通过粘稠流体，一方面可以有效提高本电缆的整体的柔软性，另一方面粘稠流体可以起到一定的隔热保温的作用，使得线芯不易受到外界低温的影响，从而延长使用时间，同时通过过冷水，在温度低于℃时，粘稠流体不会结冰，同时在氯化钠的作用下，有益有效降低冰点，进而使得粘稠流体在低温环境下对于流动性的保持效果更好，使得电缆线芯外的护套不易变脆开裂，进而有效延长本电缆的使用寿命，从而有效减少电缆资源的浪费，更加环保。

进一步的，所述热变软化层的材质为牙科模型蜡，牙科模型蜡在寒冷环境下变硬可以对本电缆的外护套、自热层和蓄热层起到更好的承载作用，同时其在受热后，可以发生一定的软化，当自热层遇水发热时，可以对热变软化层起到一定的加热作用，使其发生一定程度上的软化，进而有效提高本电缆的抗脆性，使其不易因脆性过大而发生开裂的情况，进而有效提高本电缆的使用寿命。

进一步的，所述间隔导液层包括多个相间分布的内衬连层和导液扩散层。

进一步的，所述内外扩散通道包括开凿在外表层上的楔形通孔、开凿在导液扩散层上端的扩散槽以及嵌设在导液扩散层内的多个毛细管道，所述楔形通孔、扩散槽和毛细管道相互连通，使用时，外界的水汽或者雨水可以通过楔形通孔进入扩散槽，然后通过多个毛细管道接触到自热层，从而使得自热层遇水发热，部分热量首先会被蓄热层吸收并存储，令部分热量会通过蓄热层传递给热变软化层，进而可以从外向内达到软化热变软化层的作用，同时线芯在使用过程中会产生热量，使得热量可以被热变软化层吸收，进一步从内向外对热变软化层进行软化，进而有效提高本电缆的抗脆性，同时在自热层、蓄热层和热变软化层的作用下，及时外界环境过低，线芯周围也能保持一定的热量，进而使得本电缆在低温下仍然能保证一定的传输速度，提高使用效率。

进一步的，一部分所述毛细管道的端部与自热层相接触，另一部分所述毛细管道延伸至自热层内。

进一步的，两部分所述毛细管道相互之间相间分布，且延伸至自热层内的毛细管道的端部位于自热层的中部，使得水汽可以通过毛细管道同时与自热层的表面和内部进行接触，从而使得水汽与自热层接触较为均为，使得发热均匀，有效避免因拒不发热而导致电缆的损坏。

进一步的，所述自热层由颗粒不均匀的生石灰混合制成，且二者的混合比例为细颗粒：粗颗粒=1：2-3，粗颗粒生石灰的设置可以有效延长自热层的作用时间，进而有效延长其发热时间，同时及时后期自热层完全与水反应，失去发热作用，其还可以起到一个隔热的效果，有效阻隔外界的低温。

进一步的，所述细颗粒生石灰粒径为0.5-1mm，所述粗颗粒生石灰粒径为0.2-0.3mm。

3．有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

（1）本方案可以通过内外扩散通道和自热层的设置，当外界的水汽或者雨水通过内外扩散通道穿过间隔导液层进入自热层后，自热层发热，一方面可以有效提高本电缆内部的温度，加快传输速度，另一方面配合粘稠流体的蓄热作用，可以从外向内对热变软化层起到一定的软化作用，同时工作时线芯自身产生的热量也会被热变软化层吸收被，从而由内向外对热变软化层起到一定的软化作用，进而有效提高本电缆的在低温下的脆性，从而有效降低电缆表面在低温下发生裂纹的几率，从而有效延长本电缆的使用寿命，降低材料的浪费，降低对于环境的污染，提高环保性。

（2）粘稠流体为以过冷水为溶剂、淀粉为溶质混合搅拌而成的糊状流体，且粘稠流体内还加入有氯化钠，过冷水、淀粉以及氯化钠按照质量份计的缓和比例为1:0.5-0.8：0.05-0.1，通过粘稠流体，一方面可以有效提高本电缆的整体的柔软性，另一方面粘稠流体可以起到一定的隔热保温的作用，使得线芯不易受到外界低温的影响，从而延长使用时间，同时通过过冷水，在温度低于℃时，粘稠流体不会结冰，同时在氯化钠的作用下，有益有效降低冰点，进而使得粘稠流体在低温环境下对于流动性的保持效果更好，使得电缆线芯外的护套不易变脆开裂，进而有效延长本电缆的使用寿命，从而有效减少电缆资源的浪费，更加环保。

（3）热变软化层的材质为牙科模型蜡，牙科模型蜡在寒冷环境下变硬可以对本电缆的外护套、自热层和蓄热层起到更好的承载作用，同时其在受热后，可以发生一定的软化，当自热层遇水发热时，可以对热变软化层起到一定的加热作用，使其发生一定程度上的软化，进而有效提高本电缆的抗脆性，使其不易因脆性过大而发生开裂的情况，进而有效提高本电缆的使用寿命。

（4）间隔导液层包括多个相间分布的内衬连层和导液扩散层，内外扩散通道包括开凿在外表层上的楔形通孔、开凿在导液扩散层上端的扩散槽以及嵌设在导液扩散层内的多个毛细管道，楔形通孔、扩散槽和毛细管道相互连通，使用时，外界的水汽或者雨水可以通过楔形通孔进入扩散槽，然后通过多个毛细管道接触到自热层，从而使得自热层遇水发热，部分热量首先会被蓄热层吸收并存储，令部分热量会通过蓄热层传递给热变软化层，进而可以从外向内达到软化热变软化层的作用，同时线芯在使用过程中会产生热量，使得热量可以被热变软化层吸收，进一步从内向外对热变软化层进行软化，进而有效提高本电缆的抗脆性，同时在自热层、蓄热层和热变软化层的作用下，及时外界环境过低，线芯周围也能保持一定的热量，进而使得本电缆在低温下仍然能保证一定的传输速度，提高使用效率。

（5）一部分毛细管道的端部与自热层相接触，另一部分毛细管道延伸至自热层内，两部分毛细管道相互之间相间分布，且延伸至自热层内的毛细管道的端部位于自热层的中部，使得水汽可以通过毛细管道同时与自热层的表面和内部进行接触，从而使得水汽与自热层接触较为均为，使得发热均匀，有效避免因拒不发热而导致电缆的损坏。

（6）自热层由颗粒不均匀的生石灰混合制成，且二者的混合比例为细颗粒：粗颗粒=1：2-3，粗颗粒生石灰的设置可以有效延长自热层的作用时间，进而有效延长其发热时间，同时及时后期自热层完全与水反应，失去发热作用，其还可以起到一个隔热的效果，有效阻隔外界的低温。

附图说明

图1为本发明的截面的结构示意图；

图2为本发明的软化夹层的结构示意图；

图3为本发明的内外扩散通道处部分的结构示意图；

图4为图3中A处的结构示意图。

图中标号说明：

1外护套、11外表层、12内衬连层、13导液扩散层、2软化夹层、21自热层、22蓄热层、23热变软化层、3内绝缘层、4线芯、5内外扩散通道、51楔形通孔、52毛细管道、6扩散槽。

具体实施方式

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；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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，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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆，包括多个线芯4，多个线芯4外端包裹有内绝缘层3，内绝缘层3外端包裹有软化夹层2，软化夹层2外端包裹有外护套1，外护套1内部开凿有多个均匀分布的内外扩散通道5。

请参阅图2，软化夹层2包括自热层21、蓄热层22和热变软化层23，自热层21、蓄热层22和热变软化层23从外向内依次排布，蓄热层22内部开凿有多个均匀分布的空腔，空腔内填充有粘稠流体，内外扩散通道5连通外界和软化夹层2。

请参阅图3，外护套1包括外表层11和间隔导液层，外表层11包裹在间隔导液层外侧，内外扩散通道5从内向外依次贯穿外表层11和间隔导液层并延伸至自热层21内，间隔导液层包括多个相间分布的内衬连层12和导液扩散层13，内外扩散通道5包括开凿在外表层11上的楔形通孔51、开凿在导液扩散层13上端的扩散槽6以及嵌设在导液扩散层13内的多个毛细管道52，楔形通孔51、扩散槽6和毛细管道52相互连通，使用时，外界的水汽或者雨水可以通过楔形通孔51进入扩散槽6，然后通过多个毛细管道52接触到自热层21，从而使得自热层21遇水发热，部分热量首先会被蓄热层22吸收并存储，令部分热量会通过蓄热层22传递给热变软化层23，进而可以从外向内达到软化热变软化层23的作用，同时线芯在使用过程中会产生热量，使得热量可以被热变软化层23吸收，进一步从内向外对热变软化层23进行软化，进而有效提高本电缆的抗脆性，同时在自热层21、蓄热层22和热变软化层23的作用下，及时外界环境过低，线芯周围也能保持一定的热量，进而使得本电缆在低温下仍然能保证一定的传输速度，提高使用效率。

粘稠流体为以过冷水为溶剂、淀粉为溶质混合搅拌而成的糊状流体，且粘稠流体内还加入有氯化钠，过冷水、淀粉以及氯化钠按照质量份计的缓和比例为1:0.5-0.8：0.05-0.1，通过粘稠流体，一方面可以有效提高本电缆的整体的柔软性，另一方面粘稠流体可以起到一定的隔热保温的作用，使得线芯不易受到外界低温的影响，从而延长使用时间，同时通过过冷水，在温度低于0℃时，粘稠流体不会结冰，同时在氯化钠的作用下，有益有效降低冰点，进而使得粘稠流体在低温环境下对于流动性的保持效果更好，使得电缆线芯外的护套不易变脆开裂，进而有效延长本电缆的使用寿命，从而有效减少电缆资源的浪费，更加环保，热变软化层23的材质为牙科模型蜡，牙科模型蜡在寒冷环境下变硬可以对本电缆的外护套1、自热层21和蓄热层22起到更好的承载作用，同时其在受热后，可以发生一定的软化，当自热层21遇水发热时，可以对热变软化层23起到一定的加热作用，使其发生一定程度上的软化，进而有效提高本电缆的抗脆性，使其不易因脆性过大而发生开裂的情况，进而有效提高本电缆的使用寿命。

请参阅图4，一部分毛细管道52的端部与自热层21相接触，另一部分毛细管道52延伸至自热层21内，两部分毛细管道52相互之间相间分布，且延伸至自热层21内的毛细管道52的端部位于自热层21的中部，使得水汽可以通过毛细管道52同时与自热层21的表面和内部进行接触，从而使得水汽与自热层21接触较为均为，使得发热均匀，有效避免因拒不发热而导致电缆的损坏，自热层21由颗粒不均匀的生石灰混合制成，且二者的混合比例为细颗粒：粗颗粒=1：2-3，粗颗粒生石灰的设置可以有效延长自热层21的作用时间，进而有效延长其发热时间，同时及时后期自热层21完全与水反应，失去发热作用，其还可以起到一个隔热的效果，有效阻隔外界的低温，细颗粒生石灰粒径为0.5-1mm，粗颗粒生石灰粒径为0.2-0.3mm。

可以通过内外扩散通道5和自热层21的设置，当外界的水汽或者雨水通过内外扩散通道5穿过间隔导液层进入自热层21后，自热层21发热，一方面可以有效提高本电缆内部的温度，加快传输速度，另一方面配合粘稠流体的蓄热作用，可以从外向内对热变软化层23起到一定的软化作用，同时工作时线芯自身产生的热量也会被热变软化层23吸收被，从而由内向外对热变软化层23起到一定的软化作用，进而有效提高本电缆的在低温下的脆性，从而有效降低电缆表面在低温下发生裂纹的几率，从而有效延长本电缆的使用寿命，降低材料的浪费，降低对于环境的污染，提高环保性。

Claims (10)

1.一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆，包括多个线芯（4），其特征在于：多个所述线芯（4）外端包裹有内绝缘层（3），所述内绝缘层（3）外端包裹有软化夹层（2），所述软化夹层（2）外端包裹有外护套（1），所述软化夹层（2）包括自热层（21）、蓄热层（22）和热变软化层（23），所述自热层（21）、蓄热层（22）和热变软化层（23）从外向内依次排布，所述蓄热层（22）内部开凿有多个均匀分布的空腔，所述空腔内填充有粘稠流体，所述外护套（1）内部开凿有多个均匀分布的内外扩散通道（5），所述内外扩散通道（5）连通外界和软化夹层（2），所述外护套（1）包括外表层（11）和间隔导液层，所述外表层（11）包裹在间隔导液层外侧，所述内外扩散通道（5）从内向外依次贯穿外表层（11）和间隔导液层并延伸至自热层（21）内。

2.根据权利要求1所述的一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆，其特征在于：所述粘稠流体为以过冷水为溶剂、淀粉为溶质混合搅拌而成的糊状流体，且粘稠流体内还加入有氯化钠。

3.根据权利要求2所述的一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆，其特征在于：所述过冷水、淀粉以及氯化钠按照质量份计的缓和比例为1:0.5-0.8：0.05-0.1。

4.根据权利要求1所述的一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆，其特征在于：所述热变软化层（23）的材质为牙科模型蜡。

5.根据权利要求1所述的一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆，其特征在于：所述间隔导液层包括多个相间分布的内衬连层（12）和导液扩散层（13）。

6.根据权利要求5所述的一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆，其特征在于：所述内外扩散通道（5）包括开凿在外表层（11）上的楔形通孔（51）、开凿在导液扩散层（13）上端的扩散槽（6）以及嵌设在导液扩散层（13）内的多个毛细管道（52），所述楔形通孔（51）、扩散槽（6）和毛细管道（52）相互连通。

7.根据权利要求6所述的一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆，其特征在于：一部分所述毛细管道（52）的端部与自热层（21）相接触，另一部分所述毛细管道（52）延伸至自热层（21）内。

8.根据权利要求7所述的一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆，其特征在于：两部分所述毛细管道（52）相互之间相间分布，且延伸至自热层（21）内的毛细管道（52）的端部位于自热层（21）的中部。

9.根据权利要求1所述的一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆，其特征在于：所述自热层（21）由颗粒不均匀的生石灰混合制成，且二者的混合比例为细颗粒：粗颗粒=1-1.5:1。

10.根据权利要求9所述的一种用于低温环境的抗脆性强的环保型电缆，其特征在于：所述细颗粒生石灰粒径为0.5-1mm，所述粗颗粒生石灰粒径为0.2-0.3mm。

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