CN110970169A - 抗剪切铝合金电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗剪切铝合金电缆，具有较强的抗剪切能力，可以避免电缆因受到强度大、速度快的外力而导致的断裂问题。其技术方案要点是：一种抗剪切铝合金电缆，包括缆芯和多个铝合金护套，各个铝合金护套之间首尾卡接；缆芯位于铝合金护套内部，缆芯的外壁贴附在铝合金护套的内壁上；铝合金护套一端设有环状的突出部，另一端设有用于突出部嵌入的卡槽；突出部的高度略小于卡槽的高度，当突出部嵌入卡槽时，卡槽内还留有用于铝合金护套摆动的空隙；铝合金护套外壁留有凹槽，凹槽内填充有用于保护铝合金护套的填充物。本发明可以避免大部分外力对电缆的破坏，缓冲外部的剪切力，从而对电缆进行有效地保护。

Description

抗剪切铝合金电缆

技术领域

本发明涉及电缆领域，具体为一种抗剪切铝合金电缆。

背景技术

电缆是由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线。电缆的种类有电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、信号电缆等等，它们都是由单股或多股导线和绝缘层组成，用来连接电路、电器等。

电缆一般为高空架设或埋于地下，用于长距离的高压电力输送，通常每根电缆负责多股线路的电力传输，不仅传输效率高而且造价低、稳定性好。但是，目前常用的电缆存在以下不足：

架设于高空的电缆由于长期与空气接触，其绝缘保护层容易因氧化而强度降低，当遇到恶劣天气或其他外力时，电缆容易发生断裂，导致内部线路断开，造成经济损失和安全问题；埋设于地下的电缆则会由于施工或一些违法行为而遭到破坏，尤其是在挖掘机施工时，在没有事先了解地下电缆的分布情况下，极易造成挖断电缆的后果，导致电力系统的瘫痪。

电缆一旦损坏，不仅会造成巨大经济损失，给人们生活带来极大不便，而且维修难度大、周期长，现有的普通电缆抗剪切能力较差，容易受外力而断裂；现有的铝合金电缆剪切力得到了巨大的提升，可以应付大多数状况，降低了电缆断裂的概率，但是在遇到挖掘机或其他大型机械时仍无法起到有效地保护作用。

而目前的铝合金电缆，大多是在电缆外部增设金属套管（类似浴室的防爆软管外的金属套），金属套管由于外壁较薄，在受到冲击时会受损形变，难以回弹，因而导致套管挤压内部缆芯，造成缆芯损坏。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种抗剪切铝合金电缆，具有较强的抗剪切能力，可以避免电缆因受到强度大、速度快的外力而导致的断裂问题。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种抗剪切铝合金电缆，包括缆芯和多个铝合金护套，各个铝合金护套之间首尾卡接；缆芯位于铝合金护套内部，缆芯的外壁贴附在铝合金护套的内壁上；铝合金护套一端设有环状的突出部，另一端设有用于突出部嵌入的卡槽；突出部的高度略小于卡槽的高度，当突出部嵌入卡槽时，卡槽内还留有用于铝合金护套摆动的空隙；铝合金护套外壁留有凹槽，凹槽内填充有用于保护铝合金护套的填充物。

与现有技术相比，采用了上述技术方案的抗剪切铝合金电缆，具有如下有益效果：

一、铝合金护套呈圆柱形具有相应的结构硬度，可以避免大部分外力对电缆的破坏（如挖掘机铲斗的挤压等），在缆芯外部形成一层刚性套，以保护内部的缆芯。

二、铝合金护套外壁凹槽内的填充物为剪切硬化材料，可以通过形变的方式最大限度降低外部的剪切力（如铁铲或铲斗）和冲击力（如风镐），从而达到以填充物形变取代铝合金护套形变的目的。

三、采用多个铝合金护套相卡接的方式不仅可以提升抗剪切能力，还具有一定的柔韧性，通过卡槽内的空隙为铝合金护套之间预留一定的摆动间隙，可以通过电缆摆动的方式缓冲一部分来自侧面的外力，也可以用来根据实际情况使电缆进行弯折，此外，具有柔韧性的电缆更有利于在各种环境中进行铺设。

优选的，凹槽形状呈扇形，凹槽开口面积较大的一侧位于铝合金护套外壁表面，当铝合金护套受到外力冲击时，凹槽开口所占面积最大，尽可能的避免铝合金护套本体受到冲击而形变。

优选的，铝合金护套两端设有限位孔，限位孔内设有用于防止相邻的两个铝合金护套之间发生相对旋转的限位柱，限位孔与限位柱的直径相同且轴心位于同一直线上，限位柱两端设有限位块，限位块与限位柱通过螺丝相连接。这种设计可以防止因相邻的两个铝合金护套相对旋转而造成的内部的电缆扭断问题。

优选的，限位柱的两端延伸至相邻两个铝合金护套的凹槽内部，以方便限位柱的安装与拆卸。

优选的，限位块外侧设有多个挡片，限位块内部留有用于螺丝穿过的圆孔，挡片上部还设有环形挡板，环形挡板与挡片垂直。设有挡板的限位块位于填充中，增大了限位块与填充物的接触面积，不仅可以对填充物起到支撑作用，还可以防止限位柱发生滑动。

优选的，填充物采用P4U材料或D30材料。P4U和D30材料是一种有机硅高分子聚合物，在受外力较小时，呈粘稠的流体状（或接近固体），有利于注入凹槽中；当突然受到较大的外力时，流体会突然硬化，以抵抗外力的破坏。

优选的，铝合金护套内部设有多个与缆芯匹配的线槽，所述凹槽位于两个相邻的线槽之间，且凹槽位于铝合金护套外侧壁。这种设置的凹槽可以减小铝合金护套的体积，有利于降低生产成本。

优选的，铝合金护套外侧还设有一圈用于防止填充物外漏的套环，当填充物为流体时，套环可以防止流体流出。

优选的，铝合金护套内包裹有多个缆芯，多个缆芯之间设有对缆芯进行隔离和固定的限位杆，限位杆有利于减小各缆芯之间的干扰，并保证各缆芯之间不发生相互移动，保证电力传输的稳定性。

附图说明

图1为本发明抗剪切铝合金电缆实施例的结构示意图。

图2为本发明抗剪切铝合金电缆实施例的剖面示意图。

图3为本实施例的横截面结构示意图。

图4为本实施例中铝合金护套的结构示意图。

图5为本实施例中铝合金护套的剖面示意图。

图6为本实施例中铝合金护套的连接方式示意图。

图7为本实施例中限位块的结构示意图。

附图标记：1、缆芯；2、铝合金护套；20、突出部；21、卡槽；22、凹槽；23、限位孔；24、限位柱；240、限位块；2401、挡片；25、线槽；3、套环；4、限位杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步描述。

如图1所示的抗剪切铝合金电缆，包括三条缆芯1和多个铝合金护套2，每个铝合金护套2外侧设有一个套环3，各个铝合金护套2之间首尾卡接；缆芯1位于铝合金护套2内部。

如图2和图3所示，缆芯1的外壁贴附在铝合金护套2的内壁上，缆芯1之间设有对三条缆芯1进行隔离和固定的限位杆4，限位杆4呈类三菱柱形，其三个侧面都为曲面，所述曲面的半径与缆芯1外壁的半径相同，以使得限位杆4的侧面完全贴合于缆芯1的外壁上，保证各缆芯1之间不发生相互移动，还有利于减小各缆芯1之间的干扰。

如图4和图5所示的铝合金护套2，上端设有环状的突出部20，下端设有用于突出部20嵌入的卡槽21，突出部20的高度略小于卡槽21的高度，当突出部20嵌入卡槽21时，卡槽21内还留有用于铝合金护套2摆动的空隙；

铝合金护套2内部设有多个与缆芯1匹配的线槽25，当铝合金护套2套设在缆芯1上时，缆芯1的外壁紧紧贴附于线槽25的内壁上，以达到固定缆芯1的作用；铝合金护套2外壁还留有凹槽22，凹槽22位于两个相邻的线槽25之间，且凹槽22位于铝合金护套2外侧壁。

凹槽22内填充有填充物，该填充物为P4U材料，P4U材料是一种有机硅高分子聚合物，属于非牛顿流体，在受外力较小时，呈粘稠的流体状，有利于注入凹槽22中，当突然受到较大的外力时，流体会突然硬化，以抵抗外力的破坏。在本实施例中，可以往P4U中添加其他硬化材料，使得P4U以类固态填充物的形式，注入到凹槽22中。套环3套设于铝合金护套2外壁，并对凹槽22进行密封，防止位于凹槽22内的填充物因温度或雨水冲刷而外漏。

铝合金护套2的上下两端还设有限位孔23，限位孔23位于凹槽22内部中间的位置，上端和下端的限位孔23轴心位于同一直线上且孔径相同，限位孔23平行于铝合金护套2侧壁设置。

如图6和图7所示，限位孔23内设有限位柱24，限位柱24用于防止相邻的两个铝合金护套2之间发生相对旋转，限位柱24与限位孔23的直径相同，限位柱24两端设有限位块240，限位块240外侧设有多个挡片2401，限位块240内部留有用于螺丝穿过的圆孔，挡片2401上部还设有环形挡板，环形挡板与挡片2401垂直。

当铝合金电缆受到外力挤压而发生摆动时，相邻的铝合金护套2发生弯折摆动（甚至是外侧的铝合金护套2的突出部20和卡槽21即将脱离时），位于外侧的两个限位孔23间距变大，此时由于限位块24与限位孔23间距在缩短，限位块240相对填充物在移动，而限位块240表面设置的大量挡片2401，则有效的提高了限位块240与填充物接触面积，当限位块240产生小幅移动时，填充物开始固化变硬，对限位块240进行阻挡，避免两节铝合金护套2在短时间内发生摆动脱离。

因此，由于填充物与限位块240和限位柱24配合，当电缆受到外力短时间的快速冲击时，填充物以活动硬化的方式将摆动幅度降低，以抗击形变，避免电缆被冲击力从两节铝合金护套2处断开。若是要让两节铝合金护套2发生摆动，则需要缓慢的弯折，以此来调整弯折角度。（即当电缆受到侧向的敲击时，电缆通过填充物的剪切硬化特性，对敲击进行抵抗，短时间内的敲击难以使得电缆发生侧向摆动，而可以通过持续施压以使两节铝合金护套2发生摆动。）

限位块240与限位柱24通过螺丝相连接，限位柱24的两端延伸至相邻两个铝合金护套2的凹槽22内部，以方便限位柱24的安装与拆卸；设有挡板的限位块240位于填充中，增大了限位块240与填充物的接触面积，不仅可以对填充物起到支撑作用，还可以防止限位柱24发生滑动。

以上所述是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种抗剪切铝合金电缆，其特征在于：包括缆芯（1）和多个铝合金护套（2），各个铝合金护套（2）之间首尾卡接；所述缆芯（1）位于铝合金护套（2）内部，缆芯（1）的外壁贴附在铝合金护套（2）的内壁上；

所述铝合金护套（2）一端设有环状的突出部（20），另一端设有用于突出部（20）嵌入的卡槽（21）；所述突出部（20）的高度略小于卡槽（21）的高度，当突出部（20）嵌入卡槽（21）时，卡槽（21）内还留有用于铝合金护套（2）摆动的空隙；

所述铝合金护套（2）外壁留有凹槽（22），凹槽（22）内填充有用于保护铝合金护套（2）的填充物。

2.根据权利要求1所述的抗剪切铝合金电缆，其特征在于：铝合金护套（2）两端设有限位孔（23），限位孔（23）内设有用于防止相邻的两个铝合金护套（2）之间发生相对旋转的限位柱（24），限位孔（23）与限位柱（24）的直径相同且轴心位于同一直线上，限位柱（24）两端设有限位块（240），限位块（240）与限位柱（24）通过螺丝相连接。

3.根据权利要求2所述的抗剪切铝合金电缆，其特征在于：所述限位柱（24）的两端延伸至相邻两个铝合金护套（2）的凹槽（22）内部。

4.根据权利要求2所述的抗剪切铝合金电缆，其特征在于：所述限位块（240）外侧设有多个挡片（2401），限位块（240）内部留有用于螺丝穿过的圆孔，挡片（2401）上部还设有环形挡板，环形挡板与挡片（2401）垂直。

5.根据权利要求1所述的抗剪切铝合金电缆，其特征在于：所述填充物采用P4U材料或D30材料。

6.根据权利要求1所述的抗剪切铝合金电缆，其特征在于：铝合金护套（2）内部设有多个与缆芯（1）匹配的线槽（25），所述凹槽（22）位于两个相邻的线槽（25）之间，且凹槽（22）位于铝合金护套（2）外侧壁。

7.根据权利要求1所述的抗剪切铝合金电缆，其特征在于：所述铝合金护套（2）外侧还设有一圈用于防止填充物外漏的套环（3）。

8.根据权利要求1所述的抗剪切铝合金电缆，其特征在于：铝合金护套（2）内包裹有多个缆芯（1），多个缆芯（1）之间设有对缆芯（1）进行隔离和固定的限位杆（4）。

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