CN111640530B - 一种柔性吊装电缆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种柔性吊装电缆及其制备方法，其中电缆包括由内至外依次设置的缆芯、内护套、金属编织层、外护套和外护套半导电屏蔽层；所述缆芯包括中心加强填充条以及均匀环绕在中心加强填充条外周面上的绝缘线芯；所述相邻两个绝缘线芯与内护套之间的间隙填充设有边隙加强填充条；所述金属编织层包括均匀排列设置在内护套外的金属编织防控线芯；所述相邻金属编织防控线芯之间均匀分布有金属编织加强线。本发明在保证电缆结构的柔软性的同时提高了电缆垂直安装敷设的抗拉性能，同时对电缆接地保护线芯的连续性进行监控，对电缆护套的完好性进行检测，提高电缆的安全性及稳定性，保证电缆供电的连续性。

Description

一种柔性吊装电缆及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其是一种柔性吊装电缆及其制备方法。
背景技术
目前，随着城市化建设的不断发展，高层建筑越来越多，许多建筑都已突破200米高度，同时高层建筑容积率高，用电量很大，传输功率大，电缆的使用存在更高的安全隐患，需要设计一种可以监控其使用情况的是电缆。对于高层建筑来讲，使用传统电力电缆已经不能满足其安装敷设环境，普通电力电缆一般只适合敷设在地面、桥架及电缆沟等有支撑部分的固定场合，高层建筑需要电缆垂直敷设且有部分转弯处需要电缆有一定的弯曲度，因而高层建筑用垂吊敷设电缆在保证柔软性的同时对其抗拉强度提出了更高的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种柔性吊装电缆及其制备方法，在保证电缆结构的柔软性的同时提高了电缆垂直安装敷设的抗拉性能，同时对电缆接地保护线芯的连续性进行监控，对电缆护套的完好性进行检测，提高电缆的安全性及稳定性，保证电缆供电的连续性。
实现本发明目的的技术方案是：
一种柔性吊装电缆，包括由内至外依次设置的缆芯、内护套、金属编织层、外护套和外护套半导电屏蔽层；所述缆芯包括中心加强填充条以及均匀环绕在中心加强填充条外周面上的绝缘线芯；所述相邻两个绝缘线芯与内护套之间的间隙填充设有边隙加强填充条；所述金属编织层包括均匀排列设置在内护套外的金属编织防控线芯；所述相邻金属编织防控线芯之间均匀分布有金属编织加强线。
进一步地，所述金属编织防控线芯采用镀锡铜丝编织的空管结构。
进一步地，所述金属编织加强线采用镀锌钢丝编织的空管结构。
进一步地，所述绝缘线芯包括由内至外依次设置的导体、导体编织保护层、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和金属编织屏蔽层；所述金属编织屏蔽层采用镀锡铜丝与丙纶长丝复合编织的结构，同时兼作接地保护线芯。
进一步地，所述中心加强填充条和边隙加强填充条均采用航空钢丝绳作为牵引绳；所述牵引绳外挤包半导电料。
进一步地，所述边隙加强填充条的形状为心形。
一种柔性吊装电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备绝缘线芯，采用多根镀锡铜线绞合形成导体，在导体表面采用镀锡铜丝编织一层导体编织保护层，再绕包一层半导电带扎紧，导体屏蔽层及绝缘屏蔽层均采用半导电材料，与绝缘层一起采用连硫生产线进行三层共挤，三层共挤后，再在绝缘屏蔽层表面绕包一层半导电带，最后采用镀锡铜丝与丙纶长丝复合编织在绝缘屏蔽层外；
S2：制备缆芯，以中心加强填充条为轴心，将中心加强填充条、绝缘线芯以及边隙加强填充条一起绞合成缆，成缆后绕包两层加强型无纺布进行扎紧；
S3：将缆芯外挤包内护套，所述内护套挤包后不硫化；
S4：制备金属编织层，包括金属编织防控线芯和金属编织加强线，将金属编织防控线芯和金属编织加强线采用成缆机均匀地缠绕在内护套外；
S5：选择与内护套相同材料的外护套，将所述外护套与外护套半导电屏蔽层采用连硫机进行双层共挤，在硫化时保证外护套与所述内护套完全粘连，使金属编织防控线芯和金属编织加强线完全嵌入在内护套与外护套之间。
进一步地，所述步骤S4中金属编织防控线芯和金属编织加强线的制备方法，首先将金属丝在束丝机上进行束绞，然后在编织机上将金属丝编织成圆形空管，经收线盘收线后，空管从圆形变成扁形。
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：
(1)本发明电缆设有中心加强填充条、边隙加强填充条和金属编织加强线，在保证电缆结构的柔软性的同时大大提高了电缆垂直安装敷设的抗拉性能。
(2)本发明电缆还设有金属编织防控线芯，可对电缆运行时的连续性进行监控，由于金属编织防控线芯均匀分布在电缆内护套外周面上，亦可监控护套的破损情况，若护套被破坏，如固定卡箍或装修不慎等引起的破坏，将立即报警，引起重视，防止事故的发生，从而对电缆护套的完好性进行检测，提高电缆的安全性及稳定性，保证电缆供电的连续性。
(3)本发明金属编织防控线芯和金属编织加强线分别采用镀锡铜丝和镀锌钢丝编织的空管结构，受力后即为扁形，与直接采用圆形的导体股线相比，不影响护套平均厚度及最薄厚度值的控制，同时减小了成品电缆的外径，降低了电缆成本。
(4)本发明绝缘线芯的金属编织屏蔽层采用镀锡铜丝与丙纶长丝复合编织的结构，金属编织屏蔽层同时兼作接地保护线芯，采用丙纶长丝，增加金属编织层及主线芯的抗拉强度。
(5)本发明中心加强填充条和边隙加强填充条均采用航空钢丝绳作为牵引绳，进一步提高了电缆的抗拉强度。
(6)本发明边隙加强填充条的形状为心形，心形的尖部正好可以嵌入缆芯的边隙，使其填满缆芯空隙；外围不是光滑的表面，具有的凹陷部位的目的是使挤包内护套时，增加阻力，使缆芯与内护套之间不易出现滑动，保证电缆的稳定性。
(7)本发明制备方法设计合理，导体屏蔽层及绝缘屏蔽层均采用半导电材料，与绝缘层一起采用连硫生产线进行三层共挤，制作方便，提高效率，内护套与外护套半导电屏蔽层采用连硫机进行双层共挤，在硫化时保证外护套与所述内护套完全粘连，使金属编织防控线芯和金属编织加强线完全嵌入在内护套与外护套之间。
(8)本发明金属编织防控线芯和金属编织加强线的制备方法，金属丝在束丝机上进行束绞，然后在编织机上将金属丝编织成圆形空管，经收线盘收线后，空管从圆形自然变成扁形，操作方便。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为本发明的结构示意图。
附图中的标号为：
缆芯1、中心加强填充条11、绝缘线芯12、导体121、导体编织保护层122、导体屏蔽层123、绝缘层124、绝缘屏蔽层125、金属编织屏蔽层126、边隙加强填充条13、内护套2、金属编织层3、金属编织防控线芯31、金属编织加强线32、外护套4、外护套半导电屏蔽层5。
具体实施方式
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
(实施例1)
本实施例的柔性吊装电缆，电压等级为：8.7/15kV，规格为3×150+3×50/3+3×10，包括由内至外依次设置的缆芯1、内护套2、金属编织层3、外护套4和外护套半导电屏蔽层5。
缆芯1包括中心加强填充条11以及均匀环绕在中心加强填充条11外周面上的三个绝缘线芯12；相邻两个绝缘线芯12与内护套2之间的间隙填充设有边隙加强填充条13。
中心加强填充条11和边隙加强填充条13均采用航空钢丝绳作为牵引绳，起到抗拉的作用；牵引绳外挤包半导电料。边隙加强填充条11的形状为心形，心形的尖部正好可以嵌入缆芯的边隙，使其填满缆芯空隙；外围不是光滑的表面，具有的凹陷部位的目的是使挤包内护套时，增加阻力，使缆芯与内护套之间不易出现滑动，保证电缆的稳定性。
绝缘线芯12包括由内至外依次设置的导体121、导体编织保护层122、导体屏蔽层123、绝缘层124、绝缘屏蔽层125和金属编织屏蔽层126；金属编织屏蔽层126采用镀锡铜丝与丙纶长丝复合编织的结构，同时兼作接地保护线芯。绝缘层124采用三元乙丙橡皮，其抗张强度达到7.5MPa、断裂伸长率达到300％，电性能好、介电强度高且更加的柔软。
金属编织层3包括均匀排列设置在内护套2外的三根金属编织防控线芯31；相邻金属编织防控线芯31之间均匀分布有两根金属编织加强线32。金属编织防控线芯31和金属编织加强线32分别采用镀锡铜丝和镀锌钢丝编织的扁形空管结构。
上述柔性吊装电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1：制备绝缘线芯12，共三根，包括导体121、导体编织保护层122、导体屏蔽层123、绝缘层124、绝缘屏蔽层125和金属编织屏蔽层126，步骤如下：
S11：导体121采用导电性能好且耐腐蚀的镀锡铜线，通过多根绞合形成导体121保证电缆的柔软度及供电传输质量；
S12：在导体121表面采用镀锡铜丝编织一层导体编织保护层122，编织密度不低于95％，本实施例编织密度为97％，使导体表面平整，并且起到扎紧的作用，导体不容易松散，增加导体截面积，防止导体由于垂直安装的过程中，由于单丝的拉伸影响其电阻，保证供电的安全可靠性；再绕包一层半导电带扎紧，半导电带的搭盖率不低于25％，本实施例半导电带的搭盖率为27％；
S13：导体屏蔽层123和绝缘屏蔽层125均采用半导电材料，与绝缘层124一起采用进口特勒斯特连硫生产线进行三层共挤，三层共挤后，再在绝缘屏蔽层125外表面绕包一层半导电带，半导电带的搭盖率不低于25％，本实施例半导电带的搭盖率为27％；
S14：将镀锡铜丝与丙纶长丝通过编织机复合编织在绝缘屏蔽层125外，形成金属编织屏蔽层126；丙纶长丝增加了绝缘线芯12的抗拉强度，镀锡铜丝与丙纶长丝的编织锭数相同，方向相反，采用32锭卧式编织机进行编织生产，编织机的前16锭采用丙纶长丝，编织机的后16锭采用镀锡铜丝，编织密度不低于85％，本实施例的编织密度为90％，保证三根绝缘线芯12的金属编织屏蔽层126的总截面积达到50mm2，同时金属编织屏蔽层126兼接地保护线芯使用。
S2：制备缆芯1，以中心加强填充条11为轴心，将中心加强填充条11、三根绝缘线芯12以及三根边隙加强填充条13一起绞合成缆，成缆节径比不大于9，本实施例成缆节径为7.5，成缆后绕包两层加强型无纺布进行扎紧，绕包搭盖率不低于30％，本实施例绕包搭盖率为35％。
S3：将成缆后的缆芯1外挤包内护套2，内护套2材料采用低烟无卤阻燃弹性体，其抗张强度不低于13.0MPa、断裂伸长率不低于350％，抗撕裂强度不低于7.5N/mm，保证内护套2具有耐腐蚀、耐油、耐老化等性能，内护套2挤包后不硫化。
S4：制备金属编织层3，将三根金属编织防控线芯31均匀排列布置在内护套外周面上，相邻两根金属编织防控线芯31均匀布置两根金属编织加强线32，共六根金属编织加强线32，排列后的金属编织防控线芯31和金属编织加强线32采用成缆机均匀地进行缠绕，缠绕节距不大于内护套后外径的6倍，将金属编织防控线芯31和金属编织加强线32采用成缆机均匀地缠绕在内护套2外；
上述步骤S4中金属编织防控线芯31的制备方法如下：
S411：将镀锡铜丝在束丝机上进行束绞，束绞直径为1.2mm；
S412：在24锭编织机上将束绞后的镀锡铜丝编织成空管结构；
S413：经收线盘收线后，空管在收紧力及压力的作用下从圆形自然变成扁形，共三根，此三根镀锡铜丝编织的空管即为防控线芯；
上述步骤S4中金属编织加强线32的制备方法如下：
S421：将镀锌钢丝在束丝机上进行束绞，束绞直径为1.2mm；
S422：在24锭编织机上将束绞后的镀锌钢丝编织成空管结构；
S423：经收线盘收线后，空管在收紧力及压力的作用下从圆形自然变成扁形，共六根，镀锌钢丝编织的空管即为金属编织防控线芯31，金属编织防控线芯31及上述的中心加强填充条11和边隙加强填充条13在电缆吊装敷设时，一起固定在终端，起到电缆整体抗拉的作用；
上述金属编织防控线芯31和金属编织加强线32为扁形空管结构，与直接采用圆形的导体股线相比，不影响护套平均厚度及最薄厚度值的控制，同时减小了成品电缆的外径，降低了电缆成本。
S5：选择与内护套2相同材料的无卤低烟阻燃弹性体外护套4，将外护套4与外护套半导电屏蔽层5采用连硫机进行双层共挤，在硫化时保证外护套4与内护套2完全粘连，使金属编织防控线芯31和金属编织加强线32完全嵌入在内护套2与外护套4之间，同时增大硫化压力及硫化管道中冷却水的水位，使电缆整体结构更加紧凑；外护套半导电屏蔽层5与金属编织防控线芯31形成回路，用于检测护套的完好性。外护套4的颜色为红色，采用鲜艳红色护套是为了增加视觉效果，警示高压危险，禁止靠近及破坏。
本发明电缆设有中心加强填充条11、边隙加强填充条13和金属编织加强线32，在保证电缆结构的柔软性的同时大大提高了电缆垂直安装敷设的抗拉性能。
本发明电缆还设有金属编织防控线芯31，可对电缆运行时的连续性进行监控，由于金属编织防控线芯31均匀分布在电缆内护套外周面上，亦可监控护套的破损情况，若护套被破坏，如固定卡箍或装修不慎等引起的破坏，将立即报警，引起重视，防止事故的发生，从而对电缆护套的完好性进行检测，提高电缆的安全性及稳定性，保证电缆供电的连续性。
为了进一步说明本电缆的优点，特与普通电力电缆进行比较说明，详见表1.
表1
Figure BDA0002517900840000061
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种柔性吊装电缆，其特征在于：包括由内至外依次设置的缆芯、内护套、金属编织层、外护套和外护套半导电屏蔽层；所述缆芯包括中心加强填充条以及均匀环绕在中心加强填充条外周面上的绝缘线芯；所述相邻两个绝缘线芯与内护套之间的间隙填充设有边隙加强填充条；所述金属编织层包括均匀排列设置在内护套外的金属编织防控线芯；所述相邻金属编织防控线芯之间均匀分布有金属编织加强线；所述边隙加强填充条的形状为心形；所述金属编织防控线芯采用镀锡铜丝编织的空管结构；所述金属编织加强线采用镀锌钢丝编织的空管结构；所述外护套与所述内护套完全粘连，使金属编织防控线芯和金属编织加强线完全嵌入在内护套与外护套之间。
2.根据权利要求1所述的一种柔性吊装电缆，其特征在于：所述绝缘线芯包括由内至外依次设置的导体、导体编织保护层、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和金属编织屏蔽层；所述金属编织屏蔽层采用镀锡铜丝与丙纶长丝复合编织的结构，同时兼作接地保护线芯。
3.根据权利要求1所述的一种柔性吊装电缆，其特征在于：所述中心加强填充条和边隙加强填充条均采用航空钢丝绳作为牵引绳；所述牵引绳外挤包半导电料。
4.一种柔性吊装电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：制备绝缘线芯，采用多根镀锡铜线绞合形成导体，在导体表面采用镀锡铜丝编织一层导体编织保护层，再绕包一层半导电带扎紧，导体屏蔽层及绝缘屏蔽层均采用半导电材料，与绝缘层一起采用连硫生产线进行三层共挤，三层共挤后，再在绝缘屏蔽层表面绕包一层半导电带，最后采用镀锡铜丝与丙纶长丝复合编织在绝缘屏蔽层外；
S2：制备缆芯，以中心加强填充条为轴心，将中心加强填充条、绝缘线芯以及边隙加强填充条一起绞合成缆，成缆后绕包两层加强型无纺布进行扎紧；
S3：将缆芯外挤包内护套，所述内护套挤包后不硫化；
S4：制备金属编织层，包括金属编织防控线芯和金属编织加强线，将金属编织防控线芯和金属编织加强线采用成缆机均匀地缠绕在内护套外；
S5：选择与内护套相同材料的外护套，将所述外护套与外护套半导电屏蔽层采用连硫机进行双层共挤，在硫化时保证外护套与所述内护套完全粘连，使金属编织防控线芯和金属编织加强线完全嵌入在内护套与外护套之间。
5.根据权利要求4所述的一种柔性吊装电缆的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中金属编织防控线芯和金属编织加强线的制备方法，首先将金属丝在束丝机上进行束绞，然后在编织机上将金属丝编织成圆形空管，经收线盘收线后，空管从圆形变成扁形。
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