CN112071501A - 一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆及其制造方法，同轴电缆基体内部设置有中心组件，内导线外侧均匀包裹有绝缘条，内热封膜外侧设置有中层组件，绝缘胶垫外侧套接有金属编织层，相邻阻隔环之间均匀分布有铁粉，外热封膜外侧设置有外层组件，铝合金环外侧均匀开设有导热槽，铝合金环两侧均粘接有橡胶环，本发明利用中心组件作为电缆内芯，绝缘条和阻燃丝的配合提高阻燃效果，且铰合的多根绝缘条柔韧性更好，中层组件的铁粉吸收空隙内的氧气和水蒸汽，防止金属编织层氧化锈蚀，外层组件的铝合金环和导热丝进行散热，阻隔环支和铝合金环作为支撑骨架，配合中心组件提高电缆整体强度，使得电缆使用更加方便。

Description

一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆及其制造方法

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，具体为一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆及其制造方法。

背景技术

同轴电缆是指有两个同心导体，而导体和屏蔽层又共用同一轴心的电缆，由绝缘材料隔离的铜线导体组成，在里层绝缘材料的外部是另一层环形导体及其绝缘体，外侧由聚氯乙烯或特氟纶材料的护套包住，通常铺设于地底。

但是目前市场上的同轴电缆内导线外侧为发泡塑料，弯曲时容易损伤，阻燃效果差，且电缆内部存在较大的空隙，在发热起火时存在燃烧空间，对电缆造成损伤。

发明内容

本发明提供一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆及其制造方法，可以有效解决上述背景技术中提出的同轴电缆内导线外侧为发泡塑料，阻燃效果差，且电缆内部存在较大的空隙，在发热起火时存在燃烧空间，对电缆造成损伤的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括同轴电缆基体，所述同轴电缆基体内部设置有中心组件，所述中心组件包括内导线、绝缘条、通孔、充气囊、二氧化碳、阻燃丝和内热封膜；

所述内导线设置于同轴电缆基体中部，所述内导线外侧均匀包裹有绝缘条，所述绝缘条中部开设有通孔，所述通孔内部镶嵌有充气囊，所述充气囊内部填充有二氧化碳，若干所述绝缘条之间的空隙处填充有阻燃丝，若干所述绝缘条和阻燃丝均被内热封膜包裹，所述内热封膜外侧设置有中层组件。

优选的，所述绝缘条中部开设有粘接口，所述粘接口与通孔相连通。

优选的，所述中层组件包括绝缘胶垫、金属编织层、镶嵌槽、阻隔环、铁粉、形变槽、防滑槽和外热封膜；

所述绝缘胶垫包裹于内热封膜外侧，所述绝缘胶垫外侧套接有金属编织层，所述金属编织层外侧均匀开设有镶嵌槽，所述镶嵌槽内部套接有阻隔环，相邻所述阻隔环之间均匀分布有铁粉，所述阻隔环外侧均匀开设有形变槽，所述阻隔环内壁均匀开设有防滑槽，所述金属编织层外侧套接有外热封膜。

优选的，所述金属编织层外侧和阻隔环外侧平齐，所述镶嵌槽契合阻隔环。

优选的，所述外热封膜外侧设置有外层组件，所述外层组件包括铝合金环、导热槽、绝缘块、橡胶环、连接孔、导热丝、绝缘层和散热槽；

所述铝合金环均匀套接于外热封膜外侧，所述铝合金环外侧均匀开设有导热槽，所述铝合金环内部均匀粘接有绝缘块，所述铝合金环两侧均粘接有橡胶环，所述铝合金环侧面均匀开设有连接孔，所述连接孔内部连接有导热丝，所述外热封膜外侧均匀包裹有绝缘层，所述绝缘层对应铝合金环处开设有散热槽。

优选的，所述导热丝两端分别接触相邻铝合金环。

一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆的制造方法，包括如下步骤：

S1：中心组件组装：内导线作为中轴线，若干绝缘条铰接合于内导线外侧，阻燃丝填充绝缘条之间的空隙再包裹内热封膜。

S2：中层组件组装：中心组件放入挤出机中，将绝缘橡胶包覆于内热封膜外侧，再于外侧套接金属编织层，均匀套接阻隔环，在阻隔环之间空隙处撒上铁粉，包裹外热封膜。

S3：外层组件组装：铝合金环套接于外热封膜外侧，再将电缆放于挤出机中，将融化的绝缘层包裹于外热封膜外侧，完成电缆整体的组装。

S4：检测绝缘性：依次检测内导线和金属编织层之间的阻值、金属编织层和铝合金环之间的阻值以及绝缘层的阻值。

根据上述技术特征，所述步骤S1中将纵截面为矩形的绝缘片中部等距放置充气囊，再将绝缘片卷起两侧粘接，形成截面为圆环的绝缘条。

根据上述技术特征，所述所述步骤S2中，绝缘橡胶包覆包覆完成后，检测绝缘橡胶外侧的平整度，随机选取多个直径位置，检测直径误差在1mm以内。

根据上述技术特征，所述步骤S4中，随机选取若干铝合金环和绝缘层连接缝隙切开，铝合金环和绝缘层之间无缝隙即为合格。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构科学合理，使用安全方便；

1、设置有中心组件，通过铰合的绝缘条代替发泡塑料，更容易弯曲，并在缝隙处填充阻燃丝，提高阻燃效果，且在受热时充气囊膨胀，挤压阻燃丝进入绝缘条之间的空隙内，进一步缩小内部空隙，提高阻燃效果。

2、设置有中层组件，通过金属编织层作为外导电层，并再缝隙内撒入铁粉，铁粉会与金属编织层内部的氧气和水蒸汽反应，除去会与金属编织层反应的反应物，防止金属编织层氧化锈蚀，延长电缆使用寿命。

3、设置有外层组件，利用铝合金环和导热丝传递热量，导热槽增大与土壤的接触面积，将热量均匀传递至土壤中，防止电缆局部过热而受损，提高使用的安全性。

4、通过阻隔环支撑中层组件，铝合金环支撑外侧组件，进行强化，提高电缆的强度，使得电缆支撑效果更好，防止在搬运和铺设过程中电缆因承受的压力过大而受损，同时也可防止内部导线因受到挤压而形变弯曲。

综上所述，利用中心组件作为电缆内芯，绝缘条和阻燃丝的配合提高阻燃效果，且铰合的多根绝缘条柔韧性更好，中层组件的铁粉吸收空隙内的氧气和水蒸汽，防止金属编织层氧化锈蚀，外层组件的铝合金环和导热丝进行散热，阻隔环支和铝合金环作为支撑骨架，配合中心组件提高电缆整体强度，外层组件提高散热导热效果，使得热量分布更加均匀，防止电缆局部过热而受损，在多个方面对电缆进行强化，使得电缆使用更加方便。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明中心组件的结构示意图；

图3是本发明中层组件的结构示意图；

图4是本发明形变槽的开设结构示意图；

图5是本发明外层组件的结构示意图；

图6是本发明的制造方法结构示意图；

图中标号：1、同轴电缆基体；

2、中心组件；201、内导线；202、绝缘条；203、通孔；204、充气囊；205、二氧化碳；206、阻燃丝；207、内热封膜；

3、中层组件；301、绝缘胶垫；302、金属编织层；303、镶嵌槽；304、阻隔环；305、铁粉；306、形变槽；307、防滑槽；308、外热封膜；

4、外层组件；401、铝合金环；402、导热槽；403、绝缘块；404、橡胶环；405、连接孔；406、导热丝；407、绝缘层；408、散热槽。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：如图1-5所示，本发明提供一种技术方案，包括同轴电缆基体1，中心组件2、内导线201、绝缘条202、通孔203、充气囊204、二氧化碳205、阻燃丝206、内热封膜207、

中层组件3、绝缘胶垫301、金属编织层302、镶嵌槽303、阻隔环304、铁粉305、形变槽306、防滑槽307、外热封膜308、

外层组件4、铝合金环401、导热槽402、绝缘块403、橡胶环404、连接孔405、导热丝406、绝缘层407、散热槽408内部设置有中心组件2，中心组件2包括内导线201、绝缘条202、通孔203、充气囊204、二氧化碳205、阻燃丝206和内热封膜207；

内导线201设置于同轴电缆基体1中部，内导线201外侧均匀包裹有绝缘条202，绝缘条202中部开设有通孔203，通孔203内部镶嵌有充气囊204，绝缘条202中部开设有粘接口，粘接口与通孔203相连通，便于放入充气囊204，充气囊204内部填充有二氧化碳205，若干绝缘条202之间的空隙处填充有阻燃丝206，若干绝缘条202和阻燃丝206均被内热封膜207包裹，内热封膜207外侧设置有中层组件3。

中层组件3包括绝缘胶垫301、金属编织层302、镶嵌槽303、阻隔环304、铁粉305、形变槽306、防滑槽307和外热封膜308；

绝缘胶垫301包裹于内热封膜207外侧，绝缘胶垫301外侧套接有金属编织层302，金属编织层302外侧均匀开设有镶嵌槽303，镶嵌槽303内部套接有阻隔环304，金属编织层302外侧和阻隔环304外侧平齐，镶嵌槽303契合阻隔环304，便于安装金属编织层302，相邻阻隔环304之间均匀分布有铁粉305，阻隔环304外侧均匀开设有形变槽306，阻隔环304内壁均匀开设有防滑槽307，金属编织层302外侧套接有外热封膜308。

外热封膜308外侧设置有外层组件4，外层组件4包括铝合金环401、导热槽402、绝缘块403、橡胶环404、连接孔405、导热丝406、绝缘层407和散热槽408；

铝合金环401均匀套接于外热封膜308外侧，铝合金环401外侧均匀开设有导热槽402，铝合金环401内部均匀粘接有绝缘块403，铝合金环401两侧均粘接有橡胶环404，铝合金环401侧面均匀开设有连接孔405，连接孔405内部连接有导热丝406，导热丝406两端分别接触相邻铝合金环401，将相邻铝合金环401，便于传递热量，外热封膜308外侧均匀包裹有绝缘层407，绝缘层407对应铝合金环401处开设有散热槽408。

实施例2：如图6所示，一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆的制造方法，包括如下步骤：

S1：中心组件组装：内导线作为中轴线，若干绝缘条铰接合于内导线外侧，阻燃丝填充绝缘条之间的空隙再包裹内热封膜。

S2：中层组件组装：中心组件放入挤出机中，将绝缘橡胶包覆于内热封膜外侧，再于外侧套接金属编织层，均匀套接阻隔环，在阻隔环之间空隙处撒上铁粉，包裹外热封膜。

S3：外层组件组装：铝合金环套接于外热封膜外侧，再将电缆放于挤出机中，将融化的绝缘层包裹于外热封膜外侧，完成电缆整体的组装。

S4：检测绝缘性：依次检测内导线和金属编织层之间的阻值、金属编织层和铝合金环之间的阻值以及绝缘层的阻值。

根据上述技术特征，所述步骤S1中将纵截面为矩形的绝缘片中部等距放置充气囊，再将绝缘片卷起两侧粘接，形成截面为圆环的绝缘条。

根据上述技术特征，所述所述步骤S2中，绝缘橡胶包覆包覆完成后，检测绝缘橡胶外侧的平整度，随机选取多个直径位置，检测直径误差在1mm以内。

根据上述技术特征，所述步骤S4中，随机选取若干铝合金环和绝缘层连接缝隙切开，铝合金环和绝缘层之间无缝隙即为合格。

本发明的工作原理及使用流程：制作电缆时，将纵截面为矩形的绝缘片中部等距放置充气囊204，再将绝缘片卷起两侧粘接，形成截面为圆环的绝缘条202，内导线201作为电缆的中心轴线，若干绝缘条202呈现螺旋状铰接合于内导线201外侧压紧，阻燃丝206填充绝缘条202之间的空隙，再于绝缘条202外侧包裹内热封膜207；

中心组件2放入挤出机中，将绝缘胶垫301包覆于内热封膜207外侧，此时内热封膜207受到高温的影响收缩，再次挤压铰合的绝缘条202，挤出绝缘条202之间的空隙，在包覆绝缘胶垫301后，检测绝缘胶垫301外侧的均匀度，减小制作时的误差，再于外侧套接金属编织层302，金属编织层302为铁丝，金属编织层302外侧均匀套接阻隔环304，挤压阻隔环304，阻隔环304以形变槽306和防滑槽307处弯折，挤压金属编织层302，使得金属编织层302贴合更加紧密，在阻隔环304之间的金属编织层302空隙处撒上铁粉305，包裹外热封膜308。

铝合金环401套接于外热封膜308外侧，绝缘块403为橡胶材质，避免铝合金环401划伤外热封膜308，连接孔405内部镶嵌导热丝406进行连接，再将电缆放于挤出机中，将融化的绝缘层407，即为塑料，流动的塑料在挤压力的作用下填充至铝合金环401和外热封膜308之间的空隙内，绝缘层407包裹于外热封膜308外侧，外热封膜308受热收缩，绝缘层407冷却后作为保护电缆的外层，完成电缆整体的组装；

电缆在使用时埋入土壤中，通过铰合的绝缘条202代替整体的发泡塑料，电缆更容易弯曲，电缆韧性提高，并在绝缘条202的缝隙处填充阻燃丝206，提高阻燃效果，且在内导线201发热时充气囊204膨胀，挤压阻燃丝206进入绝缘条202之间的空隙内，进一步缩小内部空隙，提高阻燃效果；

金属编织层302作为外导电层，并再缝隙内撒入铁粉305，铁粉305会与金属编织层302内部的氧气和水蒸汽反应，除去会与金属编织层302反应的反应物，防止金属编织层302氧化锈蚀，保证导电效果的同时，延长电缆使用寿命；

利用铝合金环401和导热丝406传递热量，导热槽402增大与土壤的接触面积，将热量均匀传递至土壤中，防止电缆局部过热而受损，提高使用的安全性。

利用中心组件2作为电缆内芯，绝缘条202和阻燃丝206的配合提高阻燃效果，且铰合的多根绝缘条202柔韧性更好，中层组件3的铁粉305吸收空隙内的氧气和水蒸汽，防止金属编织层302氧化锈蚀，外层组件4的铝合金环401和导热丝406进行散热，阻隔环304和铝合金环401作为支撑骨架，配合中心组件2提高电缆整体强度，外层组件4提高散热导热效果，使得热量分布更加均匀，防止电缆局部过热而受损，在多个方面对电缆进行强化，使得电缆使用更加方便，使用寿命更长。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆，包括同轴电缆基体（1），其特征在于：所述同轴电缆基体（1）内部设置有中心组件（2），所述中心组件（2）包括内导线（201）、绝缘条（202）、通孔（203）、充气囊（204）、二氧化碳（205）、阻燃丝（206）和内热封膜（207）；

所述内导线（201）设置于同轴电缆基体（1）中部，所述内导线（201）外侧均匀包裹有绝缘条（202），所述绝缘条（202）中部开设有通孔（203），所述通孔（203）内部镶嵌有充气囊（204），所述充气囊（204）内部填充有二氧化碳（205），若干所述绝缘条（202）之间的空隙处填充有阻燃丝（206），若干所述绝缘条（202）和阻燃丝（206）均被内热封膜（207）包裹，所述内热封膜（207）外侧设置有中层组件（3）。

2.根据权利要求1所述的一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆，其特征在于，所述绝缘条（202）中部开设有粘接口，所述粘接口与通孔（203）相连通。

3.根据权利要求1所述的一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆，其特征在于，所述中层组件（3）包括绝缘胶垫（301）、金属编织层（302）、镶嵌槽（303）、阻隔环（304）、铁粉（305）、形变槽（306）、防滑槽（307）和外热封膜（308）；

所述绝缘胶垫（301）包裹于内热封膜（207）外侧，所述绝缘胶垫（301）外侧套接有金属编织层（302），所述金属编织层（302）外侧均匀开设有镶嵌槽（303），所述镶嵌槽（303）内部套接有阻隔环（304），相邻所述阻隔环（304）之间均匀分布有铁粉（305），所述阻隔环（304）外侧均匀开设有形变槽（306），所述阻隔环（304）内壁均匀开设有防滑槽（307），所述金属编织层（302）外侧套接有外热封膜（308）。

4.根据权利要求3所述的一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆，其特征在于，所述金属编织层（302）外侧和阻隔环（304）外侧平齐，所述镶嵌槽（303）契合阻隔环（304）。

5.根据权利要求1所述的一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆，其特征在于，所述外热封膜（308）外侧设置有外层组件（4），所述外层组件（4）包括铝合金环（401）、导热槽（402）、绝缘块（403）、橡胶环（404）、连接孔（405）、导热丝（406）、绝缘层（407）和散热槽（408）；

所述铝合金环（401）均匀套接于外热封膜（308）外侧，所述铝合金环（401）外侧均匀开设有导热槽（402），所述铝合金环（401）内部均匀粘接有绝缘块（403），所述铝合金环（401）两侧均粘接有橡胶环（404），所述铝合金环（401）侧面均匀开设有连接孔（405），所述连接孔（405）内部连接有导热丝（406），所述外热封膜（308）外侧均匀包裹有绝缘层（407），所述绝缘层（407）对应铝合金环（401）处开设有散热槽（408）。

6.根据权利要求5所述的一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆，其特征在于，所述导热丝（406）两端分别接触相邻铝合金环（401）。

7.根据权利要求1-6所述的一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：中心组件组装：内导线作为中轴线，若干绝缘条铰接合于内导线外侧，阻燃丝填充绝缘条之间的空隙再包裹内热封膜。

S2：中层组件组装：中心组件放入挤出机中，将绝缘橡胶包覆于内热封膜外侧，再于外侧套接金属编织层，均匀套接阻隔环，在阻隔环之间空隙处撒上铁粉，包裹外热封膜。

S3：外层组件组装：铝合金环套接于外热封膜外侧，再将电缆放于挤出机中，将融化的绝缘层包裹于外热封膜外侧，完成电缆整体的组装。

S4：检测绝缘性：依次检测内导线和金属编织层之间的阻值、金属编织层和铝合金环之间的阻值以及绝缘层的阻值。

8.根据权利要求7所述的一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆的制造方法，其特征在于，所述步骤S1中将纵截面为矩形的绝缘片中部等距放置充气囊，再将绝缘片卷起两侧粘接，形成截面为圆环的绝缘条。

9.根据权利要求8所述的一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆及其制造方法，其特征在于，所述所述步骤S2中，绝缘橡胶包覆包覆完成后，检测绝缘橡胶外侧的平整度，随机选取多个直径位置，检测直径误差在1mm以内。

10.根据权利要求8所述的一种自承载耐火阻燃同轴高压电缆及其制造方法，其特征在于，所述步骤S4中，随机选取若干铝合金环和绝缘层连接缝隙切开，铝合金环和绝缘层之间无缝隙即为合格。

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