CN112397234B - 一种能够适应恶劣环境的抗拉光伏电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种能够适应恶劣环境的抗拉光伏电缆,包括缠绕芯体和从内至外依次设在缠绕芯体上的抗拉层、缆芯、内护层和外护层,缠绕芯体包括内芯体和套设在内芯体外侧的外芯体组成,内芯体与外芯体之间通过连接件连接在一起,外芯体是由至少四个扇形块拼接而成的套筒状结构,每相邻两个扇形块之间均通过弹簧一连接,连接件包括沿缠绕芯体的径向并开设在每个扇形块上的螺纹孔、螺纹杆和固定在螺纹杆一端上的弹簧二,本发明利用拉扯力使得抗拉层向缠绕芯体聚拢的过程中挤压外芯体使得外芯体向内芯体靠近,使缆芯变得松弛为拉扯提供了拉伸余量,避免了缆芯被扯断,当拉扯力消失后,电缆内部结构又能自动进行复位,提高了整个电缆的抗拉性能。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域,具体为一种能够适应恶劣环境的抗拉光伏电缆。
背景技术
太阳能技术将成为未来的绿色能源技术之一,太阳能或光伏(PV)在中国应用日渐广泛,除政府支持的光伏发电厂发展迅速之外,私人投资者也正积极建厂,计划投产在全球销售的太阳能组件。光伏电缆在使用过程中,太阳能电池板均设置在旷野或水面上,因此可能遭遇大风等恶劣天气,在恶劣天气拉扯时容易将电缆拉坏,影响使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够适应恶劣环境的抗拉光伏电缆以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种能够适应恶劣环境的抗拉光伏电缆,包括缠绕芯体和从内至外依次设在缠绕芯体上的抗拉层、缆芯、内护层和外护层,所述缠绕芯体包括内芯体和套设在内芯体外侧的外芯体组成,且内芯体与外芯体之间通过连接件连接在一起,所述外芯体是由至少四个扇形块拼接而成的套筒状结构,且每相邻两个所述扇形块之间均通过弹簧一连接,所述连接件包括沿缠绕芯体的径向并开设在每个扇形块上的螺纹孔、位于螺纹孔内并与其相适配的螺纹杆和固定在螺纹杆一端并与内芯体抵触的弹簧二;
所述抗拉层是由结构相同的第一抗拉片和第二抗拉片拼接而成的筒状结构,且第一抗拉片和第二抗拉片的上下两面沿长度方向均连接有编织连接片,每相邻两个所述编织连接片之间通过连接绳缝制在一起,每个所述第一抗拉片或第二抗拉片均是由多个绝缘抗拉杆拼接成的网状结构,且每个所述第一抗拉片或第二抗拉片的网孔为矩形结构,每个所述网孔的四个拐角处均为铰接点;
所述缆芯至少为一根并依次按照螺旋方式沿弹性芯体缠绕芯体的轴向盘绕在缠绕芯体的外表面上,且缆芯是由导体和包覆在导体外表面上的导体保护层组成,所述导体保护层内侧除导体外的间隙处填充有弹性缓冲条。
优选的,所述内芯体和外芯体沿电缆轴向等间距分布有多个,且每相邻两个内芯体或外芯体的首尾之间均通过弹性绳连接。
优选的,所述网孔还可以为菱形结构。
优选的,所述导体保护层从内至外依次包括绕包层、编织加强层和绝缘层。
优选的,所述内护层是由乙丙橡胶材质制成。
优选的,所述外护层是由氯丁橡胶材质制成。
优选的,所述弹性缓冲条为硅胶材质制成。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)在本发明中,缠绕芯体包括内芯体和套设在内芯体外侧的外芯体组成,内芯体与外芯体之间通过连接件连接在一起,外芯体是由至少四个扇形块拼接而成的套筒状结构,每相邻两个扇形块之间均通过弹簧一连接,连接件包括沿缠绕芯体的径向并开设在每个扇形块上的螺纹孔、位于螺纹孔内并与其相适配的螺纹杆和固定在螺纹杆一端并与内芯体抵触的弹簧二,抗拉层是由结构相同的第一抗拉片和第二抗拉片拼接而成的筒状结构,第一抗拉片和第二抗拉片的上下两面沿长度方向均连接有编织连接片,每相邻两个编织连接片之间通过连接绳缝制在一起,每个第一抗拉片或第二抗拉片均是由多个绝缘抗拉杆拼接成的网状结构,每个第一抗拉片或第二抗拉片的网孔为矩形结构,每个网孔的四个拐角处均为铰接点,缆芯至少为一根并依次按照螺旋方式沿弹性芯体缠绕芯体的轴向盘绕在缠绕芯体的外表面上,当电缆被拽扯时,由于抗拉层是由多个绝缘抗拉杆铰接成的环形网状结构,因此在拽扯的过程中,抗拉层上的网孔在沿电缆的轴向上发生形变致使抗拉层在轴向上伸长,同时,抗拉层由于在轴向上伸长的同时会使得自身沿电缆径向并向缠绕芯体聚拢,又由于缠绕芯体是由内芯体和套设在内芯体外侧的外芯体组成,且内芯体与外芯体之间通过连接件连接在一起,连接件包括沿缠绕芯体的径向并开设在每个扇形块上的螺纹孔、位于螺纹孔内并与其相适配的螺纹杆和固定在螺纹杆一端并与内芯体抵触的弹簧二,因此,当抗拉层向缠绕芯体聚拢的过程中挤压外芯体使得外芯体在弹簧一和弹簧二的共同作用向内芯体收缩,使得缠绕芯体的直径变小,进而可使螺旋盘绕在缠绕芯体表面上的缆芯变得松弛进而可使缆芯在轴向上有被拉伸的余量,在拽拉的过程中避免了缆芯被扯断,进而提高了整个电缆的抗拉性能,当拉扯消失后,外芯体在弹簧一和弹簧二的作用下,外芯体远离内芯体以使缠绕芯体的直径变大并恢复至初始状态,而当缠绕芯体的直径恢复至初始状态时,缠绕在其表面上的缆芯由松弛状态恢复至初始状态。
(2)在本发明中,所述外护层是由氯丁橡胶材质制成,使得外护层具有良好的耐老化性能、耐热、耐光、耐水和耐燃性,进而提供电缆的使用寿命,可使电缆长期适用于较为恶劣的环境中。
因此,本发明利用外界的拉扯力使得抗拉层向缠绕芯体聚拢的过程中挤压外芯体使得外芯体向内芯体靠近,进而使得缠绕芯体的直径变小,从而可使缆芯在电缆轴向上有被拉伸的余量,在拽拉的过程中避免了缆芯被扯断,当拉扯力消失后,电缆内部结构又能自动进行复位,进而提高了整个电缆的抗拉性能。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为缠绕芯体的结构示意图;
图3为抗拉层的结构示意图;
图4为缆芯的结构示意图;
图5为图3中A的局部结构放大示意图。
图中:1、缠绕芯体;101、内芯体;102、外芯体;103、弹簧一;2、抗拉层;201、第一抗拉片;202、第二抗拉片;203、编织连接片;3、缆芯;301、导体;302、绕包层;303、编织加强层;304、绝缘层;4、内护层;5、外护层;6、绝缘抗拉杆;7、螺纹孔;8、螺纹杆;9、弹簧二。
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。
请参阅图1-5,本发明提供的一种实施例:一种能够适应恶劣环境的抗拉光伏电缆,包括缠绕芯体1和从内至外依次设在缠绕芯体1上的抗拉层2、缆芯3、内护层4和外护层5,所述缠绕芯体1包括内芯体101和套设在内芯体101外侧的外芯体102组成,且内芯体101与外芯体102之间通过连接件连接在一起,所述外芯体102是由至少四个扇形块拼接而成的套筒状结构,且每相邻两个所述扇形块之间均通过弹簧一103连接,所述连接件包括沿缠绕芯体1的径向并开设在每个扇形块上的螺纹孔7、位于螺纹孔7内并与其相适配的螺纹杆8和固定在螺纹杆8一端并与内芯体101抵触的弹簧二9,内芯体101和外芯体102的安装过程中是先将外芯体102套在内芯体101上,然后将一端固定有弹簧二9的螺纹杆8先伸入到螺纹孔7内,然后转动螺纹杆8使螺纹杆8完全伸入到螺纹孔7内,如图2所示,当螺纹杆8完全伸入到螺纹孔7内,弹簧二9抵触在内芯体101上,从而完成了外芯体102和内芯体101之间的组装;
所述抗拉层2是由结构相同的第一抗拉片201和第二抗拉片202拼接而成的筒状结构,且第一抗拉片201和第二抗拉片202的上下两面沿长度方向均连接有编织连接片203,每相邻两个所述编织连接片203之间通过连接绳缝制在一起,每个所述第一抗拉片201或第二抗拉片202均是由多个绝缘抗拉杆6拼接成的网状结构,且每个所述第一抗拉片201或第二抗拉片202的网孔为矩形结构,每个所述网孔的四个拐角处均为铰接点;
所述缆芯3至少为一根并依次按照螺旋方式沿弹性芯体缠绕芯体1的轴向盘绕在缠绕芯体1的外表面上,且缆芯3是由导体301和包覆在导体301外表面上的导体保护层组成,所述导体保护层内侧除导体301外的间隙处填充有弹性缓冲条。
在本实施例中,所述内芯体101和外芯体102沿电缆轴向等间距分布有多个,且每相邻两个内芯体101或外芯体102的首尾之间均通过弹性绳连接,(当弹性绳用于连接内芯体101时,在此需要说明的是弹性绳的两端分别嵌设在每相邻两个内芯体101首、尾两端内,这样可使内芯体101在未受到外界拉力时,每相邻两个内芯体101首尾之间相互贴合,同理,当弹性绳用于外芯体102时,其布置方式与内芯体101一样),这样是保证整个缠绕芯体1具有可弯曲性能,以便在施工场地的铺设工程。
在本实施例中,所述网孔还可以为菱形结构。
在本实施例中,所述导体保护层从内至外依次包括绕包层302、编织加强层303和绝缘层304。
在本实施例中,所述内护层4是由乙丙橡胶材质制成,使得内护层4的耐老化、电绝缘性和耐臭氧性突出,其化学性质稳定,而且具有较好的耐磨性。
在本实施例中,所述外护层5是由氯丁橡胶材质制成,使得外护层5具有良好的耐老化性能、耐热、耐光、耐水和耐燃性,进而提供电缆的使用寿命,可使电缆长期适用于较为恶劣的环境中。
在本实施例中,所述弹性缓冲条为硅胶材质制成,当缆芯3受到外界作用力时,在弹性缓冲条的作用下,可以起到缓冲的作用,提高缆芯3的抗冲击力。
当电缆被拽扯时,由于抗拉层2是由多个绝缘抗拉杆6铰接成的环形网状结构,因此在拽扯的过程中,抗拉层2上的网孔在沿电缆的轴向上发生形变致使抗拉层2在轴向上伸长,同时,抗拉层2由于在轴向上伸长的同时会使得自身沿电缆径向并向缠绕芯体1聚拢,又由于缠绕芯体1是由内芯体101和套设在内芯体101外侧的外芯体102组成,且内芯体101与外芯体102之间通过连接件连接在一起,连接件包括沿缠绕芯体1的径向并开设在每个扇形块上的螺纹孔7、位于螺纹孔7内并与其相适配的螺纹杆8和固定在螺纹杆8一端并与内芯体101抵触的弹簧二9,因此,当抗拉层2向缠绕芯体1聚拢的过程中挤压外芯体102使得外芯体102在弹簧一103和弹簧二9的共同作用向内芯体101收缩,使得缠绕芯体1的直径变小,进而可使螺旋盘绕在缠绕芯体1表面上的缆芯3变得松弛进而可使缆芯3在轴向上有被拉伸的余量,在拽拉的过程中避免了缆芯3被扯断,进而提高了整个电缆的抗拉性能。
当拉扯消失后,外芯体102在弹簧一103和弹簧二9的作用下,外芯体102远离内芯体101以使缠绕芯体1的直径变大并恢复至初始状态,而当缠绕芯体1的直径恢复至初始状态时,缠绕在其表面上的缆芯3由松弛状态恢复至初始状态。
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 (7)
1.一种能够适应恶劣环境的抗拉光伏电缆,包括缠绕芯体(1)和从内至外依次设在缠绕芯体(1)上的抗拉层(2)、缆芯(3)、内护层(4)和外护层(5),其特征在于:所述缠绕芯体(1)包括内芯体(101)和套设在内芯体(101)外侧的外芯体(102)组成,且内芯体(101)与外芯体(102)之间通过连接件连接在一起,所述外芯体(102)是由至少四个扇形块拼接而成的套筒状结构,且每相邻两个所述扇形块之间均通过弹簧一(103)连接,所述连接件包括沿缠绕芯体(1)的径向并开设在每个扇形块上的螺纹孔(7)、位于螺纹孔(7)内并与其相适配的螺纹杆(8)和固定在螺纹杆(8)一端并与内芯体(101)抵触的弹簧二(9);
所述抗拉层(2)是由结构相同的第一抗拉片(201)和第二抗拉片(202)拼接而成的筒状结构,且第一抗拉片(201)和第二抗拉片(202)的上下两面沿长度方向均连接有编织连接片(203),每相邻两个所述编织连接片(203)之间通过连接绳缝制在一起,每个所述第一抗拉片(201)或第二抗拉片(202)均是由多个绝缘抗拉杆(6)拼接成的网状结构,且每个所述第一抗拉片(201)或第二抗拉片(202)的网孔为矩形结构,每个所述网孔的四个拐角处均为铰接点;
所述缆芯(3)至少为一根并依次按照螺旋方式沿弹性芯体缠绕芯体(1)的轴向盘绕在缠绕芯体(1)的外表面上,且缆芯(3)是由导体(301)和包覆在导体(301)外表面上的导体保护层组成,所述导体保护层内侧除导体(301)外的间隙处填充有弹性缓冲条。
2.根据权利要求1所述的能够适应恶劣环境的抗拉光伏电缆,其特征在于:所述内芯体(101)和外芯体(102)沿电缆轴向等间距分布有多个,且每相邻两个内芯体(101)和外芯体(102)的首尾之间均通过弹性绳连接。
3.根据权利要求1所述的能够适应恶劣环境的抗拉光伏电缆,其特征在于:所述网孔还可以为菱形结构。
4.根据权利要求1所述的能够适应恶劣环境的抗拉光伏电缆,其特征在于:所述导体保护层从内至外依次包括绕包层(302)、编织加强层(303)和绝缘层(304)。
5.根据权利要求1所述的能够适应恶劣环境的抗拉光伏电缆,其特征在于:所述内护层(4)是由乙丙橡胶材质制成。
6.根据权利要求1所述的能够适应恶劣环境的抗拉光伏电缆,其特征在于:所述外护层(5)是由氯丁橡胶材质制成。
7.根据权利要求1所述的能够适应恶劣环境的抗拉光伏电缆,其特征在于:所述弹性缓冲条为硅胶材质制成。
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