CN112927849B - 一种通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆，其包括由外至内依序设置的：外护套层；外导体，同轴设置在外护套层内；绝缘层，同轴设置在外导体内，其包括由外至内依序紧密粘接设置的粘接层、物理发泡层和内皮层；内导体，同轴设置在绝缘层内；其中，所述粘接层的外壁与外导体的内壁紧密粘接，且外护套层和外导体之间、绝缘层和内导体之间均为紧密结合；另外，所述外导体为光滑铝管制作而成；所述内导体为铜包铝导体制作而成，本方案电缆能大幅度提高光滑铝电缆弯曲性能，同时用高密度聚乙烯与低密度聚乙烯及发泡剂配比来提高光滑铝电缆的衰减性能，有效地降低了介电常数，从而降低了介质损耗系数，提高了传输速率。
Description
技术领域
本发明涉及通讯电缆技术领域，具体为一种通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆。
背景技术
同轴电缆作为通讯领域中的一种非常重要的传输介质，目前其已广泛使用，为了保证通讯质量，一般要求在有限空间内安装过程中，既要保证电缆弯曲后，保持性能稳定、电缆表面无变形、电缆阻燃效果好、电缆电气性能稳定等，又要使得其能够降低成本。
由于同轴电缆的结构较为简单，目前大部分同轴电缆多是一层套一层的结构形式，而该结构形式也是最为普遍的，其能够保证线缆的结构紧凑，同时，具有一定的强度，然而，由于线缆的绝缘层和保护层多是采用塑料材质成型，其容易在拐角处出现应力集中的情况，尤其是发生对折后，绝大部分线缆会出现大幅性能损耗，因此，就如何提高电缆的抗弯折能力和传输稳定性，是具有现实意义的研究课题。
发明内容
针对现有技术的情况，本发明的目的在于提供一种结构紧凑可靠、通讯性能佳和成本低的通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆。
为了实现上述的技术目的，本发明所采用的技术方案为：
一种通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆，其包括由外至内依序设置的：
外护套层；
外导体，同轴设置在外护套层内；
绝缘层，同轴设置在外导体内，其包括由外至内依序紧密粘接设置的粘接层、物理发泡层和内皮层；
内导体，同轴设置在绝缘层内；
其中，所述粘接层的外壁与外导体的内壁紧密粘接，且外护套层和外导体之间、绝缘层和内导体之间均为紧密结合；
另外，所述外导体为光滑铝管制作而成；所述内导体为铜包铝导体制作而成。
作为一种可能的实施方式，进一步，所述外护套层为低烟无卤阻燃聚乙烯材质制作而成；所述内皮层为实心聚乙烯层；所述物理发泡层表面包敷的粘接层经过工艺过程加热后使物理发泡层与外导体紧密的粘在一起。
基于上述电缆结构方案，本发明还提供一种加强筋条在通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆弯折抗应力集中中的应用，其包括上述所述的一种通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆；
所述粘接层的内周侧和/或所述内皮层的外周侧呈圆形阵列设置有若干螺旋形结构的加强筋条。
作为一种可能的实施方式，进一步，所述粘接层的厚度为0.8～1.5 mm，所述内皮层的厚度为0.5～1.2 mm，所述加强筋条的螺距为0.8～1.2 cm，其凸起高度为0.5～1.0mm；所述物理发泡层的厚度为2～4 mm。
作为一种较优的实施选择，优选的，设于粘接层内周侧的加强筋条设为第一加强筋条，其截面轮廓为矩形；设于内皮层外周侧的加强筋条设为第二加强筋条，其截面轮廓为半圆形。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述粘接层内周侧设置的第一加强筋条的数量为3～4条，所述内皮层外周侧设置的第二加强筋条的数量为3条；且第一加强筋条和第二加强筋条之间为相互错位。
作为一种可能的实施方式，进一步，所述物理发泡层的原料由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、发泡剂和稳定剂按5∶3.5∶0.15∶0.03进行配比混合而成；所述粘接层的原料由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、抗氧化剂和粘结剂按5∶4∶0.2∶0.3进行配比混合而成。
基于上述结构性方案，本发明通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆的简要制备方法如下：
（1）以铜包铝导体作为内导体进行校直、清洗、拉拔和预热至71～73℃；
（2）通过挤出机挤出生产内皮层，并令内皮层在内导体外壁上紧密贴合，其中，口模处的挤出温度为180～185℃，挤出完成后，通入常温氮气进行吹拂冷却至58～62℃；
（3）将发泡层的原料进行混合并加入挤塑机中加热至熔融状态，然后以20～23Mpa的压力注入纯度99.9%以上的氮气至熔融物料中，其中，熔融物料的温度为155℃，口模的挤出温度为148℃，在包覆有内皮层的线缆坯料表面冷却至58～62℃后，在受压条件下，将混合有氮气的熔融物料和粘接层一并挤出粘结在内皮层表面；其中，粘接层的挤出温度为140～190 ℃，其口模温度为180～185℃，以此完成绝缘层的加工；
（4）将包覆有绝缘层的线缆坯料牵引至真空定型机中，以40℃的温水浴进行降温冷却；
（5）以光滑铝管作为外导体层，将其施加于绝缘层上；
（6）包覆外皮层，完成加工。
作为一种较优的实施选择，优选的，所述物理发泡层的制备方法包括以下步骤：
S1、按照重量配比称取高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、稳定剂和发泡剂作为原料；
S2、然后将称取的各原料放入搅拌机内混合均匀；
S3、将物理发泡层的原料进行混合并加入挤塑机中加热至熔融状态，然后以22Mpa的压力注入纯度99.9%以上的氮气至熔融物料中，其中，熔融物料的温度为155℃；
S4、将发泡物进行冷却，获得物理发泡层。
作为一种较优的实施选择，优选的，步骤S3中，所述物理发泡层的发泡度达到83%以上。
基于上述应用，本发明还提供一种通讯电缆，其包括上述所述的加强筋条在通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆弯折抗应力集中中的应用。
采用上述的技术方案，本发明与现有技术相比，其具有的有益效果为：本方案能大幅度提高光滑铝电缆弯曲性能，在通信设备机房安装连接及通信室内分布安装非常方便，市场前景较好，同时用高密度聚乙烯与低密度聚乙烯及发泡剂配比来提高光滑铝电缆的衰减性能，有效地降低了介电常数，从而降低了介质损耗系数，提高了传输速率；另外，将粘接层的内周侧和内皮层的外周侧上设置加强筋条，能够大幅提高电缆的抗弯折能力，保证其使用可靠性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明方案做进一步的阐述：
图1为本发明实施例1的简要实施结构示意图；
图2为本发明实施例1的简要实施结构剖切示意图；
图3为本发明实施例1的绝缘层的简要实施结构剖切示意图；
图4为本发明实施例2的简要实施结构剖切示意图；
图5为本发明实施例2的绝缘层的粘接层简要实施结构示意图；
图6为本发明实施例2的绝缘层的内皮层简要实施结构示意图；
图7为本发明实施例3的简要实施结构剖切示意图；
图8为本发明实施例4的简要实施结构剖切示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1至图3之一所示，本发明一种通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆，其包括由外至内依序设置的：
外护套层10；
外导体20，同轴设置在外护套层10内；
绝缘层30，同轴设置在外导体内，其包括由外至内依序紧密粘接设置的粘接层31、物理发泡层32和内皮层33；
内导体40，同轴设置在绝缘层30内；
其中，所述粘接层31的外壁与外导体20的内壁紧密粘接，且外护套层10和外导体20之间、绝缘层30和内导体40之间均为紧密结合；
另外，所述外导体20为光滑铝管制作而成；所述内导体40为铜包铝导体制作而成。
本实施例中，作为一种可能的实施方式，进一步，所述外护套层10为低烟无卤阻燃聚乙烯材质制作而成；所述内皮层33为实心聚乙烯层；所述物理发泡层32表面包敷的粘接层31经过工艺过程加热后使物理发泡层32与外导体20紧密的粘在一起。
本实施例中，作为一种可能的实施方式，进一步，所述物理发泡层32的原料由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、发泡剂和稳定剂按5∶3.5∶0.15∶0.03进行配比混合而成；所述粘接层的原料由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、抗氧化剂和粘结剂按5∶4∶0.2∶0.3进行配比混合而成。
基于本实施例的结构性方案，本方案通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆的简要制备方法如下：
（1）以铜包铝导体作为内导体进行校直、清洗、拉拔和预热至71～73℃；
（2）通过挤出机挤出生产内皮层，并令内皮层在内导体外壁上紧密贴合，其中，口模处的挤出温度为180～185℃，挤出完成后，通入常温氮气进行吹拂冷却至58～62℃；
（3）将发泡层的原料进行混合并加入挤塑机中加热至熔融状态，然后以22Mpa的压力注入纯度99.9%以上的氮气至熔融物料中，其中，熔融物料的温度为155℃，口模的挤出温度为148℃，在包覆有内皮层的线缆坯料表面冷却至58～62℃后，在受压条件下，将混合有氮气的熔融物料和粘接层一并挤出粘结在内皮层表面；其中，粘接层的挤出温度为180 ℃，其口模温度为180～185℃，以此完成绝缘层的加工；
（4）将包覆有绝缘层的线缆坯料牵引至真空定型机中，以40℃的温水浴进行降温冷却；
（5）以光滑铝管作为外导体层，将其施加于绝缘层上；
（6）包覆外皮层，完成加工。
本实施例中，作为一种较优的实施选择，优选的，所述物理发泡层的制备方法包括以下步骤：
S1、按照重量配比称取高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、稳定剂和发泡剂作为原料；
S2、然后将称取的各原料放入搅拌机内混合均匀；
S3、将物理发泡层的原料进行混合并加入挤塑机中加热至熔融状态，然后以22Mpa的压力注入纯度99.9%以上的氮气至熔融物料中，令物理发泡层的发泡度达到83%以上，其中，熔融物料的温度为155℃；
S4、将发泡物进行冷却，获得物理发泡层。
实施例2
如图4至图6之一所示，本实施例与实施例1大致相同，本实施例基于实施例1的电缆结构方案，还提供一种加强筋条在通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆弯折抗应力集中中的应用；其与实施例1的不同之处在于，
本方案所述粘接层31的内周侧和所述内皮层33的外周侧呈圆形阵列设置有若干螺旋形结构的加强筋条34。
其中，作为一种可能的实施方式，进一步，所述粘接层31的厚度为1.0 mm，所述内皮层33的厚度为0.8 mm，所述加强筋条34的螺距为1.0 cm，其凸起高度为0.7 mm；所述物理发泡层32的厚度为3 mm。
另外，作为本实施例一种较优的实施选择，优选的，设于粘接层31内周侧的加强筋条34设为第一加强筋条341，其截面轮廓为矩形；设于内皮层33外周侧的加强筋条34设为第二加强筋条342，其截面轮廓为半圆形。
本实施例中，作为一种较优的实施选择，优选的，所述粘接层31内周侧设置的第一加强筋条的数量为4条，所述内皮层33外周侧设置的第二加强筋条的数量为3条；且第一加强筋条341和第二加强筋条342之间为相互错位。
本实施例未提及标号，均与实施例1相同，便不再赘述。
实施例3
本实施例与实施例2大致相同，其不同之处在于，本方案中，所述内皮层33的外周侧未设置第二加强筋条。
本实施例未提及标号，均与实施例1相同，便不再赘述。
实施例4
本实施例与实施例2大致相同，其不同之处在于，本方案中，所述粘接层31的内周侧未设置第二加强筋条。
本实施例未提及标号，均与实施例1相同，便不再赘述。
对比测试
取实施例1～实施例4对应结构所制得的同轴电缆进行测试其抗弯折能力，各实施例的外护套层厚度为2 mm，外导体层的厚度为1 mm，粘接层的厚度为1 mm，发泡层的厚度为3 mm，内皮层的厚度为0.8 mm，内导体的直径为2 mm；其中，本测试的主要目的在于针对通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆在不同结构下的弯折抗应力集中性能，由于采用单一因素变量对比，因此，具体配方中各组分的牌号不做赘述，实施例1～4每个实施例制得试样5个，进行测试其弯折90度后，再展平后，再弯折，进行反复若干次后，记录电缆各层断裂时累计的弯折次数，每个实施例测试5个试样，取其平均数作为测试结果，具体结果如下：
表1 弯折对比测试结果
| 项目\弯折 | 外护套层断裂 | 外导体断裂 | 粘接层断裂 | 物理发泡层断裂 | 内皮层断裂 | 内导体断裂 |
| 实施例1 | 54次 | 67次 | 81次 | 98次 | 109次 | 98次 |
| 实施例2 | 51次 | 73次 | 108次 | 171次 | 197次 | 152次 |
| 实施例3 | 53次 | 69次 | 104次 | 154次 | 175次 | 147次 |
| 实施例4 | 55次 | 68次 | 98次 | 127次 | 154次 | 138次 |
由如上测试结果可知，实施例2具有较优得抗弯折能力，而结合实施例3、4，可知，通过在粘接层和内皮层上设置加强筋条能够大大提高电缆的抗弯折能力，由于内导体为金属件，其在反复弯折后，容易金属疲劳而引起提前断裂，但是结合实施例1可知，有了粘接层和内皮层的的保护，内导体在弯折时，能够受到一定的束，帮助其释放一定的应力，使得内导体能够获得较优的保护，避免其过早断裂；而需要明白的是，本领域技术人员大多存在一定的技术偏见，认为在同轴电缆的套管层中设置加强筋毫无作用且生产难度大，往往只有大规格管状制件才有设置加强筋的必要，而本发明方案正是克服了该技术偏见，通过特定规格、螺距的加强筋条，实现了提高同轴电缆的抗弯折能力。
以上所述为本发明实施例，对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理和精神的情况下凡依本发明申请专利范围所做的均等变化、修改、替换和变型，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (5)
1.一种通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆，其特征在于，其包括由外至内依序设置的：
外护套层；
外导体，同轴设置在外护套层内；
绝缘层，同轴设置在外导体内，其包括由外至内依序紧密粘接设置的粘接层、物理发泡层和内皮层；
内导体，同轴设置在绝缘层内；
其中，所述粘接层的外壁与外导体的内壁紧密粘接，且外护套层和外导体之间、绝缘层和内导体之间均为紧密结合；
另外，所述外导体为光滑铝管制作而成；所述内导体为铜包铝导体制作而成；所述外护套层为低烟无卤阻燃聚乙烯材质制作而成；所述内皮层为实心聚乙烯层；所述物理发泡层表面包敷的粘接层经过工艺过程加热后使物理发泡层与外导体紧密的粘在一起；
所述粘接层的内周侧和/或所述内皮层的外周侧呈圆形阵列设置有若干螺旋形结构的加强筋条；
所述粘接层的厚度为0.8～1.5 mm，所述内皮层的厚度为0.5～1.2 mm，所述加强筋条的螺距为0.8～1.2 cm，其凸起高度为0.5～1.0 mm；所述物理发泡层的厚度为2～4 mm；设于粘接层内周侧的加强筋条设为第一加强筋条，其截面轮廓为矩形；设于内皮层外周侧的加强筋条设为第二加强筋条，其截面轮廓为半圆形；所述粘接层内周侧设置的第一加强筋条的数量为3～4条，所述内皮层外周侧设置的第二加强筋条的数量为3条；且第一加强筋条和第二加强筋条之间为相互错位。
2.根据权利要求1所述的一种通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆，其特征在于：所述物理发泡层的原料由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、发泡剂和稳定剂按5∶3.5∶0.15∶0.03进行配比混合而成；所述粘接层的原料由高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、抗氧化剂和粘结剂按5∶4∶0.2∶0.3进行配比混合而成。
3.根据权利要求2所述的一种通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆，其特征在于：所述通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆的制备方法为：
（1）以铜包铝导体作为内导体进行校直、清洗、拉拔和预热至71～73℃；
（2）通过挤出机挤出生产内皮层，并令内皮层在内导体外壁上紧密贴合，其中，口模处的挤出温度为180～185℃，挤出完成后，通入常温氮气进行吹拂冷却至58～62℃；
（3）将物理发泡层的原料进行混合并加入挤塑机中加热至熔融状态，然后以20～23Mpa的压力注入纯度99.9%以上的氮气至熔融物料中，其中，熔融物料的温度为155℃，口模的挤出温度为148℃，在包覆有内皮层的线缆坯料表面冷却至58～62℃后，在受压条件下，将混合有氮气的熔融物料作为物理发泡层和粘接层一并挤出粘结在内皮层表面；其中，粘接层的挤出温度为140～190 ℃，其口模温度为180～185℃，以此完成绝缘层的加工；
（4）将包覆有绝缘层的线缆坯料牵引至真空定型机中，以40℃的温水浴进行降温冷却；
（5）以光滑铝管作为外导体层，将其施加于绝缘层上；
（6）包覆外皮层，完成加工。
4.根据权利要求3所述的一种通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆，其特征在于：步骤（2）所述物理发泡层的制备方法包括以下步骤：
S1、按照重量配比称取高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、稳定剂和发泡剂作为原料；
S2、然后将称取的各原料放入搅拌机内混合均匀；
S3、将发泡层的原料进行混合并加入挤塑机中加热至熔融状态，然后以22 Mpa的压力注入纯度99.9%以上的氮气至熔融物料中，其中，熔融物料的温度为155℃；
S4、将发泡物进行冷却，获得物理发泡层。
5.根据权利要求4所述的一种通讯用柔性低衰减光滑铝阻燃同轴电缆，其特征在于：步骤S3中，所述物理发泡层的发泡度达到83%以上。
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