CN113035424B - 一种高强度耐磨耐高温的电缆及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高强度耐磨耐高温的电缆及其使用方法，涉及电缆技术领域，为解决现有的电缆强度较差以及耐热性较差的问题。所述外管的内部设置有第一内管，所述第一内管的内部设置有第二内管，所述第一内管的外壁设有若干呈环形均匀分布的第一凹槽，所述第一内管的内壁设有若干呈环形均匀分布的第二凹槽，所述第二内管内部的中间位置处设置有第一护套，所述第一护套的外部设有六个呈环状均匀分布的弹性橡胶，所述弹性橡胶之间均设置有第二护套，所述第一护套和第二护套的内部均设置有缆芯，所述外管的一端设置有延伸筒，所述外管的另一端设置有固定槽，两个所述外管之间设置有波纹套，且波纹套分别与外管通过密封胶固定。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，具体为一种高强度耐磨耐高温的电缆及其使用方法。
背景技术
电缆通常是由几根或几组导线(每组至少两根)绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电缆具有内通电，外绝缘的特征，电力系统采用的电线电缆产品主要有架空裸电线、汇流排(母线)、电力电缆(塑料线缆、油纸力缆(基本被塑料电力电缆代替)、橡套线缆、架空绝缘电缆)、分支电缆(取代部分母线)、电磁线以及电力设备用电气装备电线电缆等，电缆作为电力输送的主要组成部分，随着我国工业的不断发展，对于电缆的功能性要求也逐步提高。
但是，现有的电缆在使用过程中存在问题：一、由于户外环境的多变性，而电缆本身的强度较差，在电缆发生扭曲以及拉伸的情况下，随着长时间的使用易出现损坏的情况；二、电缆整体的耐热性较差，而缆芯在输电过程中会产生较大的热量，同时内部热量无法得到快速排出，导致热量堆积引起损坏，因此不满足现有的需求，对此我们提出了一种高强度耐磨耐高温的电缆及其使用方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强度耐磨耐高温的电缆及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的电缆强度较差以及耐热性较差的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高强度耐磨耐高温的电缆及其使用方法，包括外管，所述外管的内部设置有第一内管，所述第一内管的内部设置有第二内管，所述第一内管的外壁设有若干呈环形均匀分布的第一凹槽，所述第一内管的内壁设有若干呈环形均匀分布的第二凹槽，所述第二内管内部的中间位置处设置有第一护套，所述第一护套的外部设有六个呈环状均匀分布的弹性橡胶，所述弹性橡胶之间均设置有第二护套，所述第一护套和第二护套的内部均设置有缆芯，所述外管的一端设置有延伸筒，所述外管的另一端设置有固定槽，且延伸筒与固定槽相适配，两个所述外管之间设置有波纹套，且波纹套分别与外管通过密封胶固定。
优选的，所述外管的内壁设有若干呈环形均匀分布的第一凸块，第一凸块延伸至第一凹槽的内部，且第一凸块与第一凹槽滑动连接，所述第二内管的外部设有若干呈环形均匀分布的第二凸块，第二凸块延伸至第二凹槽的内部，且第二凸块与第二凹槽滑动连接，所述第一凸块和第一凹槽的数量大于第二凸块和第二凹槽，且间距小于第二凸块和第二凹槽。
优选的，所述外管靠近延伸筒的一端设置有塑料泡沫环，且塑料泡沫环与外管粘连固定，所述延伸筒的内侧设置有缓冲腔，缓冲腔设置有五个，且缓冲腔依次分布，所述固定槽的内部设置有固定环，固定环设置有五个，且固定环与缓冲腔相适配。
优选的，所述第二护套与弹性橡胶之间填充有导热硅脂，所述外管内壁的内部设有若干呈环状均匀分布的导热片。
优选的，所述外管的外壁设置有耐磨防腐层，且耐磨防腐层与外管粘连固定，所述耐磨防腐层的外壁设置有耐高温层。
优选的，所述第一护套和第二护套均由环氧树脂、屏蔽层和绝缘层组成，所述环氧树脂位于第一护套和第二护套的外部，所述屏蔽层位于环氧树脂的内部，所述绝缘层位于屏蔽层的内部，所述缆芯与绝缘层之间填充有芳纶长丝。
优选的，所述弹性橡胶的内部设置有弹簧金属片，弹簧金属片设置有六个，且弹簧金属片的两端与弹性橡胶固定连接，所述弹簧金属片之间设置有空腔。
高强度耐磨耐高温的电缆的使用方法，包括如下步骤：
步骤一、在安装前，将塑料泡沫环粘连在靠近延伸筒的一端，由于本体微弹性材料，通过挤压插接的方式即可令一个电缆上的延伸筒延伸至另一个电缆上的固定槽，使得每个固定环均位于缓冲腔的内部，最后将波纹套移动至两个电缆的连接处，使用密封胶固定；
步骤二、对装有缆芯的第一护套和第二护套与第二内管进行安装，将第一护套插入至第二内管内部的中间位置处，使其位于若干弹性橡胶的中心位置，之后将其余第二护套分别沿弹性橡胶之间的缝隙进行插入；
步骤三、因环境恶劣导致电缆发生扭动，第一凸块与第一凹槽之间的空间能够对距离扭动产生的扭力进行缓解，避免直接对电缆本体产生作用力，那么在对扭动所产生的力进行缓解时，能够形成阻尼式相对转动，第一凸块和第一凹槽的配合能够对瞬间产生的扭力进行缓解，而第二凸块和第二凹槽能够对后续产生的扭力进行抵消；
步骤四、在电缆发生拉伸时，首先固定环迅速接触至延伸筒，在弹性结构下形成一级缓冲，对瞬间拉力形成初步缓解，同时对两个电缆之间的塑料泡沫环产生拉扯，表面的多孔弹性结构形成对拉力的二级缓冲，最后由于波纹套为波纹拉伸结构，本体在两个电缆的拉动下发生延伸，延伸过程中发生弹性形变，形成三级缓冲。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明通过采用抗扭转结构，其主体由外管、第一内管和第二内管组成，通过在外管的内壁设有若干呈环形均匀分布的第一凸块，在第一内管的外壁设有若干呈环形均匀分布的第一凹槽，第一凸块延伸至第一凹槽的内部，且第一凹槽的宽度大于第一凸块，那么外管与第一内管之间能够发生相对转动，在电缆使用的过程中，因环境恶劣导致电缆发生扭动，第一凸块与第一凹槽之间的空间能够对距离扭动产生的扭力进行缓解，避免直接对电缆本体产生作用力，同时在第一内管的内壁设置有若干呈环形均匀分布的第二凹槽，在第二内管的外壁设置有若干呈环形均匀分布的第二凸块，第二凸块和第二凹槽的数量小于第一凸块和第一凹槽，但是第二凸块和第二凹槽之间的间距大于第一凸块和第一凹槽，那么在对扭动所产生的力进行缓解时，能够形成阻尼式相对转动，第一凸块和第一凹槽的配合能够对瞬间产生的扭力进行缓解，而第二凸块和第二凹槽能够对后续产生的扭力进行抵消，一方面有效地对内部缆芯形成防护，另一方面保证了整体结构不发生变形，有效提高电缆的使用寿命。
2、本发明通过采用多段式电缆安装结构，单个电缆的两端分别设置有延伸筒和固定槽，在安装前，将塑料泡沫环粘连在靠近延伸筒的一端，由于本体微弹性材料，通过挤压插接的方式即可令一个电缆上的延伸筒延伸至另一个电缆上的固定槽，使得每个固定环均位于缓冲腔的内部，最后将波纹套移动至两个电缆的连接处，使用密封胶固定，塑料泡沫环的厚度等于缓冲腔的厚度，在电缆发生拉伸时，首先固定环迅速接触至延伸筒，在弹性结构下形成一级缓冲，对瞬间拉力形成初步缓解，同时对两个电缆之间的塑料泡沫环产生拉扯，表面的多孔弹性结构形成对拉力的二级缓冲，最后由于波纹套为波纹拉伸结构，本体在两个电缆的拉动下发生延伸，延伸过程中发生弹性形变，形成三级缓冲，通过三者的互相配合，形成对拉力的快速缓解，进一步提高了电缆的抗拉性能，保证整体强度。
3、本发明通过采用散热性防火结构，在散热性上，在弹性橡胶与缆芯护套之间填充有导热硅脂，导热硅脂其良好的导热性以及绝缘性，能够在保证安全的前提下对缆芯的温度进行导出，而第二凸块、第一内管和第一凸块均为氮化铝材质，能够将导热硅脂吸附的热量通过氮化铝排出至电缆外部，避免缆芯部位热量的堆积影响电缆的使用寿命，同时在外管的外壁涂有耐高温层，耐高温层为高温纳米复合涂料，配合高温密封加强剂紧密的附着于外管表面，一方面能够对外部温度进行阻绝，另一方面能够起到阻燃效果，安全性得到提高。
附图说明
图1为本发明的整体正面剖视图；
图2为本发明的图1中A区域局部放大图；
图3为本发明的护套内部结构示意图；
图4为本发明的电缆外部结构示意图；
图5为本发明的电缆连接处内部结构示意图；
图6为本发明的图5中B区域局部放大图。
图中：1、外管；2、第一内管；3、第二内管；4、耐磨防腐层；5、耐高温层；6、第一护套；7、第二护套；8、缆芯；9、导热硅脂；10、弹性橡胶；11、弹簧金属片；12、空腔；13、第一凸块；14、第一凹槽；15、第二凸块；16、第二凹槽；17、导热片；18、环氧树脂；19、屏蔽层；20、绝缘层；21、芳纶长丝；22、波纹套；23、塑料泡沫环；24、延伸筒；25、固定槽；26、缓冲腔；27、固定环。
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。
请参阅图1-6，本发明提供的一种实施例：一种高强度耐磨耐高温的电缆及其使用方法，包括外管1，外管1的内部设置有第一内管2，第一内管2的内部设置有第二内管3，第一内管2的外壁设有若干呈环形均匀分布的第一凹槽14，第一内管2的内壁设有若干呈环形均匀分布的第二凹槽16，第二内管3内部的中间位置处设置有第一护套6，第一护套6的外部设有六个呈环状均匀分布的弹性橡胶10，弹性橡胶10之间均设置有第二护套7，第一护套6和第二护套7的内部均设置有缆芯8，外管1的一端设置有延伸筒24，外管1的另一端设置有固定槽25，且延伸筒24与固定槽25相适配，两个外管1之间设置有波纹套22，且波纹套22分别与外管1通过密封胶固定。
进一步，外管1的内壁设有若干呈环形均匀分布的第一凸块13，第一凸块13延伸至第一凹槽14的内部，且第一凸块13与第一凹槽14滑动连接，第二内管3的外部设有若干呈环形均匀分布的第二凸块15，第二凸块15延伸至第二凹槽16的内部，且第二凸块15与第二凹槽16滑动连接，第一凸块13和第一凹槽14的数量大于第二凸块15和第二凹槽16，且间距小于第二凸块15和第二凹槽16，在对扭动所产生的力进行缓解时，能够形成阻尼式相对转动，第一凸块13和第一凹槽14的配合能够对瞬间产生的扭力进行缓解，而第二凸块15和第二凹槽16能够对后续产生的扭力进行抵消，一方面有效地对内部缆芯8形成防护，另一方面保证了整体结构不发生变形，有效提高电缆的使用寿命。
进一步，外管1靠近延伸筒24的一端设置有塑料泡沫环23，且塑料泡沫环23与外管1粘连固定，延伸筒24的内侧设置有缓冲腔26，缓冲腔26设置有五个，且缓冲腔26依次分布，固定槽25的内部设置有固定环27，固定环27设置有五个，且固定环27与缓冲腔26相适配，在电缆发生拉伸时，首先固定环27迅速接触至延伸筒24，在弹性结构下形成一级缓冲，对瞬间拉力形成初步缓解，同时对两个电缆之间的塑料泡沫环23产生拉扯，表面的多孔弹性结构形成对拉力的二级缓冲，最后由于波纹套22为波纹拉伸结构，本体在两个电缆的拉动下发生延伸，延伸过程中发生弹性形变，形成三级缓冲，通过三者的互相配合，形成对拉力的快速缓解，进一步提高了电缆的抗拉性能，保证整体强度。
进一步，第二护套7与弹性橡胶10之间填充有导热硅脂9，外管1内壁的内部设有若干呈环状均匀分布的导热片17，导热硅脂9其良好的导热性以及绝缘性，能够在保证安全的前提下对缆芯8的温度进行导出，第二凸块15、第一内管2和第一凸块13均为氮化铝材质，能够将导热硅脂9吸附的热量通过氮化铝排出至电缆外部，避免缆芯8部位热量的堆积影响电缆的使用寿命。
进一步，外管1的外壁设置有耐磨防腐层4，且耐磨防腐层4与外管1粘连固定，耐磨防腐层4的外壁设置有耐高温层5，耐磨防腐层4牌号为TS612抗冲击耐磨涂层，由高性能耐磨骨料包括碳化硅、氧化铝、金刚砂等，与高分子材料进行复合得到的高性能耐磨抗冲击聚合材料耐水性好、粘接力强度高、耐磨抗冲击性能优异，耐高温层为高温纳米复合涂料，牌号-GN201D，配合高温密封加强剂紧密的附着于外管表面，一方面能够对外部温度进行阻绝，另一方面能够起到阻燃效果，安全性得到提高。
进一步，第一护套6和第二护套7均由环氧树脂18、屏蔽层19和绝缘层20组成，环氧树脂18位于第一护套6和第二护套7的外部，屏蔽层19位于环氧树脂18的内部，绝缘层20位于屏蔽层19的内部，缆芯8与绝缘层20之间填充有芳纶长丝21，环氧树脂18在外部形成弹性保护，屏蔽层19为蒙乃尔丝，能够避免外界的电磁干扰，绝缘层20为聚酰亚胺薄膜，为安全性提供保障，所填充的芳纶长丝21能够进一步对内部缆芯8之间形成防护。
进一步，弹性橡胶10的内部设置有弹簧金属片11，弹簧金属片11设置有六个，且弹簧金属片11的两端与弹性橡胶10固定连接，弹簧金属片11之间设置有空腔12，弹性橡胶10与弹簧金属片11相配合，一方面能够为护套之间空间形成填充，避免传统填充料提高整体重量，另一方面内部的弹簧金属片11能够在缆芯8之间形成缓冲，避免互相接触产生磨损。
高强度耐磨耐高温的电缆的使用方法，包括如下步骤：
步骤一、在安装前，将塑料泡沫环23粘连在靠近延伸筒24的一端，由于本体微弹性材料，通过挤压插接的方式即可令一个电缆上的延伸筒24延伸至另一个电缆上的固定槽25，使得每个固定环27均位于缓冲腔26的内部，最后将波纹套22移动至两个电缆的连接处，使用密封胶固定；
步骤二、对装有缆芯8的第一护套6和第二护套7与第二内管3进行安装，将第一护套6插入至第二内管3内部的中间位置处，使其位于若干弹性橡胶10的中心位置，之后将其余第二护套7分别沿弹性橡胶10之间的缝隙进行插入；
步骤三、因环境恶劣导致电缆发生扭动，第一凸块13与第一凹槽14之间的空间能够对距离扭动产生的扭力进行缓解，避免直接对电缆本体产生作用力，那么在对扭动所产生的力进行缓解时，能够形成阻尼式相对转动，第一凸块13和第一凹槽14的配合能够对瞬间产生的扭力进行缓解，而第二凸块15和第二凹槽16能够对后续产生的扭力进行抵消；
步骤四、在电缆发生拉伸时，首先固定环27迅速接触至延伸筒24，在弹性结构下形成一级缓冲，对瞬间拉力形成初步缓解，同时对两个电缆之间的塑料泡沫环23产生拉扯，表面的多孔弹性结构形成对拉力的二级缓冲，最后由于波纹套22为波纹拉伸结构，本体在两个电缆的拉动下发生延伸，延伸过程中发生弹性形变，形成三级缓冲。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (5)
1.一种高强度耐磨耐高温的电缆，包括外管(1)，其特征在于：所述外管(1)的内部设置有第一内管(2)，所述第一内管(2)的内部设置有第二内管(3)，所述第一内管(2)的外壁设有若干呈环形均匀分布的第一凹槽(14)，所述第一内管(2)的内壁设有若干呈环形均匀分布的第二凹槽(16)，所述第二内管(3)内部的中间位置处设置有第一护套(6)，所述第一护套(6)的外部设有六个呈环状均匀分布的弹性橡胶(10)，所述弹性橡胶(10)之间均设置有第二护套(7)，所述第一护套(6)和第二护套(7)的内部均设置有缆芯(8)，所述外管(1)的一端设置有延伸筒(24)，所述外管(1)的另一端设置有固定槽(25)，且延伸筒(24)与固定槽(25)相适配，两个所述外管(1)之间设置有波纹套(22)，且波纹套(22)分别与外管(1)通过密封胶固定，所述外管(1)的内壁设有若干呈环形均匀分布的第一凸块(13)，第一凸块(13)延伸至第一凹槽(14)的内部，且第一凸块(13)与第一凹槽(14)滑动连接，所述第二内管(3)的外部设有若干呈环形均匀分布的第二凸块(15)，第二凸块(15)延伸至第二凹槽(16)的内部，且第二凸块(15)与第二凹槽(16)滑动连接，所述第一凸块(13)和第一凹槽(14)的数量大于第二凸块(15)和第二凹槽(16)，且间距小于第二凸块(15)和第二凹槽(16)，所述外管(1)靠近延伸筒(24)的一端设置有塑料泡沫环(23)，且塑料泡沫环(23)与外管(1)粘连固定，所述延伸筒(24)的内侧设置有缓冲腔(26)，缓冲腔(26)设置有五个，且缓冲腔(26)依次分布，所述固定槽(25)的内部设置有固定环(27)，固定环(27)设置有五个，且固定环(27)与缓冲腔(26)相适配，所述第二护套(7)与弹性橡胶(10)之间填充有导热硅脂(9)，所述外管(1)内壁的内部设有若干呈环状均匀分布的导热片(17)。
2.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨耐高温的电缆，其特征在于：所述外管(1)的外壁设置有耐磨防腐层(4)，且耐磨防腐层(4)与外管(1)粘连固定，所述耐磨防腐层(4)的外壁设置有耐高温层(5)。
3.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨耐高温的电缆，其特征在于：所述第一护套(6)和第二护套(7)均由环氧树脂(18)、屏蔽层(19)和绝缘层(20)组成，所述环氧树脂(18)位于第一护套(6)和第二护套(7)的外部，所述屏蔽层(19)位于环氧树脂(18)的内部，所述绝缘层(20)位于屏蔽层(19)的内部，所述缆芯(8)与绝缘层(20)之间填充有芳纶长丝(21)。
4.根据权利要求1所述的一种高强度耐磨耐高温的电缆，其特征在于：所述弹性橡胶(10)的内部设置有弹簧金属片(11)，弹簧金属片(11)设置有六个，且弹簧金属片(11)的两端与弹性橡胶(10)固定连接，所述弹簧金属片(11)之间设置有空腔(12)。
5.基于权利要求1-4任意一项所述高强度耐磨耐高温的电缆的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、在安装前，将塑料泡沫环(23)粘连在靠近延伸筒(24)的一端，由于本体微弹性材料，通过挤压插接的方式即可令一个电缆上的延伸筒(24)延伸至另一个电缆上的固定槽(25)，使得每个固定环(27)均位于缓冲腔(26)的内部，最后将波纹套(22)移动至两个电缆的连接处，使用密封胶固定；
步骤二、对装有缆芯(8)的第一护套(6)和第二护套(7)与第二内管(3)进行安装，将第一护套(6)插入至第二内管(3)内部的中间位置处，使其位于若干弹性橡胶(10)的中心位置，之后将其余第二护套(7)分别沿弹性橡胶(10)之间的缝隙进行插入；
步骤三、因环境恶劣导致电缆发生扭动，第一凸块(13)与第一凹槽(14)之间的空间能够对距离扭动产生的扭力进行缓解，避免直接对电缆本体产生作用力，那么在对扭动所产生的力进行缓解时，能够形成阻尼式相对转动，第一凸块(13)和第一凹槽(14)的配合能够对瞬间产生的扭力进行缓解，而第二凸块(15)和第二凹槽(16)能够对后续产生的扭力进行抵消；
步骤四、在电缆发生拉伸时，首先固定环(27)迅速接触至延伸筒(24)，在弹性结构下形成一级缓冲，对瞬间拉力形成初步缓解，同时对两个电缆之间的塑料泡沫环(23)产生拉扯，表面的多孔弹性结构形成对拉力的二级缓冲，最后由于波纹套(22)为波纹拉伸结构，本体在两个电缆的拉动下发生延伸，延伸过程中发生弹性形变，形成三级缓冲。
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Denomination of invention: A high-strength, wear-resistant, and high-temperature resistant cable and its usage method Granted publication date: 20230307 Pledgee: Wuxi rural commercial bank Limited by Share Ltd. Yixing branch Pledgor: Jiangsu Hongyun Cable Co.,Ltd. Registration number: Y2024980017049 |