CN113192672B - 一种非牛顿流体电缆及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
一种非牛顿流体电缆，包括电缆芯，所述电缆芯由若干导线绞合而成；所述电缆芯外设有加强纤维绕包层，所述加强纤维绕包层外设有阻水层，所述阻水层的外设有防水层A，所述防水层A外设有聚乙烯醇颗粒层，所述聚乙烯醇颗粒层内设有若干加热电阻丝，聚乙烯醇颗粒内包裹有水，聚乙烯醇颗粒在60摄氏度以下不溶解于水，所述聚乙烯醇颗粒层外设有防水层B，所述防水层B外设有隔热层，所述隔热层外设有护套层。本发明通过对电缆内部结构设计和安装工艺的改进，解决了非牛顿流体设于电缆内影响后续外护套挤包、运输以及安装的问题。
Description
技术领域
本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种非牛顿流体电缆及其安装方法。
背景技术
在非牛顿流体的流动状态方程中，如果1<n<∞，称为胀塑性流动。其剪切应力与剪切速率的关系曲线通过原点，偏离ε轴向上弯曲。随剪切应力或剪切速率的增大，表观黏度η逐渐增大。直观表现就是：当遇到极大的瞬间冲击力时，胀塑性非牛顿流体会变得十分坚硬，这样就可以抵御冲击。利用这样的性质，很多电缆内设有非牛顿流体，来提高电缆的抗冲击性，从而可以有效的保护内部的电缆芯。
但是实际生产和使用中存在如下问题：非牛顿流体的常态是具有较强流动性的，生产过程中将其包裹在电缆中，会使后续的外护套挤包不均匀，废品率提高，增加生产成本，如果在非牛顿流体表面包裹较硬的绕包层再挤包护套，会使电缆弯曲半径较大，不方便电缆的收卷运输，安装需要截断电缆时流体会流出，导致安装也十分不方便。
现有技术中，没有如何设置非牛顿流体层，且避免以上问题方法的公开，因此设计一种含有非牛顿流体的电缆，且能够避免以上问题，是具有重要意义的。
发明内容
为了满足上述要求，本发明提供一种非牛顿流体电缆及其安装方法，通过对电缆内部结构设计和安装工艺的改进，解决了非牛顿流体设于电缆内影响后续外护套挤包、运输以及安装的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种非牛顿流体电缆，包括电缆芯，所述电缆芯由若干导线绞合而成；
所述电缆芯外设有加强纤维绕包层，所述加强纤维绕包层外设有阻水层，所述阻水层的外设有防水层A，所述防水层A外设有聚乙烯醇颗粒层，所述聚乙烯醇颗粒层内设有若干加热电阻丝，聚乙烯醇颗粒内包裹有水，聚乙烯醇颗粒在60摄氏度以下不溶解于水，所述聚乙烯醇颗粒层外设有防水层B，所述防水层B外设有隔热层，所述隔热层外设有护套层。
优选的，加强纤维绕包层材质为高强度尼龙或玄武岩纤维。
优选的，所述阻水层为阻水纱或阻水粉。
优选的，防水层A和防水层B材质为交联聚乙烯、聚四氟乙烯或聚丙烯中任意一种。
优选的，聚乙烯醇颗粒的醇解度不低于85%。
进一步优选的，聚乙烯醇颗粒的醇解度为90%-98%。
优选的，水占聚乙烯醇颗粒总体积的40%-75%。
优选的，隔热层材质为玻璃纤维，酚醛纤维或硅酸铝纤维中任意一种。
优选的，所述护套层材质为高温硫化硅橡胶或聚氨酯。
非牛顿流体电缆的安装方法：电缆铺设到预定位置后，将电缆两端封闭，将电阻丝接入加热设备，对电缆进行加热，加热温度为60-80摄氏度，同时在电缆表面放置超声波发生器，功率不低于50W，超声波发生器在电缆表面缓慢移动，速度不高于1m/min。
在未铺设状态下，水被包裹在聚乙烯醇颗粒内，因此电缆的内部都是固体，方便后续材料的绕包，护套层的挤包，以及生产后电缆的绕卷、安装，隔热层防止挤包外护套时的高温使聚乙烯醇提前溶解于水。
铺设完毕后，首先对电缆进行加热，增加聚乙烯醇在水中的溶解性，使聚乙烯醇颗粒溶解于水，形成聚乙烯醇的水溶液，通过超声波发生器使内部的水高速震荡，加快溶解速率，且使聚乙烯醇溶解均匀。
聚乙烯醇的水溶液是典型的非牛顿流体，且不会在温度降低后从水中析出。
本发明的有益效果是：通过对电缆内部结构设计和安装工艺的改进，解决了非牛顿流体设于电缆内影响后续外护套挤包、运输以及安装的问题。
附图说明
下面结合附图和实例对本发明作进一步说明；
图1是本发明的结构示意图。
图中：1.导线，2.加强纤维绕包层，3.阻水层，4.防水层A，5.聚乙烯醇颗粒层，6.加热电阻丝，7.防水层B，8.隔热层，9.护套层。
具体实施方式
实例1
图1中是一种非牛顿流体电缆，图中：1.导线，2.加强纤维绕包层，3.阻水层，4.防水层A，5.聚乙烯醇颗粒层，6.加热电阻丝，7.防水层B，8.隔热层，9.护套层。包括电缆芯，所述电缆芯由若干导线绞合而成；
所述电缆芯外设有加强纤维绕包层，所述加强纤维绕包层外设有阻水层，所述阻水层的外设有防水层A，所述防水层A外设有聚乙烯醇颗粒层，所述聚乙烯醇颗粒层内设有若干加热电阻丝，聚乙烯醇颗粒内包裹有水，聚乙烯醇颗粒在60摄氏度以下不溶解于水，所述聚乙烯醇颗粒层外设有防水层B，所述防水层B外设有隔热层，所述隔热层外设有护套层。
本实例中，加强纤维绕包层材质为高强度尼龙。
本实例中，所述阻水层为阻水纱。
本实例中，防水层A和防水层B材质为交联聚乙烯。
本实例中，聚乙烯醇颗粒的醇解度93%。
本实例中，水占聚乙烯醇颗粒总体积的70%。
本实例中，隔热层材质为玻璃纤维。
本实例中，所述护套层材质为高温硫化硅橡胶。
本实例非牛顿流体电缆的安装方法：电缆铺设到预定位置后，将电缆两端封闭，将电阻丝接入加热设备，对电缆进行加热，加热温度为70摄氏度，同时在电缆表面放置超声波发生器，功率500W，超声波发生器以0.2m/min在电缆表面缓慢移动。
实例2
图1中是一种非牛顿流体电缆，图中：1.导线，2.加强纤维绕包层，3.阻水层，4.防水层A，5.聚乙烯醇颗粒层，6.加热电阻丝，7.防水层B，8.隔热层，9.护套层。包括电缆芯，所述电缆芯由若干导线绞合而成；
所述电缆芯外设有加强纤维绕包层，所述加强纤维绕包层外设有阻水层，所述阻水层的外设有防水层A，所述防水层A外设有聚乙烯醇颗粒层，所述聚乙烯醇颗粒层内设有若干加热电阻丝，聚乙烯醇颗粒内包裹有水，聚乙烯醇颗粒在60摄氏度以下不溶解于水，所述聚乙烯醇颗粒层外设有防水层B，所述防水层B外设有隔热层，所述隔热层外设有护套层。
本实例中，加强纤维绕包层材质为玄武岩纤维。
本实例中，所述阻水层为阻水粉。
本实例中，防水层A和防水层B材质为聚四氟乙烯。
本实例中，聚乙烯醇颗粒的醇解度91%。
本实例中，水占聚乙烯醇颗粒总体积的65%。
本实例中，隔热层材质为硅酸铝纤维。
本实例中，所述护套层材质为聚氨酯。
非牛顿流体电缆的安装方法：电缆铺设到预定位置后，将电缆两端封闭，将电阻丝接入加热设备，对电缆进行加热，加热温度为65摄氏度，同时在电缆表面放置超声波发生器，功率500W，超声波发生器以0.1m/min在电缆表面缓慢移动。
Claims (10)
1.一种非牛顿流体电缆，包括电缆芯，所述电缆芯由若干导线绞合而成；其特征是：所述电缆芯外设有加强纤维绕包层，所述加强纤维绕包层外设有阻水层，所述阻水层的外设有防水层A，所述防水层A外设有聚乙烯醇颗粒层，所述聚乙烯醇颗粒层内设有若干加热电阻丝，聚乙烯醇颗粒内包裹有水，聚乙烯醇颗粒在60摄氏度以下不溶解于水，所述聚乙烯醇颗粒层外设有防水层B，所述防水层B外设有隔热层，所述隔热层外设有护套层。
2.根据权利要求1所述的一种非牛顿流体电缆，其特征是：加强纤维绕包层材质为高强度尼龙或玄武岩纤维。
3.根据权利要求1所述的一种非牛顿流体电缆，其特征是：所述阻水层为阻水纱或阻水粉。
4.根据权利要求1所述的一种非牛顿流体电缆，其特征是：防水层A和防水层B材质为交联聚乙烯、聚四氟乙烯或聚丙烯中任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种非牛顿流体电缆，其特征是：聚乙烯醇颗粒的醇解度不低于85%。
6.根据权利要求5所述的一种非牛顿流体电缆，其特征是：聚乙烯醇颗粒的醇解度为90%-98%。
7.根据权利要求1所述的一种非牛顿流体电缆，其特征是：水占聚乙烯醇颗粒总体积的40%-75%。
8.根据权利要求1所述的一种非牛顿流体电缆，其特征是：隔热层材质为玻璃纤维，酚醛纤维或硅酸铝纤维中任意一种。
9.根据权利要求1所述的一种非牛顿流体电缆，其特征是：所述护套层材质为高温硫化硅橡胶或聚氨酯。
10.权利要求1所述非牛顿流体电缆的安装方法，其特征是：电缆铺设到预定位置后，将电缆两端封闭，将加热电阻丝接入加热设备，对电缆进行加热，加热温度为60-80摄氏度，同时在电缆表面放置超声波发生器，功率不低于50W，超声波发生器在电缆表面缓慢移动，速度不高于1m/min。
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