CN113241214B - 一种矿物绝缘电缆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种矿物绝缘电缆,包括为扁平状的电缆主体;所述电缆主体包括主干缆体、以及包裹若干主干电缆的外护套;所述主干缆体由第一单股铜杆、第二单股铜杆、氧化镁粉体填充层和无缝铜管组成;所述第一单股铜杆和第二单股铜杆相间隔设置,无缝铜管包裹第一单股铜杆和第二单股铜杆,所述氧化镁粉体填充层填充于无缝铜管与第一单股铜杆和第二单股铜杆之间的间隙。本发明通过将2根单股铜杆集成式的制成一扁平状的矿物绝缘电缆,解决现有电缆单根敷设的问题,实现多跟导电线缆一同敷设,缩短敷设时间。区别于现有扁平矿物电缆是采用多根矿物绝缘缆线组合生产的制备方式,降低成缆难度,工艺更为简单、且对生产设备的要求交底,稍微改进即可。
Description
技术领域
本发明属于矿物绝缘电缆技术领域,具体涉及一种矿物绝缘电缆及其制备方法。
背景技术
重载BTTZ矿物绝缘电缆,具有不燃、无烟、无毒和耐火等特性。BTTZ的适用范围很广,尤其在人流密集的公共场所、易发生火灾的危险场所,如高层建筑、机场、地铁、天然气厂、化工厂、炼油厂、海上石油平台等。
经申请人研究发现,现有矿物绝缘电缆存在如下问题:
由于矿物绝缘电缆是单根制作的,应用于高层建筑、地铁时,需要重复的对多跟矿物绝缘电缆进行敷设作业,且敷设过程中,容易对矿物绝缘电缆的外层造成损伤。一旦铜护套破损,会导致氧化镁粉末绝缘性能的下降,且故障部位难排查。
公开号为CN201820315839.8的实用新型专利《一种柔性矿物绝缘电缆》,其包括外保护套,所述外保护套左右两侧分别设置有弹力绳和弹性环,所述外保护套外表面设置有第一色环和第二色环。本实用新型结构简单,由多个线芯构成,可以增大载流,提高电能的输送效率,线芯被减震橡胶垫包裹,橡胶垫可以缓冲线芯所受到的压力,保护线芯,同时也有固定作用,使电缆寿命更长,第一色环和第二色环的设置可以在没有直尺的情况下估算电缆长度,电缆顶端还设置有弹力绳和弹性环,可以更好的固定电缆线和线盘。
公开号为CN201921867587.0的实用新型专利《扁平铜护套矿物质绝缘防火电缆》,其包括一种扁平铜护套矿物质绝缘防火电缆,包括导体组,导体组外侧依次包有隔氧层和低烟无卤护套,导体组与隔氧层之间设有加强件,导体组包括多个依次排列的导体,每一导体外侧依次包有耐火层、硅橡胶绝缘层和镀锌钢丝编织屏蔽层,隔氧层与导体组之间设有铜护套;三角架插入到相邻的两个导体之间。
公开号为CN202020304127.3的实用新型专利《一种高楼用的矿物绝缘电缆》,其包括为扁平状的电缆主体;所述电缆主体包括若干横向间隔排列的主干电缆、以及包裹若干主干电缆的耐磨层;所述主干电缆包括由内自外依次设置的主干缆体、内护套、金属编制层和外护套;所述主干缆体包括由内自外依次设置的单股铜杆、氧化镁粉体填充层和无缝铜管。
现有扁平矿物电缆是采用多根矿物绝缘缆线组合生产的制备方式。对于矿物绝缘缆线的单线生产是较为简单的,矿物绝缘缆线单线生产后多收卷存放,在生产扁平矿物电缆时,还需要将收卷的矿物绝缘电缆进线校直,导致将多根相互独立的矿物绝缘缆线组合制备扁平矿物电缆的难度较大,工艺繁琐、且对生产设备的要求高。
发明内容
本发明的目的是要解决上述的技术问题,提供一种矿物绝缘电缆及其制备方法。
为了解决上述问题,本发明按以下技术方案予以实现的:
第一方面,本发明提供了一种矿物绝缘电缆,包括为扁平状的电缆主体;
所述电缆主体包括主干缆体、以及包裹若干主干电缆的外护套;
所述主干缆体由第一单股铜杆、第二单股铜杆、氧化镁粉体填充层和无缝铜管组成;
所述第一单股铜杆和第二单股铜杆相间隔设置,无缝铜管包裹第一单股铜杆和第二单股铜杆,所述氧化镁粉体填充层填充于无缝铜管与第一单股铜杆和第二单股铜杆之间的间隙。
结合第一方面,本发明还提供了第一方面的第1种实施方式,所述氧化镁填充层包括:
多个第一氧化镁管柱,多个第一氧化镁管柱套接在第一单股铜杆上,并沿第一单股铜杆的轴线方向依次等距间隔排列;
多个第二氧化镁管柱,多个第二氧化镁管柱套接在第一单股铜杆上,并沿第二单股铜杆的轴线方向依次等距间隔排列;
氧化镁粉体,其密实填充在无缝铜管与第一单股铜杆和第二单股铜杆之间的间隙、以及密实填充无缝铜管与第一氧化镁管柱与第二氧化镁管柱之间的间隙;
其中,多个第一氧化镁管柱对应的卡接多个第二氧化镁管柱,以将第一单股铜杆和第二单股铜杆相固定。
结合第一方面,本发明还提供了第一方面的第2种实施方式,任意两个相邻的第一氧化镁管柱的间距为4~6m;
任意两个相邻的第二氧化镁管柱的间距为4~6m。
结合第一方面,本发明还提供了第一方面的第3种实施方式,所述第一氧化镁管柱为两个互为对称的第一半圆柱装配而成,所述第一半圆柱的矩形侧面上包含有凹设的适配第一单股铜杆的凹槽;
所述第二氧化镁管柱为两个互为对称的第二半圆柱装配而成,所述第二半圆柱的矩形侧面上包含有凹设的适配第二单股铜杆的凹槽;
其中,所述第一氧化镁管柱设置有卡柱部,所述第二氧化镁管柱设置有适配卡柱部的卡合部,所述卡柱部与卡合部的相互卡接,以固定连接第一氧化镁管柱和第二氧化镁管柱。
结合第一方面,本发明还提供了第一方面的第4种实施方式,所述卡柱部包括板状基体,板状基体自第一氧化镁管柱的侧壁向外延伸;在板状基体的底部设置有卡槽,在板状基体顶部的左右两侧分别设置有竖直向下的卡爪;
所述卡合部包括块状基座,块状基座对应板状基体设置在第二氧化镁管柱的侧壁上;在块状基座的中部设置有一适配板状基体的嵌槽,嵌槽使块状基座的顶部和中部均呈敞口状,且所述嵌槽的底部呈阶梯状结构,在块状基座的顶部设置有适配卡爪的限位槽;
其中,所述板状基体嵌入块状基体的嵌槽中,板状基体的卡爪限位卡接在块状基座的限位槽上,板状基体底部的卡槽固定卡设在块状基座的嵌槽底部。
结合第一方面,本发明还提供了第一方面的第5种实施方式,所述卡柱部与第一半圆柱一体成型设置,所述卡合部与第二半圆柱一体成型设置。
结合第一方面,本发明还提供了第一方面的第6种实施方式,其中一第一半圆柱的矩形侧面设置有条形孔,在另一第一半圆柱的矩形侧面上设置有适配条形孔的凸柱,通过将凸柱紧配塞设于条形孔中,以将两个第一半圆柱装配成第一氧化镁管柱;
其中一第二半圆柱的矩形侧面设置有条形孔,在另一第二半圆柱的矩形侧面上设置有适配条形孔的凸柱,通过将凸柱紧配塞设于条形孔中,以将两个第二半圆柱装配成第二氧化镁管柱。
结合第一方面,本发明还提供了第一方面的第7种实施方式,所述第一氧化镁管柱的顶部和底部均设置为圆弧形结构,所述第二氧化镁管柱的顶部和底部均设置为圆弧形结构。
结合第一方面,本发明还提供了第一方面的第8种实施方式,所述铜管的中部均有外向内凹设,铜管压紧氧化镁粉体使氧化镁粉体更为密实,且减少氧化镁粉体的用量。
第二方面,本发明还通了第一方面所述的矿物绝缘电缆的制备方法,包括以下步骤:
(1)预处理:去除第一单股铜杆、第二单股铜杆和铜带的表面杂质,以及对氧化镁粉体、第一氧化镁管柱和第二氧化镁管柱烘干去湿;
(2)铜管定型:将铜带送入定型模具中,将铜带卷成扁平管状得到管状铜带,然后将第一单股铜杆和第二单股铜杆校直并穿入管状铜带,第一单股铜杆和第二单股铜杆相间隔设置,通过定芯模具分别使第一单股铜杆和第二单股铜杆与管状铜带的位置相间隔并相对固定;
(3)氧化镁灌装:通过灌粉设备将氧化镁粉体填充至铜杆与管状铜带的中间,在填充氧化镁粉体的过程中,利用机械设备按预设距离,依次在铜杆上套接第一氧化镁管柱和第二氧化镁管柱,并将第一氧化镁管柱与第二氧化镁管柱相互卡接固定,通过焊接设备将管状铜带焊接成扁平铜管;
本步骤在铜管和铜杆之间形成氧化镁填充层,得到电缆半成品;
(4)粗轧:将步骤(3)的带有氧化镁填充层的电缆半成品通过轧机进行粗轧;
(5)退火:采用将粗轧后的电缆半成品进行退火工序;
(6)精轧和退火:对步骤(5)的电缆半成品经过多道精轧和退火工序,直至电缆半成品的结构尺寸达到要求规格;
(7)挤包外护套:校直步骤(6)的电缆半成品,将电缆半成品输入挤出模具中,在电缆半成品的铜护套上挤包外护套,通过冷却水槽进行冷却成型后绕上收线盘收卷,即得矿物绝缘电缆成品。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明的矿物绝缘电缆的主干缆体由第一单股铜杆、第二单股铜杆、氧化镁粉体填充层和无缝铜管组成。所述氧化镁填充层密实无缝隙的填充在缆芯与铜管之间,实现电缆的绝缘、耐火耐高温性能,且氧化镁填充层属于无机填充材料,因而不存在绝缘老化的问题,使用寿命可达到普通电缆的3倍以上。
2、本发明通过将2根单股铜杆集成式的制成一扁平状的矿物绝缘电缆,解决现有电缆单根敷设的问题,实现多跟导电线缆一同敷设,缩短敷设时间。另一方面,2根电缆非单线成缆工艺制备而成,而是直接一步制成扁平状电缆。区别于现有扁平矿物电缆是采用多根矿物绝缘缆线组合生产的制备方式,降低成缆难度,工艺更为简单、且对生产设备的要求交底,稍微改进即可。
3、本发明在成缆时,通过一外护套包覆主干缆体,提高电缆的机械强度,且有效防止电缆在施工过程中磨损等损伤。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,其中:
图1是本发明的绝缘矿物电缆的横切面图;
图2是本发明的主干缆体的立体示意图;
图3是本发明的主干缆体的纵向切面示意图;
图4是本发明的主干缆体的局部切面图;
图5是本发明的第一氧化镁管柱和第二氧化镁管柱的卡接装配示意图;
图6是本发明的第一氧化镁管柱的组成示意图;
图7是本发明的第二氧化镁管柱的组成示意图;
图中:
10-第一单股铜杆;
20-第二单股铜杆;
30-氧化镁粉体;
40-第一氧化镁管柱、41-第一半圆柱、42-卡柱部、421-板状基体、422-卡爪、423-卡槽;
50-第二氧化镁管柱、51-第二半圆柱、52-卡合部、521-块状基座、522-嵌槽、523-限位槽;
60-铜管;
70-外护套。
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~图7所示,本发明所述的一种矿物绝缘电缆的优选结构。
如图1所示,所述矿物绝缘电缆包括为扁平状的电缆主体,所述电缆主体包括主干缆体、以及包裹若干主干电缆的外护套70。其中,所述主干缆体由第一单股铜杆10、第二单股铜杆20、氧化镁粉体填充层和无缝铜管60组成;所述第一单股铜杆10和第二单股铜杆20相间隔设置,无缝铜管60包裹第一单股铜杆10和第二单股铜杆20。
在无缝铜管60与第一单股铜杆10和第二单股铜杆20之间的间隙填充所述氧化镁粉体填充层,实现矿物绝缘电缆的绝缘、耐火耐高温性能,且氧化镁填充层属于无机填充材料,与铜管60和铜杆的结合,矿物绝缘防火电缆全部由无机材料构成,极大提高防绝缘老化的问题,使用寿命可达到普通电缆的3倍以上。
如图3所示,所述氧化镁填充层包括多个第一氧化镁管柱40、多个第二氧化镁和氧化镁粉体30。为此,本发明采用氧化镁充层为氧化镁粉体30和氧化镁管柱依次间隔排列构成。通过氧化镁粉体30与氧化镁管柱的结合,无须在整条矿物绝缘电缆上装配氧化镁管柱,减少氧化镁管柱的数量,减少成本和工序时间。利用氧化镁管体在一定程度上阻挡氧化镁粉体30的潮湿长度蔓延,保护其他的电缆段。提供更充分的时间让工作人员检修,及时处理事故部分的电缆段,避免整根电缆无法使用。
在本发明中,所述第一单股铜杆10、第二单股铜杆20为铜杆制成的单股铜导体,铜杆符合相应的国家标准的要求。其中,氧化镁粉体30同样需要符合相应的标准要求,氧化镁含量必须大于96%,且不得含有铁金属等极性物质。另一方面,铜带需要符合《GB-T 11091-2014电缆用铜带》的要求。
如图4所示,所述多个第一氧化镁管柱40套接在第一单股铜杆10上,并沿第一单股铜杆10的轴线方向依次等距间隔排列。所述多个第二氧化镁管柱50套接在第一单股铜杆10上,并沿第二单股铜杆20的轴线方向依次等距间隔排列。所述氧化镁粉体30,其密实填充在无缝铜管60与第一单股铜杆10和第二单股铜杆20之间的间隙、以及密实填充无缝铜管60与第一氧化镁管柱40与第二氧化镁管柱50之间的间隙。
其中,多个第一氧化镁管柱40对应的卡接多个第二氧化镁管柱50,以将第一单股铜杆10和第二单股铜杆20相固定。
现有的电缆生产设备的定芯模具,难以保持两根或多根单股铜杆的间距固定,特别在大长度BTTZ电缆的生产。铜杆的偏心,会导致氧化镁粉体30填充的绝缘层,产生后拨不均匀的问题,工艺稍有差池便会击穿,亦影响电缆的各项性能。而本发明通过间隔设置的第一氧化镁管柱40、第二氧化镁管柱50保持铜杆在扁平状铜管60内的合适位置,进一步的,通过第一氧化第一氧化镁管柱40和第二氧化镁管柱50的相互卡接,以将第一单股铜杆10和第二单股铜杆20相固定。有利第一单股铜杆10和第二单股铜与铜管60之间的氧化镁粉体30的填充均匀,避免产生厚薄不均,保证两者均有相同的绝缘耐火等性能,更有利于在后续轧制过程中保证成品外径保持一致。
优选地,任意两个相邻的第一氧化镁管柱40的间距为4~6m;任意两个相邻的第二氧化镁管柱50的间距为4~6m。该间隔下的氧化镁管柱的分布,氧化镁管柱数量合理且不多,便于缩短生产时间和成本,无需预制大量的氧化镁管柱。
具体的,第一氧化镁管柱40和第二氧化镁管柱50的长度,以及任意两个相邻的氧化镁管柱的间距,是本领域的技术人员根据电缆的具体应用场景进行选择和设计的,以上仅为本发明给出的优选实施方式。
如图5~图7所示,其示出了本发明的第一氧化镁管柱40和第二氧化镁管柱50的优选结构。
如图6所示,所述第一氧化镁管柱40为两个互为对称的第一半圆柱41装配而成,所述第一半圆柱41的矩形侧面上包含有凹设的适配第一单股铜杆10的凹槽。所述第二氧化镁管柱50为两个互为对称的第二半圆柱51装配而成,所述第二半圆柱51的矩形侧面上包含有凹设的适配第二单股铜杆20的凹槽。
其中,所述第一氧化镁管柱40设置有卡柱部42,所述第二氧化镁管柱50设置有适配卡柱部42的卡合部52,所述卡柱部42与卡合部52的相互卡接,以固定连接第一氧化镁管柱40和第二氧化镁管柱50。
具体的,其中一第一半圆柱41的矩形侧面设置有条形孔,在另一第一半圆柱41的矩形侧面上设置有适配条形孔的凸柱,通过将凸柱紧配塞设于条形孔中,以将两个第一半圆柱41装配成第一氧化镁管柱40。其中一第二半圆柱51的矩形侧面设置有条形孔,在另一第二半圆柱51的矩形侧面上设置有适配条形孔的凸柱,通过将凸柱紧配塞设于条形孔中,以将两个第二半圆柱51装配成第二氧化镁管柱50。
如图7所示,所述卡柱部42包括板状基体421,板状基体421自第一氧化镁管柱40的侧壁向外延伸;在板状基体421的底部设置有卡槽423,在板状基体421顶部的左右两侧分别设置有竖直向下的卡爪422。所述卡合部52包括块状基座521,块状基座521对应板状基体421设置在第二氧化镁管柱50的侧壁上;在块状基座521的中部设置有一适配板状基体421的嵌槽522,嵌槽522使块状基座521的顶部和中部均呈敞口状,且所述嵌槽522的底部呈阶梯状结构,在块状基座521的顶部设置有适配卡爪422的限位槽523。
其中,所述板状基体421嵌入块状基体的嵌槽522中,板状基体421的卡爪422限位卡接在块状基座521的限位槽523上,板状基体421底部的卡槽423固定卡设在块状基座521的嵌槽522底部。
通过此设计,第一氧化镁管柱40和第二氧化镁管柱50的通过简单牢靠的卡接结构进行卡接,第一氧化镁管柱40和第二氧化镁管柱50通过上下错位进行卡接,卡接完成后,即可牢靠的限制第一氧化镁管柱40和第二氧化镁管柱50的横向活动,将两者固定。
优选地,所述卡柱部42与第一半圆柱41一体成型设置,所述卡合部52与第二半圆柱51一体成型设置。在其中一种实施方式中,氧化镁管柱的原料为在氧化镁粉体30中加入纤维素、石蜡和硅油,经特定模具压制烧结而成,卡柱部42和卡合部52与氧化镁管柱一体成型,提高结构强度。
本发明优选地,如图6和图7所示,为了方便第一氧化镁管柱40和第二氧化镁管柱50在实际生产时的装配,第一氧化镁管柱40的卡柱部42包括第一卡柱体和第二卡柱体,第一卡柱体和第二卡柱体为相互对称的结构,第一卡柱体与其中一第一半圆柱41一体成型设置,第二卡柱体与另一第一半圆柱41一体成型设置,两个第一半圆柱41装配构成第一氧化镁管柱40时,第一卡柱体和第二卡柱体装配构成卡柱部42。
第二氧化镁管柱50的卡合部52包括第一卡合体和第二卡合体,第一卡合体和第二卡合体为相互对称的结构,第一卡合体与其中一第二半圆柱51一体成型设置,第二卡合体与另一第二半圆柱51一体成型设置,两个第二半圆柱51装配构成第二氧化镁管柱50时,第一卡合体和第二卡合体装配构成卡合部52。
本发明优选地,所述第一氧化镁管柱40的顶部和底部均设置为圆弧形结构,所述第二氧化镁管柱50的顶部和底部均设置为圆弧形结构。
通过此设计,在进行灌装氧化镁粉体30时,氧化镁粉体30不会堆积在氧化镁管柱上方端部,在重力的作用下会随着圆弧形结构往下流动填充。且氧化镁管柱的下方端部同样为圆弧形结构,尽可能减少填充间隙的产生。
如图1所示,所述铜管60的中部均有外向内凹设,铜管60压紧氧化镁粉体30使氧化镁粉体30更为密实,且减少氧化镁粉体30的用量。
优选地,所述外护套70采用耐磨电缆护套料制成,极大的提高电缆的耐磨性能,保护铜管60。在成缆时,通过一外护套70包覆主干缆体,提高电缆的机械强度,且有效防止电缆在施工过程中磨损等损伤。
实施例2
本发明还提供了用于制备实施例1的矿物绝缘电缆的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
(1)预处理:去除第一单股铜杆、第二单股铜杆和铜带的表面杂质,以及对氧化镁粉体、第一氧化镁管柱和第二氧化镁管柱烘干去湿;
其中,所述第一单股铜杆、第二单股铜杆为铜杆制成的单股铜导体,铜杆符合相应的国家标准的要求。其中,氧化镁粉体同样需要符合相应的标准要求,氧化镁含量必须大于96%,且不得含有铁金属等极性物质。另一方面,铜带需要符合《GB-T 11091-2014电缆用铜带》的要求。
(2)铜管定型:将铜带送入定型模具中,将铜带卷成扁平管状得到管状铜带,然后将第一单股铜杆和第二单股铜杆校直并穿入管状铜带,第一单股铜杆和第二单股铜杆相间隔设置,通过定芯模具分别使第一单股铜杆和第二单股铜杆与管状铜带的位置相间隔并相对固定。
需要说明的是,具体地的机械设备及相关的定型模具、定芯模具等,属于现有技术,均是本领域的技术人员可实现的,在此不对实现本方法的设备作过多陈述。
(3)氧化镁灌装:通过灌粉设备将氧化镁粉体填充至铜杆与管状铜带的中间,在填充氧化镁粉体的过程中,利用机械设备按预设距离,依次在铜杆上套接第一氧化镁管柱和第二氧化镁管柱,并将第一氧化镁管柱与第二氧化镁管柱相互卡接固定,通过焊接设备将管状铜带焊接成扁平铜管;
本步骤在铜管和铜杆之间形成氧化镁填充层,得到电缆半成品。
其中,氧化镁粉体的灌装通过自动灌装设备进行灌装,利用氧化镁粉体比重大的特性,实现倾斜灌装进入铜管中。自动灌装设备是本领域的现有技术,在此不过多说明。
而氧化镁管柱的自动化装配,也是本领域的现有技术,氧化镁管柱的自动装配已广泛应用在矿物绝缘电缆的生产中。通过自动化设备实现将两个半圆柱装配至单股铜杆的表面上,并将第一氧化镁管柱和第二氧化镁管柱进行上下相对位移,将两者卡接固定。对于氧化镁管柱的装配,是本领域的技术人员可实现的。
(4)粗轧:将步骤(3)的带有氧化镁填充层的电缆半成品通过轧机进行粗轧。
通过粗轧,轧机压实中间填充的氧化镁填充层的间隙,还具有牵引功能。
(5)退火:采用将粗轧后的电缆半成品进行退火工序。
根据现有工艺对电缆半成品进行高频退火,改变铜管和铜杆的金相结构,以使其具有相应的柔韧性。
(6)精轧和退火:对步骤(5)的电缆半成品经过多道精轧和退火工序,直至电缆半成品的结构尺寸达到要求规格。
本领域的技术人员根据按电缆的不同规格,可确定需要经过多少道粗轧、精轧和退火工序。
(7)挤包外护套:校直步骤(6)的电缆半成品,将电缆半成品输入挤出模具中,在电缆半成品的铜护套上挤包外护套,通过冷却水槽进行冷却成型后绕上收线盘收卷,即得矿物绝缘电缆成品。
在一种优选实施中,外护套采用改性聚醚醚酮复合材料,其具有高强度、高耐磨、高耐油、电绝缘性好、防辐射,同时具有低烟、无卤、阻燃等特性。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,故凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种矿物绝缘电缆,其特征在于,包括为扁平状的电缆主体;
所述电缆主体包括主干缆体、以及包裹若干主干电缆的外护套;
所述主干缆体由第一单股铜杆、第二单股铜杆、氧化镁粉体填充层和无缝铜管组成;
所述第一单股铜杆和第二单股铜杆相间隔设置,无缝铜管包裹第一单股铜杆和第二单股铜杆,所述氧化镁粉体填充层填充于无缝铜管与第一单股铜杆和第二单股铜杆之间的间隙;
其中,所述氧化镁粉体填充层包括:
多个第一氧化镁管柱,多个第一氧化镁管柱套接在第一单股铜杆上,并沿第一单股铜杆的轴线方向依次等距间隔排列;
多个第二氧化镁管柱,多个第二氧化镁管柱套接在第二单股铜杆上,并沿第二单股铜杆的轴线方向依次等距间隔排列;
氧化镁粉体,其密实填充在无缝铜管与第一单股铜杆、第二单股铜杆之间的间隙,以及密实填充无缝铜管与第一氧化镁管柱、第二氧化镁管柱之间的间隙;
其中,所述第一氧化镁管柱设置有卡柱部,所述第二氧化镁管柱设置有适配卡柱部的卡合部,所述卡柱部与卡合部的相互卡接,以固定连接第一氧化镁管柱和第二氧化镁管柱;
多个第一氧化镁管柱对应的卡接多个第二氧化镁管柱,以将第一单股铜杆和第二单股铜杆相固定。
2.根据权利要求1所述的矿物绝缘电缆,其特征在于:
任意两个相邻的第一氧化镁管柱的间距为4~6m;
任意两个相邻的第二氧化镁管柱的间距为4~6m。
3.根据权利要求1所述的矿物绝缘电缆,其特征在于:
所述第一氧化镁管柱为两个互为对称的第一半圆柱装配而成,所述第一半圆柱的矩形侧面上包含有凹设的适配第一单股铜杆的凹槽;
所述第二氧化镁管柱为两个互为对称的第二半圆柱装配而成,所述第二半圆柱的矩形侧面上包含有凹设的适配第二单股铜杆的凹槽。
4.根据权利要求3所述的矿物绝缘电缆,其特征在于:
所述卡柱部包括板状基体,板状基体自第一氧化镁管柱的侧壁向外延伸;在板状基体的底部设置有卡槽,在板状基体顶部的左右两侧分别设置有竖直向下的卡爪;
所述卡合部包括块状基座,块状基座对应板状基体设置在第二氧化镁管柱的侧壁上;在块状基座的中部设置有一适配板状基体的嵌槽,嵌槽使块状基座的顶部和中部均呈敞口状,且所述嵌槽的底部呈阶梯状结构,在块状基座的顶部设置有适配卡爪的限位槽;
其中,所述板状基体嵌入块状基座的嵌槽中,板状基体的卡爪限位卡接在块状基座的限位槽上,板状基体底部的卡槽固定卡设在块状基座的嵌槽底部。
5.根据权利要求4所述的矿物绝缘电缆,其特征在于:
所述卡柱部与第一半圆柱一体成型设置,所述卡合部与第二半圆柱一体成型设置。
6.根据权利要求3所述的矿物绝缘电缆,其特征在于:
其中一第一半圆柱的矩形侧面设置有条形孔,在另一第一半圆柱的矩形侧面上设置有适配条形孔的凸柱,通过将凸柱紧配塞设于条形孔中,以将两个第一半圆柱装配成第一氧化镁管柱;
其中一第二半圆柱的矩形侧面设置有条形孔,在另一第二半圆柱的矩形侧面上设置有适配条形孔的凸柱,通过将凸柱紧配塞设于条形孔中,以将两个第二半圆柱装配成第二氧化镁管柱。
7.根据权利要求1所述的矿物绝缘电缆,其特征在于:
所述第一氧化镁管柱的顶部和底部均设置为圆弧形结构,所述第二氧化镁管柱的顶部和底部均设置为圆弧形结构。
8.根据权利要求1所述的矿物绝缘电缆,其特征在于:
所述铜管的中部由外向内凹设,铜管压紧氧化镁粉体使氧化镁粉体更为密实,且减少氧化镁粉体的用量。
9.根据权利要求2至8任意一项所述的矿物绝缘电缆的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)预处理:去除第一单股铜杆、第二单股铜杆和铜带的表面杂质,以及对氧化镁粉体、第一氧化镁管柱和第二氧化镁管柱烘干去湿;
(2)铜管定型:将铜带送入定型模具中,将铜带卷成扁平管状得到管状铜带,然后将第一单股铜杆和第二单股铜杆校直并穿入管状铜带,第一单股铜杆和第二单股铜杆相间隔设置,通过定芯模具分别使第一单股铜杆和第二单股铜杆与管状铜带的位置相间隔并相对固定;
(3)氧化镁灌装:通过灌粉设备将氧化镁粉体填充至铜杆与管状铜带的中间,在填充氧化镁粉体的过程中,利用机械设备按预设距离,依次在铜杆上套接第一氧化镁管柱和第二氧化镁管柱,并将第一氧化镁管柱与第二氧化镁管柱相互卡接固定,通过焊接设备将管状铜带焊接成扁平铜管;
本步骤在铜管和铜杆之间形成氧化镁填充层,得到电缆半成品;
(4)粗轧:将步骤(3)的带有氧化镁填充层的电缆半成品通过轧机进行粗轧;
(5)退火:采用将粗轧后的电缆半成品进行退火工序;
(6)精轧和退火:对步骤(5)的电缆半成品经过多道精轧和退火工序,直至电缆半成品的结构尺寸达到要求规格;
(7)挤包外护套:校直步骤(6)的电缆半成品,将电缆半成品输入挤出模具中,在电缆半成品的铜护套上挤包外护套,通过冷却水槽进行冷却成型后绕上收线盘收卷,即得矿物绝缘电缆成品。
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