CN113674912A - 一种防打扭软电缆及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种防打扭软电缆及其生产方法，所述防打扭软电缆包括由至少一根绝缘线芯构成的缆芯，所述缆芯外设置有拉伸变色层，所述拉伸变色层沿所述缆芯外周方向分为三种材质区域，分别为苯并噁嗪、氯降冰片二烯铑二聚体、白色聚氨酯弹性体橡胶，形成三元色差结构。本发明通过设置具有三元色差结构的拉伸变色层，不仅可以定性判断电缆所受拉力是否超出阈值，还可定量估计当下所受拉力与阈值的差值，从而指导后续安装或使用过程，实现防打扭与安装效率的兼顾，能有效降低电缆的设计复杂度，减少施工难度，特别适用于不方便放置主动放线架的场所。

Description

一种防打扭软电缆及其生产方法
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种防打扭软电缆及其生产方法。
背景技术
随着电线电缆的广泛使用，绞合线芯电缆的安装和使用过程中较频繁出现“打扭”问题，轻则电缆内绝缘护套破损导致电缆短路，重则造成人身危险或者火灾。
目前，解决电缆“打扭”的方式方法主要通过增强电缆结构，或者增加填充绳实现增强抗拉强度，或者增设主动放线架。但是，增强电缆结构和增加填充绳会大幅度提升电缆设计的复杂度和电缆生产的成本，而增设主动放线架会增加施工量，且有些安装电缆场所根本不方便放置主动放线架。因而寻找一种便捷高效且低成本的防打扭方式方法迫在眉睫。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种防打扭软电缆及其生产方法。
本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种防打扭软电缆，包括由至少一根绝缘线芯构成的缆芯，所述缆芯外设置有拉伸变色层，所述拉伸变色层沿所述缆芯外周方向分为三种材质区域，分别为苯并噁嗪、氯降冰片二烯铑二聚体、白色聚氨酯弹性体橡胶，形成三元色差结构。
本发明发现电缆打扭问题是由于缆芯和绝缘护套拉伸回缩比差异太大导致，而施工时产生打扭的原因主要是施工人员并没意识到电缆所受的拉力已经超出电缆的拉力阈值，因此本发明在缆芯外设置一层拉伸变色层，包含三种材质区域，其中苯并噁嗪材质被拉伸会从无色变紫色，氯降冰片二烯铑二聚体材质被拉伸会从黄色变棕色，通过两种材料的拉力色度曲线，可以迅速确定电缆所受拉力。此时，不仅可以定性判断当下所受拉力是否超出阈值，还可定量估计当下所受拉力与阈值的差值，从而指导后续安装或使用过程，实现防打扭与安装效率的兼顾，高效简便。
进一步地，所述拉伸变色层靠近所述缆芯的一侧还设有白色聚氨酯内护套层，另一侧设有透明聚氨酯外护套层。
进一步地，所述缆芯由多根绝缘线芯绞合构成，所述绝缘线芯之间采用低烟无卤阻燃聚酰胺填圆，所述低烟无卤阻燃聚酰胺外围包裹有聚酯带，所述聚酯带与所述白色聚氨酯内护套层贴合。
进一步地，所述低烟无卤阻燃聚酰胺的断裂强度大于370N，氧指数大于26，pH加权值大于4.3，电导率小于10us/mm，烟密度小于100。
进一步地，所述聚酯带的拉伸强度大于250N/25mm，断裂伸长率大于90％，收缩率小于7％，体积电阻率大于1×1014Ω.m。
进一步地，多根所述绝缘线芯绞合的节径比小于等于8；所述绝缘线芯由导体外包裹聚烯烃绝缘层构成，所述导体由镀锡铜束绞形成，束丝节径比为25～30，绞合节径比为15～20。
进一步地，所述聚烯烃绝缘层为交联聚烯烃，其拉伸强度大于8MPa，伸长率大于180％，硬度不超过95A。
进一步地，所述白色聚氨酯内护套层的原材料包括聚醚型热塑性聚氨酯弹性体、白色色母、异噻唑啉酮和噬菌灵，所述白色色母占所述聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的2-4wt％，所述异噻唑啉酮和噬菌灵的总和占所述聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的0.3～0.6wt％。
其中，所述聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的强度大于20MPa，伸长率大于500％，硬度不超过80度。
本发明采用了防霉配方聚氨酯，给电缆提供强的物理特性，提高了软电缆的耐拉力阈值，同时增强了其防霉性能。
本发明还提供上述防打扭软电缆的生产方法。所述生产方法按照由内到外依次设置各层。
在本发明的优选实施方式中，所述拉伸变色层的三种材质共同挤出，即采用三色共挤方式挤出。该生产方法便捷，操作简单，为软电缆生产设计加工提供了便利。
本发明提供了一种防打扭软电缆及其生产方法，该电缆通过设置具有三元色差结构的拉伸变色层，不仅可以定性判断电缆所受拉力是否超出阈值，还可定量估计当下所受拉力与阈值的差值，从而指导后续安装或使用过程，实现防打扭与安装效率的兼顾，能有效降低电缆的设计复杂度，减少施工难度，特别适用于不方便放置主动放线架的场所。
附图说明
图1为本发明实施例提供的防打扭软电缆的第一种结构示意图；
图2为本发明实施例提供的防打扭软电缆的第二种结构示意图；
图中：1-缆芯；2-拉伸变色层；3-白色聚氨酯内护套层；4-透明聚氨酯外护套层；5-绝缘线芯；51-导体；52-聚烯烃绝缘层；6-低烟无卤阻燃聚酰胺；7-聚酯带。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面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作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。
本发明实施例提供一种防打扭软电缆，其结构示意图如图1所示，包括由至少一根绝缘线芯构成的缆芯1，缆芯1外设置有拉伸变色层2，拉伸变色层2沿缆芯1外周方向分为三种材质区域，分别为苯并噁嗪、氯降冰片二烯铑二聚体、白色聚氨酯弹性体橡胶，形成三元色差结构。
本发明发现电缆打扭问题是由于缆芯和绝缘护套拉伸回缩比差异太大导致，而施工时产生打扭的原因主要是施工人员并没意识到电缆所受的拉力已经超出电缆的拉力阈值，因此本发明在缆芯外设置一层拉伸变色层，包含三种材质区域，其中苯并噁嗪材质被拉伸会从无色变紫色，氯降冰片二烯铑二聚体材质被拉伸会从黄色变棕色，通过两种材料的拉力色度曲线，可以迅速确定电缆所受拉力。此时，不仅可以定性判断当下所受拉力是否超出阈值，还可定量估计当下所受拉力与阈值的差值，从而指导后续安装或使用过程，实现防打扭与安装效率的兼顾，高效简便。
其中，拉力阈值为软电缆不发生打扭前提下可承受的最大拉力。该阈值可前期通过少量样品试错进行确定。
上述实施例中，白色聚氨酯弹性体橡胶区域的设置，既可以形成白色对照有利于另外两种材质的色度确认，又可以减少另外两种材质的用量，节约成本。同时，本发明拉伸变色层的材质均为弹性体材料，即拉伸之后还能恢复原来的形状与颜色，可反复起作用，实操性强。
进一步地，为便于操作，可将拉伸变色层2中三种材质设为三等分，即每种材质占据缆芯1外周圆心角为120°的弧形区域。
应用举例：针对某一型号软电缆，先采用少量样品确定其拉力阈值(假设为120N)，并确定出一定拉力范围内(当拉力阈值为120N时，可设置考察范围为80～130N)软电缆中苯并噁嗪材质的色度随拉力变化曲线，以及氯降冰片二烯铑二聚体材质的色度随拉力变化曲线。
在实际操作过程中，根据软电缆显示出的两种颜色确定出电缆当下所受拉力，若为100N，则说明离阈值120N还有一定提升空间，操作人员可加大力度，若接近120N，则说明已接近打扭临界，需控制力度，不宜再增加。
需要说明的是，图1是本发明实施例提供的防打扭软电缆最简单的形式，本领域技术人员也可根据实际需要在缆芯1和拉伸变色层2之间或者拉伸变色层2外部增设其它结构。
基于上述实施例，本实施例防打扭软电缆的拉伸变色层2靠近缆芯1的一侧(内侧)还设有白色聚氨酯内护套层3，另一侧(外侧)设有透明聚氨酯外护套层4。
其中优选地，缆芯1由多根绝缘线芯5绞合构成，绞合的节径比小于等于8；绝缘线芯5之间采用低烟无卤阻燃聚酰胺6填圆，低烟无卤阻燃聚酰胺6外围包裹有聚酯带7，聚酯带7与白色聚氨酯内护套层3贴合，如图2所示。
上述技术方案中，设置聚氨酯内外护套层更有利于提升电缆的强度、耐候等性能。其中内护套层设置为白色，外护套层设置为透明的，更有利于观察拉伸变色层2的颜色。
基于上述实施例，低烟无卤阻燃聚酰胺6的断裂强度大于370N，氧指数大于26，pH加权值大于4.3，电导率小于10us/mm，烟密度小于100。
基于上述实施例，聚酯带7为透明聚酯带，其拉伸强度大于250N/25mm，断裂伸长率大于90％，收缩率小于7％，体积电阻率大于1×1014Ω.m。
基于上述实施例，绝缘线芯5由导体51外包裹聚烯烃绝缘层52构成，其中导体51由镀锡铜束绞形成，束丝节径比为25～30，绞合节径比为15～20，以确保导体51的柔软性。聚烯烃绝缘层52为交联聚烯烃，其拉伸强度大于8MPa，伸长率大于180％，硬度不超过95A。
基于上述实施例，白色聚氨酯内护套层3的原材料包括聚醚型热塑性聚氨酯弹性体TPU、白色色母、有机防霉剂异噻唑啉酮和噬菌灵，其中白色色母占聚醚型热塑性聚氨酯弹性体TPU的2-4wt％，异噻唑啉酮和噬菌灵的总和占聚醚型热塑性聚氨酯弹性体TPU的0.5wt％。聚醚型热塑性聚氨酯弹性体TPU的强度大于20MPa，伸长率大于500％，硬度不超过80度。
基于上述实施例，透明聚氨酯外护套层4的原材料包括聚醚型热塑性聚氨酯弹性体TPU、有机防霉剂异噻唑啉酮和噬菌灵，其中异噻唑啉酮和噬菌灵的总和占聚醚型热塑性聚氨酯弹性体TPU的0.5wt％。聚醚型热塑性聚氨酯弹性体TPU的强度大于20MPa，伸长率大于500％，硬度不超过80度。
本发明采用了防霉配方聚氨酯，给电缆提供强的物理特性，提高了软电缆的耐拉力阈值，同时增强了其防霉性能。
本发明实施例还提供防打扭软电缆的生产方法。以图2的电缆为例，先将多根绝缘线芯5螺旋绞合形成缆芯，多根绝缘线芯5之间采用低烟无卤阻燃聚酰胺6填圆，再在低烟无卤阻燃聚酰胺6外围包裹聚酯带7固定缆芯，之后挤出白色聚氨酯内护套层3，再在外部采用三色共挤方式挤出拉伸变色层2，最后挤出透明聚氨酯外护套层4。该生产方法便捷，操作简单，为软电缆生产设计加工提供了便利。
其中，根据实际情况，也可将白色聚氨酯内护套层3与拉伸变色层2共同挤出。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种防打扭软电缆，其特征在于，包括由至少一根绝缘线芯构成的缆芯，所述缆芯外设置有拉伸变色层，所述拉伸变色层沿所述缆芯外周方向分为三种材质区域，分别为苯并噁嗪、氯降冰片二烯铑二聚体、白色聚氨酯弹性体橡胶，形成三元色差结构。
2.根据权利要求1所述的防打扭软电缆，其特征在于，所述拉伸变色层靠近所述缆芯的一侧还设有白色聚氨酯内护套层，另一侧设有透明聚氨酯外护套层。
3.根据权利要求2所述的防打扭软电缆，其特征在于，所述缆芯由多根绝缘线芯绞合构成，所述绝缘线芯之间采用低烟无卤阻燃聚酰胺填圆，所述低烟无卤阻燃聚酰胺外围包裹有聚酯带，所述聚酯带与所述白色聚氨酯内护套层贴合。
4.根据权利要求3所述的防打扭软电缆，其特征在于，所述低烟无卤阻燃聚酰胺的断裂强度大于370N，氧指数大于26，pH加权值大于4.3，电导率小于10us/mm，烟密度小于100。
5.根据权利要求3所述的防打扭软电缆，其特征在于，所述聚酯带的拉伸强度大于250N/25mm2，断裂伸长率大于90％，收缩率小于7％，体积电阻率大于1×1014Ω.m。
6.根据权利要求3～5任一项所述的防打扭软电缆，其特征在于，多根所述绝缘线芯绞合的节径比小于等于8；所述绝缘线芯由导体外包裹聚烯烃绝缘层构成，所述导体由镀锡铜束绞形成，束丝节径比为25～30，绞合节径比为15～20。
7.根据权利要求6所述的防打扭软电缆，其特征在于，所述聚烯烃绝缘层为交联聚烯烃，其拉伸强度大于8MPa，伸长率大于180％，硬度不超过95A。
8.根据权利要求2～7任一项所述的防打扭软电缆，其特征在于，所述白色聚氨酯内护套层的原材料包括聚醚型热塑性聚氨酯弹性体、白色色母、异噻唑啉酮和噬菌灵，所述白色色母占所述聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的2-4wt％，所述异噻唑啉酮和噬菌灵的总和占所述聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的0.3～0.6wt％。
9.根据权利要求8所述的防打扭软电缆，其特征在于，所述聚醚型热塑性聚氨酯弹性体的强度大于20MPa，伸长率大于500％，硬度不超过80度。
10.权利要求1～9任一项所述的防打扭软电缆的生产方法，其特征在于，所述拉伸变色层采用三种材质共挤方式挤出。
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