CN113903525B - 一种改性聚丙烯电力电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种改性聚丙烯电力电缆，包括导体，导体外套设有聚偏氟乙烯耐腐蚀层，聚偏氟乙烯耐腐蚀层外套设有橡胶保护层，橡胶保护层外套设有聚丙烯耐磨层。聚偏氟乙烯，具有良好的耐化学腐蚀性、耐氧化性、耐气候性以及耐辐射性能。橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。聚丙烯，具有较为优良的力学性能，其屈服、拉伸、硬度和弹性都较为优异。以上，聚偏氟乙烯耐腐蚀层使得电缆不易被腐蚀老化，聚丙烯耐磨层使得电缆具有耐压强度高的使用特性，而橡胶保护层使得电缆受到挤压后表面可以迅速产生形变，在受力消失后可以快速复原，不易产生变形，电缆的使用可靠性较高。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，特别地，涉及一种改性聚丙烯电力电缆。
背景技术
目前，公告号为CN208507234U的中国专利公开了一种耐寒电缆，包括导体，导体的外表面套设有绝缘层，绝缘层的外表面套设有护套层，且护套层采用改性尼龙挤压成形，由此使得护套层具有耐寒的特性。不过，在现代城市的建设中，电缆往往需要深埋在地下进行铺设，而电缆长期埋在地下容易受到土壤和污水的侵蚀从而导致电缆整体腐蚀老化，而且电缆具有耐压强度不高，极易产生形变的使用缺点，影响电力电缆的正常使用。
发明内容
有鉴于此，本发明目的是提供一种改性聚丙烯电力电缆，其具有不易被腐蚀老化，耐压高、不易产生形变的优势。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种新型改性聚丙烯电力电缆，包括导体，所述导体外套设有聚偏氟乙烯耐腐蚀层，所述聚偏氟乙烯耐腐蚀层外套设有橡胶保护层，所述橡胶保护层外套设有聚丙烯耐磨层。
通过上述技术方案，导体外套设有聚偏氟乙烯耐腐蚀层，聚偏氟乙烯，是一种高度非反应性热塑性含氟聚合物，可通过1,1-二氟乙烯的聚合反应合成，具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐气候性、耐紫外线以及耐辐射性能，且具有耐磨损的特性。橡胶保护层由橡胶制成，而橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状。橡胶保护层外套设有聚丙烯耐磨层，聚丙烯，是丙烯通过加聚反应而成的聚合物，具有耐高温的特性，它的熔点较高，在高温环境下不易变形，且具有较为优良的力学性能，其屈服、拉伸、压缩强度、硬度和弹性都较为优异。以上，聚偏氟乙烯耐腐蚀层使得电缆不易被腐蚀老化，聚丙烯耐磨层使得电缆具有耐压强度高的使用特性，而橡胶保护层使得电缆受到挤压后表面可以迅速产生形变，在受力消失后可以快速复原，不易产生变形，电缆的使用可靠性较高。
优选的，所述聚丙烯耐磨层外套设有金属纤维抗拉层。
通过上述技术方案，金属纤维具有良好的力学性能，不仅断裂比强度和拉伸比模量较高，且具有可耐弯折、韧性良好等优点。由此，金属纤维抗拉层能够对聚丙烯耐磨层进行保护，且增加了电缆的抗压和抗拉能力，进一步的加强了电缆整体的强度和韧性，使得电缆的使用范围更广泛，适合推广应用。
优选的，所述导体与所述聚偏氟乙烯耐腐蚀层之间设置有聚氯乙烯绝缘层。
通过上述技术方案，聚氯乙烯具有阻燃值高、耐化学药品性高、机械强度及电绝缘性良好的优点，如此由聚氯乙烯制成的聚氯乙烯层能够使电缆的绝缘性能较优，电缆的使用安全性更高。
优选的，所述聚氯乙烯绝缘层与所述聚偏氟乙烯耐腐蚀层之间设置有弹性金属增强层。
通过上述技术方案，弹性金属增强层由弹性金属材料制成，且弹性金属增强层与聚氯乙烯绝缘层之间通过压合制成，弹性金属增强层能够增强聚氯乙烯绝缘层的物理性能，使得聚氯乙烯绝缘层不易出现破损的情况，电缆的使用安全性更高。
优选的，所述弹性金属增强层与所述聚偏氟乙烯耐腐蚀层之间设置有金属防剪板。
通过上述技术方案，金属防剪板由金属制成，金属防剪板使得电缆具有不易轻易被剪切、剪断的使用特性，如此使得电缆在户外的使用安全性得到进一步的提高。
优选的，所述金属防剪板与所述弹性金属增强层之间通过高强度粘接剂进行粘接。
通过上述技术方案，高强度粘接剂使得金属防剪板能够强度更高的与弹性金属增强层进行粘接，金属防剪板的使用稳定性更高，进一步使得电缆的使用稳定性得到提高。
优选的，所述聚丙烯耐磨层与所述橡胶保护层之间设置有高硅氧玻璃纤维耐热层。
通过上述技术方案，高硅氧玻璃纤维在摄氏1000度时仍能长久保持良好的强度和弹性，是超高温热流和喷射火焰的有效热屏障。如此由高硅氧玻璃纤维制成的高硅氧玻璃纤维耐热层具有较高的耐热性，由此高硅氧玻璃纤维耐热层能够对电缆进行耐热保护，并使得电缆具有一定的阻燃性，电缆的使用安全性得到提高。
优选的，所述高硅氧玻璃纤维耐热层与所述聚丙烯耐磨层之间设置有岩棉隔热层。
通过上述技术方案，岩棉是经过高温融熔加工成的人工无机纤维，具有质量轻、导热系数小、吸热、不燃的特点。如此由岩棉制成的岩棉隔热层具有较强的隔热性，由此岩棉隔热层能够对高温进行隔绝，使得电缆内部不易受到高温的影响，也在一定程度上提升了电缆的阻燃性，电缆的使用安全性进一步提高。
优选的，所述聚丙烯耐磨层的表面设置有AgION抗菌涂层。
通过上述技术方案，AgION抗菌材料的主要成分是银离子，以及沸石，用来作为银离子的载体并释放它们。当存在水分时，沸石就可以起到离子泵的作用，并将银离子释放到环境中。AgION抗菌涂层通过释放银离子，可抑制聚丙烯耐磨层表面的细菌，真菌，霉菌以及其它微生物的生长。
优选的，所述AgION抗菌涂层与所述聚丙烯耐磨层之间设置有高分子光稳定防晒层。
通过上述技术方案，高分子光稳定防晒层所添加的材质为高分子光稳定剂，高分子光稳定剂能够在吸收光能后自行分解，从而对AgION抗菌涂层以及聚丙烯耐磨层起有防晒的作用，使得AgION抗菌涂层以及聚丙烯耐磨层不易因为阳光照射而发生老化，电缆的使用可靠性因此得到提高。
附图说明
图1为实施例一的结构示意图；
图2为实施例二的卡接环的结构示意图；
图3为实施例二的结构剖视示意图；
图4为图2的A部放大图
图5为切割刃的结构示意图；
图6为切割刃的结构剖视示意图。
附图标记：1、导体；2、聚偏氟乙烯耐腐蚀层；3、橡胶保护层；4、聚丙烯耐磨层；5、金属纤维抗拉层；6、聚氯乙烯绝缘层；7、弹性金属增强层；8、金属防剪板；9、高硅氧玻璃纤维耐热层；10、岩棉隔热层；11、AgION抗菌涂层；12、高分子光稳定防晒层；13、卡接环；14、连接线；15、绝缘套；16、卡接环槽；17、环形卡块；18、触点一；19、触点二；20、定位块；21、定位槽；22、滑移槽；23、保护环；24、弹簧一；25、滑动槽；26、触发块；27、弹簧二；28、导向斜面一；29、导向斜面二；30、容纳腔；31、通孔；32、安装弧槽；33、弹簧三；34、切割刃；35、卡位槽；36、固定部；37、滑移部；38、弹簧四；39、凸起；40、限位槽；41、弹簧五；42、弹性线。
实施方式
以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
实施例一：
如图1所示，一种改性聚丙烯电力电缆，包括导体1。
导体1外依次套设有聚氯乙烯绝缘层6、弹性金属增强层7、金属防剪板8、聚偏氟乙烯耐腐蚀层2、橡胶保护层3、高硅氧玻璃纤维耐热层9、岩棉隔热层10、聚丙烯耐磨层4、高分子光稳定防晒层12、AgION抗菌涂层11以及金属纤维抗拉层5。
聚氯乙烯绝缘层6由聚氯乙烯制成，而聚氯乙烯具有阻燃值高、耐化学药品性高、机械强度及电绝缘性良好的优点，如此由聚氯乙烯制成的聚氯乙烯层能够对内部的导体1进行隔绝，使得电缆的使用安全性得到提高。弹性金属增强层7由弹性金属材料制成，弹性金属增强层7与聚氯乙烯绝缘层6之间通过压合制成，如此弹性金属增强层7能够增强聚氯乙烯绝缘层6的物理性能，使得聚氯乙烯绝缘层6的使用强度得到提高，由此不易出现聚氯乙烯绝缘层6破损电缆使用安全性受威胁的情况。弹性金属增强层7外通过高强度粘接剂粘接有金属防剪板8，金属防剪板8由金属制成，并使得电缆具有不易轻易被剪切、剪断的使用特性，而高强度粘接剂使得金属防剪板8能够强度更高的与弹性金属增强层7进行粘接，进一步提高了金属防剪板8的使用稳定性。
套设在金属防剪板8外的聚偏氟乙烯耐腐蚀层2由聚偏氟乙烯制成，聚偏氟乙烯，是一种高度非反应性热塑性含氟聚合物，可通过1,1-二氟乙烯的聚合反应合成，具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐气候性、耐紫外线以及耐辐射性能，且具有耐磨损的特性。如此聚偏氟乙烯耐腐蚀层2能够提高电缆的耐腐蚀性，使得电缆不易被腐蚀老化，且能在一定程度上增加电缆的耐磨性能，使得电缆的使用可靠性更高。套设在聚偏氟乙烯耐腐蚀层2外的橡胶保护层3则由橡胶制成，橡胶是指具有可逆形变的高弹性聚合物材料，在室温下富有弹性，在很小的外力作用下能产生较大形变，除去外力后能恢复原状，如此橡胶保护层3能够使得电缆受到挤压后表面可以迅速产生形变，而在受力消失后可以快速复原，不易产生变形。套设在橡胶保护层3外的高硅氧玻璃纤维耐热层9由高硅氧玻璃纤维制成，高硅氧玻璃纤维在摄氏1000度时仍能长久保持良好的强度和弹性，是超高温热流和喷射火焰的有效热屏障。如此由高硅氧玻璃纤维制成的高硅氧玻璃纤维耐热层9具有较高的耐热性，能够对电缆进行耐热保护，并使得电缆具有一定的阻燃性。且高硅氧玻璃纤维耐热层9外还套设有岩棉隔热层10，岩棉隔热层10由岩棉材料制成，岩棉是经过高温融熔加工成的人工无机纤维，具有质量轻、导热系数小、吸热、不燃的特点。如此由岩棉制成的岩棉隔热层10具有较强的隔热性，能够对高温进行隔绝，并使得电缆内部不易受到高温的影响，电缆的阻燃性因此得到提高。
岩棉隔热层10外所套设的聚丙烯耐磨层4由聚丙烯材料制作而成，聚丙烯，是丙烯通过加聚反应而成的聚合物，具有耐高温的特性，它的熔点较高，在高温环境下不易变形，且具有较为优良的力学性能，其屈服、拉伸、压缩强度、硬度和弹性都较为优异。如此聚丙烯耐磨层4能够对电缆进行保护，使得电缆具有耐压强度高的使用特性。聚丙烯耐磨层4外套设的高分子光稳定防晒层12添加有高分子光稳定剂，高分子光稳定剂能够在吸收光能后自行分解，从而对聚丙烯耐磨层4起有防晒的作用，使得聚丙烯耐磨层4不易因为阳光照射而发生老化，电缆的使用寿命也因此得到了长足的提升。高分子光稳定防晒层12外涂覆有AgION抗菌涂层11，AgION抗菌材料的主要成分是银离子，以及沸石，用来作为银离子的载体并释放它们。当存在水分时，沸石就可以起到离子泵的作用，并将银离子释放到环境中。AgION抗菌涂层11通过释放银离子，可抑制聚丙烯耐磨层4表面的细菌，真菌，霉菌以及其它微生物的生长。
而套设在电缆最外部的金属纤维抗拉层5由金属纤维丝成网状形式缠绕分布在电缆的表面所形成，金属纤维具有良好的力学性能，不仅断裂比强度和拉伸比模量较高，且具有可耐弯折、韧性良好等优点。由此，金属纤维抗拉层5能够对电缆进行保护，并增加了电缆的抗压和抗拉能力，进一步加强了电缆整体的强度和韧性，使得电缆的使用范围更广泛，适合推广应用。
实施例二：
实施例二与实施例一的区别在于，如图2至图6所示，聚氯乙烯绝缘层6外套设有卡接环13，卡接环13与导体1之间设置有贯穿聚氯乙烯绝缘层6的连接线14，为了保证电缆的使用安全性，连接线14的外部包裹设置有绝缘套15，绝缘套15可以采用聚氯乙烯制成，也可采用其他具有绝缘性能的材料制成。卡接环13的一侧端面开设有卡接环槽16，卡接环13的另一侧端面设置有环形卡块17，卡接环槽16构造为用以供环形卡块17卡入的形状，卡接环槽16的端面上设置有与连接线14相连通的触点一18，环形卡块17背离卡接环槽16的端面上设置有与连接线14相连通的触点二19。如此当电缆的长度不够时，工作人员可通过设置在不同电缆上的卡接环13进行插接以实现不同电缆的拼接，如将其一电缆上的卡接环13的环形卡块17卡入另一电缆上的卡接环13的卡接环槽16内，并使得不同电缆之间的触点一18与触点二19相接，由此完成了不同电缆之间的拼接。值得一提的是，卡接环13与环形卡块17同侧的端面上还设置有定位块20，而卡接环13与卡接环槽16同侧的端面上还开设有与定位块20位置相对的定位槽21，当不同的卡接环13的环形卡块17与卡接环槽16插接时，定位块20与定位槽21配合能够对两个卡接环13进行定位，使得触点一18与触点二19能够精准的相接，卡接环13的拼接使用更为便捷。
卡接环13位于环形卡块17的两侧开设有滑移槽22，滑移槽22内均滑移连接有保护环23，保护环23与滑移槽22的端面之间设置有弹簧一24，弹簧一24作用有将保护环23推离滑移槽22的弹力，如此保护环23可在弹簧一24的弹力作用下突出于环形卡块17，进一步的能够对设置在环形卡块17端面处的触点二19进行保护，也使得电缆的使用安全性得到保证。而在两个卡接环13的插接过程中，其一卡接环13的保护环23会先与另一卡接环13的端面相抵触，随着两个卡接环13的不断靠近，受抵触的保护环23会挤压弹簧一24收回相对应的滑移槽22内，此时两个保护环23之间的环形卡环能够相对于两个保护环23露出并顺利插入与之插接的卡接环13的卡接环槽16内。
卡接环槽16的侧壁上开设有滑动槽25，滑动槽25与触点一18为对应位置关系，滑动槽25内滑移连接有触发块26，触发块26与卡接环槽16的侧壁之间设置有弹簧二27，弹簧二27作用有将触发块26推离滑动槽25的弹力，如此触发块26在弹簧二27的弹力作用下能够滑动至与触点一18上下相对处以对触点一18进行遮盖，由此触发块26可对触点一18进行保护，使得电缆的使用安全性得到提高。环形卡块17靠近触发块26一侧的侧壁上设置有导向斜面一28，而触发块26的远离弹簧二27的端面上设置有与导向斜面一28相适配的导向斜面二29。如此在两个卡接环13的插接过程中，当环形卡块17插入卡接环槽16后，导向斜面一28会贴合于导向斜面二29，此时环形卡块17会推动触发块26挤压弹簧二27收回滑动槽25内，如此可使得触发块26将触点一18敞开，触点二19能够顺利的与触点一18相接。
卡接环13的内部开设有容纳腔30，卡接环13与卡接环槽16的同侧的端面上开设有若干连通于容纳腔30的通孔31，滑动槽25连通于容纳腔30，容纳腔30内放置有粘合剂，如此当环形卡块17插入卡接环槽16时，触发块26会在环形卡块17的挤压下向滑动槽25一侧收回，如此触发块26会挤压容纳腔30内的粘合剂从通孔31中流出，流出的粘合剂能够对两个卡接环13进行粘接，由此实现两个卡接环13之间的固定连接，电缆的使用稳定性得到提升。
卡接环13与环形卡块17同侧的端面上开设有安装弧槽32，安装弧槽32的形状为首尾未相接的圆弧状，安装弧槽32的侧壁上设置有弹簧三33，弹簧三33的端部设置有切割刃34，切割刃34能够沿着安装弧槽32进行周向的滑动，安装弧槽32远离弹簧三33的端部侧壁上开设有连通于环形卡块17侧壁的卡位槽35，切割刃34能够拉伸弹簧三33卡入卡位槽35内，切割刃34包括固定部36以及滑移部37，滑移部37滑移连接与固定部36，且滑移部37与固定部36之间设置弹簧四38，弹簧四38作用有将滑移部37推离固定部36的弹力，滑移部37的侧壁上设置有凸起39，卡位槽35与凸起39同侧的侧壁上开设有连通于卡接环13的端面的限位槽40，当切割刃34卡入卡位槽35内时，凸起39卡入限位槽40内。卡位槽35的端面上设置有弹簧五41，弹簧五41作用有将切割刃34推离卡位槽35以及凸起39推离限位槽40的弹力。而电缆可由若干导体1以及卡接环13拼接形成，滑移部37与相邻的卡接环13之间设置有弹性线42，弹性线42可对滑移部37进行拉扯，使得切割刃34维持在卡入卡位槽35内的使用状态。如此当电缆的外部保护层破裂时，工作人员可将与之对应的弹性线42剪断，此时切割刃34会从卡位槽35内脱出，凸起39会从限位槽40内脱出，由此滑移部37会在弹簧四38的弹力作用下将电缆的外部保护层顶破，切割刃34则在弹簧三33的拉力作用下沿着安装弧槽32进行周向滑动，如此切割刃34能够将两个卡接环13之间的粘合剂进行铲除，工作人员可较为方便的将此段出现损坏的电缆进行拔除，并对该电缆重新进行拼接。
当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种改性聚丙烯电力电缆，包括导体(1)，其特征是：所述导体(1)外套设有聚偏氟乙烯耐腐蚀层(2)，所述聚偏氟乙烯耐腐蚀层(2)外套设有橡胶保护层(3)，所述橡胶保护层(3)外套设有聚丙烯耐磨层(4)；
所述导体(1)与所述聚偏氟乙烯耐腐蚀层(2)之间设置有聚氯乙烯绝缘层(6)；所述聚氯乙烯绝缘层(6)外套设有卡接环(13)，卡接环(13)与导体(1)之间设置有贯穿聚氯乙烯绝缘层(6)的连接线(14)；所述卡接环(13)的一侧端面开设有卡接环(13)槽，卡接环(13)的另一侧端面设置有环形卡块(17)，所述卡接环(13)槽构造为用以供环形卡块(17)卡入的形状，所述卡接环(13)槽的端面上设置有与连接线(14)相连通的触点一(18)，所述环形卡块(17)背离卡接环(13)槽的端面上设置有与连接线(14)相连通的触点二(19)；
所述卡接环(13)与环形卡块(17)同侧的端面上还设置有定位块(20)，而卡接环(13)与卡接环(13)槽同侧的端面上还开设有与定位块(20)位置相对的定位槽(21)；
所述卡接环(13)位于环形卡块(17)的两侧开设有滑移槽(22)，滑移槽(22)内均滑移连接有保护环(23)，保护环(23)与滑移槽(22)的端面之间设置有弹簧一(24)；
所述卡接环(13)槽的侧壁上开设有滑动槽(25)，所述滑动槽(25)与触点一(18)为对应位置关系，所述滑动槽(25)内滑移连接有触发块(26)，所述触发块(26)与卡接环(13)槽的侧壁之间设置有弹簧二(27)；
所述环形卡块(17)靠近触发块(26)一侧的侧壁上设置有导向斜面一(28)，触发块(26)的远离弹簧二(27)的端面上设置有与导向斜面一(28)相适配的导向斜面二(29)。
2.根据权利要求1所述的一种改性聚丙烯电力电缆，其特征是：所述聚丙烯耐磨层(4)外套设有金属纤维抗拉层(5)。
3.根据权利要求1所述的一种改性聚丙烯电力电缆，其特征是：所述聚氯乙烯绝缘层(6)与所述聚偏氟乙烯耐腐蚀层(2)之间设置有弹性金属增强层(7)。
4.根据权利要求3所述的一种改性聚丙烯电力电缆，其特征是：所述弹性金属增强层(7)与所述聚偏氟乙烯耐腐蚀层(2)之间设置有金属防剪板(8)。
5.根据权利要求4所述的一种改性聚丙烯电力电缆，其特征是：所述金属防剪板(8)与所述弹性金属增强层(7)之间通过高强度粘接剂进行粘接。
6.根据权利要求1所述的一种改性聚丙烯电力电缆，其特征是：所述聚丙烯耐磨层(4)与所述橡胶保护层(3)之间设置有高硅氧玻璃纤维耐热层(9)。
7.根据权利要求6所述的一种改性聚丙烯电力电缆，其特征是：所述高硅氧玻璃纤维耐热层(9)与所述聚丙烯耐磨层(4)之间设置有岩棉隔热层(10)。
8.根据权利要求1所述的一种改性聚丙烯电力电缆，其特征是：所述聚丙烯耐磨层(4)的表面设置有AgION抗菌涂层(11)。
9.根据权利要求8所述的一种改性聚丙烯电力电缆，其特征是：所述AgION抗菌涂层(11)与所述聚丙烯耐磨层(4)之间设置有高分子光稳定防晒层(12)。
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