CN113936852A - 一种耐候性电缆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种耐候性电缆，包括位于电缆最外部的耐候性套件，耐候性套件包括对电缆起到保护作用的防护部件，防护部件的外部套设有实现由内向外透气并隔绝水汽的单向透气层，单向透气层的外部设有提高耐磨损性能的耐磨层，耐候性套件内套设有对电缆中积聚热量均匀传导使用的导热层，耐磨层上设有多个均匀分布的透气孔，耐磨层的外部套设有外覆膜。本发明达到了提高电缆在恶劣环境中耐候性能的目的，能够使电缆适用于高温环境中，避免了由于高温环境而导致电缆内部热能积聚严重的现象发生，同时提高电缆自身的散热性能，从而提高了电缆使用过程中的安全性，同时还降低了电缆的能耗损失率。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种耐候性电缆及其制备方法。
背景技术
电缆是一种电能或信号传输装置，通常是由几根或几组导线组成，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。
在电缆的使用场所中，根据场所的外部环境不同则要求采用不同性质的电缆，特别是在相对较为恶劣的环境中，需要提高电缆的耐候性，使其在该环境中能够稳定使用，但是，目前的电缆在高温环境的使用中，由于电缆输送电能过程中的电阻现象，导致电缆自身会产生热量，而在高温环境中这些热量无法快速的排出，致使热能在电缆内部形成积聚，若是不及时散热则会引发电缆高温起火短路的现象，同时伴随热量的积聚会提高电缆的电阻，因此使电缆存在损坏以及能耗提升的危害。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐候性电缆及其制备方法，达到了提高电缆在恶劣环境中耐候性能的目的，能够使电缆适用于高温环境中，避免了由于高温环境而导致电缆内部热能积聚严重的现象发生，同时提高电缆自身的散热性能，从而提高了电缆使用过程中的安全性，同时还降低了电缆的能耗损失率。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种耐候性电缆，包括位于电缆最外部的耐候性套件，耐候性套件包括对电缆起到保护作用的防护部件，防护部件的外部套设有实现由内向外透气并隔绝水汽的单向透气层，单向透气层的外部设有提高耐磨损性能的耐磨层，耐候性套件内套设有对电缆中积聚热量均匀传导使用的导热层，耐磨层上设有多个均匀分布的透气孔，耐磨层的外部套设有外覆膜；
防护部件包括外护层和内护层，内护层位于外护层的内部，且内护层和外护层一体成成型设置，内护层和外护层之间设有加快热量散发使用的散热腔，内护层和外护层上均开设有多个等距分布的散热孔，散热孔与散热腔连通。
进一步地，散热腔的内部设有预防部件，预防部件嵌设在内护层的外表面上，预防部件的形状为四棱锥、三棱锥或者其他具备尖锐端部的部件。
进一步地，散热腔的数量为八个，八个散热腔相对于内护层和外护层之间所形成的空腔等距分布。
进一步地，单向透气层为单向透气膜包覆在防护部件的外表面上，耐磨层为耐磨涂层均匀涂覆在单向透气层的外表面上。
进一步地，导热层为石墨片结构，外覆膜为PE薄膜，外护层和内护层由硫化硅橡胶材质构成。
进一步地，耐候性套件的内部套设有铠装层，铠装层为钢带铠装，铠装层的内部套设有屏蔽层，屏蔽层为铜丝编织屏蔽结构，屏蔽层内套设有阻水层，阻水层为阻水带结构设置。
进一步地，阻水层内设有内套，内套中设有导芯，导芯的外部套设有松套管，内套内部的中心位置设有加强丝，加强丝为钢丝结构。
一种耐候性电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、耐候性套件的制备
1)、采用注塑机对硫化硅橡胶原料进行注塑形成具备散热腔的防护部件，原料中添加光屏蔽剂，注塑的同时在模具中加入预防部件，使预防部件在防护部件注塑成型后嵌设在其中；
2)、对防护部件进行开孔形成散热孔，同时需保证散热孔与散热腔对应连通；
3)、采用单向透气膜包覆在防护部件的外部，两者之间采用热缩工艺贴合紧束，随后在单向透气膜的外表面涂覆耐磨涂剂，并在耐磨涂剂的涂覆过程中采用柱形的遮蔽部件形成透气孔，随后送入烘干箱中烘干使之凝固定型；
4)、在上述防护部件的外表面套设PE薄膜，以热缩工艺使两者贴合紧束，以此使耐候性套件的外表面形成保护膜，在运输以及敷设的过程中提供防护作用；
5)、采用石墨片作为原料制成环形的导热层，并将其装入防护部件的内部；采用粘接剂使两者固定在一起；
S2、电缆的制备
1)、采用串联挤出机，通过挤塑方式在导芯外部包覆松套管，形成单芯线缆；
2)、采用单绞机对多根单芯线缆配合加强丝进行绞合形成总成电缆；
3)、在总成电缆的外部套装聚乙烯材质的内套，并在内套外部以绕包机绕包阻水带，随后由内至外依次装套屏蔽层和铠装层制得电缆；
S3、将成型的耐候性套件套装在电缆的外部形成外护套，以此提高电缆的耐候性能，电缆与耐候性套件之间采用耐高温的阻燃粘合剂固定粘接形成一体；
S4、将制得的耐候性电缆装盘、包装并转运至仓储内储存。
(三)有益效果
本发明提供了一种耐候性电缆及其制备方法，具备以下有益效果：
1、本发明通过在电缆的外部增设耐候性套件作为外护套，达到了提高电缆在恶劣环境中耐候性能的目的，能够使电缆适用于高温环境中，避免了由于高温环境而导致电缆内部热能积聚严重的现象发生，同时提高电缆自身的散热性能，规避了高温起火以及电阻增高的状况出现，从而提高了电缆使用过程中的安全性，同时还降低了电缆的能耗损失率。
2、本发明由于防护部件的设置，由于防护部件采用硫化硅橡胶，能够具备优异的耐候性以及具有优异的绝缘性能，耐电晕性和耐电弧性优异，并且具备气体透过性能，室温下硅橡胶对空气、氮、氧、二氧化碳等气体的透气性比天然橡胶高出30-50倍，因此能够在提高耐候性的同时提高散热能力。
3、本发明通过采用外护层和内护层形成散热腔，结合散热孔与散热腔的对应设置提高对于电缆的散热能力，使电缆中积聚的热能快速的透气孔散发至外部，同时在散热腔中设置预防部件，其自身具备尖锐的端部，该尖端部能够对动物口腔造成扎刺，从而防止野外的动物对电缆进行撕咬，对电缆起到良好的保护作用。
4、本发明通过在防护部件中设置导热层，利用石墨片材质与电缆的铠装层进行接触，能够使电缆中的热能快速的向防护部件中传导，使热量进入散热腔中进行散热，而且配合单向透气层能够对防护部件形成隔绝水汽的作用，避免外界的水汽无法进入电缆中，防止防护部件出现开裂现象，并配合耐磨层提高耐候性套件的耐磨性能，使电缆在敷设的过程中降低磨损以及防止破损现象的发生，从而提高了电缆的耐候性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明电缆的轴向结构示意图；
图2为本发明电缆耐候性套件的剖切示意图；
图3为本发明电缆耐候性套件的轴向结构示意图；
图4为本发明电缆防护部的轴向结构示意图；
图5为本发明电缆防护部件的剖切示意图。
图中：1、耐候性套件；11、防护部件；111、外护层；112、内护层；113、散热腔；114、散热孔；115、预防部件；12、单向透气层；13、耐磨层；14、导热层；15、透气孔；16、外覆膜；2、铠装层；3、屏蔽层；4、阻水层；5、内套；6、导芯；7、加强丝。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
图1-5为本发明的一个实施例：一种耐候性电缆，包括位于电缆最外部的耐候性套件1，耐候性套件1的内部套设有铠装层2，铠装层2为钢带铠装，铠装层2的内部套设有屏蔽层3，屏蔽层3为铜丝编织屏蔽结构，屏蔽层3内套设有阻水层4，阻水层4为阻水带结构设置，阻水层4内设有内套5，内套5中设有导芯6，导芯6的外部套设有松套管，内套5内部的中心位置设有加强丝7，加强丝7为钢丝结构，本发明通过在电缆的外部增设耐候性套件1作为外护套，达到了提高电缆在恶劣环境中耐候性能的目的，能够使电缆适用于高温环境中，避免了由于高温环境而导致电缆内部热能积聚严重的现象发生，同时提高电缆自身的散热性能，规避了高温起火以及电阻增高的状况出现，从而提高了电缆使用过程中的安全性，同时还降低了电缆的能耗损失率。
耐候性套件1包括对电缆起到保护作用的防护部件11，防护部件11的外部套设有实现由内向外透气并隔绝水汽的单向透气层12，单向透气层12的外部设有提高耐磨损性能的耐磨层13，耐候性套件1内套设有对电缆中积聚热量均匀传导使用的导热层14，耐磨层13上设有多个均匀分布的透气孔15，耐磨层13的外部套设有外覆膜16，通过在防护部件11中设置导热层14，利用石墨片材质与电缆的铠装层2进行接触，能够使电缆中的热能快速的向防护部件11中传导，使热量进入散热腔113中进行散热，而且配合单向透气层12能够对防护部件11形成隔绝水汽的作用，避免外界的水汽无法进入电缆中，防止防护部件11出现开裂现象，并配合耐磨层13提高耐候性套件1的耐磨性能，使电缆在敷设的过程中降低磨损以及防止破损现象的发生，从而提高了电缆的耐候性；
防护部件11包括外护层111和内护层112，内护层112位于外护层111的内部，且内护层112和外护层111一体成成型设置，内护层112和外护层111之间设有加快热量散发使用的散热腔113，内护层112和外护层111上均开设有多个等距分布的散热孔114，散热孔114与散热腔113连通，散热腔113的内部设有预防部件115，预防部件115嵌设在内护层112的外表面上，预防部件115的形状为四棱锥、三棱锥或者其他具备尖锐端部的部件，通过采用外护层111和内护层112形成散热腔113，结合散热孔114与散热腔113的对应设置提高对于电缆的散热能力，使电缆中积聚的热能快速的透气孔15散发至外部，同时在散热腔113中设置预防部件115，其自身具备尖锐的端部，该尖端部能够对动物口腔造成扎刺，从而防止野外的动物对电缆进行撕咬，对电缆起到良好的保护作用。
散热腔113的数量为八个，八个散热腔113相对于内护层112和外护层111之间所形成的空腔等距分布，单向透气层12为单向透气膜包覆在防护部件11的外表面上，耐磨层13为耐磨涂层均匀涂覆在单向透气层12的外表面上，导热层14为石墨片结构，外覆膜16为PE薄膜，外护层111和内护层112由硫化硅橡胶材质构成，由于防护部件11的设置，由于防护部件11采用硫化硅橡胶，能够具备优异的耐候性以及具有优异的绝缘性能，耐电晕性和耐电弧性优异，并且具备气体透过性能，室温下硅橡胶对空气、氮、氧、二氧化碳等气体的透气性比天然橡胶高出30-50倍，因此能够在提高耐候性的同时提高散热能力。
一种耐候性电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、耐候性套件的制备
1)、采用注塑机对硫化硅橡胶原料进行注塑形成具备散热腔的防护部件，注塑的同时在模具中加入预防部件，使预防部件在防护部件注塑成型后嵌设在其中，注塑过程中向硫化硅橡胶原料中加入光屏蔽剂，能够吸收或反射紫外线的物质，在耐候性套件和光辐射之间设置了一道屏障，使光不能直接辐射到耐候性套件的内部，令耐候性套件内部不受紫外线的危害，从而有效地抑制光氧化降解，避免出现老化现象；
2)、对防护部件进行开孔形成散热孔，同时需保证散热孔与散热腔对应连通；
3)、采用单向透气膜包覆在防护部件的外部，两者之间采用热缩工艺贴合紧束，随后在单向透气膜的外表面涂覆耐磨涂剂，并在耐磨涂剂的涂覆过程中采用柱形的遮蔽部件形成透气孔，随后送入烘干箱中烘干使之凝固定型；
4)、在上述防护部件的外表面套设PE薄膜，以热缩工艺使两者贴合紧束，以此使耐候性套件的外表面形成保护膜，在运输以及敷设的过程中提供防护作用；
5)、采用石墨片作为原料制成环形的导热层，并将其装入防护部件的内部；采用粘接剂使两者固定在一起；
S2、电缆的制备
1)、采用串联挤出机，通过挤塑方式在导芯外部包覆松套管，形成单芯线缆；
2)、采用单绞机对多根单芯线缆配合加强丝进行绞合形成总成电缆；
3)、在总成电缆的外部套装聚乙烯材质的内套，并在内套外部以绕包机绕包阻水带，随后由内至外依次装套屏蔽层和铠装层制得电缆；
S3、将成型的耐候性套件套装在电缆的外部形成外护套，以此提高电缆的耐候性能，电缆与耐候性套件之间采用耐高温的阻燃粘合剂固定粘接形成一体；
S4、将制得的耐候性电缆装盘、包装并转运至仓储内储存。
本发明通过采用外护层和内护层形成散热腔，结合散热孔与散热腔的对应设置提高对于电缆的散热能力，使电缆中积聚的热能快速的透气孔散发至外部，同时在散热腔中设置预防部件，其自身具备尖锐的端部，该尖端部能够对动物口腔造成扎刺，从而防止野外的动物对电缆进行撕咬，对电缆起到良好的保护作用。
本发明通过在电缆的外部增设耐候性套件作为外护套，达到了提高电缆在恶劣环境中耐候性能的目的，能够使电缆适用于高温环境中，避免了由于高温环境而导致电缆内部热能积聚严重的现象发生，同时提高电缆自身的散热性能，规避了高温起火以及电阻增高的状况出现，从而提高了电缆使用过程中的安全性，同时还降低了电缆的能耗损失率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种耐候性电缆，包括位于电缆最外部的耐候性套件(1)，其特征在于：耐候性套件(1)包括对电缆起到保护作用的防护部件(11)，防护部件(11)的外部套设有实现由内向外透气并隔绝水汽的单向透气层(12)，单向透气层(12)的外部设有提高耐磨损性能的耐磨层(13)，耐候性套件(1)内套设有对电缆中积聚热量均匀传导使用的导热层(14)，耐磨层(13)上设有多个均匀分布的透气孔(15)，耐磨层(13)的外部套设有外覆膜(16)；
防护部件(11)包括外护层(111)和内护层(112)，内护层(112)位于外护层(111)的内部，且内护层(112)和外护层(111)一体成成型设置，内护层(112)和外护层(111)之间设有加快热量散发使用的散热腔(113)，内护层(112)和外护层(111)上均开设有多个等距分布的散热孔(114)，散热孔(114)与散热腔(113)连通。
2.根据权利要求1所述的一种耐候性电缆，其特征在于：散热腔(113)的内部设有预防部件(115)，预防部件(115)嵌设在内护层(112)的外表面上，预防部件(115)的形状为四棱锥、三棱锥或者其他具备尖锐端部的部件。
3.根据权利要求1所述的一种耐候性电缆，其特征在于：散热腔(113)的数量为八个，八个散热腔(113)相对于内护层(112)和外护层(111)之间所形成的空腔等距分布。
4.根据权利要求1所述的一种耐候性电缆，其特征在于：单向透气层(12)为单向透气膜包覆在防护部件(11)的外表面上，耐磨层(13)为耐磨涂层均匀涂覆在单向透气层(12)的外表面上。
5.根据权利要求1所述的一种耐候性电缆，其特征在于：导热层(14)为石墨片结构，外覆膜(16)为PE薄膜，外护层(111)和内护层(112)由硫化硅橡胶材质构成。
6.根据权利要求1所述的一种耐候性电缆，其特征在于：耐候性套件(1)的内部套设有铠装层(2)，铠装层(2)为钢带铠装，铠装层(2)的内部套设有屏蔽层(3)，屏蔽层(3)为铜丝编织屏蔽结构，屏蔽层(3)内套设有阻水层(4)，阻水层(4)为阻水带结构设置。
7.根据权利要求6所述的一种耐候性电缆，其特征在于：阻水层(4)内设有内套(5)，内套(5)中设有导芯(6)，导芯(6)的外部套设有松套管，内套(5)内部的中心位置设有加强丝(7)，加强丝(7)为钢丝结构。
8.一种耐候性电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、耐候性套件的制备
1)、采用注塑机对硫化硅橡胶原料进行注塑形成具备散热腔的防护部件，原料中添加光屏蔽剂，注塑的同时在模具中加入预防部件，使预防部件在防护部件注塑成型后嵌设在其中；
2)、对防护部件进行开孔形成散热孔，同时需保证散热孔与散热腔对应连通；
3)、采用单向透气膜包覆在防护部件的外部，两者之间采用热缩工艺贴合紧束，随后在单向透气膜的外表面涂覆耐磨涂剂，并在耐磨涂剂的涂覆过程中采用柱形的遮蔽部件形成透气孔，随后送入烘干箱中烘干使之凝固定型；
4)、在上述防护部件的外表面套设PE薄膜，以热缩工艺使两者贴合紧束，以此使耐候性套件的外表面形成保护膜，在运输以及敷设的过程中提供防护作用；
5)、采用石墨片作为原料制成环形的导热层，并将其装入防护部件的内部；采用粘接剂使两者固定在一起；
S2、电缆的制备
1)、采用串联挤出机，通过挤塑方式在导芯外部包覆松套管，形成单芯线缆；
2)、采用单绞机对多根单芯线缆配合加强丝进行绞合形成总成电缆；
3)、在总成电缆的外部套装聚乙烯材质的内套，并在内套外部以绕包机绕包阻水带，随后由内至外依次装套屏蔽层和铠装层制得电缆；
S3、将成型的耐候性套件套装在电缆的外部形成外护套，以此提高电缆的耐候性能，电缆与耐候性套件之间采用耐高温的阻燃粘合剂固定粘接形成一体；
S4、将制得的耐候性电缆装盘、包装并转运至仓储内储存。
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