CN114049998A - 抗压耐拉伸铠装电力电缆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电线电缆技术领域，具体而言涉及抗压耐拉伸铠装电力电缆，包括：三个电力线芯和三个控制线芯两两相切地被绕包带缠绕形成截面为圆形的导电单元；填充层，填充在所述绕包带与电力线芯、控制线芯之间；以及依次设置在导电单元外侧的屏蔽层、阻火层、铠装层和外护套；通过设置包括抗拉伸绳和抗压带组成的复合铠装带，复合铠装带绕包成型后，由于其结构特点，不仅使电缆具有径向抗压以及轴向抗拉能力，而且电缆整体也比较柔软，尤其适合为矿山机械或矿井机械等需要跟随机械机构弯曲、拉伸且具有一定抗压能力的场所用，且本发明的复合铠装带，相对于现有联锁铠装的加工工艺，要求更低，容易加工。

Description

抗压耐拉伸铠装电力电缆

技术领域

本发明涉及电线电缆技术领域，具体而言涉及抗压耐拉伸铠装电力电缆。

背景技术

电力电缆是用于传输和分配电能的电缆，电力电缆常用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电及过江海水下输电线，铠装电缆机械保护层可以加到任何结构的电缆上，以增加电缆的机械强度，提高防侵蚀能力，是为易受机械破坏及极易受侵蚀的地区而设计的电线电缆。

目前的铠装电缆包括钢带铠装、钢丝铠装和联锁铠装，钢带铠装在一定程度上具有抗压效果，但抗拉性能较差，钢丝铠装具有较好的抗拉性能，但抗压性能和弯曲性能较差，而联锁铠装虽然具有良好的抗压、抗拉以及弯曲性能，但是联锁铠装由于其凹凸形状，导致成缆后外径增加，且对铠装带的材料以及工艺要求均较高，若出现带边缘尖锐或裂纹，均会出现安全隐患。

现有技术文献：

专利文献1：CN213781622U一种交联聚乙烯绝缘钢带铠装抗压耐拉伸电缆

专利文献2：CN206497753U一种低烟无卤且能垂直敷设的电缆

发明内容

本发明目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种抗压耐拉伸铠装电力电缆，包括：三个电力线芯和三个控制线芯两两相切地被绕包带缠绕形成截面为圆形的导电单元；填充层，填充在所述绕包带与电力线芯、控制线芯之间；以及依次设置在导电单元外侧的屏蔽层、阻火层、铠装层和外护套；

其中，所述铠装层由复合铠装带绕包形成，所述复合铠装带包括两条平行分布的抗压带以及若干个固定设置于两条抗压带之间的抗拉伸绳，且相邻两个所述抗拉伸绳平行分布，所述抗压带绕包在所述阻火层的外部，所述抗拉伸绳与电缆轴向平行且沿所述抗压带的绕包方向均匀分布在所述阻火层的周侧外壁，并用于提升所述抗压带的轴向抗拉伸能力。

进一步地，所述复合铠装带绕包时，位于两侧的抗压带相互叠压绕包。

进一步地，两条所述抗压带的外侧壁上分别固定设置有锁扣带，以使所述抗压带绕包时通过所述锁扣带相互扣接。

进一步地，所述锁扣带为钢带，所述抗压带为塑料带，所述抗拉伸绳为钢丝绳或纤维绳。

进一步地，所述锁扣带的宽度为所述抗压带宽度的1/2。

进一步地，所述铠装层的内外两侧均设有衬垫层，所述衬垫层包括绕包在铠装层内、外侧的衬垫带。

进一步地，所述衬垫层与所述铠装层相对的一侧面均设有热熔胶层，所述热熔胶层固定粘附在所述衬垫带上。

进一步地，所述衬垫带叠压缠绕在所述铠装层的内、外侧，并在所述铠装层的内外侧形成密封的所述衬垫层。

进一步地，所述衬垫带的宽度等于所述复合铠装带的宽度。

本发明提出另一种技术方案，一种抗压耐拉伸铠装电力电缆的加工工艺，包括以下步骤：

步骤1、制作导电单元：利用绞合机将三根电力线芯和三根控制线芯共同绞合，在六根绞合线芯的外部利用绕包机缠绕绕包带形成绕包层，然后在所述绞合线芯和绕包带之间嵌入弹性绳，并压紧形成填充层，完成所述导电单元制作；

步骤2、制作屏蔽层：利用编织机将细铜丝在所述导电单元的外侧编织封闭的网筒，且编织覆盖率大于80％，在所述导电单元的外侧形成所述屏蔽层；

步骤3、制作阻火层：利用绕包机在所述屏蔽层的外侧绕包阻火带形成所述阻火层；

步骤4、预制复合铠装带：首先将若干个抗拉伸绳平行排布，并将抗拉伸绳的两端并联固定形成绳梯形状，利用牵引机牵拉抗拉伸绳，同时利用挤出机在抗拉伸绳挤塑塑料条，经过冷却后形成抗压带，然后分别在两个抗压带的上、下表面粘贴锁扣带，定型后形成复合铠装带；

步骤5、制作铠装层和衬垫层：首先利用绕包机在阻火层的外侧将热熔胶层朝外绕包一层衬垫层，然后利用绕包机在衬垫层的外侧绕包复合铠装带，绕包过程中所述抗压带部分相互叠压，所述锁扣带部分相互扣接，形成所述铠装层，最后在所述铠装层的外侧将热熔胶层朝内绕包一层衬垫层，完成所述衬垫层的制作；

步骤6、制作外护套：利用挤出机在所述衬垫层的外侧挤包聚乙烯或硅橡胶形成外护套。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的抗压耐拉伸铠装电力电缆具有抗拉伸绳和抗压带组成的复合铠装带，复合铠装带绕包成型后，由于其结构特点，不仅使电缆具有径向抗压以及轴向抗拉能力，而且电缆整体也比较柔软，尤其适合为矿山机械或矿井机械等需要跟随机械机构弯曲、拉伸且具有一定抗压能力的场所用。

2、本发明的抗压耐拉伸铠装电力电缆，其复合铠装带在安装工艺上只需要保证绕包时的节距一致，将抗压带上的锁扣带部分相互扣接，便能保证稳定的结构，相对于现有联锁铠装的加工工艺，要求更低，容易加工。

3、抗压耐拉伸铠装电力电缆的铠装层的内、外侧优化设计，同时设置衬垫层，能在铠装层的内外侧形成一个防水的密封层和起衬垫防护效果，不仅能够增强电缆的防水能力，还能保证铠装层维持形状不会松散，并能对内外层结构起到防护作用，以减小磨损。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是本发明实施例所示的抗压耐拉伸铠装电力电缆的立体结构示意图；

图2是本发明实施例所示的抗压耐拉伸铠装电力电缆的剖面结构示意图；

图3是本发明实施例所示的抗压耐拉伸铠装电力电缆层级结构示意图；

图4是本发明实施例所示的抗压耐拉伸铠装电力电缆中复合铠装带局部的结构示意图；

图5是本发明实施例所示的抗压耐拉伸铠装电力电缆中铠装层和衬垫层的剖视结构示意图；

图6是本发明实施例所示的抗压耐拉伸铠装电力电缆中抗压带扣接状态示意图。

图中，1、控制线芯；2、电力线芯；3、填充层；4、绕包带；5、屏蔽层；6、阻火层；7、铠装层；71、抗拉伸绳；72、抗压带；721、锁扣带；8、衬垫层；81、热熔胶层；9、外护套

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

由于现有的钢带铠装或钢丝铠装在抗拉伸或抗压综合情况下均具有一定的不足，而联锁铠装电缆的加工工艺又相对复杂，且联锁铠装由于其独特的凹凸表面，导致带联锁铠装的电缆在成缆后外径增加，且对铠装带的材料以及工艺要求均较高，若出现带边缘尖锐或裂纹，长时间工作后，由于电缆的运行发热会导致电树枝、水树枝的情况发生，均会带来安全隐患。

结合图1和图2所示，本发明的目的在于提供一种抗压耐拉伸铠装电力电缆，其具有复合铠装带绕包形成的铠装层7，令电缆具有抗压、抗拉伸和易弯折的优点，并且相对于联锁铠装径向厚度小，使成缆后缆身外径减小，该电缆尤其尤其适合为矿山机械或矿井机械等需要跟随机械机构弯曲、拉伸且具有一定抗压能力的场所用。

如图所示，作为可选的示例的抗压耐拉伸铠装电力电缆主要包括控制线芯1、电力线芯2、填充层3、绕包带4、屏蔽层5、阻火层6、铠装层7和外护套9。

其中，控制线芯1和电力线芯2均设置为三个，且三个控制线芯1、电力线芯2两两相切地被绕包带4缠绕形成截面为圆形的导电单元，填充层3填充在绕包带4与电力线芯2、控制线芯1之间。

在优选的实施例中，控制线芯1采用绞合的镀锡细铜丝外挤包绝缘形成，用于传输控制信号，电力线芯2采用绞丝机正规绞合，绞合细铜丝，然后可在导体外层编织钢丝用于增加强度，并在最外部层挤包绝缘形成，用于电力输送。

填充层3采用无卤或者低卤填充绳。

绕包带4采用CPP带，绕包在控制线芯1、电力线芯2和填充绳的外侧，形成截面为圆形的导电单元。

进一步的，导电单元外侧依次设置屏蔽层5、阻火层6、铠装层7和外护套9。

在优选的实施例中，屏蔽层5采用细铜丝编织形成，织网编织包覆在绕包带4的外侧，且编织覆盖率在80％～90％，主要用于防电磁波干扰，阻火层6采用耐火云母带，能够在一定时间内保护电缆内部不受外部高温影响。

结合图3和图4所示，铠装层7由复合铠装带绕包形成。

进一步的，复合铠装带包括两条平行分布的抗压带72以及若干个固定设置于两条抗压带72之间的抗拉伸绳71，且相邻两个抗拉伸绳71平行分布，抗压带72绕包在阻火层6的外部，抗拉伸绳71与电缆轴向平行且均匀分布在阻火层6的周侧外壁，并用于提升抗压带72的轴向抗拉伸能力。

具体的，两条平行的抗压带72及其中间设置的抗拉伸绳71形成复合铠装带，复合铠装带以绕包形式缠绕在耐火云母带的外侧，抗压带72便能够提供电缆的径向支撑，以提高电缆的抗压性能，当抗压带72相互间不发生轴向位移时，抗拉伸绳71又能增强复合铠装带的轴向抗拉伸能力，从而提高电缆的抗拉伸性能，抗拉伸绳71易弯曲，而抗压带72呈螺旋弹簧形状分布，也容易弯曲，从而使电缆整体更加柔软。

如此，由复合铠装带绕包形成的铠装层7不仅使电缆具有径向抗压以及轴向抗拉能力，而且电缆整体也比较柔软，尤其适合为矿山机械或矿井机械等需要跟随机械机构弯曲、拉伸且具有一定抗压能力的场所用。

结合图5和图6所示，为了保证抗压带72在轴向上相互间不会位移。

进一步的，复合铠装带绕包时，位于两侧的抗压带72相互叠压绕包，两条抗压带72的外侧壁上分别固定设置呈中心对称的锁扣带721，以使抗压带72绕包时通过锁扣带721相互扣接。

在优选的实施例中，抗拉伸绳71采用钢丝绳或纤维绳，可根据抗拉强度的需求进行选择，抗拉伸绳71首先编织形成绳梯形状。

抗压带72可采用高强度塑料带，塑料材料方便热熔并将抗拉伸绳71的端部包覆固定。

锁扣带721采用不锈钢带，尤其优选的，锁扣带721的宽度为抗压带72宽度的1/2，不锈钢带贴附在抗压带72的侧壁，能够增强抗压带72的抗压能力，绕包时还能相互交错，使抗压带72在轴向上相互扣接固定，不会移位，利于抗拉伸绳71起到轴向抗拉伸作用。

结合图1、图2和图5所示，为了使铠装层7的内外层更加平整，以减小铠装层7对内外层的磨损，铠装层7的内外两侧均设有衬垫层8。

进一步的，为了增强衬垫层8的密封性，衬垫层8包括绕包在铠装层7内、外侧的衬垫带，衬垫层8与铠装层7相对的一侧面均设有热熔胶层81，热熔胶层81固定粘附在衬垫带上，衬垫带叠压缠绕在铠装层7的内、外侧，并在铠装层7的内外侧形成密封的衬垫层8。

在优选的实施例中，衬垫带的宽度等于复合铠装带的宽度，能够完全将铠装层7包覆起来，热熔胶层81可采用PA类热熔胶或TPU类热熔胶，衬垫带采用阻燃织带，热熔胶层81在外层外护套9挤包时融化，能够相互粘附，达到密封效果。

如此，衬垫层8会在铠装层7的内外侧形成一个防水的密封层和起衬垫防护效果，不仅能够增强电缆的防水能力，还能保证铠装层7维持形状不会松散，并能对内外层结构起到防护作用，以减小磨损。

本发明的实施例还提出前述结构优化设计的抗压耐拉伸铠装电力电缆的加工工艺，包括以下步骤：

步骤1、制作导电单元：

1-1)制作控制线芯1：利用绞线机7根镀锡细铜丝绞合成导线，然后利用挤出机在导线外侧挤包交联聚乙烯绝缘形成，用于传输控制信号；

1-2)制作电力线芯2：利用绞线机将61股细铜丝以正规绞合方式绞合形成导线，然后在导线外层可利用编织机编织钢丝用于增加强度，并在最外部层使用挤出机挤包交联聚乙烯绝缘形成，用于电力输送；

1-3)线芯绞合：利用绞合机将三根电力线芯2和三根控制线芯1共同绞合，在六根绞合线芯的外部利用绕包机缠绕绕包带4形成绕包层，然后在绞合线芯和绕包带4之间嵌入弹性绳，并压紧形成填充层3，完成导电单元制作；

步骤2、制作屏蔽层5：利用编织机将退火的细铜丝在导电单元的外侧编织封闭的网筒，且编织覆盖率大于80％，在导电单元的外侧形成屏蔽层5；

步骤3、制作阻火层6：利用绕包机在屏蔽层5的外侧绕包阻火带形成阻火层6；

步骤4、预制复合铠装带：

4-1)制作绳梯：首先将若干个抗拉伸绳71平行排布，并将抗拉伸绳71的两端并联固定形成绳梯形状；

4-1)制作复合铠装带：利用牵引机牵拉抗拉伸绳71，同时利用塑料挤出机在抗拉伸绳71编织成的绳梯结处挤塑塑料条，塑料条经过模具和冷却后形成抗压带72，然后分别在两个抗压带72的上、下表面粘贴锁扣带721，定型后形成复合铠装带；

步骤5、制作铠装层7和衬垫层8：

5-1)制作内层衬垫层8：首先利用绕包机在阻火层6的外侧将热熔胶层81朝外绕包一层衬垫层8；

5-2)制作铠装层7：然后利用绕包机在衬垫层8的外侧绕包复合铠装带，绕包过程中抗压带72部分相互叠压，锁扣带721部分相互扣接，形成铠装层7；

5-3)制作外层衬垫层8：最后在铠装层7的外侧将热熔胶层81朝内绕包一层衬垫层8，完成衬垫层8的制作；

步骤6、制作外护套9：利用挤出机在衬垫层8的外侧挤包聚乙烯或硅橡胶形成外护套9，外护套9挤包时内层的热熔胶层81融化，能够相互粘附，达到密封效果。

结合以上实施例，通过设置包括抗拉伸绳71和抗压带72组成的复合铠装带，复合铠装带绕包成型后，由于其结构特点，不仅使电缆具有径向抗压以及轴向抗拉能力，而且电缆整体也比较柔软，适合为矿山机械或矿井机械等需要跟随机械机构弯曲、拉伸且具有一定抗压能力的场所用。

本发明的复合铠装带在安装工艺上只需要保证绕包时的节距一致，将抗压带72上的锁扣带721部分相互扣接，便能保证稳定的结构，相对于现有联锁铠装的加工工艺，要求更低，容易加工。

铠装层7的内、外侧还设置了衬垫层8，能在铠装层7的内外侧形成一个防水的密封层和起衬垫防护效果，不仅能够增强电缆的防水能力，还能保证铠装层7维持形状不会松散，并能对内外层结构起到防护作用，以减小磨损。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (10)

1.一种抗压耐拉伸铠装电力电缆，其特征在于，包括：

三个电力线芯和三个控制线芯两两相切地被绕包带缠绕形成截面为圆形的导电单元；

填充层，填充在所述绕包带与电力线芯、控制线芯之间；

以及依次设置在导电单元外侧的屏蔽层、阻火层、铠装层和外护套；

其中，所述铠装层由复合铠装带绕包形成，所述复合铠装带包括两条平行分布的抗压带以及若干个固定设置于两条抗压带之间的抗拉伸绳，且相邻两个所述抗拉伸绳平行分布，所述抗压带绕包在所述阻火层的外部，所述抗拉伸绳与电缆轴向平行且沿所述抗压带的绕包方向均匀分布在所述阻火层的周侧外壁，并用于提升所述抗压带的轴向抗拉伸能力。

2.根据权利要求1所述的抗压耐拉伸铠装电力电缆，其特征在于，所述复合铠装带绕包时，位于两侧的抗压带相互叠压绕包。

3.根据权利要求2所述的抗压耐拉伸铠装电力电缆，其特征在于，两条所述抗压带的外侧壁上分别固定设置有锁扣带，以使所述抗压带绕包时通过所述锁扣带相互扣接。

4.根据权利要求3所述的抗压耐拉伸铠装电力电缆，其特征在于，所述锁扣带为钢带，所述抗压带为塑料带，所述抗拉伸绳为钢丝绳或纤维绳。

5.根据权利要求1所述的抗压耐拉伸铠装电力电缆，其特征在于，所述锁扣带的宽度为所述抗压带宽度的1/2。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的抗压耐拉伸铠装电力电缆，其特征在于，所述铠装层的内外两侧均设有衬垫层，所述衬垫层包括绕包在铠装层内、外侧的衬垫带。

7.根据权利要求6所述的抗压耐拉伸铠装电力电缆，其特征在于，所述衬垫层与所述铠装层相对的一侧面设有热熔胶层，所述热熔胶层固定粘附在所述衬垫带上。

8.根据权利要求7所述的抗压耐拉伸铠装电力电缆，其特征在于，所述衬垫带叠压缠绕在所述铠装层的内、外侧，并在所述铠装层的内外侧形成密封的所述衬垫层。

9.根据权利要求8所述的抗压耐拉伸铠装电力电缆，其特征在于，所述衬垫带的宽度等于所述复合铠装带的宽度。

10.一种如权利要求1-9任意一项所述的抗压耐拉伸铠装电力电缆的加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、制作导电单元：利用绞合机将三根电力线芯和三根控制线芯共同绞合，在六根绞合线芯的外部利用绕包机缠绕绕包带形成绕包层，然后在所述绞合线芯和绕包带之间嵌入弹性绳，并压紧形成填充层，完成所述导电单元制作；

步骤2、制作屏蔽层：利用编织机将细铜丝在所述导电单元的外侧编织封闭的网筒，且编织覆盖率大于80％，在所述导电单元的外侧形成所述屏蔽层；

步骤3、制作阻火层：利用绕包机在所述屏蔽层的外侧绕包阻火带形成所述阻火层；

步骤4、预制复合铠装带：首先将若干个抗拉伸绳平行排布，并将抗拉伸绳的两端并联固定形成绳梯形状，利用牵引机牵拉抗拉伸绳，同时利用挤出机在抗拉伸绳挤塑塑料条，经过冷却后形成抗压带，然后分别在两个抗压带的上、下表面粘贴锁扣带，定型后形成复合铠装带；

步骤5、制作铠装层和衬垫层：首先利用绕包机在阻火层的外侧将热熔胶层朝外绕包一层衬垫层，然后利用绕包机在衬垫层的外侧绕包复合铠装带，绕包过程中所述抗压带部分相互叠压，所述锁扣带部分相互扣接，形成所述铠装层，最后在所述铠装层的外侧将热熔胶层朝内绕包一层衬垫层，完成所述衬垫层的制作；

步骤6、制作外护套：利用挤出机在所述衬垫层的外侧挤包聚乙烯或硅橡胶形成外护套。

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