CN114121352A - 一种可防盗电的电缆及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可防盗电的电缆及其制备工艺，包括相导体、包覆层、编织层、屏蔽层、地线芯导体、中性导体和护套层；三组相导体以圆周方式等间隔均匀分布，且在三组相导体上包裹设有包覆层；在包覆层外侧绕包设有编织层，且在编织层外侧绕包设有屏蔽层，并在屏蔽层外侧沿其轴向间隔套接设有护套层；屏蔽层与护套层之间形成环形区域，且在环形区域内沿其圆周方向交错间隔设有数个地线芯导体、中性导体和对绞通信单元，每一所述地线芯导体、中性导体以及对绞通信单元之间相互抵紧贴合，并分别抵紧在屏蔽层的外表面以及护套层的内表面上。本发明将相导体屏蔽在缆芯内部，且在缆芯外沿其圆周方向排列裸金属中性导体，有效防止盗电现象的发生。

Description

一种可防盗电的电缆及其制备工艺
技术领域
本发明涉及电线电缆领域，具体涉及一种可防盗电的电缆及其制备工艺。
背景技术
现有的进户电缆一般采用多芯绞合低压电缆，由于多芯绞合低压电缆导电线芯绞合排列，去除电缆外护套后电缆所有导电线芯将裸露在外，偷盗电者通过采用两根金属针分别插接在电缆相线和中性线导体上的简单方法即可完成偷盗电作业。因此，以上问题亟需解决。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种可防盗电的电缆及其制备工艺，将相导体屏蔽在缆芯内部，且在缆芯外沿其圆周方向排列裸金属中性导体，当盗电者采用两根金属针插接在相导体和中性导体上时，裸金属中性导体与相导体之间形成短路，从而有效防止盗电现象的发生。
为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：本发明的一种可防盗电的电缆，其创新点在于：包括相导体、包覆层、编织层、屏蔽层、地线芯导体、中性导体、对绞通信单元和护套层；三组所述相导体以圆周方式等间隔均匀分布，且在三组所述相导体上还包裹设有包覆层；在所述包覆层外侧绕包设有编织层，且在所述编织层外侧绕包设有屏蔽层，并在所述屏蔽层外侧沿其轴向还间隔套接设有护套层；所述屏蔽层与所述护套层之间形成一环形区域，且在所述环形区域内沿其圆周方向还依次交错间隔均布设有数个地线芯导体、中性导体和对绞通信单元，每一所述地线芯导体、中性导体以及对绞通信单元之间分别相互抵紧贴合在一起，并分别抵紧在所述屏蔽层的外表面以及所述护套层的内表面上。
优选的，在每一所述相导体的外侧均绕包设有第一绝缘层，且每一所述相导体分别通过第一绝缘层与所述包覆层的内表面抵紧贴合；每一所述第一绝缘层均采用氟塑料，且其耐温等级均高于200℃；在每一所述第一绝缘层与所述包覆层之间还设有填充，所述填充采用无碱玻璃纤维绳，并填满每一所述第一绝缘层与所述包覆层之间形成的空间区域。
优选的，所述包覆层采用耐高压和耐高温材料制成；所述编织层采用镀锡铜编织结构，且其编织密度大于80%；所述屏蔽层由铝塑复合带和镀锡铜丝编织而成。
优选的，在每一所述地线芯导体的外侧均绕包设有第二绝缘层，且每一所述地线芯导体通过第二绝缘层分别与所述屏蔽层的外表面、对应所述中性导体的外表面、对应所述对绞通信单元的外表面以及所述护套层的内表面抵紧贴合；每一所述第二绝缘层均采用氟塑料，且其耐温等级均高于200℃；每一所述第二绝缘层的外径、每一所述中性导体的外径以及每一所述对绞通信单元的外径均相一致。
优选的，每一所述相导体、地线芯导体以及中性导体均由铜箔丝缠绕在防弹丝外共同绞合而成。
优选的，所述护套层采用水密型氯丁护套，且其抗撕强度≥7MPa，吸水量≤10mg/cm2。
本发明的一种可防盗电的电缆的制备工艺，其创新点在于包括以下步骤：
（1）拉丝和退火：铜包铝合金线经拉丝机内的高精度拉丝模具生产出单丝，然后将单丝经烘箱进行高温退火软化，并用水管进行自然冷水冷却、吹气烘干后形成铜箔丝，再卷绕至线盘上；
（2）束绞：将铜箔丝缠绕在防弹丝外共同绞合，且其覆盖率为100%，并分别形成相导体、地线芯导体以及中性导体；
（3）绝缘挤出：当挤出机内部机筒温度达到350℃~390℃时，利用螺杆旋转的推力，将耐温等级高于200℃的氟塑料通过成型模具均匀连续地包覆在对应相导体以及对应地线芯导体上，冷却后定型；
（4）成缆：将三组绕包有第一绝缘层的相导体以圆周方式等间隔均匀分布，且在其上包裹包覆层，并用填充填满二者之间形成的空间区域；然后将编织层缠绕包覆在包覆层上，并将屏蔽层包覆在编织层上；然后将绕包有第二绝缘层的地线芯导体、对绞通信单元以及中性导体呈环形依次交错间隔分布，再套接在屏蔽层的外部，并同向绞合；
（5）护套层挤出：利用高精度挤橡机对水密型氯丁护套料进行挤压熔融，再经挤出模具定型后均匀包覆在最外部；同时通过蒸汽管道对护套层进行硫化，护套挤出的同时在线进行喷码印字。
优选的，在上述步骤（1）中，生产出的单丝直径为0.1~0.4mm, 且一次可同时拉制16根单丝；烘箱的温度为450~600℃，水管的长度为2~3米。
优选的，在上述步骤（2）中，铜箔丝的线径为0.1±0.001mm，宽度为0.35±0.02mm，厚度0.025±0.001mm；防弹丝由多芳基纤维制成，且其常规尺寸为200D~1000D，拉伸强度为25cN/dtex，模量为600 cN/dtex。
优选的，在上述步骤（5）中，水密型氯丁护套料的配方配比为氯丁橡胶：45%~55%、炭黑N990：12%~15%、炭黑550：20%~23%、氧化锌：2%~4%、氧化镁：2%~4%、硫磺：0.5%~1.5%；蒸汽管道的蒸汽压力控制在1.3MPa~1.4MPa，温度控制在150℃~200℃，挤出表面无气孔。
本发明的有益效果：
（1）本发明将相导体屏蔽在缆芯内部，且在缆芯外沿其圆周方向排列裸金属中性导体，当盗电者采用两根金属针插接在相导体和中性导体上时，裸金属中性导体与相导体之间形成短路，从而有效防止盗电现象的发生；
（2）本发明通过设置对绞通信单元，将信号传输与电力传输融为一体，从而节省了线路敷设成本和时间；
（3）本发明增强了电缆的耐温强度和耐压强度，延长了电缆的使用寿命，并使电缆的安全系数大大提高；
（4）本发明采用无碱玻璃纤维绳填充，不仅有效防止了电缆弯曲时松散或变形现象的发生，还能够尽量减小产烟和可燃物质；
（5）本发明通过设置屏蔽层，有效避免了电磁辐射对周围电子设备产生强烈电磁干扰，影响其他设备正常运行的现象发生。
附图说明
为了更清晰地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种可防盗电的电缆的结构示意图。
其中，1-相导体；2-第一绝缘层；3-填充；4-包覆层；5-编织层；6-屏蔽层；7-地线芯导体；8-第二绝缘层；9-对绞通信单元；10-中性导体；11-护套层。
具体实施方式
下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明的一种可防盗电的电缆，包括相导体1、包覆层4、编织层5、屏蔽层6、地线芯导体7、中性导体10、对绞通信单元9和护套层11；具体结构如图1所示，三组相导体1以圆周方式等间隔均匀分布，且在三组相导体1上还包裹设有包覆层4；其中，每一个相导体1均由铜箔丝缠绕在防弹丝外共同绞合而成，且在每一个相导体1的外侧均绕包设有第一绝缘层2，每一个相导体1分别通过第一绝缘层2与包覆层4的内表面抵紧贴合；本发明中每一个第一绝缘层2均采用氟塑料，具有更好的传输性能和相同电压等级下更薄绝缘厚度，从而减少了间隙；为了配合氯丁护套采用硫化管道高温生产的工艺，氟塑料的耐温等级均高于200℃。
本发明包覆层4采用耐高压和耐高温材料制成，使得耐温达到1000℃、耐压达到10kV；而且因包覆层4设置在第一绝缘层2外侧，从而避免了出现毛刺、断丝扎破第一绝缘层2的情况；如图1所示，在每一个第一绝缘层2与包覆层4之间还设有填充3，填充3采用无碱玻璃纤维绳，并填满每一个第一绝缘层2与包覆层4之间形成的空间区域。通过采用无碱玻璃纤维绳填充3，不仅有效防止了电缆弯曲时松散或变形现象，还能够尽量减小产烟和可燃物质。
如图1所示，在包覆层4外侧绕包设有编织层5，该编织层5采用镀锡铜编织结构，且其编织密度大于80%。
如图1所示，在编织层5外侧绕包设有屏蔽层6，该屏蔽层6由铝塑复合带和镀锡铜丝编织而成；通过设置屏蔽层6，有效避免了电磁辐射对周围电子设备产生强烈电磁干扰，影响其他设备正常运行的现象发生。
本发明在屏蔽层6外侧沿其轴向还间隔套接设有护套层11，该护套层11采用水密型氯丁护套，且其抗撕强度≥7MPa，吸水量≤10mg/cm2；如图1所示，屏蔽层6与护套层11之间形成一环形区域，且在环形区域内沿其圆周方向还依次交错间隔均布设有数个地线芯导体7、中性导体10和对绞通信单元9，每一个地线芯导体7、中性导体10以及对绞通信单元9之间分别相互抵紧贴合在一起，并分别抵紧在屏蔽层6的外表面以及护套层11的内表面上；其中，每一个地线芯导体7以及中性导体10均由铜箔丝缠绕在防弹丝外共同绞合而成。本发明通过采用水密型氯丁护套，提升了护套层11的柔软度、抗撕性能、吸水性能和弹性模量等性能。
如图1所示，在每一个地线芯导体7的外侧均绕包设有第二绝缘层8，且每一个地线芯导体7通过第二绝缘层8分别与屏蔽层6的外表面、对应中性导体10的外表面、对应对绞通信单元9的外表面以及护套层11的内表面抵紧贴合；其中，每一个第二绝缘层8的外径、每一个中性导体10的外径以及每一个对绞通信单元9的外径均相一致。本发明中每一个第二绝缘层8均采用氟塑料，具有更好的传输性能和相同电压等级下更薄绝缘厚度，从而减少了间隙；为了配合氯丁护套采用硫化管道高温生产的工艺，氟塑料的耐温等级均高于200℃。
本发明的一种可防盗电的电缆的制备工艺，包括以下步骤：
（1）拉丝和退火：铜包铝合金线经拉丝机内的高精度拉丝模具生产出单丝，然后将单丝经烘箱进行高温退火软化，并用水管进行自然冷水冷却、吹气烘干后形成铜箔丝，再卷绕至线盘上；
在上述步骤中，生产出的单丝直径为0.1~0.4mm, 且一次可同时拉制16根单丝；烘箱的温度为450~600℃，水管的长度为2~3米。
（2）束绞：将铜箔丝缠绕在防弹丝外共同绞合，且其覆盖率为100%，并分别形成相导体1、地线芯导体7以及中性导体10；
在上述步骤中，铜箔丝的线径为0.1±0.001mm，宽度为0.35±0.02mm，厚度0.025±0.001mm；防弹丝由多芳基纤维制成，且其常规尺寸为200D~1000D，拉伸强度为25cN/dtex，模量为600 cN/dtex，具有优异的抗疲劳，耐弯曲性能，可以耐400℃以上的高温。
（3）绝缘挤出：当挤出机内部机筒温度达到350℃~390℃时，利用螺杆旋转的推力，将耐温等级高于200℃的氟塑料通过成型模具均匀连续地包覆在对应相导体1以及对应地线芯导体7上，冷却后定型；
在上述步骤中，氟塑料一般采用耐温等级高于200℃的F46型、F40型等。
（4）成缆：将三组绕包有第一绝缘层2的相导体1以圆周方式等间隔均匀分布，且在其上包裹包覆层4，并用填充3填满二者之间形成的空间区域；然后将编织层5缠绕包覆在包覆层4上，并将屏蔽层6包覆在编织层5上；然后将绕包有第二绝缘层8的地线芯导体7、对绞通信单元9以及中性导体10呈环形依次交错间隔分布，再套接在屏蔽层6的外部，并同向绞合。
（5）护套层11挤出：利用高精度挤橡机对水密型氯丁护套料进行挤压熔融，再经挤出模具定型后均匀包覆在最外部；同时通过蒸汽管道对护套层11进行硫化，护套挤出的同时在线进行喷码印字；
在上述步骤中，水密型氯丁护套料的配方配比为氯丁橡胶：45%~55%、炭黑N990：12%~15%、炭黑550：20%~23%、氧化锌：2%~4%、氧化镁：2%~4%、硫磺：0.5%~1.5%；蒸汽管道的蒸汽压力控制在1.3MPa~1.4MPa，温度控制在150℃~200℃，挤出表面无气孔。
当盗电者采用两根金属针插接在相导体1和中性导体10上时，裸金属中性导体10与相导体1之间形成短路，从而有效防止盗电现象的发生。
本发明的有益效果：
（1）本发明将相导体1屏蔽在缆芯内部，且在缆芯外沿其圆周方向排列裸金属中性导体10，当盗电者采用两根金属针插接在相导体1和中性导体10上时，裸金属中性导体10与相导体1之间形成短路，从而有效防止盗电现象的发生；
（2）本发明通过设置对绞通信单元9，将信号传输与电力传输融为一体，从而节省了线路敷设成本和时间；
（3）本发明增强了电缆的耐温强度和耐压强度，延长了电缆的使用寿命，并使电缆的安全系数大大提高；
（4）本发明采用无碱玻璃纤维绳填充3，不仅有效防止了电缆弯曲时松散或变形现象的发生，还能够尽量减小产烟和可燃物质；
（5）本发明通过设置屏蔽层6，有效避免了电磁辐射对周围电子设备产生强烈电磁干扰，影响其他设备正常运行的现象发生。
上面所述的实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围，本发明的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。

Claims (10)

1.一种可防盗电的电缆，其特征在于：包括相导体、包覆层、编织层、屏蔽层、地线芯导体、中性导体、对绞通信单元和护套层；三组所述相导体以圆周方式等间隔均匀分布，且在三组所述相导体上还包裹设有包覆层；在所述包覆层外侧绕包设有编织层，且在所述编织层外侧绕包设有屏蔽层，并在所述屏蔽层外侧沿其轴向还间隔套接设有护套层；所述屏蔽层与所述护套层之间形成一环形区域，且在所述环形区域内沿其圆周方向还依次交错间隔均布设有数个地线芯导体、中性导体和对绞通信单元，每一所述地线芯导体、中性导体以及对绞通信单元之间分别相互抵紧贴合在一起，并分别抵紧在所述屏蔽层的外表面以及所述护套层的内表面上。
2.根据权利要求1所述的一种可防盗电的电缆，其特征在于：在每一所述相导体的外侧均绕包设有第一绝缘层，且每一所述相导体分别通过第一绝缘层与所述包覆层的内表面抵紧贴合；每一所述第一绝缘层均采用氟塑料，且其耐温等级均高于200℃；在每一所述第一绝缘层与所述包覆层之间还设有填充，所述填充采用无碱玻璃纤维绳，并填满每一所述第一绝缘层与所述包覆层之间形成的空间区域。
3.根据权利要求1所述的一种可防盗电的电缆，其特征在于：所述包覆层采用耐高压和耐高温材料制成；所述编织层采用镀锡铜编织结构，且其编织密度大于80%；所述屏蔽层由铝塑复合带和镀锡铜丝编织而成。
4.根据权利要求1所述的一种可防盗电的电缆，其特征在于：在每一所述地线芯导体的外侧均绕包设有第二绝缘层，且每一所述地线芯导体通过第二绝缘层分别与所述屏蔽层的外表面、对应所述中性导体的外表面、对应所述对绞通信单元的外表面以及所述护套层的内表面抵紧贴合；每一所述第二绝缘层均采用氟塑料，且其耐温等级均高于200℃；每一所述第二绝缘层的外径、每一所述中性导体的外径以及每一所述对绞通信单元的外径均相一致。
5.根据权利要求1所述的一种可防盗电的电缆，其特征在于：每一所述相导体、地线芯导体以及中性导体均由铜箔丝缠绕在防弹丝外共同绞合而成。
6.根据权利要求1所述的一种可防盗电的电缆，其特征在于：所述护套层采用水密型氯丁护套，且其抗撕强度≥7MPa，吸水量≤10mg/cm2。
7.根据权利要求1~6任意一项所述的一种可防盗电的电缆的制备工艺，其特征在于包括以下步骤：
（1）拉丝和退火：铜包铝合金线经拉丝机内的高精度拉丝模具生产出单丝，然后将单丝经烘箱进行高温退火软化，并用水管进行自然冷水冷却、吹气烘干后形成铜箔丝，再卷绕至线盘上；
（2）束绞：将铜箔丝缠绕在防弹丝外共同绞合，且其覆盖率为100%，并分别形成相导体、地线芯导体以及中性导体；
（3）绝缘挤出：当挤出机内部机筒温度达到350℃~390℃时，利用螺杆旋转的推力，将耐温等级高于200℃的氟塑料通过成型模具均匀连续地包覆在对应相导体以及对应地线芯导体上，冷却后定型；
（4）成缆：将三组绕包有第一绝缘层的相导体以圆周方式等间隔均匀分布，且在其上包裹包覆层，并用填充填满二者之间形成的空间区域；然后将编织层缠绕包覆在包覆层上，并将屏蔽层包覆在编织层上；然后将绕包有第二绝缘层的地线芯导体、对绞通信单元以及中性导体呈环形依次交错间隔分布，再套接在屏蔽层的外部，并同向绞合；
（5）护套层挤出：利用高精度挤橡机对水密型氯丁护套料进行挤压熔融，再经挤出模具定型后均匀包覆在最外部；同时通过蒸汽管道对护套层进行硫化，护套挤出的同时在线进行喷码印字。
8.根据权利要求7所述的一种可防盗电的电缆的制备工艺，其特征在于：在上述步骤（1）中，生产出的单丝直径为0.1~0.4mm, 且一次可同时拉制16根单丝；烘箱的温度为450~600℃，水管的长度为2~3米。
9.根据权利要求7所述的一种可防盗电的电缆的制备工艺，其特征在于：在上述步骤（2）中，铜箔丝的线径为0.1±0.001mm，宽度为0.35±0.02mm，厚度0.025±0.001mm；防弹丝由多芳基纤维制成，且其常规尺寸为200D~1000D，拉伸强度为25cN/dtex，模量为600 cN/dtex。
10.根据权利要求7所述的一种可防盗电的电缆的制备工艺，其特征在于：在上述步骤（5）中，水密型氯丁护套料的配方配比为氯丁橡胶：45%~55%、炭黑N990：12%~15%、炭黑550：20%~23%、氧化锌：2%~4%、氧化镁：2%~4%、硫磺：0.5%~1.5%；蒸汽管道的蒸汽压力控制在1.3MPa~1.4MPa，温度控制在150℃~200℃，挤出表面无气孔。
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