CN114864142A - 一种自承重电缆及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自承重电缆，其包括由内到外依次设置的导体、绝缘层、成缆绕包层、内护层、铠装层、铠装绕包层和外护层，导体为180°扇形5类铜导体，且导体扇形成型与绝缘层挤出为一体式绝缘线芯，两个绝缘线芯绞合形成横截面为圆形的缆芯。上述自承重电缆结构设计合理，具有外径小、重量轻、自承重、耐紫外线等特点，在外携带方便、敷设更安全，且能在日光照射下长期正常运行，使用寿命长。本发明还对应公开了一种自承重电缆的生产工艺。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种自承重电缆及其生产工艺。
背景技术
随着5G技术的推广，5G基站建设快速推进，给基站提供安全稳定的电源尤为重要。供电电缆要求携带方便、重量轻、能自承重、能适应紫外线敷设，这就对电缆的结构及性能提出了更高的要求，为此开发一种自承重电缆势在必行。
发明内容
基于上述问题，本发明的一个目的在于提供一种自承重电缆，提高缆线自承重能力，并减轻整体重量，满足户外敷设要求，提高使用寿命。
本发明的另一目的在于提供一种自承重电缆的生产工艺，改善电缆制造方法，满足性能需要。
为达上述目的，一方面，本发明采用以下技术方案：
一种自承重电缆，其包括由内到外依次设置的导体、绝缘层、成缆绕包层、内护层、铠装层、铠装绕包层和外护层，导体为180°扇形5类铜导体，且导体扇形成型与绝缘层挤出为一体式绝缘线芯，两个绝缘线芯绞合形成横截面为圆形的缆芯。
特别地，导体的标称截面为10mm2，铜丝丝径为0.385mm，股线数为7股，每股铜丝根数为12根，180°扇形成型尺寸为扇高2.8mm、扇宽7.1mm；或者，导体的标称截面为16mm2，铜丝丝径为0.395mm，股线数为7股，每股铜丝根数为18根，180°扇形成型尺寸为扇高3.7mm、扇宽8.9mm。
特别地，绝缘层为105℃辐照交联聚烯烃绝缘，平均厚度为0.8mm，导体标称截面为10mm2时，绝缘线芯的扇高为4.4mm、扇宽为8.8mm；导体标称截面为16mm2时，绝缘线芯的扇高为5.3mm、扇宽为10.6mm。
特别地，成缆绕包层为无纺布，厚度为0.1mm，宽度为25mm，搭盖率为5％～10％。
特别地，内护层由聚乙烯材料挤压而成，平均厚度为0.8mm。
特别地，铠装层由扁钢丝绞合而成，扁钢丝厚度为0.8mm，宽度为4mm，扁钢丝根数为πD/4，铠装节距为11～15D，其中D为内护层的外径。
特别地，铠装绕包层为无纺布，厚度为0.1mm，宽度为25mm，搭盖率为5％～10％。
特别地，外护层为耐紫外线的聚氯乙烯混合物，平均厚度为1.3mm。
另一方面，本发明采用以下技术方案：
一种自承重电缆的生产工艺，基于上述的自承重电缆，其包括以下步骤：
a、制备圆形5类导体；
b、将圆形5类导体经过扇形压辊制备成180°扇形导体，在导体上制备绝缘层，导体扇形成型与绝缘层挤出一次成型，形成绝缘线芯；
c、绝缘线芯进入辐照机进行辐照交联；
d、两个绝缘线芯绞合成缆，然后在缆芯上制备成缆绕包层；
e、在成缆绕包层上制备内护层；
f、在内护层上制备铠装层，然后在铠装层上制备铠装绕包层；
g、在铠装绕包层上制备外护层。
特别地，当导体标称截面为10mm2时，圆形5类导体由12根0.385mm的铜丝束绞为一股，股线的节距为38～45mm，7股股线进行复绞，复绞节距为66～88mm；当导体标称截面为16mm2时，圆形5类导体由18根0.395mm的铜丝束绞为一股，股线的节距为48～57mm，7股股线进行复绞，复绞节距为84～112mm。
综上，本发明的有益效果为，所述自承重电缆及其生产工艺具有以下优点：
(1)电缆结构设计合理，具有外径小、重量轻、自承重、耐紫外线等特点；
(2)电缆的导体采用180°扇形结构，外径小、重量轻，使得电缆转运、敷设方便，节约桥架及敷设空间；
(3)电缆的铠装层采用扁钢丝铠装，在达到自承重目的的同时，进一步减轻电缆的重量，使得携带方便、敷设更安全；
(4)电缆采用耐紫外线聚氯乙烯外护层，保证电缆敷设在户外，能在日光照射下长期正常运行，不影响电缆使用寿命。
附图说明
图1是本发明实施例提供的自承重电缆的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
请参阅图1所示，本优选实施例提供一种自承重电缆，包括由内到外依次设置的导体1、绝缘层2、成缆绕包层3、内护层4、铠装层5、铠装绕包层6和外护层7。
其中，导体1优选为180°扇形5类铜导体，且导体1扇形成型与绝缘层2挤出为一体式绝缘线芯，两个绝缘线芯绞合形成横截面为圆形的缆芯。
导体1一般选用两种型号，一种是标称截面为10mm2，铜丝丝径为0.385mm，股线数为7股，每股铜丝根数为12根，180°扇形成型尺寸为扇高2.8mm、扇宽7.1mm；另一种是标称截面为16mm2，铜丝丝径为0.395mm，股线数为7股，每股铜丝根数为18根，180°扇形成型尺寸为扇高3.7mm、扇宽8.9mm。
绝缘层2为105℃辐照交联聚烯烃绝缘，平均厚度为0.8mm，导体1标称截面为10mm2时，绝缘线芯的扇高为4.4mm、扇宽为8.8mm；导体1标称截面为16mm2时，绝缘线芯的扇高为5.3mm、扇宽为10.6mm。
成缆绕包层3为无纺布，层数为1层，厚度为0.1mm，宽度为25mm，搭盖率为5％～10％。
内护层4由聚乙烯材料挤压而成，平均厚度为0.8mm。
铠装层5由扁钢丝绞合而成，扁钢丝厚度为0.8mm，宽度为4mm，扁钢丝根数为πD/4，铠装节距为11～15D，其中D为内护层4的外径。
铠装绕包层6为无纺布，厚度为0.1mm，宽度为25mm，搭盖率为5％～10％。
外护层7为耐紫外线的聚氯乙烯混合物，平均厚度为1.3mm。
对此，本实施例还提供一种基于上述自承重电缆的生产工艺，具体包括以下步骤：
步骤a、确定电缆结构。
步骤b、制备圆形5类导体。
当导体1标称截面为10mm2时，圆形5类导体由12根0.385mm的铜丝束绞为一股，股线的节距为38～45mm，7股股线进行复绞，复绞节距为66～88mm；当导体1标称截面为16mm2时，圆形5类导体由18根0.395mm的铜丝束绞为一股，股线的节距为48～57mm，7股股线进行复绞，复绞节距为84～112mm。
步骤c、圆形5类导体经过扇形压辊制备成180°扇形导体1，然后在扇形导体1上挤出绝缘层2。
特别地，扇形导体1成型与绝缘挤出为一次成型生产工艺，圆形5类导体先通过专用的扇形压辊，导体1成型为180°扇形，然后扇形导体1进入70挤塑机，绝缘挤出采用挤压式生产工艺，挤出半圆形绝缘线芯。
当导体1标称截面积为10mm2时，扇形导体1的扇高为2.8mm、扇宽为7.1mm，挤出绝缘的厚度为0.8mm，半圆形绝缘线芯的扇高为4.4mm、扇宽为8.8mm；当导体1标称截面积为16mm2时，扇形导体1的扇高为3.7mm、扇宽为8.9mm，挤出绝缘的厚度为0.8mm，半圆形绝缘线芯的扇高为5.3mm、扇宽为10.6mm。
挤塑机组的加料段温度在150℃～170℃，塑化段温度在160℃～180℃，挤出段和法兰处温度在155℃～175℃，机头和模口温度在160℃～180℃，生产速度为15～20m/min。配模参考：模芯孔径＝导体1扇宽+(0.1～0.3)mm，模套孔径＝绝缘线芯扇宽+(0.1～0.5)mm。
步骤d、绝缘线芯进入辐照机进行辐照交联。
步骤e、两个绝缘线芯绞合成缆，然后在缆芯上制备成缆绕包层3。
缆芯成缆工艺为：采用1m成缆机，绞笼上放置两个1m的空铁盘，绝缘线芯进入定径模之前增加一个厚度为30mm的八字形分线器，成缆绞合节距为成缆外径的40～50倍，在缆芯上绕包一层厚度为0.1mm的无纺布，带宽为25mm，搭盖率为5％～10％。
步骤f、在成缆绕包层3上挤出内护层4。
内护层4的生产工艺为挤压式，材料采用聚乙烯，内护层4的平均厚度为0.8mm。挤塑机组的加料段温度在160℃～170℃，塑化段温度在170℃～180℃，挤出段和法兰处温度在180℃～190℃，机头和模口温度在170℃～180℃，生产速度为10～15m/min。配模参考：模芯孔径＝成缆绕包后外径+(0.2～0.5)mm，模套孔径＝内护后外径+(0.1～0.3)mm。
步骤g、在内护层4上制备铠装层5，然后在铠装层5上制备铠装绕包层6。
铠装层5采用710框绞机生产，扁钢丝根数为πD/4，扁钢丝等距通过穿线孔，铠装节距为11～15D，D为内护层4的外径。铠装绕包层6为1层厚度为0.1mm的无纺布，带宽为25mm，搭盖率为5％～10％。
步骤h、在铠装绕包层6上制备外护层7。
外护层7材料采用耐紫外线聚氯乙烯，外护层7的平均厚度为1.3mm。挤塑机组的加料段温度在155℃～165℃，塑化段温度在165℃～175℃，挤出段和法兰处温度在165℃～175℃，机头和模口温度在160℃～170℃，生产速度为15～20m/min。配模参考：模芯孔径＝铠装绕包层6外径+(3～6)mm，模套孔径＝模芯孔径+模芯壁厚+(1.5～1.8)*护层平均厚度。
综上，上述的自承重电缆及其生产工艺结构设计合理，生产加工简便，具有外径小、重量轻、自承重、耐紫外线等特点，在外携带方便、敷设更安全，且能在日光照射下长期正常运行，使用寿命长。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述事例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种自承重电缆，其特征在于，包括由内到外依次设置的导体、绝缘层、成缆绕包层、内护层、铠装层、铠装绕包层和外护层，所述导体为180°扇形5类铜导体，且导体扇形成型与绝缘层挤出为一体式绝缘线芯，两个绝缘线芯绞合形成横截面为圆形的缆芯。
2.根据权利要求1所述的自承重电缆，其特征在于：所述导体的标称截面为10mm2，铜丝丝径为0.385mm，股线数为7股，每股铜丝根数为12根，180°扇形成型尺寸为扇高2.8mm、扇宽7.1mm；或者，所述导体的标称截面为16mm2，铜丝丝径为0.395mm，股线数为7股，每股铜丝根数为18根，180°扇形成型尺寸为扇高3.7mm、扇宽8.9mm。
3.根据权利要求2所述的自承重电缆，其特征在于：所述绝缘层为105℃辐照交联聚烯烃绝缘，平均厚度为0.8mm，导体标称截面为10mm2时，绝缘线芯的扇高为4.4mm、扇宽为8.8mm；导体标称截面为16mm2时，绝缘线芯的扇高为5.3mm、扇宽为10.6mm。
4.根据权利要求1所述的自承重电缆，其特征在于：所述成缆绕包层为无纺布，厚度为0.1mm，宽度为25mm，搭盖率为5％～10％。
5.根据权利要求1所述的自承重电缆，其特征在于：所述内护层由聚乙烯材料挤压而成，平均厚度为0.8mm。
6.根据权利要求1所述的自承重电缆，其特征在于：所述铠装层由扁钢丝绞合而成，扁钢丝厚度为0.8mm，宽度为4mm，扁钢丝根数为πD/4，铠装节距为11～15D，其中D为内护层的外径。
7.根据权利要求1所述的自承重电缆，其特征在于：所述铠装绕包层为无纺布，厚度为0.1mm，宽度为25mm，搭盖率为5％～10％。
8.根据权利要求1所述的自承重电缆，其特征在于：所述外护层为耐紫外线的聚氯乙烯混合物，平均厚度为1.3mm。
9.一种自承重电缆的生产工艺，基于权利要求1-8任一项所述的自承重电缆，其特征在于，包括以下步骤：
a、制备圆形5类导体；
b、将圆形5类导体经过扇形压辊制备成180°扇形导体，在导体上制备绝缘层，导体扇形成型与绝缘层挤出一次成型，形成绝缘线芯；
c、绝缘线芯进入辐照机进行辐照交联；
d、两个绝缘线芯绞合成缆，然后在缆芯上制备成缆绕包层；
e、在成缆绕包层上制备内护层；
f、在内护层上制备铠装层，然后在铠装层上制备铠装绕包层；
g、在铠装绕包层上制备外护层。
10.根据权利要求9所述的自承重电缆的生产工艺，其特征在于：当导体标称截面为10mm2时，圆形5类导体由12根0.385mm的铜丝束绞为一股，股线的节距为38～45mm，7股股线进行复绞，复绞节距为66～88mm；当导体标称截面为16mm2时，圆形5类导体由18根0.395mm的铜丝束绞为一股，股线的节距为48～57mm，7股股线进行复绞，复绞节距为84～112mm。
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