CN117174360A - 一种装备软电缆及其制备方法 - Google Patents

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王春生
段瑞涛
董旭涛
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Xi'an Xd Cable Co ltd
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China XD Electric Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种装备软电缆及其制备方法,包括由内到外依次设置的导体、绝缘、缆芯、内护套、缆芯装铠和护套;导体包括多股导体子单元束,多股导体子单元束缠绕设置,导体外层设置有一层厚度不小于0.05mm的复合聚脂薄膜,复合聚酯薄膜的绕包搭接率不大于10%;绝缘嵌套在导体外,形成绝缘单线,多根绝缘单线排列绞合,成为缆芯,缆芯外层设置有包带,缆芯外部的包带调整角度不大于45°;内护套外间歇绕包两层非磁性钢带,作为缆芯装铠。提高了装备软电缆的圆整度,提高了电气运行可靠性、稳定性和安全性。

Description

一种装备软电缆及其制备方法
技术领域
本发明属于装备软电缆领域,涉及一种装备软电缆及其制备方法。
背景技术
近年来,为了提升电气运行可靠性、稳定性、安全性,国网用户对装备软电缆的圆整度要求越来越苛刻,电缆通过配电柜预留孔进入柜内电气装置时,不允许雨水沿电缆与旋紧件间隙渗出,同时由于密封旋紧件为圆形,因此电缆越圆,密封圈受压越均匀,并且电缆表面不允许有肉眼可见的成缆纹路;其次,旋紧件里密封圈部件尺寸已经确定,所以要求电缆外径偏差为±0.1mm。以上条件要求非常苛刻,一般常规绞合填充聚丙烯耐撕裂纤维、耐高温阻燃绳等方法无法完全满足圆整度要求,因此制作外形圆整、无纹路的多芯装备软电缆,难度非常大。
专利号CN201711317361.9公开一种高圆整度交联线芯中压电力电缆及其制造方法,其特征在于芯部通过聚丙烯填充条包覆有三股导线体,并构成横截面为整圆结构外形;在聚丙烯填充条外部设有加厚型包带,包带外部设有内护套,内护套外部设有钢丝铠装,钢丝铠装的外部设有外护套。从电缆整个制造过程入手,在导体生产阶段控制导体圆整度,并通过调整交联聚乙烯绝缘层挤出过程中的材料、温度等工艺要求来提高电缆圆整度,设计长硫化管道加热形式、设置较大悬链线立角方式、改变分子链结构来控制滴流现象,通过导体预热等等手段对整个产品的高整圆度实现有力保证。在保证产品最基本使用要求下,提高电缆绝缘圆整度,从而提高电缆使用寿命。
但该专利电缆结构复杂,生产难度增大、成本增加,并且装铠层增加沥青,阻燃试验时透光率等性能无法通过。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种装备软电缆及其制备方法,提高了装备软电缆的圆整度,提高了电气运行可靠性、稳定性和安全性。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现:
一种装备软电缆,包括由内到外依次设置的导体、绝缘、缆芯、内护套、缆芯装铠和护套;
导体包括多股导体子单元束,多股导体子单元束缠绕设置,导体外层设置有一层厚度不小于0.05mm的复合聚脂薄膜,复合聚酯薄膜的绕包搭接率不大于10%;
绝缘嵌套在导体外,形成绝缘单线,多根绝缘单线排列绞合,成为缆芯,缆芯外层设置有包带,缆芯外部的包带调整角度不大于45°;
内护套外间歇绕包两层非磁性钢带,作为缆芯装铠。
优选的,复合聚脂薄膜的耐温不低于300℃。
优选的,导体的结构为7股、19股、37股或61股。
优选的,绝缘的材料为热塑性或热固定性塑料。
优选的,护套的材料为聚烯烃、聚乙烯或TPE。
一种基于所述装备软电缆的制备方法,包含以下过程:
将多股导体子单元束经过绞和多层复绞工序,绞合完成后成为导体,导体外层绕包重叠一层厚度不小于0.05mm的复合聚脂薄膜,复合聚酯薄膜绕包搭接率不大于10%;
绝缘采用挤压式挤出,挤出过程中,模套内承径不小于5mm;
多股绝缘单线按一定规则排列绞合,成为缆芯,多股填充外径偏差不超10%,笼绞设备放线张力偏差±5N;
缆芯外部的包带调整角度不大于45°,绕包头采用不小于0.8kW伺服电机控制包带张力,绕包过程恒张力不小于20N;
内护套采用半挤压方式进行挤制,模间距不小于2.5mm,挤制过程中,履带牵引皮带采用自适应凹槽皮带;
在内护套外层间隙绕包层钢带得到缆芯装铠,绕包过程采用自适应凹槽皮带;
护套采用挤压式挤制,挤制过程中采用自适应凹槽皮带及调整上下夹紧皮带气压。
优选的,绝缘挤制完成后,在不高于23℃的水中进行冷却定型。
优选的,内护套挤制完成后,在不高于23℃的水中进行冷却定型,且履带牵引皮带上下夹紧气压不高于0.3MPa。
优选的,缆芯装铠制备过程中,履带牵引皮带上下夹紧气压不高于0.3MPa。
优选的,护套挤制完成后,在不高于20℃的水中进行冷却定型。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明将导体结构设计为同心绞结构,并采用的超薄高强度复合聚酯薄膜,通过搭接率不到10%的方式绕包在导体上,有效固定导体的圆整度及结构,缆芯绕包合理调整绕包角度,使绕包张力足够且稳定,进一步稳定缆芯圆整结构,最终提高了装备软电缆的圆整度,提高了电气运行可靠性、稳定性和安全性。
本发明所述方法中,绝缘采用挤压式,但增加模套后承径至5mm,有效提升挤出压力,直接提升绝缘的圆整度,同时有效控制绝缘外径均匀性;通过限制填充外径偏差,同时放线张力均匀,各绝缘单线间张力平衡,排列绞合过程中位置不变形,使得缆芯绞合圆整;缆芯绕包合理调整绕包角度,绕包张力足够且稳定,使绕包后缆芯外包带平整、紧实、无褶皱,进一步稳定缆芯圆整结构;挤制内护套,兼顾挤压式与挤管式各自有点,采用外径自适应凹槽皮带及调整上下夹紧皮带气压,显著降低履带牵引压扁的影响,提升内护套工序、缆芯装铠工序和护套挤制工序的缆芯圆整度;
进一步,采用低温水即时冷却定型,调整上下夹紧皮带气压,显著降低履带牵引压扁的影响,提升绝缘、内护套、缆芯装铠和护套制备的圆整度。
附图说明
图1为本发明的装备软电缆截面示意图。
其中:1-导体;2-绝缘;3-缆芯;4-内护套;5-缆芯装铠;6-护套。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例;基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示,一种装备软电缆,由内到外依次包括导体1、绝缘2、缆芯3、内护套4、缆芯装铠5和护套6。
最内层的导体1是由多个导体子单元束采用绞和多层复绞工序,所需绞合完成后成为导体,导体1的结构为7股、19股、37股或61股,导体1外层绕包重叠一层厚度不小于0.05mm的黑色复合聚脂薄膜,且耐温不低于300℃,复合聚酯薄膜绕包搭接率不大于10%。
绝缘2为导体1外挤制的一层热塑性或热固定性塑料,成为绝缘单线。
多根绝缘单线按一定规则排列绞合,成为缆芯3,或者单根绝缘单线成为缆芯3,如图1所示,为单根绝缘单线的缆芯3,根据产品阻燃、防水、屏蔽、耐寒等功能要求,在缆芯3外层重叠绕包一层或多层的金属或非金属包带。
内护套4外间歇绕包两层非磁性钢带,作为缆芯装铠5。
护套6采用聚烯烃、聚乙烯或TPE热塑性弹性体制成。
上述装备软电缆的,制备方法,包含以下步骤:
步骤一:设计导体1的结构,将多股导体子单元束经过绞和多层复绞工序,所需绞合完成后成为导体1,导体1外层绕包重叠一层厚度不小于0.05mm的黑色复合聚脂薄膜,且复合聚脂薄膜的耐温不低于300℃,复合聚酯薄膜绕包搭接率不大于10%。
步骤二:绝缘2采用挤压式挤出,挤出过程中,模套内承径不小于5mm,且冷水槽采用不高于23℃进行快速冷却定型。
步骤三:多股绝缘单线按一定规则排列绞合,成为缆芯3,根据缆芯3截面及间隙大小,多股填充外径偏差不超10%,笼绞设备放线张力偏差±5N。
步骤四:缆芯3外部的包带调整角度不大于45°,绕包头采用不小于0.8kW伺服电机控制包带张力,绕包过程恒张力不小于20N。
步骤五:内护套4采用半挤压方式进行挤出,模间距不小于2.5mm,且冷水槽采用不高于23℃进行快速冷却定型,履带牵引皮带上下夹紧气压不得高于0.3MPa,并采用自适应凹槽皮带。
步骤六:缆芯装铠5,在内护套4外层间隙绕包2层钢带,且履带牵引皮带上下夹紧气压不得高于0.3MPa,并采用自适应凹槽皮带。
步骤六:护套6采用挤压式挤制,并采用不高于20℃的水中进行快速冷却定型,同时采用自适应凹槽皮带,并且调整上下夹紧皮带气压,不高于0.2MPa。
导体的圆整度直接影响电缆的圆整度,尤其是对于单芯软电缆。将导体1的结构设计为同心绞结构,并采用的超薄高强度复合聚酯薄膜,通过搭接率不到10%的方式绕包在导体1上,有效固定导体1的圆整度及结构,超薄及耐高温优异性不影响绝缘2的挤制工序。
绝缘2采用挤压式挤出,但增加模套后承径至5mm,有效提升挤出压力,直接提升绝缘的圆整度,同时有效控制绝缘外径均匀性,并采用不高于23℃水温进行快速冷却定型,使其收线时,不被盘具压扁。
缆芯3绞合采用多股填充,且不同规格应设计不同的填充工艺,同时放线张力均匀,各绝缘单线间张力平衡,排列绞合过程中位置不变形,使得缆芯3绞合圆整。
缆芯4绕包合理调整绕包角度,绕包张力足够且稳定,绕包后缆芯4外包带平整、紧实、无褶皱,进一步稳定缆芯4圆整结构。
挤制内护套4,兼顾挤压式与挤管式各自有点,采用低温水即时冷却定型,采用外径自适应凹槽皮带及调整上下夹紧皮带气压,显著降低履带牵引压扁的影响,提升内护套4工序缆芯3圆整度。
缆芯装铠5,采用外径适应凹槽皮带及调整上下夹紧皮带气压,显著降低履带牵引压扁的影响,提升装铠工序缆芯圆整度。
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。
应该理解,以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施例和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主题内容,也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。

Claims (10)

1.一种装备软电缆,其特征在于,包括由内到外依次设置的导体(1)、绝缘(2)、缆芯(3)、内护套(4)、缆芯装铠(5)和护套(6);
导体(1)包括多股导体子单元束,多股导体子单元束缠绕设置,导体(1)外层设置有一层厚度不小于0.05mm的复合聚脂薄膜,复合聚酯薄膜的绕包搭接率不大于10%;
绝缘(2)嵌套在导体(1)外,形成绝缘单线,多根绝缘单线排列绞合,成为缆芯(3),缆芯(3)外层设置有包带,缆芯(3)外部的包带调整角度不大于45°;
内护套(4)外间歇绕包两层非磁性钢带,作为缆芯装铠(5)。
2.根据权利要求1所述的装备软电缆,其特征在于,复合聚脂薄膜的耐温不低于300℃。
3.根据权利要求1所述的装备软电缆,其特征在于,导体(1)的结构为7股、19股、37股或61股。
4.根据权利要求1所述的装备软电缆,其特征在于,绝缘(2)的材料为热塑性或热固定性塑料。
5.根据权利要求1所述的装备软电缆,其特征在于,护套(6)的材料为聚烯烃、聚乙烯或TPE。
6.一种基于权利要求1-5任意一项所述装备软电缆的制备方法,其特征在于,包含以下过程:
将多股导体子单元束经过绞和多层复绞工序,绞合完成后成为导体(1),导体(1)外层绕包重叠一层厚度不小于0.05mm的复合聚脂薄膜,复合聚酯薄膜绕包搭接率不大于10%;
绝缘(2)采用挤压式挤出,挤出过程中,模套内承径不小于5mm;
多股绝缘单线按一定规则排列绞合,成为缆芯(3),多股填充外径偏差不超10%,笼绞设备放线张力偏差±5N;
缆芯(3)外部的包带调整角度不大于45°,绕包头采用不小于0.8kW伺服电机控制包带张力,绕包过程恒张力不小于20N;
内护套(4)采用半挤压方式进行挤制,模间距不小于2.5mm,挤制过程中,履带牵引皮带采用自适应凹槽皮带;
在内护套(4)外层间隙绕包(2)层钢带得到缆芯装铠(5),绕包过程采用自适应凹槽皮带;
护套(6)采用挤压式挤制,挤制过程中采用自适应凹槽皮带及调整上下夹紧皮带气压。
7.根据权利要求6所述的装备软电缆的制备方法,其特征在于,绝缘(2)挤制完成后,在不高于23℃的水中进行冷却定型。
8.根据权利要求6所述的装备软电缆的制备方法,其特征在于,内护套(4)挤制完成后,在不高于23℃的水中进行冷却定型,且履带牵引皮带上下夹紧气压不高于0.3MPa。
9.根据权利要求6所述的装备软电缆的制备方法,其特征在于,缆芯装铠(5)制备过程中,履带牵引皮带上下夹紧气压不高于0.3MPa。
10.根据权利要求6所述的装备软电缆的制备方法,其特征在于,护套(6)挤制完成后,在不高于20℃的水中进行冷却定型。
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