CN117877790B - 一种基于铜合金材料的高强度电缆及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于铜合金材料的高强度电缆及制造方法，涉及电缆技术领域。该基于铜合金材料的高强度电缆，包括外护套、第一电芯、第一铜合金铜丝、第二铜合金铜丝、第三铜合金铜丝、四组第二电芯以及四组第三电芯。本发明，第一电芯强度高，抗拉强度好，大大提升电缆的抗拉性能，第三电芯柔韧性好，使得电缆具备反复弯曲、扭转、拉伸的特点，第二电芯柔韧性及抗拉强度介于第一电芯和第三电芯之间，起到补充强度的作用，第三电芯外部设置的柔性套，进一步增加了第三电芯的柔韧性，设置第一支撑结构、第二支撑结构、第三支撑结构，可以大大提升电缆的抗外部挤压效果，设置多股芳纶纤维合股形成的抗拉绳，可进一步提升第一电芯的抗拉效果。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，具体为一种基于铜合金材料的高强度电缆及制造方法。
背景技术
现有技术中，构成电线、电缆的导体有时使用由铜合金形成的铜合金线，如一种耐高温铜合金电缆，所述的耐高温金铜合金电缆，制备方法包括以下步骤：称取除Cu以外的其他原料，放入高速球磨机中混合均匀，将混合料用成型机压制成块状；将制得的块状预合金投入真空炉内加热熔融，保温，获得预合金液；将Cu加入到预合金液中，加热熔融，制得合金混合液；将合金混合液浇筑到模具中，制得合金锭；将合金锭在680-720℃条件下保温8-10h，自然冷却后进行冷轧；将冷轧后的合金在500-550℃下保温4-5h，制得金铜合金电缆芯；将电缆芯缠绕、包裹绝缘套制得金铜合金电缆。在比如一种铜合金铠装复合电缆，导体由四根铜合金线束并行排列且间隔设置，所述四根线束的中间设有一束温敏光纤电缆芯，在所述四根线束的外周包覆一层半导体屏蔽层，所述半导体屏蔽层内的空隙用厌水发泡剂填充；所述半导体屏蔽层的外周包覆一层纯铜箔铠装层，所述铠装层的外围包裹一层防水纤维膜，所述防水纤维膜的外面挤包一层聚四氟乙烯防护层。本发明中，首先，四根铜合金线束可以保证电缆具有良好的导电性能，另外，温敏光纤电缆芯的设置可以随时监测电缆附件的温度，纯铜箔铠装层增加了电缆的屏蔽性以及强度；厌水发泡剂的填充以及防水层的设置，大大增加了电缆的防水防潮性，还有一种新能源光伏智慧型铜合金电力电缆，涉及电力电缆技术领域，包括电缆外护套以及多个芯线，多个所述芯线嵌设在所述电缆外护套中，还包括：多个外部填充型条，所述外部填充型条嵌设在任意相邻两个芯线与所述电缆外护套的间隙位置处；所述外部填充型条的两侧边连接有多个抵接凸缘，本发明在挤塑成型电缆外护套时，抵接凸缘凸伸并与电缆外护套一体挤塑连接，实现将电缆内部结构与电缆外护套进行连接，显著提高电缆整体结构稳固性，防止电缆在使用时因为外力牵引、挤压以及扭曲等因素导致电缆出现脱层的问题，提高电缆的使用寿命，同时配合抵接凸缘实现辅助对外部填充型条进行固定限位；
然而包括上述技术在内的现有铜合金电缆，均存在电缆强度不足的问题，主要表现为部分电缆充分考虑到其抗拉强度，而电缆柔性非常差，部分电缆具备较好的柔性，但是其抗拉效果一般，且上述两种类型电缆抗外部挤压效果都一般，为此，有必要开发一种即有较好的抗拉强度，又具有一定的柔性，且抗压效果好的高强度铜合金电缆。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于铜合金材料的高强度电缆及制造方法，解决了均存在电缆强度不足的问题，主要表现为部分电缆充分考虑到其抗拉强度，而电缆柔性非常差，部分电缆具备较好的柔性，但是其抗拉效果一般，且上述两种类型电缆抗外部挤压效果都一般的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于铜合金材料的高强度电缆，包括外护套、第一电芯、多根第一铜合金铜丝、多根第二铜合金铜丝、多根第三铜合金铜丝、四组第二电芯以及四组第三电芯；所述第一电芯设置在外护套内部且居中位置，所述第一电芯外壁设置有第一包覆层，所述第一包覆层外壁设置有用于保护第一电芯的第一支撑结构，所述第一支撑结构外部设置有第二保护层，四组所述第二电芯均设置在第二保护层与第一支撑结构之间，四组所述第二电芯均以外护套轴心为中心呈圆周等分分布，四组所述第二电芯上下两组之间连线与左右两组之间连线形成十字结构，四组所述第二电芯中相邻两组之间以及第二电芯与第二保护层之间设置有用于保护第二电芯的第二支撑结构，四组所述第二电芯外壁均设置有第二包覆层，所述第二保护层外壁设置有定位结构，四组所述第三电芯均通过定位结构设置在第二保护层外部，四组所述第三电芯均以外护套轴心为中心呈圆周等分分布且四组第三电芯不相邻两组之间连线形成X型结构，所述第三电芯外壁设置有第三包覆层，所述第三包覆层外部设置有用于提高第三电芯抗拉强度的柔性套，所述柔性套由内柔性套、外柔性套以及设置在内柔性套、外柔性套之间的多组弹力芯组成，所述内柔性套、外柔性套均为低密度聚乙烯，所述弹力芯为硅橡胶，所述内柔性套固定连接在第三包覆层外壁，所述外护套内侧壁从外到内依次设置有屏蔽层、防火层以及第三保护层，所述第三保护层内侧壁与外柔性套外壁固定连接，所述第三保护层与第二保护层之间且位于四组第三电芯中相邻两组之间设置有用于提高电缆抗压效果的第三支撑结构，所述第三保护层与第二保护层以及四组第三支撑结构之间填充有第二填充层。
优选的，所述第一电芯为多根第一铜合金铜丝绞合形成，所述第一合金铜丝包括以下重量百分比的元素：Ni0.8～0.9％、Co0.2～0.5％、Si0.1～0.2％、Ti0.01～0.02％、Zr0.01～0.02％、Ce0.01～0.1％、Ta0.01～0.05％，其余为铜及其不可避免的杂质。
优选的，所述第二电芯为多根第二铜合金铜丝绞合形成，所述第二合金铜丝包括以下重量百分比的元素：Cr0.03～0.05％、Zr0.01～0.02％、Ag0.01～0.02％、Fe0.01～0.08％，其余为铜及其不可避免的杂质。
优选的，所述第三电芯为多根第三铜合金铜丝绞合形成，所述第三合金铜丝包括以下重量百分比的元素：Ni1.2～1.5％、Gd0.15～0.25％、Ta0.07～0.1％、Ce0.03～0.07％、La0.06～0.09％、Ag6～8％，其余为铜及其不可避免的杂质。
优选的，所述第一支撑结构包括第一保护层、多组第一支撑肋以及多组抗拉绳，所述第一保护层套设在第一包覆层外部，多组所述第一支撑肋均固定连接在第一包覆层与第一保护层之间，多组所述第一支撑肋均以第一包覆层轴心为中心呈圆周等分分布，多组所述抗拉绳分别设置在多组第一支撑肋相邻两组之间，所述第一保护层、第一包覆层以及多组第一支撑肋之间填充有第一填充层，所述第一保护层、第一支撑肋均为交联聚乙烯，所述抗拉绳为多股芳纶纤维丝合股而成。
优选的，所述第二支撑结构包括四组第一支撑块、第二支撑块，四组所述第一支撑块均设置在第二保护层与第一支撑结构之间且分别位于四组第二包覆层中相邻两组之间，四组所述第二支撑块分别设置在四组第二包覆层远离外护套中心的一侧且四组第二支撑块远离第二包覆层的一侧均与第二保护层内侧壁抵接；所述第一支撑块由缓冲环、支撑芯以及多组第三支撑肋组成，所述缓冲环设置在第二保护层与第一支撑结构之间且位于四组第二电芯中相邻两组之间，所述支撑芯设置在缓冲环内部且位于居中位置，多组所述第三支撑肋均固定连接在支撑芯与缓冲环之间，多组所述第三支撑肋均以支撑芯轴心为中心呈圆周等分分布；所述第二支撑块由外支撑条、内支撑条以及多组第二支撑肋组成，所述外支撑条固定连接在第二保护层内侧壁，所述内支撑条固定连接在第二包覆层外壁且与外支撑条内外相对，多组所述第二支撑肋均固定连接在外支撑条、内支撑条之间，第一支撑块、第二支撑块均为热塑性聚氨酯弹性体橡胶。
优选的，所述定位结构包括四组定位块，四组所述定位块均固定连接在第二保护层外壁且均以第二保护层轴心为中心呈圆周等分分布，四组所述定位块中不相邻两组之间连线均与四组第二电芯组成的十字结构中的横线形成四十五度夹角，四组所述定位块远离第二保护层轴心的一侧均设置有定位槽，所述第三包覆层固定连接在定位槽内侧壁，四组所述第三电芯分别通过四组定位块定位。
优选的，所述第三支撑结构包括两组第四支撑肋以及多组连接条，两组所述第四支撑肋均固定连接在第三保护层内侧壁且均位于四组第三电芯中相邻两组之间，多组所述连接条按内外分布依次固定连接在两组第四支撑肋之间，所述第四支撑肋、连接条均为TPE热塑性弹性体。
根据上述的一种基于铜合金材料的高强度电缆的制造方法，所述制造方法包括如下步骤：
S1、准备第一铜合金铜丝、第二铜合金铜丝以及第三铜合金铜丝，分别绞合后形成第一电芯、第二电芯以及第三电芯，在第一电芯外壁包覆第一包覆层，在第二电芯外壁包覆第二包覆层，在第三电芯外壁包覆第三包覆层；
S2、在第一包覆层外壁设置第一支撑结构，并填充第一填充层；
S3、将包覆好第二包覆层的第二电芯及第二支撑结构通过第二保护层包裹在第一支撑结构外部；
S4、在第三包覆层外部包覆柔性套；
S5、将包覆好柔性套的第三电芯通过定位块定位在第二保护层外壁，并通过带有第三支撑结构的第三保护层进行包覆，并在空腔中填入第二填充层；
S6、依次在第三保护层外壁包覆防火层、屏蔽层以及外护套。
优选的，所述S1中第一铜合金铜丝成分包括以下重量百分比的元素：Ni0.8～0.9％、Co0.2～0.5％、Si0.1～0.2％、Ti0.01～0.02％、Zr0.01～0.02％、Ce0.01～0.1％、Ta0.01～0.05％，其余为铜及其不可避免的杂质，所述第二铜合金铜丝成分包括以下重量百分比的元素：Cr0.03～0.05％、Zr0.01～0.02％、Ag0.01～0.02％、Fe0.01～0.08％，其余为铜及其不可避免的杂质，所述第三铜合金铜丝成分包括以下重量百分比的元素：Ni1.2～1.5％、Gd0.15～0.25％、Ta0.07～0.1％、Ce0.03～0.07％、La0.06～0.09％、Ag6～8％，其余为铜及其不可避免的杂质。
（三）有益效果
本发明提供了一种基于铜合金材料的高强度电缆及制造方法。具备以下有益效果：
1、相比现有技术，该基于铜合金材料的高强度电缆及制造方法，采用三种不同的成分分别制成位于电缆中心的第一电芯、靠近电缆外部的第三电锌以及设置在第一电芯、第三电芯之间的第二电芯，第一电芯强度高，抗拉强度好，大大提升电缆的抗拉性能，第三电芯柔韧性好，使得电缆具备反复弯曲、扭转、拉伸的特点，第二电芯柔韧性及抗拉强度介于第一电芯和第三电芯之间，起到补充强度的作用，第三电芯外部设置的柔性套，进一步增加了第三电芯的柔韧性。
2、相比现有技术，该基于铜合金材料的高强度电缆及制造方法，设置第一支撑结构、第二支撑结构、第三支撑结构，可以大大提升电缆的抗外部挤压效果，且通过TPE热塑性弹性体和热塑性聚氨酯弹性体橡胶的组合使得电缆本体具备较好弹性的同时可以在遇到扭转后能够较快的恢复原状，设置多股芳纶纤维合股形成的抗拉绳，可进一步提升第一电芯的抗拉效果。
附图说明
图1为本发明整体结构截面示意图；
图2为本发明第一电芯截面示意图；
图3为本发明第二电芯截面示意图；
图4为本发明第三电芯截面示意图；
图5为本发明第二支撑块截面示意图；
图6为本发明第一支撑块截面示意图；
图7为本发明第二保护层截面示意图；
图8为本发明第三保护层截面示意图。
其中，1、第一电芯；2、第二电芯；3、第三电芯；4、第一包覆层；5、第一保护层；6、第一支撑肋；7、抗拉绳；8、第一填充层；9、第二包覆层；10、外支撑条；11、内支撑条；12、第二支撑肋；13、缓冲环；14、第三支撑肋；15、支撑芯；16、第二保护层；17、定位块；18、定位槽；19、第三包覆层；20、内柔性套；21、外柔性套；22、弹力芯；23、第三保护层；24、第四支撑肋；25、连接条；26、防火层；27、屏蔽层；28、外护套；29、第二填充层。
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。
实施例：
如图1到图8所示，本发明实施例提供一种基于铜合金材料的高强度电缆，包括外护套28、第一电芯1、多根第一铜合金铜丝、多根第二铜合金铜丝、多根第三铜合金铜丝、四组第二电芯2以及四组第三电芯3；第一电芯1为多根第一铜合金铜丝绞合形成，第一合金铜丝包括以下重量百分比的元素：Ni0.8～0.9％、Co0.2～0.5％、Si0.1～0.2％、Ti0.01～0.02％、Zr0.01～0.02％、Ce0.01～0.1％、Ta0.01～0.05％，其余为铜及其不可避免的杂质；第二电芯2为多根第二铜合金铜丝绞合形成，第二合金铜丝包括以下重量百分比的元素：Cr0.03～0.05％、Zr0.01～0.02％、Ag0.01～0.02％、Fe0.01～0.08％，其余为铜及其不可避免的杂质；第三电芯3为多根第三铜合金铜丝绞合形成，第三合金铜丝包括以下重量百分比的元素：Ni1.2～1.5％、Gd0.15～0.25％、Ta0.07～0.1％、Ce0.03～0.07％、La0.06～0.09％、Ag6～8％，其余为铜及其不可避免的杂质，第一电芯1位于电缆中部，第三电芯3靠近电缆外壁，第二电芯2设置在第一电芯1和第三电芯3之间，通过第一电芯1、第二电芯2以及第三电芯3不同成分的设置，通过第一电芯1具备较好的抗拉性能以及强度提高电缆的抗拉效果及强度，通过第三电芯3的柔韧性提高电缆具备反复弯曲、扭转而不损坏的效果，通过第二电芯2起到增强强度的作用；
第一电芯1设置在外护套28内部且居中位置，第一电芯1外壁设置有第一包覆层4，第一包覆层4外壁设置有用于保护第一电芯1的第一支撑结构，第一支撑结构包括第一保护层5、多组第一支撑肋6以及多组抗拉绳7，第一保护层5套设在第一包覆层4外部，多组第一支撑肋6均固定连接在第一包覆层4与第一保护层5之间，多组第一支撑肋6均以第一包覆层4轴心为中心呈圆周等分分布，多组抗拉绳7分别设置在多组第一支撑肋6相邻两组之间，第一保护层5、第一包覆层4以及多组第一支撑肋6之间填充有第一填充层8，第一保护层5、第一支撑肋6均为交联聚乙烯，抗拉绳7为多股芳纶纤维丝合股而成；通过多组第一支撑肋6和第一保护层5可以很好的保护第一电芯1不被外力挤压，多组抗拉绳7可以起到增强电缆抗拉效果的作用；
第一支撑结构外部设置有第二保护层16，四组第二电芯2均设置在第二保护层16与第一支撑结构之间，四组第二电芯2均以外护套28轴心为中心呈圆周等分分布，四组第二电芯2上下两组之间连线与左右两组之间连线形成十字结构，四组第二电芯2中相邻两组之间以及第二电芯2与第二保护层16之间设置有用于保护第二电芯2的第二支撑结构，第二支撑结构包括四组第一支撑块、第二支撑块，四组第一支撑块均设置在第二保护层16与第一支撑结构之间且分别位于四组第二包覆层9中相邻两组之间，四组第二支撑块分别设置在四组第二包覆层9远离外护套28中心的一侧且四组第二支撑块远离第二包覆层9的一侧均与第二保护层16内侧壁抵接；第一支撑块由缓冲环13、支撑芯15以及多组第三支撑肋14组成，缓冲环13设置在第二保护层16与第一支撑结构之间且位于四组第二电芯2中相邻两组之间，支撑芯15设置在缓冲环13内部且位于居中位置，多组第三支撑肋14均固定连接在支撑芯15与缓冲环13之间，多组第三支撑肋14均以支撑芯15轴心为中心呈圆周等分分布；第二支撑块由外支撑条10、内支撑条11以及多组第二支撑肋12组成，外支撑条10固定连接在第二保护层16内侧壁，内支撑条11固定连接在第二包覆层9外壁且与外支撑条10内外相对，多组第二支撑肋12均固定连接在外支撑条10、内支撑条11之间，第一支撑块、第二支撑块均为热塑性聚氨酯弹性体橡胶，通过第一支撑块、第二支撑块可以起到较好的保护第二电芯2的作用，且通过热塑性聚氨酯弹性体橡胶制成第一支撑块、第二支撑块，使得电缆具有较好的弹性，扭转、弯曲后能够较好的恢复原状；
四组第二电芯2外壁均设置有第二包覆层9，第二保护层16外壁设置有定位结构，四组第三电芯3均通过定位结构设置在第二保护层16外部，定位结构包括四组定位块17，四组定位块17均固定连接在第二保护层16外壁且均以第二保护层16轴心为中心呈圆周等分分布，四组定位块17中不相邻两组之间连线均与四组第二电芯2组成的十字结构中的横线形成四十五度夹角，四组定位块17远离第二保护层16轴心的一侧均设置有定位槽18，第三包覆层19固定连接在定位槽18内侧壁，四组第三电芯3分别通过四组定位块17定位，通过四组定位块17可以很好的保持四组第三电芯3的位置；
四组第三电芯3均以外护套28轴心为中心呈圆周等分分布且四组第三电芯3不相邻两组之间连线形成X型结构，四组第三电芯3与四组第二电芯2呈交叉状设置，当弯曲或者遇到外部挤压时，能够错开，起到很好的保护作用；
第三电芯3外壁设置有第三包覆层19，第三包覆层19外部设置有用于提高第三电芯3抗拉强度的柔性套，柔性套由内柔性套20、外柔性套21以及设置在内柔性套20、外柔性套21之间的多组弹力芯22组成，内柔性套20、外柔性套21均为低密度聚乙烯，弹力芯22为硅橡胶，通过柔性套提高电缆的柔韧性，可以面对需要频繁弯曲、扭转的场合；
内柔性套20固定连接在第三包覆层19外壁，外护套28内侧壁从外到内依次设置有屏蔽层27、防火层26以及第三保护层23，第三保护层23内侧壁与外柔性套21外壁固定连接，第三保护层23与第二保护层16之间且位于四组第三电芯3中相邻两组之间设置有用于提高电缆抗压效果的第三支撑结构，第三保护层23与第二保护层16以及四组第三支撑结构之间填充有第二填充层29，第三支撑结构包括两组第四支撑肋24以及多组连接条25，两组第四支撑肋24均固定连接在第三保护层23内侧壁且均位于四组第三电芯3中相邻两组之间，多组连接条25按内外分布依次固定连接在两组第四支撑肋24之间，第四支撑肋24、连接条25均为TPE热塑性弹性体，多组连接条25及两组第四支撑肋24起到抵抗外部挤压的作用，外部扭转、弯曲以及挤压力消失后，可通过TPE热塑性弹性体的弹性帮助电缆恢复原状。
上述基于铜合金材料的高强度电缆的制造方法，制造方法包括如下步骤：
S1、准备第一铜合金铜丝、第二铜合金铜丝以及第三铜合金铜丝，分别绞合后形成第一电芯1、第二电芯2以及第三电芯3，在第一电芯1外壁包覆第一包覆层4，在第二电芯2外壁包覆第二包覆层9，在第三电芯3外壁包覆第三包覆层19；
第一铜合金铜丝成分包括以下重量百分比的元素：Ni0.8％、Co0.2％、Si0.1％、Ti0.01％、Zr0.01％、Ce0.01％、Ta0.01％，其余为铜及其不可避免的杂质，第二铜合金铜丝成分包括以下重量百分比的元素：Cr0.03％、Zr0.01％、Ag0.01％、Fe0.01％，其余为铜及其不可避免的杂质，第三铜合金铜丝成分包括以下重量百分比的元素：Ni1.2％、Gd0.15％、Ta0.07％、Ce0.03％、La0.06％、Ag6％，其余为铜及其不可避免的杂质。
S2、在第一包覆层4外壁设置第一支撑结构，并填充第一填充层8；
S3、将包覆好第二包覆层9的第二电芯2及第二支撑结构通过第二保护层16包裹在第一支撑结构外部；
S4、在第三包覆层19外部包覆柔性套；
S5、将包覆好柔性套的第三电芯3通过定位块17定位在第二保护层16外壁，并通过带有第三支撑结构的第三保护层23进行包覆，并在空腔中填入第二填充层29；
S6、依次在第三保护层23外壁包覆防火层26、屏蔽层27以及外护套28。
工作原理：第一电芯1位于电缆中部，第三电芯3靠近电缆外壁，第二电芯2设置在第一电芯1和第三电芯3之间，通过第一电芯1、第二电芯2以及第三电芯3不同成分的设置，通过第一电芯1具备较好的抗拉性能以及强度提高电缆的抗拉效果及强度，通过第三电芯3的柔韧性提高电缆具备反复弯曲、扭转而不损坏的效果，通过第二电芯2起到增强强度的作用，通过多组第一支撑肋6和第一保护层5可以很好的保护第一电芯1不被外力挤压，多组抗拉绳7可以起到增强电缆抗拉效果的作用，通过第一支撑块、第二支撑块可以起到较好的保护第二电芯2的作用，且通过热塑性聚氨酯弹性体橡胶制成第一支撑块、第二支撑块，使得电缆具有较好的弹性，扭转、弯曲后能够较好的恢复原状，通过四组定位块17可以很好的保持四组第三电芯3的位置，四组第三电芯3与四组第二电芯2呈交叉状设置，当弯曲或者遇到外部挤压时，能够错开，起到很好的保护作用，柔性套由内柔性套20、外柔性套21以及设置在内柔性套20、外柔性套21之间的多组弹力芯22组成，内柔性套20、外柔性套21均为低密度聚乙烯，弹力芯22为硅橡胶，通过柔性套提高电缆的柔韧性，可以面对需要频繁弯曲、扭转的场合，多组连接条25及两组第四支撑肋24起到抵抗外部挤压的作用，外部扭转、弯曲以及挤压力消失后，可通过TPE热塑性弹性体的弹性帮助电缆恢复原状。
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 (10)
1.一种基于铜合金材料的高强度电缆，包括外护套（28）、第一电芯（1）、多根第一铜合金铜丝、多根第二铜合金铜丝、多根第三铜合金铜丝、四组第二电芯（2）以及四组第三电芯（3）；其特征在于：所述第一电芯（1）设置在外护套（28）内部且居中位置，所述第一电芯（1）外壁设置有第一包覆层（4），所述第一包覆层（4）外壁设置有用于保护第一电芯（1）的第一支撑结构，所述第一支撑结构外部设置有第二保护层（16），四组所述第二电芯（2）均设置在第二保护层（16）与第一支撑结构之间，四组所述第二电芯（2）均以外护套（28）轴心为中心呈圆周等分分布，四组所述第二电芯（2）上下两组之间连线与左右两组之间连线形成十字结构，四组所述第二电芯（2）中相邻两组之间以及第二电芯（2）与第二保护层（16）之间设置有用于保护第二电芯（2）的第二支撑结构，四组所述第二电芯（2）外壁均设置有第二包覆层（9），所述第二保护层（16）外壁设置有定位结构，四组所述第三电芯（3）均通过定位结构设置在第二保护层（16）外部，四组所述第三电芯（3）均以外护套（28）轴心为中心呈圆周等分分布且四组第三电芯（3）不相邻两组之间连线形成X型结构，所述第三电芯（3）外壁设置有第三包覆层（19），所述第三包覆层（19）外部设置有用于提高第三电芯（3）抗拉强度的柔性套，所述柔性套由内柔性套（20）、外柔性套（21）以及设置在内柔性套（20）、外柔性套（21）之间的多组弹力芯（22）组成，所述内柔性套（20）、外柔性套（21）均为低密度聚乙烯，所述弹力芯（22）为硅橡胶，所述内柔性套（20）固定连接在第三包覆层（19）外壁，所述外护套（28）内侧壁从外到内依次设置有屏蔽层（27）、防火层（26）以及第三保护层（23），所述第三保护层（23）内侧壁与外柔性套（21）外壁固定连接，所述第三保护层（23）与第二保护层（16）之间且位于四组第三电芯（3）中相邻两组之间设置有用于提高电缆抗压效果的第三支撑结构，所述第三保护层（23）与第二保护层（16）以及四组第三支撑结构之间填充有第二填充层（29）。
2.根据权利要求1所述的一种基于铜合金材料的高强度电缆，其特征在于：所述第一电芯（1）为多根第一铜合金铜丝绞合形成，所述第一铜合金铜丝包括以下重量百分比的元素：Ni0.8～0.9％、Co0.2～0.5％、Si0.1～0.2％、Ti0.01～0.02％、Zr0.01～0.02％、Ce0.01～0.1％、Ta0.01～0.05％，其余为铜及其不可避免的杂质。
3.根据权利要求2所述的一种基于铜合金材料的高强度电缆，其特征在于：所述第二电芯（2）为多根第二铜合金铜丝绞合形成，所述第二铜合金铜丝包括以下重量百分比的元素：Cr0.03～0.05％、Zr0.01～0.02％、Ag0.01～0.02％、Fe0.01～0.08％，其余为铜及其不可避免的杂质。
4.根据权利要求3所述的一种基于铜合金材料的高强度电缆，其特征在于：所述第三电芯（3）为多根第三铜合金铜丝绞合形成，所述第三铜合金铜丝包括以下重量百分比的元素：Ni1.2～1.5％、Gd0.15～0.25％、Ta0.07～0.1％、Ce0.03～0.07％、La0.06～0.09％、Ag6～8％，其余为铜及其不可避免的杂质。
5.根据权利要求4所述的一种基于铜合金材料的高强度电缆，其特征在于：所述第一支撑结构包括第一保护层（5）、多组第一支撑肋（6）以及多组抗拉绳（7），所述第一保护层（5）套设在第一包覆层（4）外部，多组所述第一支撑肋（6）均固定连接在第一包覆层（4）与第一保护层（5）之间，多组所述第一支撑肋（6）均以第一包覆层（4）轴心为中心呈圆周等分分布，多组所述抗拉绳（7）分别设置在多组第一支撑肋（6）相邻两组之间，所述第一保护层（5）、第一包覆层（4）以及多组第一支撑肋（6）之间填充有第一填充层（8），所述第一保护层（5）、第一支撑肋（6）均为交联聚乙烯，所述抗拉绳（7）为多股芳纶纤维丝合股而成。
6.根据权利要求5所述的一种基于铜合金材料的高强度电缆，其特征在于：所述第二支撑结构包括四组第一支撑块、第二支撑块，四组所述第一支撑块均设置在第二保护层（16）与第一支撑结构之间且分别位于四组第二包覆层（9）中相邻两组之间，四组所述第二支撑块分别设置在四组第二包覆层（9）远离外护套（28）中心的一侧且四组第二支撑块远离第二包覆层（9）的一侧均与第二保护层（16）内侧壁抵接；所述第一支撑块由缓冲环（13）、支撑芯（15）以及多组第三支撑肋（14）组成，所述缓冲环（13）设置在第二保护层（16）与第一支撑结构之间且位于四组第二电芯（2）中相邻两组之间，所述支撑芯（15）设置在缓冲环（13）内部且位于居中位置，多组所述第三支撑肋（14）均固定连接在支撑芯（15）与缓冲环（13）之间，多组所述第三支撑肋（14）均以支撑芯（15）轴心为中心呈圆周等分分布；所述第二支撑块由外支撑条（10）、内支撑条（11）以及多组第二支撑肋（12）组成，所述外支撑条（10）固定连接在第二保护层（16）内侧壁，所述内支撑条（11）固定连接在第二包覆层（9）外壁且与外支撑条（10）内外相对，多组所述第二支撑肋（12）均固定连接在外支撑条（10）、内支撑条（11）之间，第一支撑块、第二支撑块均为热塑性聚氨酯弹性体橡胶。
7.根据权利要求6所述的一种基于铜合金材料的高强度电缆，其特征在于：所述定位结构包括四组定位块（17），四组所述定位块（17）均固定连接在第二保护层（16）外壁且均以第二保护层（16）轴心为中心呈圆周等分分布，四组所述定位块（17）中不相邻两组之间连线均与四组第二电芯（2）组成的十字结构中的横线形成四十五度夹角，四组所述定位块（17）远离第二保护层（16）轴心的一侧均设置有定位槽（18），所述第三包覆层（19）固定连接在定位槽（18）内侧壁，四组所述第三电芯（3）分别通过四组定位块（17）定位。
8.根据权利要求7所述的一种基于铜合金材料的高强度电缆，其特征在于：所述第三支撑结构包括两组第四支撑肋（24）以及多组连接条（25），两组所述第四支撑肋（24）均固定连接在第三保护层（23）内侧壁且均位于四组第三电芯（3）中相邻两组之间，多组所述连接条（25）按内外分布依次固定连接在两组第四支撑肋（24）之间，所述第四支撑肋（24）、连接条（25）均为TPE热塑性弹性体。
9.根据权利要求1所述的一种基于铜合金材料的高强度电缆的制造方法，其特征在于：所述制造方法包括如下步骤：
S1、准备第一铜合金铜丝、第二铜合金铜丝以及第三铜合金铜丝，分别绞合后形成第一电芯（1）、第二电芯（2）以及第三电芯（3），在第一电芯（1）外壁包覆第一包覆层（4），在第二电芯（2）外壁包覆第二包覆层（9），在第三电芯（3）外壁包覆第三包覆层（19）；
S2、在第一包覆层（4）外壁设置第一支撑结构，并填充第一填充层（8）；
S3、将包覆好第二包覆层（9）的第二电芯（2）及第二支撑结构通过第二保护层（16）包裹在第一支撑结构外部；
S4、在第三包覆层（19）外部包覆柔性套；
S5、将包覆好柔性套的第三电芯（3）通过定位块（17）定位在第二保护层（16）外壁，并通过带有第三支撑结构的第三保护层（23）进行包覆，并在空腔中填入第二填充层（29）；
S6、依次在第三保护层（23）外壁包覆防火层（26）、屏蔽层（27）以及外护套（28）。
10.根据权利要求9所述的一种基于铜合金材料的高强度电缆的制造方法，其特征在于：所述S1中第一铜合金铜丝成分包括以下重量百分比的元素：Ni0.8～0.9％、Co0.2～0.5％、Si0.1～0.2％、Ti0.01～0.02％、Zr0.01～0.02％、Ce0.01～0.1％、Ta0.01～0.05％，其余为铜及其不可避免的杂质，所述第二铜合金铜丝成分包括以下重量百分比的元素：Cr0.03～0.05％、Zr0.01～0.02％、Ag0.01～0.02％、Fe0.01～0.08％，其余为铜及其不可避免的杂质，所述第三铜合金铜丝成分包括以下重量百分比的元素：Ni1.2～1.5％、Gd0.15～0.25％、Ta0.07～0.1％、Ce0.03～0.07％、La0.06～0.09％、Ag6～8％，其余为铜及其不可避免的杂质。
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Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007305479A (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Hitachi Cable Ltd | 電気ケーブル |
| CN109087726A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-12-25 | 合肥远发信息科技有限责任公司 | 一种铜基合金高频同轴电缆 |
| CN112117044A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-12-22 | 昆山周氏电业有限公司 | 一种耐火性较好的辐照交联电缆及其制备方法 |
| CN112151213A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-29 | 广东天虹电缆有限公司 | 一种新型电缆 |
| KR102278052B1 (ko) * | 2021-03-10 | 2021-07-15 | 케이원텍 주식회사 | 복합 하네스 |
| CN214476573U (zh) * | 2021-02-19 | 2021-10-22 | 安徽华东电缆科技有限公司 | 一种高强度交联绝缘电缆 |
| CN113871074A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-12-31 | 上海爱谱华顿电子科技（集团）有限公司 | 一种耐压型柔性防火电缆 |
| CN215496089U (zh) * | 2021-06-02 | 2022-01-11 | 四川省万阳电缆有限公司 | 抗挤压弯折的铜电缆 |
| CN215577804U (zh) * | 2021-08-05 | 2022-01-18 | 国友线缆集团有限公司 | 一种交联聚乙烯绝缘耐寒电力电缆 |
| CN218826361U (zh) * | 2022-09-28 | 2023-04-07 | 安徽尚纬电缆有限公司 | 一种中压耐火电力电缆 |
| CN116206812A (zh) * | 2022-11-08 | 2023-06-02 | 无锡市明珠电缆有限公司 | 电动汽车快速充电电缆 |
| CN117373734A (zh) * | 2023-10-13 | 2024-01-09 | 安徽凌宇电缆科技有限公司 | 一种舰船用低烟无卤阻燃柔性光电复合缆 |
-
2024
- 2024-03-11 CN CN202410269083.8A patent/CN117877790B/zh active Active
Patent Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007305479A (ja) * | 2006-05-12 | 2007-11-22 | Hitachi Cable Ltd | 電気ケーブル |
| CN109087726A (zh) * | 2018-09-10 | 2018-12-25 | 合肥远发信息科技有限责任公司 | 一种铜基合金高频同轴电缆 |
| CN112117044A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-12-22 | 昆山周氏电业有限公司 | 一种耐火性较好的辐照交联电缆及其制备方法 |
| CN112151213A (zh) * | 2020-09-29 | 2020-12-29 | 广东天虹电缆有限公司 | 一种新型电缆 |
| CN214476573U (zh) * | 2021-02-19 | 2021-10-22 | 安徽华东电缆科技有限公司 | 一种高强度交联绝缘电缆 |
| KR102278052B1 (ko) * | 2021-03-10 | 2021-07-15 | 케이원텍 주식회사 | 복합 하네스 |
| CN215496089U (zh) * | 2021-06-02 | 2022-01-11 | 四川省万阳电缆有限公司 | 抗挤压弯折的铜电缆 |
| CN215577804U (zh) * | 2021-08-05 | 2022-01-18 | 国友线缆集团有限公司 | 一种交联聚乙烯绝缘耐寒电力电缆 |
| CN113871074A (zh) * | 2021-08-06 | 2021-12-31 | 上海爱谱华顿电子科技（集团）有限公司 | 一种耐压型柔性防火电缆 |
| CN218826361U (zh) * | 2022-09-28 | 2023-04-07 | 安徽尚纬电缆有限公司 | 一种中压耐火电力电缆 |
| CN116206812A (zh) * | 2022-11-08 | 2023-06-02 | 无锡市明珠电缆有限公司 | 电动汽车快速充电电缆 |
| CN117373734A (zh) * | 2023-10-13 | 2024-01-09 | 安徽凌宇电缆科技有限公司 | 一种舰船用低烟无卤阻燃柔性光电复合缆 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 刚性防火电缆护套用铜带的产品设计与工艺配套;刘建新等;《有色金属加工》;20201231;第49卷(第6期);全文 * |
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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