CN117877793B - 一种环保pp绝缘低压电缆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电缆的技术领域，具体涉及一种环保PP绝缘低压电缆，该电缆包括依次设置的导体、绝缘层和防护套；绝缘层的材料为塑料且经过冷却处理，绝缘层的厚度大于0.6毫米；防护套包覆于绝缘层的外周，防护套的厚度大于绝缘层的厚度；该电缆由以下生产工艺生成：先将导体退火，再通过挤出机将绝缘层挤包在导体的外周，接着通过挤出机将防护套挤包在绝缘层的外周，然后通过冷却模块冷却，通过电缆检测系统进行冷却质量检测和控制，上述方式能提高电缆的质量。

Description

一种环保PP绝缘低压电缆

技术领域

本发明涉及电缆的技术领域，具体涉及一种环保PP绝缘低压电缆。

背景技术

绝缘低压电缆是指额定电压在1kV及以下的电缆，主要用于低压电力系统、建筑物内部电气配电、工业设备连接等领域。这种电缆的结构包括线芯、绝缘层和保护层，其中绝缘层是用来耐受电压的关键部分，分为芯绝缘和带绝缘两种。

在绝缘层制作时，主要采用环保型改性聚丙烯材料，通过挤塑机加热熔融后，经过模具在导体上包裹聚丙烯材料，形成绝缘层。电缆包覆绝缘层后需要马上进行冷却。冷却过程是电缆绝缘层制作工艺中的重要环节，对于保证绝缘层的性能和质量具有至关重要的作用。

目前绝缘低压电缆为了降低成本会取消冷却处理的步骤，导致绝缘层的冷却效果差，降低电缆的质量。

发明内容

本发明的目的在于提高电缆的质量，针对上述存在的不足，提出一种环保PP绝缘低压电缆。

本发明采用如下技术方案：

一种环保PP绝缘低压电缆，该电缆包括导体、绝缘层和防护套，所述导体、绝缘层和防护套由内至外依次设置；

所述绝缘层包覆于导体的外周，所述绝缘层的材料为塑料且经过冷却处理，所述绝缘层的厚度大于0.6毫米；

所述防护套包覆于绝缘层的外周，所述防护套的厚度大于绝缘层的厚度；该电缆由以下生产工艺生成：

S1：将导体退火；

S2：通过挤出机将绝缘层挤包在导体的外周；

S3：通过挤出机将防护套挤包在绝缘层的外周；

S4：通过冷却模块对步骤S3的成品冷却；

S5：通过电缆检测系统进行质量检测和控制。

可选的，所述电缆检测系统包括信息设定模块、冷却效果检测模块、控制模块、通信模块；

所述信息设定模块用于设定绝缘层表面理想温度、检测绝缘层表面温度的总次数、冷却水的体积、第个检测位置对应的冷却水流速的选择阈值、冷却水平均温度值的选择阈值，并传输至控制模块；

所述冷却效果检测模块包括绝缘层表面温度检测子模块、时间检测子模块、冷却水流速检测子模块、冷却水温度检测子模块；所述绝缘层表面温度检测子模块用于检测且得出每次检测时绝缘层表面温度，并传输至控制模块；所述时间检测子模块用于检测且得出绝缘层在冷却水中停留的总时长，并传输至控制模块；所述冷却水流速检测子模块用于检测且得出第个检测位置对应的冷却水流速，并传输至控制模块；所述冷却水温度检测子模块用于检测且得出第/>个检测位置对应的冷却水温度，并传输至控制模块；

所述控制模块根据第个检测位置对应的冷却水流速、第/>个检测位置对应的冷却水流速的选择阈值得出第/>个检测位置对应的温度补偿指数，根据冷却水的体积得出检测冷却水相关信息的位置总个数，根据检测冷却水相关信息的位置总个数、第/>个检测位置对应的温度补偿指数、第/>个检测位置对应的冷却水温度得出冷却水平均温度值，根据冷却水平均温度值、冷却水平均温度值的选择阈值得出冷却水的温度参考指数，根据冷却水的温度参考指数、绝缘层在冷却水中停留的总时长、每次检测时绝缘层表面温度、检测绝缘层表面温度的总次数、绝缘层表面理想温度得出绝缘层冷却效果因子，根据绝缘层冷却效果因子、绝缘层冷却效果因子的选择阈值得出绝缘层冷却效果信息，并将绝缘层冷却效果信息传输至通信模块；

所述通信模块将绝缘层冷却效果信息传输至用户端。

可选的，所述绝缘层表面温度检测子模块包括检测信息接收单元、绝缘层表面温度检测单元；

所述检测信息接收单元用于接收检测绝缘层表面温度的总次数的信息，并根据检测绝缘层表面温度的总次数启动绝缘层表面温度检测单元；

所述绝缘层表面温度检测单元用于检测且得出每次检测时绝缘层表面温度，并传输至控制模块。

可选的，所述时间检测子模块包括打标单元、第一处理单元、第二处理单元、时间单元；

所述打标单元用于标记未进入冷却模块的绝缘层，使绝缘层表面形成通过标记；

所述第一处理单元设置于冷却模块的入口，通过视觉技术识别通过标记并获取对应的输入时间，并将输入时间传输至时间单元；

所述第二处理单元设置于冷却模块的出口，通过视觉技术识别通过标记并获取对应的输出时间，并将输出时间传输至时间单元；

所述时间单元根据输入时间、输出时间得出绝缘层在冷却水中停留的总时长，并传输至控制模块。

本发明所取得的有益效果是：

经过冷却处理的绝缘层能提高其冷却效果，进而提高电缆的质量。

绝缘层在冷却过程中，控制模块通过检测冷却相关的数据得出绝缘层冷却效果信息，用户端能直接获取绝缘层冷却效果信息，根据绝缘层冷却效果信息能马上调整冷却方案，从而提高绝缘层的冷却效果。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所提供的附图仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为本发明的方法流程图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明中绝缘层表面温度检测子模块的结构示意图；

图4为本发明中时间检测子模块的结构示意图；

图5为本发明实施例二的整体结构示意图；

图6为本发明中绝缘电阻检测子模块的结构示意图；

图7为本发明中击穿电压检测子模块的结构示意图；

图8为本发明中拉伸检测子模块的结构示意图；

图9为本发明中绝缘层表面质量检测子模块的结构示意图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸描绘，事先声明。以下实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。

实施例一：本实施例提供了一种环保PP绝缘低压电缆，结合图1、图2、图3、图4所示。

一种环保PP绝缘低压电缆，该电缆包括导体、绝缘层和防护套，所述导体、绝缘层和防护套由内至外依次设置；

所述绝缘层包覆于导体的外周，所述绝缘层的材料为塑料且经过冷却处理，所述绝缘层的厚度大于0.6毫米；

所述防护套包覆于绝缘层的外周，所述防护套的厚度大于绝缘层的厚度。

具体的，对绝缘层进行冷却处理的方式为水冷。

该电缆由以下生产工艺生成：

S1：将导体退火；

S2：通过挤出机将绝缘层挤包在导体的外周；

S3：通过挤出机将防护套挤包在绝缘层的外周；

S4：通过冷却模块对步骤S3的成品冷却；

S5：通过电缆检测系统进行质量检测和控制。

可选的，所述电缆检测系统包括信息设定模块、冷却效果检测模块、控制模块、通信模块；

所述信息设定模块用于设定绝缘层表面理想温度、检测绝缘层表面温度的总次数、冷却水的体积、第个检测位置对应的冷却水流速的选择阈值、冷却水平均温度值的选择阈值，并传输至控制模块；

所述冷却效果检测模块包括绝缘层表面温度检测子模块、时间检测子模块、冷却水流速检测子模块、冷却水温度检测子模块；所述绝缘层表面温度检测子模块用于检测且得出每次检测时绝缘层表面温度，并传输至控制模块；所述时间检测子模块用于检测且得出绝缘层在冷却水中停留的总时长，并传输至控制模块；所述冷却水流速检测子模块用于检测且得出第个检测位置对应的冷却水流速，并传输至控制模块；所述冷却水温度检测子模块用于检测且得出第/>个检测位置对应的冷却水温度，并传输至控制模块；

所述控制模块根据第个检测位置对应的冷却水流速、第/>个检测位置对应的冷却水流速的选择阈值得出第/>个检测位置对应的温度补偿指数，根据冷却水的体积得出检测冷却水相关信息的位置总个数，根据检测冷却水相关信息的位置总个数、第/>个检测位置对应的温度补偿指数、第/>个检测位置对应的冷却水温度得出冷却水平均温度值，根据冷却水平均温度值、冷却水平均温度值的选择阈值得出冷却水的温度参考指数，根据冷却水的温度参考指数、绝缘层在冷却水中停留的总时长、每次检测时绝缘层表面温度、检测绝缘层表面温度的总次数、绝缘层表面理想温度得出绝缘层冷却效果因子，根据绝缘层冷却效果因子、绝缘层冷却效果因子的选择阈值得出绝缘层冷却效果信息，并将绝缘层冷却效果信息传输至通信模块；

所述通信模块将绝缘层冷却效果信息传输至用户端。

具体的，绝缘层冷却效果因子的选择阈值由本领域技术人员根据绝缘层的材料、性能设定；绝缘层在冷却水中停留的总时长的单位为秒，计算绝缘层在冷却水中停留的总时长时需要注意以下事项，“总时长”指的时绝缘层某一点进入冷却水至离开冷却水的时间段，生产制备过程中绝缘层的输送速度均一致，因此以绝缘层的某一点作为参考得出具体的“总时长”即可；第一次检测时绝缘层表面温度、第b次检测时绝缘层表面温度、第B次检测时绝缘层表面温度、绝缘层表面理想温度的单位均为摄氏度，第一次检测时绝缘层表面温度、第b次检测时绝缘层表面温度、第B次检测时绝缘层表面温度、绝缘层表面理想温度均是绝缘层完成冷却后获取的温度，例如，在冷却设备的外侧设置温度监测器，绝缘层输出至冷却设备后，温度检测器对绝缘层的不同点的表面进行测量从而得到每次检测时绝缘层表面温度，降低冷却水对检测绝缘层表面温度精度的影响；冷却水平均温度值的选择阈值由本领域技术人员根据绝缘层的材料、性能设定；检测冷却水相关信息的位置总个数对应的每次检测位置均不相同；第个检测位置对应的冷却水温度的单位为摄氏度；由于冷却水的流速会影响冷却水温度的检查精度，因此设置第/>个检测位置对应的温度补偿指数，当冷却水的流速过快时会导致设备无法捕捉冷却水的温度信息，通过对应的温度补偿指数提高检测的精度；第/>个检测位置对应的冷却水流速、第/>个检测位置对应的冷却水流速的选择阈值的单位均为米每秒；第/>个检测位置对应的冷却水流速的选择阈值由本领域技术人员根据设定的实验设备的检测精度、检测位置设定；检测绝缘层表面温度的总次数由本领域技术人员设定。

以上单位只是一种示例，本领域技术人员可以在实施本方案的时候，根据实际需求来设定不同的温度、总时长、流速单位。

可选的，所述绝缘层表面温度检测子模块包括检测信息接收单元、绝缘层表面温度检测单元；

所述检测信息接收单元用于接收检测绝缘层表面温度的总次数的信息，并根据检测绝缘层表面温度的总次数启动绝缘层表面温度检测单元；

所述绝缘层表面温度检测单元用于检测且得出每次检测时绝缘层表面温度，并传输至控制模块。

可选的，所述时间检测子模块包括打标单元、第一处理单元、第二处理单元、时间单元；

所述打标单元用于标记未进入冷却模块的绝缘层，使绝缘层表面形成通过标记；

所述第一处理单元设置于冷却模块的入口，通过视觉技术用于识别通过标记并获取对应的输入时间，并将输入时间传输至时间单元；

所述第二处理单元设置于冷却模块的出口，通过视觉技术用于识别通过标记并获取对应的输出时间，并将输出时间传输至时间单元；

所述时间单元根据输入时间、输出时间得出绝缘层在冷却水中停留的总时长，并传输至控制模块。

本实施例解决了传统的系统无法实时监测冷却效果的问题，具体的，绝缘层在冷却过程中，控制模块通过检测冷却相关的数据得出绝缘层冷却效果信息，用户端能直接获取绝缘层冷却效果信息，根据绝缘层冷却效果信息能马上调整冷却方案，从而提高绝缘层的冷却效果。

实施例二：本实施例包含了实施例一的全部内容，提供了一种环保PP绝缘低压电缆，结合图5、图6、图7、图8、图9所示。

电缆检测系统还包括绝缘效果检测模块；

绝缘效果检测模块包括耐热性能检测子模块、绝缘电阻检测子模块、击穿电压检测子模块、拉伸检测子模块、绝缘层表面质量检测子模块；

耐热性能检测子模块用于检测且得出绝缘层耐热性能参考指数，并传输至控制模块；

绝缘电阻检测子模块用于检测且得出绝缘层的绝缘电阻，并传输至控制模块；

击穿电压检测子模块用于检测且得出绝缘层的击穿电压、检测击穿电压时的实际湿度值，并传输至控制模块；

拉伸检测子模块用于检测且得出测试第个绝缘层时的最大拉伸力、第/>个绝缘层的初始横截面积，并传输至控制模块；

绝缘层表面质量检测子模块用于检测且得出绝缘层表面气泡的总个数、第个绝缘层的第/>个气泡的面积、绝缘层表面裂缝的总条数、第/>个绝缘层的第/>条裂缝的长度，并传输至控制模块；

信息设定模块还用于设定绝缘层样品设定总个数、检测击穿电压时的理想湿度值、绝缘层绝缘效果因子的选择阈值，并将绝缘层样品设定总个数、检测击穿电压时的理想湿度值、绝缘层绝缘效果因子的选择阈值传输至控制模块，并将绝缘层样品设定总个数传输至绝缘层表面质量检测子模块；

控制模块根据检测击穿电压时的实际湿度值、检测击穿电压时的理想湿度值得出击穿电压的误差指数，根据绝缘层样品设定总个数、测试第个绝缘层时的最大拉伸力、第个绝缘层的初始横截面积、绝缘层表面气泡的总个数、第/>个绝缘层的第/>个气泡的面积、绝缘层表面裂缝的总条数、第/>个绝缘层的第/>条裂缝的长度得出绝缘层机械性能参考指数，根据绝缘层机械性能参考指数、绝缘层耐热性能参考指数、绝缘层的绝缘电阻、击穿电压的误差指数、绝缘层的击穿电压得出绝缘层绝缘效果因子，根据绝缘层绝缘效果因子、绝缘层绝缘效果因子的选择阈值得出绝缘层绝缘效果信息，并将绝缘层绝缘效果信息传输至通信模块；

通信模块将绝缘层绝缘效果信息传输至用户端。

可选的，控制模块计算绝缘层绝缘效果信息时，满足以下式子：

；

其中，为绝缘层绝缘效果信息，/>为绝缘层绝缘效果因子，/>为绝缘层绝缘效果因子的选择阈值，当/>时为绝缘层绝缘效果差，当/>时为绝缘层绝缘效果好；

为绝缘层机械性能参考指数，/>为绝缘层耐热性能参考指数，/>分别有以下取值，/>或/>，当/>时为绝缘层耐热性能差，当/>时为绝缘层耐热性能好，/>为绝缘层的绝缘电阻，/>为击穿电压的误差指数，/>为绝缘层的击穿电压；

为绝缘层样品设定总个数，/>为测试第/>个绝缘层时的最大拉伸力，/>为第个绝缘层的初始横截面积，/>为绝缘层表面气泡的总个数，/>为第/>个绝缘层的第/>个气泡的面积，/>为绝缘层表面裂缝的总条数，/>为第/>个绝缘层的第/>条裂缝的长度；

为检测击穿电压时的实际湿度值，/>为检测击穿电压时的理想湿度值。

具体的，计算绝缘层绝缘效果信息时，检测的对象是已经制备完成的绝缘层；绝缘层绝缘效果因子的选择阈值由本领域技术人员根据绝缘层的材料设定；计算绝缘层耐热性能参考指数时需要注意以下事项，将待测试的绝缘层置于加热设备内，由本领域技术人员根据实验需求设定温度，保持待测试的绝缘层在设定温度的环境中且持续一定的时间后，观察绝缘层表面是否出现裂纹、变形、颜色变化，当出现裂纹、变形、颜色任意一个变化时，则代表绝缘层耐热性能差，当实验后绝缘层表面与实验前绝缘层表面没有变化时，则代表绝缘层耐热性能好；绝缘层的绝缘电阻的单位为欧姆；绝缘层的击穿电压的单位为伏特；测试第个绝缘层时的最大拉伸力的单位为牛；第/>个绝缘层的初始横截面积的单位为平方毫米；第/>个绝缘层的第e个气泡的面积的单位为平方毫米；第/>个绝缘层的第/>条裂缝的长度的单位为毫米；第/>个绝缘层的第e个气泡的面积、绝缘层表面气泡的总个数、绝缘层表面裂缝的总条数、第/>个绝缘层的第/>条裂缝的长度均是对应的绝缘层未进行拉伸实验前检测得到的数据；检测击穿电压时的实际湿度值、检测击穿电压时的理想湿度值指的是进行击穿电压实验时对应的环境湿度值，检测击穿电压时的理想湿度值由本领域技术人员根据实验需求设定；第/>个绝缘层先进行表面质量检测再进行拉伸检测。

以上单位只是一种示例，本领域技术人员可以在实施本方案的时候，根据实际需求来设定不同的电压、面积、长度单位。

可选的，绝缘电阻检测子模块包括电压源、电压表、电流表、绝缘电阻计算单元；

电压源用于施加电压至绝缘层；

电流表用于检测通过绝缘层的电流值，并将电流值传输至绝缘电阻计算单元；

电压表用于检测通过绝缘层的电压值，并将电压值传输至绝缘电阻计算单元；

绝缘电阻计算单元根据电压值、电流值得出绝缘层的绝缘电阻，并传输至控制模块。

可选的，击穿电压检测子模块包括高电压测试单元、击穿电压分析单元、湿度检测单元，

高电压测试单元用于输出不同的测试电压至绝缘层；

击穿电压分析单元用于记录通过绝缘层的实测电流，在测试电压逐渐升高的过程中监测实测电流的变化，当实测电流开始急剧增加时记录此时的测试电压，该测试电压为绝缘层的击穿电压，并将绝缘层的击穿电压传输至控制模块；

湿度检测单元用于检测高电压测试单元工作时的环境湿度，且得出检测击穿电压时的实际湿度值，并传输至控制模块。

可选的，拉伸检测子模块包括面积检测单元、拉伸检测设备、数据处理单元；

面积检测单元用于检测绝缘层的横截面积且得出第个绝缘层的初始横截面积，并传输至控制模块；

拉伸检测设备用于施加拉伸荷载至绝缘层，且记录实验过程中应力、应变的变化，并将应力、应变的变化传输至数据处理单元；

数据处理单元根据应力、应变的变化模拟对应的曲线图，根据曲线图的峰值获取测试第个绝缘层时的最大拉伸力，并将测试第/>个绝缘层时的最大拉伸力传输至控智模块。

可选的，绝缘层表面质量检测子模块包括样品信息接收单元、采样单元、识别单元、数据分析单元；

样品信息接收单元用于接收绝缘层样品设定总个数的信息，根据绝缘层样品设定总个数设定对应的绝缘层数量；

采样单元用于拍摄绝缘层的初始图像；

识别单元根据设定的特征阈值在初始图像中识别气泡、裂缝；

数据分析单元根据识别倒的气泡、裂缝分析得出绝缘层表面气泡的总个数、第个绝缘层的第/>个气泡的面积、绝缘层表面裂缝的总条数、第/>个绝缘层的第/>条裂缝的长度，并传输至控制模块。

本实施例解决了传统的系统无法判断绝缘层的绝缘效果的问题，具体的，本实施例通过控制模块得到对应的绝缘层绝缘效果信息，较为方便，且绝缘层绝缘效果信息从绝缘层耐热、机械性能方向判断，能提高数据的实用性。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的保护范围，所以凡是运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内，此外，随着技术发展其中的元素是可以更新的。

Claims (1)

1.一种环保PP绝缘低压电缆，其特征在于，该电缆包括导体、绝缘层和防护套，所述导体、绝缘层和防护套由内至外依次设置；

所述绝缘层包覆于导体的外周，所述绝缘层的材料为塑料且经过冷却处理，所述绝缘层的厚度大于0.6毫米；

所述防护套包覆于绝缘层的外周，所述防护套的厚度大于绝缘层的厚度；该电缆由以下生产工艺生成：

S1：将导体退火；

S2：通过挤出机将绝缘层挤包在导体的外周；

S3：通过挤出机将防护套挤包在绝缘层的外周；

S4：通过冷却模块对步骤S3的成品冷却；

S5：通过电缆检测系统进行质量检测和控制；

所述电缆检测系统包括信息设定模块、冷却效果检测模块、控制模块、通信模块；

所述信息设定模块用于设定绝缘层表面理想温度、检测绝缘层表面温度的总次数、冷却水的体积、第个检测位置对应的冷却水流速的选择阈值、冷却水平均温度值的选择阈值，并传输至控制模块；

所述冷却效果检测模块包括绝缘层表面温度检测子模块、时间检测子模块、冷却水流速检测子模块、冷却水温度检测子模块；所述绝缘层表面温度检测子模块用于检测且得出每次检测时绝缘层表面温度，并传输至控制模块；所述时间检测子模块用于检测且得出绝缘层在冷却水中停留的总时长，并传输至控制模块；所述冷却水流速检测子模块用于检测且得出第个检测位置对应的冷却水流速，并传输至控制模块；所述冷却水温度检测子模块用于检测且得出第/>个检测位置对应的冷却水温度，并传输至控制模块；

所述控制模块根据第个检测位置对应的冷却水流速、第/>个检测位置对应的冷却水流速的选择阈值得出第/>个检测位置对应的温度补偿指数，根据冷却水的体积得出检测冷却水相关信息的位置总个数，根据检测冷却水相关信息的位置总个数、第/>个检测位置对应的温度补偿指数、第/>个检测位置对应的冷却水温度得出冷却水平均温度值，根据冷却水平均温度值、冷却水平均温度值的选择阈值得出冷却水的温度参考指数，根据冷却水的温度参考指数、绝缘层在冷却水中停留的总时长、每次检测时绝缘层表面温度、检测绝缘层表面温度的总次数、绝缘层表面理想温度得出绝缘层冷却效果因子，根据绝缘层冷却效果因子、绝缘层冷却效果因子的选择阈值得出绝缘层冷却效果信息，并将绝缘层冷却效果信息传输至通信模块；

所述通信模块将绝缘层冷却效果信息传输至用户端；

所述绝缘层表面温度检测子模块包括检测信息接收单元、绝缘层表面温度检测单元；

所述检测信息接收单元用于接收检测绝缘层表面温度的总次数的信息，并根据检测绝缘层表面温度的总次数启动绝缘层表面温度检测单元；

所述绝缘层表面温度检测单元用于检测且得出每次检测时绝缘层表面温度，并传输至控制模块；

所述时间检测子模块包括打标单元、第一处理单元、第二处理单元、时间单元；

所述打标单元用于标记未进入冷却模块的绝缘层，使绝缘层表面形成通过标记；

所述第一处理单元设置于冷却模块的入口，通过视觉技术识别通过标记并获取对应的输入时间，并将输入时间传输至时间单元；

所述第二处理单元设置于冷却模块的出口，通过视觉技术识别通过标记并获取对应的输出时间，并将输出时间传输至时间单元；

所述时间单元根据输入时间、输出时间得出绝缘层在冷却水中停留的总时长，并传输至控制模块。