CN1687997A - 环保数据型高精仪表电缆 - Google Patents

Abstract

环保数据型高精仪表电缆，属于电缆技术领域。该电缆线芯是在导体上设皮－泡－皮三层共挤的发泡聚乙烯(PE)材料绝缘层，缆芯设有多组带有对绞屏蔽层的对绞线对组，每组对绞线对设有引流线，缆芯上设有包带；在包带上依次设置总屏蔽层和外护套，在总屏蔽层与包带之间设有总屏引流线。本发明结构设计科学合理，生产制造容易，成本低。电缆使用性能好，低电容、低传输衰减；低绝缘介质损耗；信号传输的高性能、高精度、高稳定性；良好的屏蔽效果，优良的耐油、耐化学溶剂性能；耐磨、耐高低温的特性好；电缆柔软，可弯曲性能好；使用寿命长，绿色环保、无污染。满足现代仪器仪表用电缆性能要求，有很好的推广应用价值和市场前景。

Description

环保数据型高精仪表电缆

技术领域

本发明涉及一种电缆的结构，特别是用于高精度仪器仪表电缆的结构，属于电缆技术领域。

背景技术

随着科学技术的飞速发展和自动化程度的不断提高，我国仪器仪表产品的高科技化，必将成为仪器仪表科技与产业的发展主流。世界近20年来，微电子技术、精密机械技术、特种加工技术、网络技术、纳米技术、超导技术和生物技术等高新技术得到了迅猛发展。这一背景和形势，不断地向仪器仪表提出速度更快、灵敏度更高、稳定性更好、样品量更少、检测微损甚至无损、遥感遥测更远距离、使用更方便、成本更低廉、环保无污染等更高、更新、更多的要求，尤其需要指出的是：近10年来，由于包括纳米级的精密机械研究成果、分子层次的现代化学研究成果、基因层次的生物学研究成果，以及高精密超性能特种功能材料研究成果和全球网络技术推广应用成果等在内的一大批当代最新技术成果的竞相问世，使得仪器仪表领域发生了根本性的变革。传统的仪器仪表将朝着高性能、高精度、高灵敏、高稳定、高可靠、高环保和长寿命的“六高一长”的方向发展。

另外，伴随现场总线的问世，过程测控仪表发展历程出现了重大转折和难得机遇。目前现场总线已成为全球自动化技术的热点。现场总线是用于现场智能化仪表与控制室之间的一种开放、全数字化、双向、多站的通信系统。它的产生，既是广大用户的实际需求和制造厂商间技术竞争的结果，也是计算机技术、通信技术和控制技术在工业控制领域相结合的产物和产品升级，以及为实现进一步的高精度、高性能(特别是多参数在线实时测控与自动测控)、高稳定、高可靠、高适应性，多功能、低消耗等提供了巨大动力和发展空间。

据预计2005年，我国仪器仪表产业销售总收入将达到1800亿元，出口60亿美元，但这仅占国内市场份额的30％～45％。其主要原因除了技术比较落后外，其配套的电缆性能达不到仪器仪表的技术要求与使用要求也是一个重要的因素。

在这种仪器仪表发展趋势下，对其配套的电缆相应的提出了更高的要求，如要求电缆信号传输的稳定性、低损耗性、高可靠性、抗干扰性，使用的多功能性等，而现有的在导体上依次设置绝缘层、屏蔽层和护套等的传统的仪表类电缆已经很难达到同时具有以上的功能。目前国内对此类电缆的需求基本上靠进口。

发明内容

本发明的目的是为了替代进口，促进我国民族工业的发展，加快国产仪器仪表专用电缆研制的进程，根据我国仪器仪表系统的实际情况和所采用的电缆的要求，采用先进技术，研制开发了高传输稳定性、低损耗、高灵敏性、高抗电磁干扰、低电容、寿命长等多项性能都有创新性提高的环保数据型高精仪表电缆。

本发明的目的是这样实现的，环保数据型高精仪表电缆，包括导体、导体上设置的绝缘层及由绝缘导体成缆的缆芯、缆芯上的屏蔽层和外护套，其特征是所述的导体上设有皮-泡-皮三层共挤的发泡聚乙烯(PE)材料绝缘层；所述的缆芯设有多组对绞线组上设有对绞屏蔽层的对绞线对，每组对绞线对设有引流线，缆芯上设有包带；总屏蔽层设置在包带上，在总屏蔽层与包带之间设有总屏引流线，外护层设置在总屏蔽层上。所述的多组对绞线组分别设有不同的节距。所述的对绞屏蔽层为铜塑或铝塑薄膜复合带，纵包或绕包在对绞线组上。总屏蔽层为一层编织金属丝或绕包金属带。外护层为低烟无卤阻燃的环保型TPU弹性体材料。

环保数据型高精仪表电缆，作为仪器仪表专用电缆，要适应现代仪器仪表及系统实现高性能、高精度、高灵敏、高稳定、高可靠、高环保和长寿命的“六高一长”的要求，就要要求电缆具备高传输速率、低传输阻抗、低衰减、低绝缘损耗、高抗电磁干扰性、高电磁耦合平衡性与环保性能于一身。为实现上述目的，设计人员，通过对仪器仪表及其系统的使用特性等方面的剖析研究，设计出了新颖、独特的智能化数据高精仪表电缆。

绝缘采用发泡聚乙烯，利用皮-泡-皮三层共挤、串联生产工艺，使导体拉丝、皮-泡-皮绝缘工序一次完成。由于采用发泡聚乙烯材料作为绝缘，其介电常数可降低1/3左右，同时，由于采用了三层共挤、串联生产工艺，使得绝缘线芯的同心度和均匀性大大提高，同时避免了传统生产工艺中导体表面氧化，油污、灰尘污染等，而最终影响电缆对信号传输的质量。发泡绝缘的实现，大大降低了电缆的电容，从而降低了电缆传输信号的衰减。

电缆缆芯采用对绞结构单元，为降低串音对电缆传输信号的影响，在设计中对电缆中每一对对绞线组设定不同的节距，以保持电缆传输质量的稳定性，同时降低了电缆的线对间的电磁耦合，实现电缆高传输速率、低传输阻抗、低传输衰减、高电磁耦合平衡性等数字化传输性能。

由于，电缆是电磁兼容设计中的关键环节，大部分电磁干扰敏感问题、电磁干扰发射问题、信号串扰问题是电缆产生的。这对于仪器仪表及其系统的影响是很严重的，因此，对电缆进行屏蔽设计是防止电磁干扰的最佳途径。对绞屏蔽是为了实现减少电缆的线对间电磁干扰，缆芯屏蔽是为了实现减少电缆对周围环境产生电磁干扰或周围环境对电缆产生干扰。

外护层采用低烟无卤阻燃的环保型TPU弹性体材料，是绿色安全、可回收重复使用的新一代弹性体材料，具有耐油、耐化学溶剂、高弹性、耐磨、耐高低温、耐水侵蚀、耐环境浸损于一体，保证电缆在各种特殊恶劣环境的性能稳定性。

本发明结构设计科学合理，生产制造容易，成本低，电缆使用性能好。通过导体皮-泡-皮绝缘线芯的设计，对绞线组不同节距和屏蔽的设计，缆芯屏蔽层设计和外护套材料的选用等措施，使电缆具有低电容、低传输衰减；低绝缘介质损耗；信号传输的高性能、高精度、高稳定性；良好的屏蔽效果，既可防止外界对电缆的干扰，也可防止电缆对其它电子设备系统的干扰；优良的耐油、耐化学溶剂性能；优良耐磨、耐高低温的特性；电缆柔软，可弯曲性能好；使用寿命长，绿色环保、无污染。满足现代仪器仪表用电缆性能要求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中：1导体、2绝缘内皮、3发泡绝缘、4绝缘外皮、5引流线、6对绞屏蔽层、7对绞线对、8包带、9总屏引流线、10缆芯、11总屏蔽层、12外护套。

具体实施方式

采用符合仪表电缆相关标准规定的铜导体和发泡聚乙烯(PE)绝缘材料，利用皮-泡-皮三层共挤、串联生产工艺，使导体拉丝、皮-泡-皮绝缘工序一次完成导体1上有绝缘内皮2、发泡绝缘3、绝缘外皮4的绝缘线芯。采用每两根绝缘线芯对绞成对绞线组，各对绞线组设有一定的节距，缆芯的多组对绞线组分别设有不同的节距。在对绞线组和引流线5上纵包或绕包铜塑或铝塑薄膜复合带的对绞屏蔽层6构成对绞线对7。将对绞线对7按一定的排列顺序进行成缆，在缆芯10的外表面绕包包带8。在有绕包包带8的缆芯和总屏引流线9上编织金属丝或绕包金属带作为电缆总屏蔽层11，在电缆总屏蔽层11上挤包低烟无卤阻燃的环保型TPU弹性体材料外护套12。

Claims (5)

1、一种环保数据型高精仪表电缆，包括导体、导体上设置的绝缘层及由绝缘导体成缆的缆芯、缆芯上的屏蔽层和外护套，其特征是所述的导体上设有皮-泡-皮三层共挤的发泡聚乙烯材料绝缘层；所述的缆芯设有多组对绞线组上设有对绞屏蔽层的对绞线对，每组对绞线对设有引流线，缆芯上设有包带；总屏蔽层设置在包带上，在总屏蔽层与包带之间设有总屏引流线，外护层设置在总屏蔽层上。

2、根据权利要求1所述的环保数据型高精仪表电缆，其特征是所述的多组对绞线组分别设有不同的节距。

3、根据权利要求1所述的环保数据型高精仪表电缆，其特征是所述的对绞屏蔽层为铜塑或铝塑薄膜复合带，纵包或绕包在对绞线组上。

4、根据权利要求1所述的环保数据型高精仪表电缆，其特征是所述的总屏蔽层为一层编织金属丝或绕包金属带。

5、根据权利要求1所述的环保数据型高精仪表电缆，其特征是所述的外护层为低烟无卤阻燃的环保型TPU弹性体材料。