CN201773624U

CN201773624U - 一种快速响应的高速电梯电缆

Info

Publication number: CN201773624U
Application number: CN2010205000700U
Authority: CN
Inventors: 陈计安
Original assignee: JIANGSU HEYANG CABLE CO Ltd
Current assignee: JIANGSU HEYANG CABLE CO Ltd
Priority date: 2010-08-23
Filing date: 2010-08-23
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2020-08-23

Abstract

一种快速响应的高速电梯电缆，包括一外护套，该外护套内至少设有一控制电缆单元，该控制电缆单元包括由多根控制线构成的缆芯，每根控制线由中心导体外包绝缘层构成；其特征在于：所述控制线的中心导体由多股梯度铜合金单线绞合而成；所述梯度铜合金单线是由铜合金芯外包无氧铜层构成。本实用新型的中心导体采用梯度铜合金单线绞合而成，其铜合金的抗拉强度、弹性系数都要比无氧纯铜好，抗拉强度的增加，意味着运动中的电缆其塑性变形率降低，电性能保持稳定，电梯设计速度和加速度有一个较大的提升空间；而弹性系数的提高，意味着运动中的电缆其导体在弹性变形过程中回复能力的增强，电梯设计加速度和速度响应能力有一个较大的提升空间。

Description

一种快速响应的高速电梯电缆

技术领域

本实用新型属于电缆领域，特别涉及一种电梯电缆。该电梯电缆包括扁型电梯电缆及圆型电梯电缆。

背景技术

电梯移动速度是决定电梯运行效率的重要因素，现时电梯行业按速度分为低速梯(速度低于1.00m/s)、中速梯(速度在1.00～2.00m/s)、高速梯(速度大于2.00m/s)、超高速梯(速度超过5.00m/s)。现代城市建筑楼层越来越高，人流、物流密度越来越大，人们对电梯速度的追求也越来越快，电梯速度的标准也将逐步修改。影响电梯速度的因素，除了电梯机械系统的配合之外，电气系统也是一个重要方面。在电梯电气系统中，电梯电缆是必备的重要元器件。

在电梯运行过程中，电梯电缆始终处于运动状态，电梯电缆在频繁地移动弯曲时的每一个时空点，既承受来自外部的各种机械的、电磁的、力的、热的、化学的作用，也承受自身内部的机械的、电磁的、力的、热的、化学的作用，在它们的交互作用过程中，电梯电缆的质量因素将随之下降，继而电梯系统的质量因素也随之下降，这是一种必然现象。现在，人们的期望是，质量因素应逐步提高，性能下降应不断改善，当楼层高度超过50米之后，电梯速度应等于或大于10.00m/s。然而，电梯电缆微观结构内部，当电梯运行时，发生如下一些状况：①电缆自身重力和加速度，将整体拉伸电缆，虽然有承荷单元承担了主要的机械力的作用，但中心导体也必然承受拉力，长度伸长，导体直径缩小，这是一个塑性变形的过程，同时导体电阻升高，电力输送和信号传输能力下降，频繁的弹性变形以及形变的累积，对中心导体的金属力学结构和电性能是一重考验；②电缆弯曲过程，电缆从平直位置变化到弯曲位置，随之又变回到平直位置，靠近曲率中心的导体发生挤压变形，随之又从挤压状态伸展，远离曲率中心的导体发生拉伸，随之又从拉伸状态挤压，侧向绞合面发生扭曲，随之又从左向扭曲变到右向扭曲，这是一个塑性变形加弹性变形的过程，同时，在扭曲变形的过程中，信号回路发生畸变，频繁的变形，对中心导体的金属力学结构和电性能是又一重考验；③电梯在启动、匀速运行和停止时刻，分别呈正加速度、加速度为零和负加速度，当在向上启动时，电缆将受到显著大于自身重量的纵向拉力作用，响应速度越快，拉力就越大，导体的变形力就越大。④电梯运行时，电缆将发生晃动和振动，中心导体也在晃动和振动中受到机械力的作用发生变形，金属力学结构发生劣化；⑤春夏秋冬四季温度的变化，透过护套和附属结构从外部传导到内部，中心导体热胀冷缩与位移运动的交互作用，金属力学结构亦发生劣化；......电缆综合性能和寿命受到了速度的种种限制。

传统电梯电缆的中心导体普遍采用无氧纯铜绞线，当设计快速响应高速运行的电梯时，以上情形尤为严重。

因此，当希望电梯速度增加，电缆综合性能便随之下降，二者构成了一对技术矛盾，如何解决这一矛盾，是电梯行业追求技术进步、提升产品功能和使用价值的重要课题。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种快速响应的高速电梯电缆，以解决电梯运行速度与电缆综合性能之间的矛盾。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种快速响应的高速电梯电缆，包括一外护套，该外护套内至少设有一控制电缆单元，该控制电缆单元包括由多根控制线构成的缆芯，每根控制线由中心导体外包绝缘层构成；所述控制线的中心导体由多股梯度铜合金单线绞合而成；所述梯度铜合金单线是由铜合金芯外包无氧铜层构成。

上述技术方案中的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述外护套内还设有电源电缆单元，该电源电缆单元包括由至少两根电源线构成的缆芯，每根电源线由中心导体外包绝缘层构成；所述电源线的中心导体也由多股上述梯度铜合金单线绞合而成。

2、上述方案中，所述外护套内还设有信号缆单元，该信号缆单元包括由多根信号线构成的缆芯，每根信号线由中心导体外包绝缘层构成；所述信号线的中心导体也由多股上述梯度铜合金单线绞合而成。

3、上述方案中，所述外护套内还设有网络缆单元，该网络缆单元包括由至少四根网络线构成的缆芯，每根网络线由中心导体外包绝缘层构成；所述网络线的中心导体也由多股上述梯度铜合金单线绞合而成。

4、上述方案中，所述外护套内还设有视频缆单元，该视频缆单元由内导体和外导体同轴套设之间隔设绝缘层构成的缆芯以及包覆在缆芯外的护套构成；所述内导体由多股上述梯度铜合金单线绞合而成。

5、上述方案中，较佳是所述梯度铜合金单线的横截面中，铜合金芯占50～80％的截面积，而无氧铜层占20～50％的截面积。

6、上述方案中，所述铜合金芯较佳采用铟锡铜合金芯、铍铜合金芯或稀土镧碲铜合金芯。

7、上述方案中，所述梯度铜合金单线的铜合金芯和无氧铜层可由设备一体熔铸拉拔成型。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.由于本实用新型的各单元的中心导体由多股梯度铜合金单线绞合而成，每根梯度铜合金单线是由铜合金芯外包无氧铜层构成，公知，铜合金的抗拉强度、弹性系数比无氧纯铜都要好，如梯度稀土镧碲铜合金线抗拉强度(350～420Mpa)为无氧纯铜线(206～275MPa)的170％，梯度铟锡铜合金线抗拉强度(890Mpa)为无氧纯铜线的250％，梯度铍铜合金线抗拉强度(1050～1585Mpa)为无氧纯铜线的350％；梯度稀土镧碲铜合金线弹性系数(102000N/mm²)为无氧纯铜线(12000N/mm²)的8.5倍，梯度铍铜合金线弹性系数(125000～132000N/mm²)为无氧纯铜线的10.8倍。抗拉强度的增加，意味着运动中的电缆其塑性变形率降低，电性能保持稳定，电梯设计速度和加速度有一个较大的提升空间，而弹性系数的提高，意味着运动中的电缆其导体在弹性变形过程中回复能力的增强，电梯设计加速度和速度响应能力有一个较大的提升空间。

2.有其它机械性能测试数据表明，采用梯度铜合金绞线，电缆中心导体在屈服极限、疲劳极限、蠕变极限等，均比无氧纯铜绞线高出1倍、甚至3～4倍以上，为电梯设计上下移动频率和使用寿命有一个较大的提升空间。

3.由于本实用新型采用梯度铜合金绞线，与传统的无氧纯铜绞线相比，在新安装刚投入运行的阶段，前者电导率比后者稍有下降，如梯度稀土镧碲铜合金线下降1.5％，梯度铟锡铜合金线下降23.7％，梯度铍铜合金线下降35％。但当电梯运行一段时间后，无氧纯铜线导体被拉伸，直径缩小，电阻增大，意味着相同截面积下的电导率的下降，比较而言，梯度铜合金绞线由于具有抗拉强度较大的优势，相同拉力相同截面积下的电导率保持相对稳定，因此，二者在电性能一降一平之后基本持平。

4.本实用新型非常适合对电梯系统有较高要求的场合使用，如大型商场、大型办公楼盘、超高层建筑中使用，响应速度快，上下移动速度在传统电梯基础上可增加一个相当大的幅度，而且由于关键电气结构件的机械强度的提升，有利于提高电梯系统的综合性能，从而为新型电梯的制造提供了较大的设计空间。

附图说明

图1为本实用新型实施例一扁型电梯电缆结构的横截面示意图；

图2为本实用新型实施例一扁型电梯电缆中梯度铜合金单线的横截面示意图；

图3为本实用新型实施例二圆型电梯电缆结构的横截面示意图；

图4为本实用新型实施例二圆型电梯电缆中梯度铜合金单线的横截面示意图。

以上附图中：1、电源电缆单元；2、信号缆单元；3、视频缆单元；4、光缆单元；5、网络缆单元；6、控制电缆单元；7、承荷元件；8、编织层；9、外护套；10、信号线；11、网络线；12、电源线；13、控制线；14、内导体；15、外导体；16、中心导体；17、绝缘层；18、护套；19、屏蔽层；20、梯度铜合金单线；21、铜合金芯；22、无氧铜层。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：参见附图1、附图2所示：一种快速响应的扁型高速电梯电缆，包括一扁型截面的外护套9，所述外护套9内并列设有电源电缆单元1、信号缆单元2、视频缆单元3、光缆单元4、网络缆单元5、控制电缆单元6以及承荷元件7。所述外护套内壁上还覆有一层编织层8。

控制电缆单元6包括多根(如图示6根)控制线13构成的缆芯，在该缆芯的外部从内向外还依次包覆有屏蔽层19和护套18。每根控制线13由中心导体16外包绝缘层17构成。控制线13的中心导体16由多股梯度铜合金单线20绞合而成。所述梯度铜合金单线20见附图2所示，是由铜合金芯21外包无氧铜层22构成。在梯度铜合金单线20的横截面中，铜合金芯21占50～80％的截面积，而无氧铜层22占20～50％的截面积。而铜合金芯21具体可为铟锡铜合金芯、铍铜合金芯或稀土镧碲铜合金芯。并且，制作中，梯度铜合金单线20是由设备一体熔铸拉拔成型。

所述电源电缆单元1包括由至少两根(如图示为三根)电源线12构成的缆芯，在该缆芯的外部从内向外还依次包覆有屏蔽层19和护套18。每根电源线12由中心导体16外包绝缘层17构成。所述电源线12的中心导体16也由多股上述梯度铜合金单线20绞合而成。

所述信号缆单元2包括多根(如图示为两根)信号线10构成的缆芯，在该缆芯的外部从内向外还依次包覆有屏蔽层19和护套18。每根信号线10由中心导体16外包绝缘层17构成。所述信号线10的中心导体16也由多股上述梯度铜合金单线20绞合而成。

所述网络缆单元5由至少四根(如图示为四根)网络线11构成的缆芯，在该缆芯的外部从内向外还依次包覆有屏蔽层19和护套18。每根网络线11由中心导体16外包绝缘层17构成。所述网络线11的中心导体16也由多股上述梯度铜合金单线20绞合而成。

所述视频缆单元3由内导体14和外导体15同轴套设之间隔设绝缘层17构成的缆芯以及包覆在缆芯外的护套18构成。所述视频缆单元3的内导体14也由多股上述梯度铜合金单线20绞合而成。在这里，外导体15也同时起到屏蔽层的作用。

光缆单元4可采用现市场上的各种光缆结构。

上述实施例一中，只有控制电缆单元6是电梯电缆中必备的单元，而其他单元(如电源电缆单元1、信号缆单元2、视频缆单元3、光缆单元4、网络缆单元5)可按实际需要选择。

实施例二：参见附图3、附图4所示：

一种快速响应的圆型高速电梯电缆，包括一圆型截面的外护套9，该外护套9内中心设置光缆单元4，光缆单元4的外周环绕布置信号缆单元2、视频缆单元3及网络缆单元5。在信号缆单元2、视频缆单元3及网络缆单元5的整体外周布置环形的电源电缆单元1，在电源电缆单元1的外周再布置环形的控制电缆单元6，控制电缆单元6的外部与外护套9间设有编织层8。

信号缆单元2、视频缆单元3及网络缆单元5的内部结构同实施例一，这里不再赘述。所述电源电缆单元1由多组电源线12以承荷元件7分隔环绕成环形构成。每组电源线12如图举例为两根。所述控制电缆单元6由多组控制线13以承荷元件7分隔环绕成环形构成。每组控制线13如图举例为四根。光缆单元4可采用现市场上的各种光缆结构。

上述信号缆单元2、视频缆单元3及网络缆单元5中的中心导体16，以及控制线13和电源线12的中心导体16均由多股梯度铜合金单线20绞合而成。而梯度铜合金单线20见附图4所示，是由铜合金芯21外包无氧铜层22构成。在梯度铜合金单线20的横截面中，铜合金芯21占50～80％的截面积，而无氧铜层22占20～50％的截面积。而铜合金芯21具体可为铟锡铜合金芯、铍铜合金芯或稀土镧碲铜合金芯。并且，制作中，梯度铜合金单线20是由设备一体熔铸拉拔成型。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种快速响应的高速电梯电缆，包括一外护套，该外护套内至少设有一控制电缆单元，该控制电缆单元包括由多根控制线构成的缆芯，每根控制线由中心导体外包绝缘层构成；其特征在于：所述控制线的中心导体由多股梯度铜合金单线绞合而成；所述梯度铜合金单线是由铜合金芯外包无氧铜层构成。

2.根据权利要求1所述快速响应的高速电梯电缆，其特征在于：所述外护套内还设有电源电缆单元，该电源电缆单元包括由至少两根电源线构成的缆芯，每根电源线由中心导体外包绝缘层构成；所述电源线的中心导体也由多股上述梯度铜合金单线绞合而成。

3.根据权利要求1或2所述快速响应的高速电梯电缆，其特征在于：所述外护套内还设有信号缆单元，该信号缆单元包括由多根信号线构成的缆芯，每根信号线由中心导体外包绝缘层构成；所述信号线的中心导体也由多股上述梯度铜合金单线绞合而成。

4.根据权利要求1或2所述快速响应的高速电梯电缆，其特征在于：所述外护套内还设有网络缆单元，该网络缆单元包括由至少四根网络线构成的缆芯，每根网络线由中心导体外包绝缘层构成；所述网络线的中心导体也由多股上述梯度铜合金单线绞合而成。

5.根据权利要求1或2所述快速响应的高速电梯电缆，其特征在于：所述外护套内还设有视频缆单元，该视频缆单元由内导体和外导体同轴套设之间隔设绝缘层构成的缆芯以及包覆在缆芯外的护套构成；所述内导体由多股上述梯度铜合金单线绞合而成。

6.根据权利要求1或2所述快速响应的高速电梯电缆，其特征在于：所述梯度铜合金单线的横截面中，铜合金芯占50～80％的截面积，而无氧铜层占20～50％的截面积。

7.根据权利要求1或2所述快速响应的高速电梯电缆，其特征在于：所述铜合金芯为铟锡铜合金芯。

8.根据权利要求1或2所述快速响应的高速电梯电缆，其特征在于：所述铜合金芯为铍铜合金芯。

9.根据权利要求1或2所述快速响应的高速电梯电缆，其特征在于：所述铜合金芯为稀土镧碲铜合金芯。