CN202339723U - 一种矿物绝缘耐高温三层复合屏蔽电缆 - Google Patents

一种矿物绝缘耐高温三层复合屏蔽电缆 Download PDF

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杨延安
李亚明
单海龙
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Abstract

本实用新型涉及特种电缆技术领域。所要解决的技术问题是针对核电用电缆特殊的使用环境，提供一种矿物绝缘耐高温三层复合屏蔽电缆。其特征在于：所述电缆由内到外依次由内导体、绝缘介质层、三层复合屏蔽体构成；所述绝缘介质层材料为单种无机材料或两种或三种无机材料的混合物组成，所述无机材料可以是氧化镁或氧化铝或二氧化硅；所述三层复合屏蔽体依次为内层屏蔽体、中层屏蔽体和外层屏蔽体复合而成，每层材料可以是铜管、铁管、不锈钢管或高温合金管，相邻层为不同种材料。本实用新型结构合理，性能可靠，具有耐高温性好，抗辐射能力强，机械强度高，绝缘性能好，寿命长等优点。

Description

一种矿物绝缘耐高温三层复合屏蔽电缆
技术领域
本实用新型涉及特种电缆技术领域；尤其涉及如核电等高辐射、高环境温度场合使用的耐高温复合屏蔽电缆。
技术背景
随着我国核电建设的迅速发展，核电用电缆的研发力度也在逐步加大，核电发展史中出现的核事故时刻提醒人们，安全问题至关重要，因此核电用电缆性能、质量、可靠性水平等比一般电缆高很多。例如200520072431.5公开的“核电站用核岛电缆”，200620101846.5公开的“核电站用电缆”，其绝缘都是一般电缆使用的聚乙烯、聚氯乙烯、氟塑料等有机材料，而有机材料在高温、高辐射等苛刻条件下极易老化，使电缆性能下降，甚至完全丧失性能。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是为克服上述不足，针对核电用电缆特殊的使用环境，提供一种矿物绝缘耐高温三层复合屏蔽电缆。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是：
一种矿物绝缘耐高温三层复合屏蔽电缆，其特征在于：所述电缆由内到外依次由内导体、绝缘介质层、三层复合屏蔽体构成；所述绝缘介质层材料为单种无机材料或两种或三种无机材料的混合物组成，所述无机材料可以是氧化镁或氧化铝或二氧化硅；所述三层复合屏蔽体依次为内层屏蔽体、中层屏蔽体和外层屏蔽体复合而成，每层材料可以是铜管、铁管、不锈钢管或高温合金管，相邻层为不同种材料。
作为优选，所述内导体为一个，内导体材料为铜线、不锈钢线或高温合金线。
本实用新型可带来以下有益效果：
(1)耐高温性好
由于该电缆内导体材料为铜线、不锈钢线、高温合金线；三层复合屏蔽体为铜管、铁管、不锈钢管或其它高温合金管。铜的熔点为1084℃，铁的熔点为1200℃，不锈钢的熔点为1450℃，高温合金一般选用溶点高于铜的合金材料。电缆绝缘介质层材料为氧化镁、氧化铝、二氧化硅或其混合物，氧化镁熔点为2800℃，氧化铝熔点为2045℃，二氧化硅熔点为1610℃。
以上材料均为无机材料且熔点高，因此电缆可在高温环境下长期工作。
(2)抗辐射能力强
由于电缆均采用无机材料，抗辐射能力强，在经受核辐射后，电缆的电气和机械性能不会产生任何变化。
(3)机械强度高
因为电缆屏蔽体为金属材料，具有一定的强度和韧性，同时采用三层复合屏蔽结构，三层屏蔽机械强度的叠加能够保证电缆的机械强度，能够承受一定抗打击能力。
(4)绝缘性能好
由于电缆绝缘介质层采用氧化镁、氧化铝、二氧化硅或其混合物的矿物绝缘材料，而且这些材料在电缆制造过程中经高温烧结和高度压缩，体积电阻率高，氧化镁：20℃时＞1×1014Ω·cm，300℃时＞5×1010Ω·cm；氧化铝：20℃时＞1×1013Ω·cm，300℃时＞1×1010Ω·cm；氧化硅：20℃时＞1×1013Ω·cm，300℃时＞2×109Ω·cm。
所以电缆在常温及300℃时绝缘性能良好。
(5)使用寿命长
电缆系矿物绝缘无机材料制成，不存在老化问题。而铜管、铁管、不锈钢管或其它高温合金管、耐磨、耐高温等特性，磨蚀极小。所以电缆使用寿命之长是显而易见的。
综上所述，本实用新型结构合理，性能可靠，具有耐高温性好，抗辐射能力强，机械强度高，绝缘性能好，寿命长等优点。
附图说明
图1是本实用新型一个优选实施例的电缆结构图
图2是本实用新型一个优选实施例的装配示意图
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
图1中所示，1为内导体；2是绝缘介质层；3是三层复合屏蔽体；本实施例中内导体1材料采用铜线，也可以选择使用不锈钢线或其他高温合金线；本实施例中绝缘介质层采用氧化镁、氧化铝、二氧化硅三种无机材料的混合物，也可以选用氧化镁或氧化铝或二氧化硅的单种无机材料；或选用氧化镁、氧化铝、二氧化硅三种无机材料中任选两种无机材料的混合物；本实施例中三层复合屏蔽体3材料为依次由铜管内层屏蔽体31、铁管中层屏蔽体32和不锈钢管外层屏蔽体33复合而成；也可采用其它高温合金管，但相邻层不能使用相同材料。
本实施例的产品是按照以下步骤实现：
步骤1：清洗。
对线芯外表面，屏蔽管内外表面进行清洗，去除杂质、油污等有害物质。
步骤2：制作矿物绝缘小珠。
将矿物材料或一定比例的混合材料，与助剂混合制作成空芯圆柱形状小珠，置于马沸炉进行烧结，根据矿物材料及珠体大小，烧结温度控制在1020℃～1240℃，烧结时间控制在2h～8h，烧结后置于干燥环境下保存。
步骤3：装配。
校直线芯，将步骤2制成的小珠一个个紧密穿在线芯上，套上内层屏蔽管，再套中屏蔽管，然后套上外层屏蔽管，最后将两端面进行临时性密封，装配示意图如图2所示。
步骤4：拉拔及退火。
根据产品需要，步骤3中装配好后进行多次拉拔和退火，每次拉拔都需要选择合适模具且都要经过一次退火处理，退火要在氢气保护的氛围进行。最后一次退火后对电缆尺寸及电气性能进行检测，合格就可包装入库。

Claims (2)

1.一种矿物绝缘耐高温三层复合屏蔽电缆，其特征在于：所述电缆由内到外依次由内导体、绝缘介质层、三层复合屏蔽体构成；所述绝缘介质层材料为氧化镁或氧化铝或二氧化硅；所述三层复合屏蔽体依次为内层屏蔽体、中层屏蔽体和外层屏蔽体复合而成，每层材料可以是铜管、铁管或不锈钢管，相邻层为不同种材料。
2.按照权利要求1所述的一种矿物绝缘耐高温三层复合屏蔽电缆，其特征在于：所述内导体为一个，内导体材料为铜线或不锈钢线。 
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