CN203150159U

CN203150159U - 耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆

Info

Publication number: CN203150159U
Application number: CN 201220736969
Authority: CN
Inventors: 徐梁
Original assignee: SHANGHAI PANDA ELECTRIC WIRE CO Ltd; SHANGHAI PANDA SPECIALTY WIRE CO Ltd; Shanghai Panda Wire & Cable Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI PANDA ELECTRIC WIRE CO Ltd; SHANGHAI PANDA SPECIALTY WIRE CO Ltd; Shanghai Panda Wire & Cable Co Ltd
Priority date: 2012-12-28
Filing date: 2012-12-28
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2022-12-28

Abstract

本实用新型涉及一种通讯信号和电力输送综合电缆，用于航空航天、舰船和海上平台等特种装备场合。一种耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆，包括绞合软丝导体（1）、绝缘层（2）、铝箔（3）、填充芯（4）、低压电力线芯（5）、绕包层（6）、编织层（7）和外护套（8），所述导体外包聚四氟乙烯绝缘层后两线绞合外绕包铝箔屏蔽作为数据芯线线对，多对数据芯线与多根低压电力线芯绞合成缆后外包绕包层，内有填充芯填充，填充芯位于多根芯线中心空隙，填充芯为高强度阻燃芳纶纤维股绞丝，绕包层外有编织层屏蔽，外面再包外护套。本实用新型有很好的反复弯曲强度和机械强度，很好的耐候耐腐蚀性能，在传输高频数据信号同时也能提供工作电源。

Description

耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆

技术领域

本实用新型涉及一种通讯信号和电力输送综合电缆，尤其涉及一种耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆，用于航空航天、舰船和海上平台等特种装备场合。

背景技术

近年来，随着人们在生产生活中对信息的需求越来越大、越来越广泛，通讯技术突飞猛进，呈现出信息技术方兴未艾的繁荣景象。在各领域广泛采用信息技术的需求下，应需而生的通讯产品如雨后春笋纷纷破土而出。然而，在高低温温差变化大、阻燃要求高、通信要求严格的航空航天、舰船、海上平台等重大装备上，因通信产品需求量小、质量要求严格、性能因场合不同而不断改变要求，至今在高端通信产品方面尤其是通信线缆产品方面还没有形成专业的行业标准和产品系列。

现有通信数据电缆中通常采用光纤光缆、超六类和七类数据网络线作为高频通讯线缆。现有的网络数据通信电缆结构如图1所示，一般采用单根或绞合裸铜（镀锡）作为导体11，高密度聚乙烯绝缘HDPE作为绝缘层12，两芯线对绞后用铝箔13屏蔽，然后多对数成缆，成缆后外包聚酯带14绕包后用编织层15总屏蔽，阻燃聚氯乙烯（低烟无卤聚烯烃）16作为外护套。现有的光纤光缆结构如图2所示，光纤21对绞后外包松套管（PBT管）23，内有光纤膏22填充，然后多对数成缆，其中填加有填充绳24和纤维强化塑料（FRP）加强芯25，成缆后外包阻水带27，内有光缆膏26填充，再挤包中密度聚乙烯（MDPE）内护套28，外包芳纶纱29后再挤包中密度聚乙烯（MDPE）外护套30。

然而光纤光缆和高频数据网络线缆的外护套和绝缘都采用聚烯烃材料。在航空航天、舰船等装备的发动机、发电机等发热元件的信号线缆安装部位温度会达到200℃以上，有时甚至达到500℃以上。普通的聚烯烃绝缘和外被材料瞬间就会被融化。

现有光纤光缆对安装要求很高，尤其是接头部位。在静态布线的场合中，光纤产品具有流量大、使用寿命长、信号稳定等明显优势。然而在移动使用的装备中，光纤产品应光信号折射要求弯曲半径受限的不足、接头轻微错位带来色散加剧信号衰减明显等缺陷就成为实际应用中难以解决的技术问题。

目前技术最为先进的七类数据网络线采用线对平衡技术、信道独立屏蔽技术和强电磁干扰编织屏蔽技术等制造技术，使数据传输能力达到1000MHZ、流量达到10Gbps以上。然而产品在航空航天、舰船等高端装备中，因材料和结构限制，不能适应零下40℃以下、零上200℃以上严酷工作环境的考验，随时会成为昂贵的航空航天、舰船等装备发生故障的危险源。

现有的航空航天、舰船和海上平台等特种装备的电力系统和数据通讯系统普遍采用相互独立的线缆系统。为了推动航空航天、舰船和海上平台等特种装备的整体性能提升，对作为动力系统、通信系统和监控系统不可或缺的线缆产品在保障功能不减弱的前提下提出了体积小型化、负载高强度、环境耐抗能力高、安装模块化的要求。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆，该综合电缆有很好的反复弯曲强度和机械强度，很好的耐候耐腐蚀性能，在传输高频数据信号的同时也能提供工作电源，能节约安装空间，提高安装效率。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆，包括绞合软丝导体、绝缘层、铝箔、绕包层、编织层和外护套，所述电缆还包括填充芯和低压电力线芯，所述导体外包聚四氟乙烯绝缘层后两线绞合外绕包铝箔屏蔽作为数据芯线线对，多对数据芯线与多根低压电力线芯绞合成缆后外包绕包层，内有填充芯填充，填充芯位于多根芯线中心空隙，填充芯为高强度阻燃芳纶纤维股绞丝，绕包层外有编织层屏蔽，外面再包外护套。

所述两对数据芯线与一根低压电力线芯绞合间隔排列。

所述导体为精细绞合柔软镀锡铜丝或镀银铜丝。

所述绕包层为耐火涂胶玻璃丝布带。

所述编织层为耐高温铝镁合金丝或镀锡铜丝编织。

所述外护套为阻燃耐油耐温交联硅橡胶护套。

所述低压电力线芯的导体为精细绞合柔软镀锡铜丝或镀银铜丝。

本实用新型的耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆有很好的反复弯曲强度和机械强度，有很好的耐候耐腐蚀性能，传输频段高，通信信号清晰，流量较大，在传输高频数据信号的同时也能提供工作电源，为大流量高清晰高频段特种装备用户提供可靠的一次性通讯电器解决方案，能节约安装空间，提高安装效率，降低维护成本。本实用新型的电缆结构稳定性、承受拉力能力和耐火性能好，能够适宜船舶穿越大洋和极地的工作需求，能够承受海底探测仪器深海布线的高强水压，能够伴随航空航天器材在温度环境复杂的外太空开展工作。

附图说明

图1为现有的网络数据通信电缆结构示意图；

图2为现有的光纤光缆结构示意图；

图3为本实用新型耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆结构示意图。

图中：1导体，2绝缘层，3铝箔，4填充芯，5低压电力线芯，6绕包层，7编织层，8外护套；11单根或绞合裸铜（镀锡）导体，12高密度聚乙烯（HDPE）绝缘层，13铝箔，14聚酯带，15编织层，16阻燃聚氯乙烯（低烟无卤聚烯烃）外护套；21光纤，22光纤膏，23松套管（PBT管），24填充绳，25纤维强化塑料（FRP）加强芯，26光缆膏，27阻水带，28中密度聚乙烯（MDPE）内护套，29外包芳纶纱，30中密度聚乙烯（MDPE）外护套。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图3，一种耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆，包括绞合软丝导体1、绝缘层2、铝箔3、填充芯4、绕包层6、编织层7、外护套8和低压电力线芯5，所述导体1外包聚四氟乙烯绝缘层2后两线绞合外绕包铝箔3屏蔽作为数据芯线线对，多对数据芯线与多根低压电力线芯绞合成缆后外包绕包层6，内有填充芯4填充，填充芯4位于多根芯线中心空隙，填充芯4为高强度阻燃芳纶纤维股绞丝，绕包层6外有编织层7屏蔽，外面再包外护套8。

在本实施例中，所述两对数据芯线与一根低压电力线芯绞合间隔排列。

所述数据芯线的导体1为精细绞合柔软镀锡铜丝或镀银铜丝，金属镀层厚度>0.03mm，为高频脉冲电流提供低电阻高流速的数据通道；导体1表面具有耐腐蚀和耐高温的金属镀层，柔韧性强。

所述数据芯线绝缘层2采用耐温性能较好的聚四氟乙烯绝缘料，绝缘层2具有低电磁损耗、较高的抗张强度、良好的耐腐蚀和耐温性能，确保超高频数据电流的低衰减、低阻抗、高清晰度，同时保证了产品稳定的电容和波速比。聚四氟乙烯类氟塑料具有较好的耐高温性能，在低温-60℃环境中也可以长期安装使用。

所述数据芯线的铝箔3为自粘金属箔屏蔽层，提供了完善的高频屏蔽系统（铝箔厚度0.07mm），确保数据芯线产品在600MHZ以上频段无电磁干扰影响。铝箔搭盖缝隙之间通过单面铝塑箔之间的自粘材料紧密结合在一起，不会因线缆弯曲而出现屏蔽空隙导致电磁泄漏的情况。

所述数据芯线采用绞对，对绞和成缆工艺采用匹配的节距和完善的退扭工艺，对绞节距根据高频波长设计巧妙避开电磁共振效应，（如兰/白兰：7.3mm；橙/白橙：9.7mm；绿/白绿：11.3mm；棕/白棕：13.7mm），成缆节距80～85mm，使产品在高频段保持良好的信息传输效果，串音、衰减、阻抗等关键指标控制在设计范围内；高频数据输送线对具有强大的信号传送功能，可以在航天器材、舰船类海洋装备等高端装备中提供可靠的高频信号传送通道。

所述低压电力线芯5的导体为精细绞合柔软镀锡铜丝或镀银铜丝，导体外包绝缘层为交联乙丙橡胶硅橡胶混合物，该绝缘层材料具有较好的电气绝缘性能，耐高温性能较好。交联后的乙丙橡胶硅橡胶混合物耐高温性能可以在200～250℃范围内使用，耐低温性能良好，最低工作温度可到-60℃甚至更低。由于电源线芯工作时自身产生的热量，在-60℃以下特低温度下工作时绝缘材料仍然能够保持较好的柔韧性和强度。低压电力线芯额定电压U₀/U ：300/300V（或300/500V、450/750V）。

所述填充芯4采用高强度阻燃芳纶纤维股绞丝，位于多对数芯线中心空隙，增强电缆结构稳定性、承受拉力能力和耐火性能。该填充芯又是加强芯，在安装时将芳纶加强芯固定在连接部件上，减少工作线芯的承重拉力和震动，保证工作线芯稳定工作，延长产品寿命，在装备剧烈摇晃、震动时工作线芯不会因受力而拉断。在海底装备工作时，可以代替光纤光缆跟随装备一同进入海底，可以承受海底高强水压和装备移动带来的拉力。填充芯4采用的对位芳纶纤维最大耐温范围为-196℃～204℃，在560℃高温下不分解、不熔化；具有突出的高强度、高模量性能，其强度是优质钢材的5～6倍、玻纤的3倍、高强尼龙工业丝的2倍；模量是优质钢材或玻璃纤维的2～3倍、高强尼龙工业丝的10倍。

所述绕包层6为耐火涂胶玻璃丝布带，用于成缆时绕包，在遇火燃烧时，即使外层护套燃烧起火，由于内部有耐火玻璃丝布带和金属编织层的存在，内部工作单元也不会起火燃烧，从而确保装备在遇火情况下，有足够时间处置险情。

所述编织层7为耐高温铝镁合金丝或镀锡铜丝编织，该编织屏蔽铠装层具有较好的结构稳定性（编织密度>80%），对30MHZ中低频脉冲干扰具有良好的屏蔽效果，为产品提供金属防护。与所述数据芯线的铝箔3屏蔽层一起，两个屏蔽层屏蔽结构稳定可靠，综合屏蔽频段0～1000MHZ，电缆通信流量在10Gbps以上。

所述外护套8为阻燃耐油耐温交联硅橡胶护套，其耐腐蚀性能较好、电气性能极佳、柔韧性好，能满足装备工作温差较大、接触物质腐蚀性强和防火要求极高的性能需求。该型材料应用于舰船、航空电子产品的护套，能保证产品在-60℃～250℃范围内可以长期使用，在-80℃～300℃的工作环境中可以暂时应用。

本实用新型耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆产品外径在3mm～20mm之间，具备多对数据线对，具有高频数据信号传输的功能，并且有电源同缆输送功能，从而降低了装备成本，便于维护和安装。当产品需要电力配送线芯时，电源线芯导体截面积范围为0.5～6mm²。

本实用新型安装方便，设计合理，使用寿命长，是-60℃～250℃区间耐温产品的理想选择，适应航空航天、舰船等重大装备的特种工作环境。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆，包括绞合软丝导体（1）、绝缘层（2）、铝箔（3）、绕包层（6）、编织层（7）和外护套（8），其特征是：所述电缆还包括填充芯（4）和低压电力线芯（5），所述导体（1）外包聚四氟乙烯绝缘层（2）后两线绞合外绕包铝箔（3）屏蔽作为数据芯线线对，多对数据芯线与多根低压电力线芯绞合成缆后外包绕包层（6），内有填充芯（4）填充，填充芯（4）位于多根芯线中心空隙，填充芯（4）为高强度阻燃芳纶纤维股绞丝，绕包层（6）外有编织层（7）屏蔽，外面再包外护套（8）。

2.根据权利要求1所述的耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆，其特征是：所述两对数据芯线与一根低压电力线芯绞合间隔排列。

3.根据权利要求1或2所述的耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆，其特征是：所述导体（1）为精细绞合柔软镀锡铜丝或镀银铜丝。

4.根据权利要求1或2所述的耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆，其特征是：所述绕包层（6）为耐火涂胶玻璃丝布带。

5.根据权利要求1或2所述的耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆，其特征是：所述编织层（7）为耐高温铝镁合金丝或镀锡铜丝编织。

6.根据权利要求1或2所述的耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆，其特征是：所述外护套（8）为阻燃耐油耐温交联硅橡胶护套。

7.根据权利要求1或2所述的耐高温高寒高频数据和电力输送综合电缆，其特征是：所述低压电力线芯（5）的导体为精细绞合柔软镀锡铜丝或镀银铜丝。