CN203242409U - 环保型同心电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种环保型同心电缆,要解决的技术问题是降低电缆的制造成本,方便敷设,环保。本实用新型采用以下技术方案,一种环保型同心电缆,外护套层内设有在导体外包覆绝缘层组成的绝缘线芯,绝缘层外沿其周向排列有沿绝缘线芯长度方向绞合的金属丝,形成同心导体,同心导体外包覆外护套层。本实用新型与现有技术相比,电缆的导体为同心式分布,绝缘层为两相导体共用,电缆内部无间隙,结构紧凑,电缆外径减小,敷设方便,制作工序少,降低制造成本,绝缘层和外护套层中汞、铅、镉、六价铬、聚溴联苯、聚溴二苯醚的含量符合RoHS环保标准规定。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力电缆,特别是一种同心电缆。
背景技术
现有技术典型的电缆为多个相互绝缘的线芯绞制而成。这种结构导致生产工艺复杂,工序多,制造成本高,还使得电缆外径大不易敷设,结构中采用的有害材料不符合环保要求。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种环保型同心电缆,要解决的技术问题是降低电缆的制造成本,方便敷设,环保。
本实用新型采用以下技术方案:一种环保型同心电缆,外护套层内设有在导体外包覆绝缘层组成的绝缘线芯,所述绝缘层外沿其周向排列有沿绝缘线芯长度方向绞合的金属丝,形成同心导体,同心导体外包覆外护套层。
本实用新型的导体由金属丝绞合形成。
本实用新型的金属丝为2~61根直径Φ1.5~Φ4mm的金属铜丝。
本实用新型的导体与同心导体绞合方向相反或相同。
本实用新型的同心导体是1~4层,相邻两层同心导体绞合方向相反或相同。
本实用新型的相邻两层同心导体之间为绝缘层。
本实用新型的绝缘层采用环保聚氯乙烯、环保交联聚乙烯、环保聚乙烯或环保型低烟无卤料。
本实用新型的外护套层采用环保聚氯乙烯、环保聚乙烯或环保型低烟无卤料。
本实用新型的同心导体节距为绝缘层外径的11~16倍。
本实用新型的导体最外层节距为导体直径的13~15倍,次外层节距为导体直径的17~19倍,内层节距为导体直径的19~22倍。
本实用新型与现有技术相比,电缆的导体为同心式分布,绝缘层为两相导体共用,电缆内部无间隙,结构紧凑,电缆外径减小,敷设方便,制作工序少,降低制造成本,绝缘层和外护套层中汞、铅、镉、六价铬、聚溴联苯、聚溴二苯醚的含量符合RoHS环保标准规定。
附图说明
图1是现有技术的电缆截面示意图。
图2是本实用新型实施例的电缆截面示意图。
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。
如图1所示,现有技术典型的电缆结构包括有导体1、绝缘层2、绕包层(包带)3、填充物4和外护套层5。由导体1和包覆在导体1外的绝缘层2组成一组绝缘线芯,为了使两组以上的绝缘线芯成缆时不散开,还要用无纺布或其它带材构成的绕包层3将两组以上的绝缘线芯包住,在绝缘线芯与绝缘线芯之间的空隙用聚丙烯撕裂带等填充层4填充,使电缆外形圆整,在绕包层3外再挤出外护套层5。由于上述典型的电缆结构复杂的原因使得制造工艺复杂,工序多,电缆外径较大致使敷设不方便,还由于采用了填充层4不利于环保。
如图2所示,本实用新型的环保型同心电缆,由2~61根直径Φ1.5~Φ4mm金属铜丝沿长度方向绞合形成导体1,导体1与长度方向垂直的截面外缘为圆形,在导体1外包覆有绝缘层2,组成一组绝缘线芯;在绝缘层2外沿其周向排列有金属铜丝,铜丝的长度方向沿绝缘线芯长度方向绞合,两者绞合方向相反或相同,在截面上该排列的铜丝形成一个圆环状的同心导体11,同心导体11与绝缘线芯同轴,在同心导体11外包覆有外护套层5。
根据电缆的设计参数要求,同心导体11可以是1~4层,相邻两层同心导体11绞合方向相反或相同,相邻两层同心导体11之间为绝缘层2,最外层的同心导体11外包覆外护套层5。
绝缘层2采用环保塑料环保聚氯乙烯PVC料、环保交联聚乙烯XLPE料、环保聚乙烯PE料或环保型低烟无卤料,外护套层5采用环保PVC料、环保PE料或环保型低烟无卤料。
本实用新型的环保型同心电缆,电缆的导体为同心式分布,绝缘层均为两相导体共用,导体或绝缘层之间无间隙,不需要填充物,由于不需要绝缘线芯与绝缘线芯绞合成缆,因此也无绕包层,结构简单,截面外形尺寸小,敷设方便。绝缘层和护套中汞、铅、镉、六价铬、聚溴联苯、聚溴二苯醚的含量符合RoHS环保标准规定。
本实用新型的环保型同心电缆,采用拉制铜丝、绞制导体、挤制绝缘层、绞制同心导体、挤出外护套层的方法制作,具体为:
一、拉制铜丝,室温(20℃)下,将直径8mm,电阻率不大于0.017241Ω·mm2/m的无氧铜杆拉制成铜丝,铜丝直径Φ1.5~Φ4mm,偏差+0.02mm-0mm,采用十三道模具,模具的内径按现有技术机械工业出版社1987年出版,1994年再版的《拉丝工艺学》中,第七章拉丝工艺,第六节拉丝配模,第81页中给出的公式进行确定,铜丝出线速度为3~18m/s,拉丝鼓轮直径Φ450mm,主电机功率250KW,铜丝退火方式采用拉制后即刻退火的方式,拉制铜丝后,紧接着通过对置设置的金属滚轮,滚轮间通有直流电,利用铜丝本身具有的电阻值,在铜丝与滚轮接触时进行加热退火。预热阶段用0.5~2S时间把铜丝加热到不超过350℃,预热时间为3~5S,以使铜丝不被氧化,然后将铜丝用1~3S时间加热到退火温度500℃,退火时间为5~10S,使金属组织再结晶,铜丝经过水冷却的毛毡擦拭,并用压缩空气吹干降温至室温。采用上海鸿盛鸿电机设备制造有限公司生产的LH450/13型滑动式连拉连退铜线大拉机组,退火电流1700A±100A。双盘自动收线,从满盘至空盘测定长,自动切换,外围控制装置包括西门子直流调整速装置、排线控制及润滑和冷却系统。
二、绞制导体,将2~61根铜丝在无锡恒泰电缆设备制造有限公司生产的HTK6+12+18+24/630型框绞机上绞制,得到绞合的导体,绞制时导体出线速度为4.5~60m/min,气动碟式控制放线张力,大小可调,张力范围250~3000N,导体最外层节距为导体直径的13~15倍,次外层节距为导体直径的17~19倍,内层节距为导体直径的19~22倍,导体外径偏差为+0.2mm-0mm,导体表面无毛刺或锐边缺陷,20℃导体电阻符合GB/T3956标准的规定。
三、挤制绝缘层,在导体外挤制绝缘层,在SJ90或SJ120型挤塑机上进行,挤塑机机身加热段分为六段,第一段至第六段的工作温度分别为165℃、170℃、180℃、195℃、200℃、200℃,机头法兰温度为190℃,机头温度为190℃,上述各温度的偏差为±10℃。挤出前将绝缘料环保PVC料、环保XLPE料、环保PE料或环保型低烟无卤料,直接在70~80℃温度下干燥不小于6小时,熔融态经两层过滤网40目和80目过滤,驱动电机转速800rpm,挤出量150kg/h,得到的绝缘层,平绝缘层的均厚度不小于GB/T12706标准规定的标称值,最薄点厚度不小于标称值的90%-0.1mm。
四、绞制同心导体,将直径Φ1.5~Φ4mm的铜丝绞制在绝缘层外,得到同心导体,同心导体与导体绞合方向相反或相同,采用HTK96/500笼绞机,同心导体绞制时出线速度5~50m/min,气动碟式控制放线张力,大小可调,张力范围250~3000N,同心导体紧密排列,节距为绝缘层外径的11~16倍,不松股,20℃导体电阻符合GB/T3956标准规定。
五、挤出外护套层,在同心导体外挤出外护套层,采用SJ150挤塑机,挤塑机机身加热段分为六段,第一段至第六段的工作温度分别为145℃、155℃、155℃、165℃、165℃、175℃,机头法兰温度为175℃,机头温度为165℃,上述各温度偏差±5℃。挤出前将外护套层料环保PVC料、环保PE料或环保型低烟无卤料,直接在70~80℃温度下干燥不小于4小时,熔融态经1~2层40目过滤网过滤,驱动电机转速1000rpm,挤出量260kg/h,得到外护套层,外护套层的平均厚度不小于GB/T12706标准规定的标称值,最薄点厚度不小于标称值的90%-0.1mm。
采用挤管式模具,机头、模具在挤出前、后应清理干净。外观不合格,表面有焦粒、杂物等时,应随时清理机头、更换滤网。
当同心导体为2~4层时,重复上述步骤三和步骤四,就可以得到环保型同心电缆。
实施例,按本实用新型的制作方法制作环保型同心电缆VV2×240mm2电缆,步骤为:
一、拉制铜丝,将直径8mm,电阻率不大于0.017241Ω·mm2/m的无氧铜杆,拉制Φ2.58mm的铜丝,偏差+0.02mm-0mm,采用十三道模具,十三道模具内径分别为Φ8.00mm、Φ7.19mm、Φ6.46mm、Φ5.81mm、Φ5.22mm、Φ4.69mm、Φ4.22mm、Φ3.79mm、Φ3.41mm、Φ3.06mm、Φ2.75mm、Φ2.61mm、Φ2.58mm,拉制后预热阶段用1S时间把铜丝加热到330℃,预热时间为2S,然后将铜丝用3S时间加热到退火温度500℃,退火时间为8S,铜丝经过水冷却的毛毡擦拭,并用压缩空气吹干降温至室温,退火电流为1400A,铜丝出线速度为6m/s。
二、绞制导体,导体由48根Φ2.58mm铜丝组成,排列方式为3+9+15+21,导体最外层绞向为左向,临层相反。导体由内到外每层节距分别为211mm、266mm、273mm,导体外径为18.2mm,偏差为+0.2-0mm。绞制时导体出线速度为15m/min,张力450N,导体表面无毛刺或锐边缺陷,20℃导体电阻符合GB/T3956标准的规定。
三、挤制绝缘层,绝缘层材料采用环保PVC料,绝缘层标称厚度为2.2mm,绝缘层平均厚度不小于标称厚度,最薄点不小于1.9mm,挤出机第一段至第六段的工作温度分别为165℃、170℃、180℃、195℃、200℃、200℃,机头法兰温度为190℃,机头温度为190℃,上述各温度的偏差为±10℃,绝缘层外径为22.6mm。挤出前将环保PVC料,直接在70~80℃温度下干燥6小时,熔融态经两层过滤网40目和80目过滤,驱动电机转速800rpm,挤出量150kg/h,得到的绝缘层,平均厚度不小于GB/T12706标准规定的标称值,最薄点厚度不小于标称值的90%-0.1mm。
四、绞制同芯导体,同心导体采用48根Φ2.58mm铜丝组成,绞向为右向,节距为330mm,外径为27.8mm。出线速度15m/min,张力450N,同心导体紧密排列,20℃导体电阻符合GB/T3956标准规定。
五、挤出外护套层,外护套层采用环保PVC料,标称厚度为2.6mm,最薄点不小于1.9mm。第一段至第六段的工作温度分别为145℃、155℃、155℃、165℃、165℃、175℃,机头法兰温度为175℃,机头温度为165℃,上述各温度的偏差为±10℃,成品电缆外径为33.0mm±0.2mm。挤出前将外护套层料环保PVC料,直接在70~80℃温度下干燥4小时,熔融态经1层40目过滤网过滤,驱动电机转速1000rpm,挤出量260kg/h,得到的外护套层,平均厚度不小于GB/T12706标准规定的标称值,最薄点厚度不小于标称值的90%-0.1mm。
对比例,按现有技术制作VV2×240mm2电缆,步骤为:
一、拉制铜丝,将直径8mm,电阻率不大于0.017241Ω·mm2/m的无氧铜杆,拉制Φ2.58mm的铜丝,偏差+0.02mm-0mm,十三道模具内径分别为Φ8.00mm、Φ7.19mm、Φ6.46mm、Φ5.81mm、Φ5.22mm、Φ4.69mm、Φ4.22mm、Φ3.79mm、Φ3.41mm、Φ3.06mm、Φ2.75mm、Φ2.61mm、Φ2.58mm,预热阶段用1S时间把铜丝加热到过330℃,预热时间为2S,然后将铜丝用3S时间加热到退火温度500℃,退火时间为8S,铜丝经过水冷却的毛毡擦拭,并用压缩空气吹干降温至室温,退火电流为1400A,铜丝出线速度为6m/s。
二、绞制导体,导体由48根Φ2.58mm铜丝组成,排列方式为3+9+15+21,导体最外层绞向为左向,临层相反。导体由内到外每层节距分别为211mm、266mm、273mm,导体外径为18.2mm,偏差为+0.2-0mm。绞制时导体出线速度为15m/min,张力450N,导体表面无毛刺或锐边缺陷,20℃导体电阻符合GB/T3956标准的规定。
三、挤制红色绝缘层,绝缘层材料采用PVC绝缘料,绝缘层标称厚度为2.2mm,绝缘层平均厚度不小于标称厚度,最薄点不小于1.9mm,挤出机第一段至第六段的工作温度分别为165℃、170℃、180℃、195℃、200℃、200℃,机头法兰温度为190℃,机头温度为190℃,上述各温度的偏差为±10℃,绝缘外径为22.6mm。挤出前将PVC绝缘料,直接在70~80℃温度下干燥6小时,熔融态经两层过滤网40目和80目过滤,驱动电机转速800rpm,挤出量150kg/h,得到的绝缘层,平均厚度不小于GB/T12706标准规定的标称值,最薄点厚度不小于标称值的90%-0.1mm。
四、挤制蓝色绝缘层,绝缘层材料采用PVC绝缘料,绝缘层标称厚度为2.2mm,绝缘层平均厚度不小于标称厚度,最薄点不小于1.9mm,挤出机第一段至第六段的工作温度分别为165℃、170℃、180℃、195℃、200℃、200℃,机头法兰温度为190℃,机头温度为190℃,上述各温度的偏差为±10℃,绝缘外径为22.6mm。挤出前将PVC绝缘料,直接在70~80℃温度下干燥6小时,熔融态经两层过滤网40目和80目过滤,驱动电机转速800rpm,挤出量150kg/h,得到的绝缘层,平均厚度不小于GB/T12706标准规定的标称值,最薄点厚度不小于标称值的90%-0.1mm。为分清相序,两芯绝缘层颜色分为红色和蓝色。
五、成缆线芯,成缆方向为右向,成缆节距为1808mm,成缆过程中同时采用包带将两组绝缘线芯包住扎紧,并采用聚丙烯填充将空隙填充圆整,成缆外径为45.8mm。
六、挤出外护套层,外护套层采用PVC料,标称厚度为2.6mm,最薄点不小于1.9mm。第一段至第六段的工作温度分别为145℃、155℃、155℃、165℃、165℃、175℃,机头法兰温度为175℃,机头温度为165℃,上述各温度的偏差为±10℃,成品电缆外径为51.0mm±0.2mm。挤出前将外护套层料PVC料,直接在70~80℃温度下干燥4小时,熔融态经1层40目过滤网过滤,驱动电机转速1000rpm,挤出量260kg/h,得到的外护套层,平均厚度不小于GB/T12706标准规定的标称值,最薄点厚度不小于标称值的90%-0.1mm。
通过实施例和对比例比较,可以看出,本实用新型的环保型同心电缆导体为同心式分布,绝缘层为两相导体共用,电缆内部无间隙,结构紧凑,电缆外径减小,敷设方便,制作工序少,降低制造成本,绝缘层和外护套层中汞、铅、镉、六价铬、聚溴联苯、聚溴二苯醚的含量符合RoHS环保标准规定。
Claims (10)
1.一种环保型同心电缆,外护套层(5)内设有在导体(1)外包覆绝缘层(2)组成的绝缘线芯,其特征在于:所述绝缘层(2)外沿其周向排列有沿绝缘线芯长度方向绞合的金属丝,形成同心导体(11),同心导体(11)外包覆外护套层(5)。
2.根据权利要求1所述的环保型同心电缆,其特征在于:所述导体(1)由金属丝绞合形成。
3.根据权利要求2所述的环保型同心电缆,其特征在于:所述金属丝为2~61根直径Φ1.5~Φ4mm的金属铜丝。
4.根据权利要求1所述的环保型同心电缆,其特征在于:所述导体(1)与同心导体(11)绞合方向相反或相同。
5.根据权利要求1所述的环保型同心电缆,其特征在于:所述同心导体(11)是1~4层,相邻两层同心导体(11)绞合方向相反或相同。
6.根据权利要求5所述的环保型同心电缆,其特征在于:所述同心导体(11)相邻两层之间为绝缘层(2)。
7.根据权利要求1所述的环保型同心电缆,其特征在于:所述绝缘层(2)采用环保聚氯乙烯、环保交联聚乙烯、环保聚乙烯或环保型低烟无卤料。
8.根据权利要求1所述的环保型同心电缆,其特征在于:所述外护套层(5)采用环保聚氯乙烯、环保聚乙烯或环保型低烟无卤料。
9.根据权利要求1所述的环保型同心电缆,其特征在于:所述同心导体(11)节距为绝缘层(2)外径的11~16倍。
10.根据权利要求1所述的环保型同心电缆,其特征在于:所述导体(1)最外层节距为导体(1)直径的13~15倍,次外层节距为导体(1)直径的17~19倍,内层节距为导体(1)直径的19~22倍。
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