CN203536091U - 绝缘阻燃碳纤维复合电缆 - Google Patents

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蒿军鹏
王桂花
周汉卿
李习伟
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Abstract

本实用新型涉及一种绝缘阻燃碳纤维复合电缆,由导体以及挤包在所述导体外层的绝缘层构成绝缘线芯,所述导体为铝合金导体,多根绝缘线芯绞合成电缆缆芯,缆芯间隙设置填充层,在所述缆芯及所述填充层外绕包有隔离层,在所述隔离层外纵包有轧纹型不锈钢外护套;在所述线芯中央的空隙中设置有碳纤维增强芯,所述碳纤维增强芯包括碳纤维丝和玻璃纤维丝;在所述隔离层内的空隙中设置一根光单元。本实用新型的有益效果是:绝缘阻燃效果好,较好的代替铜导体电缆,抗拉强度大;此外,不光能够导电,还能实现光纤通信。

Description

绝缘阻燃碳纤维复合电缆
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电缆,具体地说是一种绝缘阻燃碳纤维复合电缆。
背景技术
[0002]目前在我国公共场所所用的电缆基本为低烟无卤阻燃电缆,导体有铜芯和铝芯,而铜资源在我国短缺,价格也很高,已经达到7万元以上一吨,而我国铝资源丰富,但普通电工铝的抗蠕变和延伸性能差,造成电缆运行过程中的运行安全性差,所以在我国用铝作导电线芯的电力电缆较少,随着8000系列的铝合金在我国批量投产,采用8000系列铝合金作导体成为一种可能,在美国等北美国家90%的供电线路采用了 8000系列铝合金作电力电缆的导体,所以采用8000系列的铝合金作导体,在我国应到了大量运用的时候。
[0003] 而对于低烟、无卤和阻燃的性能,现在用的低烟无卤阻燃电缆要达到无烟、无卤和难燃的性能要求确很难,对材料成本增加很大,而采用金属作护套就很容易。虽然绝缘等材料可以燃料,但被金属护套隔绝了空气,无法燃烧或释放出烟雾和有害气体。
[0004] 此外,现有的电缆抗拉强度还不够,对冰冻雨雪等自然灾害承受力低;且不能实现通信功能,还需要另设一条通信线路才能满足通信功能,造成重复布线。
发明内容
[0005] 为克服现有技术的缺陷,本实用新型的目的在于提供一种绝缘阻燃碳纤维复合电缆,是替代铜、铝芯低烟无卤阻燃型电力电缆的新一代产品,节约铜资源,性价比高,电气防火安全和环境保护效果更好。
[0006] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0007] —种绝缘阻燃碳纤维复合电缆,其特征在于,由导体以及挤包在所述导体外层的绝缘层构成绝缘线芯,所述导体为铝合金导体,多根绝缘线芯绞合成电缆缆芯,缆芯间隙设置填充层,在所述缆芯及所述填充层外绕包有隔离层,在所述隔离层外纵包有轧纹型不锈钢外护套;在所述线芯中央的空隙中设置有碳纤维增强芯,所述碳纤维增强芯包括碳纤维丝和玻璃纤维丝;在所述隔离层内的空隙中设置一根光单元,所述的光单元为由若干条光纤置于一个不锈钢保护管内组成,不锈钢保护管采用松套结构,不锈钢保护管空隙内连续填充有阻水物,不锈钢保护管外包覆一层铜层。
[0008] 本实用新型的有益效果是:
[0009] 采用了玻璃纤维和碳纤维复合结构,不仅具有碳纤维材料的优点,而且强度更大。此外,该电缆不光能够导电,还能实现光纤通信。
[0010] 因本实用新型电缆的导体采用了 8000系列电工级铝合金作导电线芯,导体载流能力与铝芯相当,是铜导体的61%,而铝合金导体材料成本是铜导体材料成本的约20%左右,而且8000系列电工级铝合金作导体,导体的抗蠕变性能和延伸性能佳,极大的提高了使用系统运行的可靠性。
[0011] 因本实用新型电缆的外护层采用了纵包焊接轧纹型不锈钢外护套,不锈钢的熔点温度为1772°C,因此,电缆外护层在火焰温度达到750°C~1000°C条件下,电缆也不会熔化和燃烧,电缆里面的绝缘、填充和隔离及绕包层材料又被外护层隔离,与空气不接触,无法形成燃烧的条件,所以电缆本身也不会因老化、过载或短路产生自燃现象。
[0012]由于本实用新型电缆具有无烟、无卤和难燃的特性,电缆在火灾条件下的二次灾害也大大减少了,不会对环境保护造成负面影响,是名符其实的环保型电缆。
[0013] 本实用新型电缆使用寿命长。由于不锈钢外护套耐腐蚀性强,电缆里面的材料与空气被隔离,绝缘及其它材料的老化过程大大延缓,电缆的使用寿命经计算可达到80年。
[0014] 由于电缆外护套采用了不锈钢护套,不但是具有防火性能、其防腐性能、防水性能也好,可作为水下电缆使用。
[0015] 由于对不锈钢外护套进行了轧纹工艺处理,本实用新型电缆的弯曲半径可与普通电缆相比,安装敷设时也不需要穿管,节省了穿管材料。
[0016] 不锈钢外护套也可作为屏蔽层使用,具有很好的磁场屏蔽效果,也可替代现有的钢带铠装或联锁铠装电缆。
[0017] 由于采用了铝合金导体和不锈钢外护套,节约了铜资源,电缆重量轻,无需穿管,安装方便,工程投资成本降低,性价比远高于现有电力电缆。
[0018] 本实用新型电缆的技术性能指标:
[0019]额定电压:0. 6/lkV 或 I. 8/3kV。
[0020] 电缆长期最高允许工作温度:90°C、105°C和125°C,短时间允许达到:250°C。
[0021] 最小弯曲半径:不小于电缆外径的10倍。
[0022] 导体电阻在20°C时符合3956中铝导体的规定。
[0023]成品试验电压:3500V/5min 或 6500V/5min。
[0024] 绝缘电阻:在20°C时不小于1000M Ω/km。
[0025] 无烟性能:透光率≥90% (低烟性能是≥60% )
[0026] 无卤性能:PH值≥4. 3,电导率≥10 μ S/mm。
[0027] 燃料性能:电缆在750°C~1000°C的火焰温度下,供火40min,电缆外护套也不会熔化和燃烧,电缆内部仅在火源附近被烧焦,烧焦的距离远小于普通的低烟无卤阻燃电缆,停止供火后,电缆上也无火焰延燃。
[0028] 屏蔽性能:屏蔽抑制系数< O. 3%。
附图说明
[0029] 图I为本实用新型的横截面示意图;
[0030] 图2为本实用新型中光单元的横截面示意图。
具体实施方式
[0031] 本实施例绝缘阻燃碳纤维复合电缆,包括电缆铝合金导体1,导体I外挤包绝缘层2形成绝缘线芯,多根绝缘线芯束绞形成缆芯,采用无卤材料对缆芯中线芯之间的空隙进行填充构成填充层3,在缆芯和填充层3外绕包二层耐高温无机带形成隔离层4,电缆的最外层采用纵包并经焊接轧纹处理的不锈钢外护套7。
[0032] 具体实施中,导体I采用8000系列电工级铝合金,根据需要可采用符合GB/T3956规定的第一种或第二种铝导体结构。绝缘层2可根据使用环境温度分别采用交联聚乙烯(900C )或辐照交联聚烯烃(105°C、125°C )绝缘材料挤包。成缆缆芯的成缆节距:不大于成缆外径的20倍,并对线芯间隙进行填充,填充材料为:与绝缘材料耐温等级相一致的无卤材料填充条;在缆芯重叠绕包二层耐高温无机材料作为隔离层4。不锈钢外护套7采用纵包焊接工艺,并对外护套进行轧纹处理。
[0033] 在所述线芯中央的空隙中设置有碳纤维增强芯6,所述碳纤维增强芯6包括碳纤维丝和玻璃纤维丝,通过将成股的碳纤维丝和玻璃纤维丝绞合后,采用树脂浸溃,而后采用烘箱固化而成。在本实施例中,所述碳纤维丝为一根,所述玻璃纤维丝为六根。
[0034] 在所述隔离层4内的空隙中设置一根光单元5,如图2所示,所述光单元5为由若干条光纤54置于一个不锈钢保护管51内组成,不锈钢保护管51采用松套结构,对光纤54起机械缓冲、防止金属线的侧向压力并起隔热保护作用;不锈钢保护管51空隙内连续填充合适的阻水物53,阻水物53能有效防止潮气或水份渗进光单元,不损害光纤54传输特性和使用寿命;不锈钢保护管51外包覆一层铜层52,有效防止不同材料形成的电位腐蚀。

Claims (1)

1. 一种绝缘阻燃碳纤维复合电缆,其特征在于,由导体以及挤包在所述导体外层的绝缘层构成绝缘线芯,所述导体为铝合金导体,多根绝缘线芯绞合成电缆缆芯,缆芯间隙设置填充层,在所述缆芯及所述填充层外绕包有隔离层,在所述隔离层外纵包有轧纹型不锈钢外护套;在所述线芯中央的空隙中设置有碳纤维增强芯,所述碳纤维增强芯包括碳纤维丝和玻璃纤维丝;在所述隔离层内的空隙中设置一根光单元,所述的光单元为由若干条光纤置于一个不锈钢保护管内组成,不锈钢保护管采用松套结构,不锈钢保护管空隙内连续填充有阻水物,不锈钢保护管外包覆一层铜层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104851481A (zh) * 2015-05-27 2015-08-19 北京亨通斯博通讯科技有限公司 耐火铝合金电缆
CN107863195A (zh) * 2017-11-25 2018-03-30 安徽华通电缆集团有限公司 一种碳纤维加强型耐火电力电缆

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