CN209374117U - 一种高强度耐候恒温型架空绝缘电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高强度耐候恒温型架空绝缘电缆，包括位于电缆中心的导体，在导体外包覆石墨烯复合热塑型半导电屏蔽层，所述的石墨烯复合热塑型半导电屏蔽层外包覆加强编织层，所述加强编织层外包覆有交联聚乙烯绝缘层，在交联聚乙烯绝缘层外挤包加强内衬层，在加强内衬层外表面涂覆厚度为0.01mm‑0.03mm的氟碳涂料层后再绕包聚酰亚胺薄膜，最后在聚酰亚胺薄膜外套设耐候恒温护套。本电缆具有高强度、超长耐候、耐冲击、抗屈曲、耐高低温、耐弯曲、耐大气腐蚀、寿命长。
Description
技术领域
本实用新型涉及电线电缆领域，具体涉及一种高强度耐候恒温型架空绝缘电缆。
背景技术
随着配电网规模的不断发展，短路、断线、受外力破坏，单相接地等故障不断发生，其中属外力破坏最多。如今配电网的供电可靠性不但影响企业生产用电和居民生活，而且影响用电的质量和社会效益。为了减少配电网事故的数量，缩小配电事故的范围，一般采用地下电缆或者架空绝缘电缆，而架空绝缘电缆也具有一系列优点，如电缆交叉处的间距和平行间距小、敷设方便、灵活性高、占用空间小，因线路故障引起的停电次数和触电事故少，电网的安全性和可靠性好等。
随着架空绝缘电缆应用的广泛，对电缆的质量要求也在不断的提高。一般架空绝缘电缆使用在城市、农村以及山里的电力输送，但现有电缆的强度和韧度较差、拉断力较小，在跨越河流、风口和高空等需大跨度架设的地方容易造成断裂，既容易造成事故，也会造成一定的经济损失。而且架空绝缘电缆需要长时间敷设在日照、雨雪等恶劣天气环境中，电缆本身耗能大，耐气候性能差，时间过长会导致绝缘受冻受潮、紫外线辐射等损伤。
实用新型内容
为了克服现有技术中存在的不足，提供一种具有高强度、超长耐候、耐冲击、抗屈曲、耐高低温、耐弯曲、耐大气腐蚀、寿命长的高强度耐候恒温型架空绝缘电缆。
为实现上述目的，本实用新型提供一种高强度耐候恒温型架空绝缘电缆，包括位于电缆中心的导体，在导体外包覆石墨烯复合热塑型半导电屏蔽层，所述的石墨烯复合热塑型半导电屏蔽层外包覆加强编织层，所述加强编织层外包覆有交联聚乙烯绝缘层，在交联聚乙烯绝缘层外挤包加强内衬层，在加强内衬层外表面涂覆厚度为0.01mm-0.03mm的氟碳涂料层后再绕包聚酰亚胺薄膜，最后在聚酰亚胺薄膜外套设耐候恒温护套。
优选地，所述的导体由钢芯以及绞合在钢芯上的铝绞合层组成。
优选地，所述的钢芯由耐候钢丝绞合而成。
优选地，所述的铝绞合层为2-4层的高导电铝丝紧压绞合而成。
优选地，所述石墨烯复合热塑型半导电屏蔽层的厚度为0.5mm-0.7mm。
优选地，所述的加强编织层采用厚度为1.0mm~4.0mm的PBO纤维疏绕而成，编织密度不小于50%。
优选地，所述的加强内衬层呈圆环型，由多根碳纤维排列组合成一圈后在碳纤维外以及碳纤维之间的空隙处浇筑环氧树脂固化而成。
优选地，所述的加强内衬层由多根碳纤维排列组合成一圈后在碳纤维外绕包聚酯纤维扎带组合而成。
优选地，所述耐候恒温护套包括耐候PP管，所述的耐候PP管的内侧通过耐候胶粘接有气凝胶玻璃纤维毡。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1、电缆钢芯采用耐候钢材料，该材料由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成，具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性；耐候性为普碳钢的2~8倍；同时，它具有耐锈，使构件抗腐蚀延寿、减薄降耗，省工节能等特点，大大提高了电缆的耐候性和导体的强度，不易折断；
2、绕包层采用聚酰亚胺薄膜，使得电缆具有耐高温、耐辐射、耐腐蚀，并可在250～280℃空气中长期使用；
3、涂料层采用氟碳涂料，该涂料具有优良的防腐蚀性、自清洁性、强附着性以及超长耐候性，涂层中含有大量的F--C键，决定了其超强的稳定性，不粉化、不褪色，使用寿命长达20年，具有比任何其他类涂料更为优异的使用性能；再配合使用耐候型交联聚乙烯绝缘层，从整体上提高了电缆的耐候、耐大气腐蚀性，大大提高了架空绝缘电缆的使用寿命；
4、电缆增加PBO纤维编织加强编织层，PBO纤维被业界号称“世界超级纤维之冠”，它是有机高性能纤维中力学性能和耐热性最高的品种，其拉伸强度和模量几乎是对位芳纶的两倍，耐热性比对位芳纶高100℃，极限氧指数（LOI）达68，是不燃纤维，而其密度为1.54-1.56g/cm3，比碳纤维还轻，使用该材料大大提高了电缆的抗拉强度以及耐磨耐弯曲疲劳性能，并提高了电缆的使用寿命；
5、电缆整体从内到外都进行加强处理，不易折断，并且进行了针对恶劣环境条件的一些处理改进，大大加强了电缆的耐候性、耐腐蚀性等，使得电缆的寿命由之前的10年增加到50年。
附图说明
图1为本实用新型的实施例1结构示意图；
图2为本实用新型的实施例1中加强内衬层结构示意图；
图3为本实用新型的耐候恒温护套的结构示意图；
图4为本实用新型的实施例2结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
实施例1：
如图1所示，本实用新型提供一种高强度耐候恒温型架空绝缘电缆，包括由1-7根耐候钢丝绞合而成钢芯1，绞合在钢芯上的铝绞合层2组成导体；而铝绞合层为2-4层的高导电铝丝紧压绞合而成，此导体结构加强了导体的强度；在导体外覆包厚度为0.5mm-0.7mm的石墨烯复合热塑型半导电屏蔽层3，所述的石墨烯复合热塑型半导电屏蔽层外包覆加强编织层4，所述加强编织层外包覆有交联聚乙烯绝缘层5，在交联聚乙烯绝缘层外挤包加强内衬层6，在加强内衬层外表面涂覆厚度为0.01mm-0.03mm的氟碳涂料层7烘干后再绕包厚度为0.04mm的聚酰亚胺薄膜8，采用重叠绕包结构，搭盖率不小于20%，最后在聚酰亚胺薄膜外粘接耐候恒温护套9。
其中，加强编织层4采用厚度为1.0mm~4.0mm的PBO纤维疏绕而成，编织密度不小于50%，PBO纤维被业界号称“世界超级纤维之冠”，是有机高性能纤维中力学性能和耐热性最高的品种，其拉伸强度和模量几乎是对位芳纶的两倍，耐热性比对位芳纶高100℃，极限氧指数（LOI）达68，是不燃纤维，而其密度为1.54-1.56g/cm3，比碳纤维还轻，使用该材料大大提高了电缆的抗拉强度以及耐磨耐弯曲疲劳性能，并提高了电缆的使用寿命，保证了电缆架空部不易折断；
再者，如图2所示，所述的加强内衬层6呈圆环型，由多根碳纤维61排列组合成一圈后在碳纤维外以及碳纤维之间的空隙处浇筑环氧树脂62固化而成，其比重小、刚性好和强度高，刚度远远高于钢芯、钢带，使得电缆具有高比强度、高比模量、耐高温、耐腐蚀、耐疲劳、抗蠕变、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异性能；
其次，如图3所示，所述耐候恒温护套包括耐候PP管91，所述的耐候PP管的内侧通过耐候胶93粘接有气凝胶玻璃纤维毡92，耐候PP管使得电缆具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能，并且还具有防冻裂，防结露，耐磨；而气凝胶玻璃纤维毡可以承受相当于自身质量几千倍的压力，在温度达到1200摄氏度时才会熔化，绝缘能力比最好的玻璃纤维还要强39倍，并且具有非常低的导热率和折射率，最高能承受1400℃的高温以及-100℃的低温，绕包在电缆外表可以使架空电缆在使用中相对恒温，从而提高电缆的载流量，并提高电缆使用寿命。
本电缆从线芯到外层结构都进行了加强处理，并且也进行了耐候处理，使得电缆在恶劣环境中使用寿命更长，性能比现有的要优异很多。
实施例2：
与实施例1不同之处在于：
如图4所示，本电缆中所述的加强内衬层由多根碳纤维61排列组合成一圈后在碳纤维外绕包聚酯纤维扎带612组合而成， 用聚酯纤维扎带代替环氧树脂，聚酯纤维扎带耐磨性强，加热后有着良好的收缩率能使线圈绑扎更紧固，节约树脂浸入量，提高产品质量同时又降低生产成本。
以上这些改进使得电缆具有非常优异的高强度、超长耐候、耐冲击、抗屈曲、耐高低温、耐弯曲、耐大气腐蚀、寿命长，可以满足该架空电缆可以在任何场所使用。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种高强度耐候恒温型架空绝缘电缆，其特征在于，包括位于电缆中心的导体，在导体外包覆石墨烯复合热塑型半导电屏蔽层，所述的石墨烯复合热塑型半导电屏蔽层外包覆加强编织层，所述加强编织层外包覆有交联聚乙烯绝缘层，在交联聚乙烯绝缘层外挤包加强内衬层，在加强内衬层外表面涂覆厚度为0.01mm-0.03mm的氟碳涂料层后再绕包聚酰亚胺薄膜，最后在聚酰亚胺薄膜外套设耐候恒温护套。
2.根据权利要求1所述的高强度耐候恒温型架空绝缘电缆，其特征在于：所述的导体由钢芯以及绞合在钢芯上的铝绞合层组成。
3.根据权利要求2所述的高强度耐候恒温型架空绝缘电缆，其特征在于：所述的钢芯由耐候钢丝绞合而成。
4.根据权利要求2所述的高强度耐候恒温型架空绝缘电缆，其特征在于：所述的铝绞合层为2-4层的高导电铝丝紧压绞合而成。
5.根据权利要求1所述的高强度耐候恒温型架空绝缘电缆，其特征在于：所述石墨烯复合热塑型半导电屏蔽层的厚度为0.5mm-0.7mm。
6.根据权利要求1所述的高强度耐候恒温型架空绝缘电缆，其特征在于：所述的加强编织层采用厚度为1.0mm~4.0mm的PBO纤维疏绕而成，编织密度不小于50%。
7.根据权利要求1所述的高强度耐候恒温型架空绝缘电缆，其特征在于：所述的加强内衬层呈圆环型，由多根碳纤维排列组合成一圈后在碳纤维外以及碳纤维之间的空隙处浇筑环氧树脂固化而成。
8.根据权利要求1所述的高强度耐候恒温型架空绝缘电缆，其特征在于：所述的加强内衬层由多根碳纤维排列组合成一圈后在碳纤维外绕包聚酯纤维扎带组合而成。
9.根据权利要求1所述的高强度耐候恒温型架空绝缘电缆，其特征在于：所述耐候恒温护套包括耐候PP管，所述的耐候PP管的内侧通过耐候胶粘接有气凝胶玻璃纤维毡。
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