CN210778000U - 轻型紫外光高强度绝缘架空电缆及加工设备 - Google Patents
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Abstract
轻型紫外光高强度绝缘架空电缆及加工设备，电缆包括有镀锌加强钢丝加强芯(A1)、LY9型硬铝线导体(A2)和紫外光固化漆绝缘层(A3)；加工设备包括被动放线架(1)、油漆槽(2)、紫外光交联设备(3)、外径测试仪(4)、冷却水槽(5)、吹风机(6)、牵引机(7)、井子轮架a(8)、喷码机(9)、记米器(10)、井子轮架b(11)和主动收线架(12)；加工方法包括制作导线和喷涂绝缘层塑与辐照交联。本实用新型在电缆结构上优化，有效解决复杂环境的间距施工和提高抵御强风暴恶劣环境问题。
Description
技术领域
本实用新型属于电力传输技术领域，涉及架空绝缘电缆，具体为一种轻型紫外光高强度绝缘架空电缆及加工设备。
背景技术
随着我国经济的快速发展和国家城市以及农村建设的加快，对于电网用架空绝缘电缆需求越来越多。架空绝缘电缆设计时需要考虑气温变化，强风暴侵袭、雷电、雨淋、结冰、湿雾等各种自然条件，因此对于架空绝缘电缆的安全和经济性问题将随之越来越高。
在目前国家GB/T12527标准中规定了架空绝缘电缆导体为铜芯、铝芯、铝合金，绝缘材料为PVC、PE、XLPE材料。根据实际使用情况，铜芯架空绝缘电缆因自身重量和成本问题很少使用；铝芯架空绝缘电缆因其强度问题不能大跨度进行敷设，造就山区或者林区塔杆和施工难度增大；铝合金电缆其导电率相比铜和铝较差，加之加工过程成本较高，以及随着目前用电量的日益增加的趋势在架空绝缘电缆中很少被其使用。绝缘材料综合考虑电气物理机械性能主要以XLPE为主，但是XLPE存过程中加工难度大，制造成本高。
实用新型内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种轻型紫外光高强度绝缘架空电缆及加工设备。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种轻型紫外光高强度绝缘架空电缆，电缆包括有镀锌加强钢丝加强芯A1、LY9型硬铝线导体A2和紫外光固化漆绝缘层A3；镀锌加强钢丝加强芯A1为中心加强件；导体最外层绞向常规为右向绞合，相邻层相反，外层绞合节距控制在10～14倍导体外径； LY9型硬铝线导体A2的截面面积为10mm2-400mm2；紫外光固化漆绝缘层A3采用环保型聚氨酯类紫外光固化漆进行喷涂或者浸涂，紫外光进行照射固化，使环保型聚氨酯类紫外光固化漆的分子间分接枝交联，形成具有优异电气物理机械性能的绝缘层。
一种轻型紫外光高强度绝缘架空电缆的加工设备，被动放线架1放出待喷涂绝缘层的待喷涂电缆，待喷涂电缆为LY9型硬铝线导体A2和镀锌加强钢丝加强芯A1的绞合体；油漆槽2进行喷涂绝缘；紫外光交联设备3进行紫外光固化交联；外径测试仪4 测试其厚度；冷却水槽5进行冷却；吹风机6进行表面水分吹干；牵引机7为待喷涂电缆加工过程时的运动提供稳定动力，确保加工过程中油漆绝缘层厚度均匀；井子轮架a8 和井子轮架b11控制待喷涂电缆的高度位置，辅助待喷涂电缆的加工过程；喷码机9进行表面标识；主动收线架12进行收线。
本实用新型和现有技术相比，其优点在于：
优点1：本发明在电缆的结构上进行优化，有效利用电缆在正常运行中存在肌肤效应现象，电缆满足载流量的基础上在其导体中间增加镀锌加强钢丝加强件，达到增加电缆抗拉力，可增加塔杆之间的距离，同时有效解决复杂环境的间距施工和提高抵御强风暴恶劣环境问题，降低工程造价成本。
优点2：紫外光固化漆绝缘层A3采用环保型聚氨酯类紫外光固化漆进行喷涂或者浸涂，紫外光进行照射固化，使环保型聚氨酯类紫外光固化漆的分子间分接枝交联，形成具有优异电气物理机械性能的绝缘层。该紫外光固化漆绝缘层A3采用紫外光固化漆，紫外光固化漆具有优异的电气和物理机械性能，其介电强度可达到57kV/mm，为XLPE 绝缘材料的2倍多，其绝缘层厚度为交联聚乙烯厚度的1/2，其强度可达到20MPa以上，耐冲击性可达到45cm，耐紫外线性能可满足人工气候老化2000h试验，导体最高运行温度可达到120℃，其载流量可提高20％，大大提高了电缆的负载能力，最大程度地提高其安全性、可靠性和环境适应性，从而充分适应复杂环境，使得该电缆具备了重量轻、强度高、抗紫外线优异、耐温等级高和载流量高等性能。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的电缆结构示意图；
图2是本实用新型的电缆制造工艺流程图；
图3是本实用新型的油漆槽结构示意图；
图4是本实用新型的紫外光固化设备结构示意图。
附图标记说明：镀锌加强钢丝加强芯A1；LY9型硬铝线导体A2和紫外光固化漆绝缘层A3；被动放线架1；油漆槽2；紫外光交联设备3；外径测试仪4；冷却水槽5；吹风机6；牵引机7；井子轮架a8；喷码机9；记米器10；井子轮架b11；主动收线架 12；搅拌装置22；井子轮23；固定导轮24；废气回收装置25；油漆喷头26；加温装置 27；油漆回收阀门28；UV-LED紫外光灯源31。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本实用新型公开的示例性实施例，这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。虽然附图中显示了本实用新型公开的示例性实施例，然而应当理解，本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。同时，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电性连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
一种轻型紫外光高强度绝缘架空电缆，如图1所示，电缆包括有镀锌加强钢丝加强芯A1、LY9型硬铝线导体A2和紫外光固化漆绝缘层A3。本实用新型在电缆的结构上进行优化，有效利用电缆在正常运行中存在肌肤效应现象，电缆满足载流量的基础上在其导体中间增加镀锌加强钢丝加强件，达到增加电缆抗拉力，可增加塔杆之间的距离，同时有效解决复杂环境的间距施工和提高抵御强风暴恶劣环境问题。
其中，镀锌加强钢丝加强芯A1为中心加强件。
其中，LY9型硬铝线导体A2设置有两层，内层的LY9型硬铝线导体A2为左向绞向，外层的LY9型硬铝线导体A2为右向绞向，两层的LY9型硬铝线导体A2的绞合节距为LY9型硬铝线导体A2外径的10-14倍；LY9型硬铝线导体A2的截面面积为 10mm2-400mm2；LY9型硬铝线导体A2为钢芯铝绞线；满足绝缘涂层的光滑以及电缆弯曲的使用要求。
其中，紫外光固化漆绝缘层A3采用环保型聚氨酯类紫外光固化漆进行喷涂或者浸涂，紫外光进行照射固化，使环保型聚氨酯类紫外光固化漆的分子间分接枝交联，形成具有优异电气物理机械性能的绝缘层。该紫外光固化漆绝缘层A3采用紫外光固化漆，紫外光固化漆具有优异的电气和物理机械性能，其介电强度可达到57kV/mm，为XLPE 绝缘材料的2倍多，其绝缘层厚度为交联聚乙烯厚度的1/2，其强度可达到20MPa以上，耐冲击性可达到45cm，耐紫外线性能可满足人工气候老化2000h试验，导体最高运行温度可达到120℃，其载流量可提高20％，大大提高了电缆的负载能力，最大程度地提高其安全性、可靠性和环境适应性，从而充分适应复杂环境，使得该电缆具备了重量轻、强度高、抗紫外线优异、耐温等级高和载流量高等性能。
一种轻型紫外光高强度绝缘架空电缆的加工设备，如图2所示：包括被动放线架1、油漆槽2、紫外光交联设备3、外径测试仪4、冷却水槽5、吹风机6、牵引机7、井子轮架a8、喷码机9、记米器10、井子轮架b11和主动收线架12。
其中，被动放线架1放出待喷涂绝缘层的待喷涂电缆，待喷涂电缆为LY9型硬铝线导体A2和镀锌加强钢丝加强芯A1的绞合体；待喷涂电缆依次经过油漆槽2、紫外光交联设备3、外径测试仪4、冷却水槽5、吹风机6、牵引机7、喷码机9和主动收线架 12；其中，油漆槽2进行喷涂绝缘；紫外光交联设备3进行紫外光固化交联；外径测试仪4测试其厚度；冷却水槽5进行冷却；吹风机6进行表面水分吹干；牵引机7为待喷涂电缆加工过程时的运动提供稳定动力，确保加工过程中油漆绝缘层厚度均匀；井子轮架a8和井子轮架b11控制待喷涂电缆的高度位置，辅助待喷涂电缆的加工过程；喷码机9进行表面标识；主动收线架12进行收线。
其中，如图3所示：油漆槽2的外部两端设有保证待喷涂电缆不偏离油漆槽的井子轮23，井子轮23与固定导轮24配合确保待喷涂电缆与牵引机7处于同一垂直线；固定导轮24使待喷涂电缆完全浸入油漆槽2。油漆槽2两端设有搅拌装置22，搅拌装置22进行油漆充分混合均匀及防止油漆出现沉淀或凝结；油漆槽2顶端设有废气回收装置25，废气回收装置25用于回收油漆槽2中产生的废气。油漆槽2的内部装有油漆喷头26，油漆喷头26使喷涂的绝缘层厚度均匀；油漆槽2的内部底侧装有加温装置27，加温装置27呈管道方式分布进行加热，调节油漆槽2中的油漆温度，并确保油漆槽2 的油漆加热时受热均匀；油漆槽2的内部底侧还装有油漆回收阀门28。
其中，如图4所示：紫外光交联设备3的箱体周边均匀布有UV-LED紫外光灯源 31，UV-LED紫外光灯源31使电缆圆周充分辐照光源，使其绝缘漆交联固化，保证绝缘漆充分发挥其应有的电气和物理机械性能。
其中，作为优化的，紫外光交联将二维的高分子链之间通过支链联结成一个三维空间网型大分子，形成交联结构。其性能耐环境性能优异，性能稳定，耐受温度高。
其中，作为优化的，外径测试仪4是采用激光扫描原理进行非接触在线测量的高精度测控装置，主要应用于各种电线、电缆、管材的生产线中，对外径进行测量并调节挤出机螺杆速度或牵引机速度，达到控制外径的目的。也可应用于加工工件的外径和尺寸测量。配以辅助装置可用于各种回转体的锥度、圆度、轴向跳动等的测量。
轻型紫外光高强度绝缘架空电缆的加工方法，包括有以下步骤：
步骤1：制作导线；将镀锌加强钢丝加强芯A1和LY9型硬铝线导体A2经大拉、多头拉丝机进行拉制，得到满足需求的单丝直径的多头拉丝线，再经绞线设备绞合各种规格的待喷涂电缆导体。
步骤2：喷涂绝缘层塑与辐照交联；被动放线架1放出待喷涂绝缘层的待喷涂电缆，油漆槽2进行喷涂绝缘；紫外光交联设备3进行紫外光固化交联；外径测试仪4测试其厚度；冷却水槽5进行冷却；吹风机6进行表面水分吹干；牵引机7为待喷涂电缆加工过程时的运动提供稳定动力；井子轮架a8和井子轮架b11控制待喷涂电缆的中心位置；喷码机9进行表面标识；主动收线架12进行收线。
本实用新型在加工方法上，绝缘层采用全新的喷涂或者浸涂方式，紧接着进行紫外光固化交联，使其绝缘层在30s内交联固化，其加工方式简单，能耗低，效率高，降低加工制造成本。改变了目前现有的挤塑机将材料进行加热塑化，然后再通过蒸汽房交联，挤塑机在挤出绝缘时需要进行人为操作调整绝缘层偏心，难度较大，时间较长。
尽管已经对上述各实施例进行了描述，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改，所以以上仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利保护范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。
Claims (4)
1.一种轻型紫外光高强度绝缘架空电缆，其特征在于，电缆包括有镀锌加强钢丝加强芯(A1)、LY9型硬铝线导体(A2)和紫外光固化漆绝缘层(A3)；
所述镀锌加强钢丝加强芯(A1)为中心加强件；
LY9型硬铝线导体(A2)最外层为右向绞向，相邻层绞合方向相反，外层绞合节距控制在10～14倍导体外径；LY9型硬铝线导体(A2)的截面面积为10mm2-400mm2；
所述紫外光固化漆绝缘层(A3)采用环保型聚氨酯类紫外光固化漆进行喷涂或者浸涂，紫外光进行照射固化。
2.一种轻型紫外光高强度绝缘架空电缆的加工设备，其特征在于：包括被动放线架(1)、油漆槽(2)、紫外光交联设备(3)、外径测试仪(4)、冷却水槽(5)、吹风机(6)、牵引机(7)、井子轮架a(8)、喷码机(9)、记米器(10)、井子轮架b(11)和主动收线架(12)；
所述被动放线架(1)放出待喷涂绝缘层的待喷涂电缆，所述待喷涂电缆为LY9型硬铝线导体(A2)和镀锌加强钢丝加强芯(A1)的绞合体；待喷涂电缆依次经过油漆槽(2)、紫外光交联设备(3)、外径测试仪(4)、冷却水槽(5)、吹风机(6)、牵引机(7)、喷码机(9)和主动收线架(12)；其中，油漆槽(2)进行喷涂绝缘；紫外光交联设备(3)进行紫外光固化交联；外径测试仪(4)测试其厚度；冷却水槽(5)进行冷却；吹风机(6)进行表面水分吹干；牵引机(7)为待喷涂电缆加工过程时的运动提供稳定动力；井子轮架a(8)和井子轮架b(11)控制待喷涂电缆的中心位置；喷码机(9)进行表面标识；主动收线架(12)进行收线。
3.根据权利要求2所述的轻型紫外光高强度绝缘架空电缆的加工设备，其特征在于：所述油漆槽(2)的外部两端设有保证待喷涂电缆不偏离油漆槽的井子轮(23)，井子轮(23)与固定导轮(24)配合确保待喷涂电缆与牵引机(7)处于同一垂直线；固定导轮(24)使待喷涂电缆完全浸入油漆槽(2)；
所述油漆槽(2)两端设有搅拌装置(22)，搅拌装置(22)进行油漆充分混合均匀及防止油漆出现沉淀或凝结；所述油漆槽(2)顶端设有废气回收装置(25)，所述废气回收装置(25)用于回收所述油漆槽(2)中产生的废气；
所述油漆槽(2)的内部装有油漆喷头(26)，油漆喷头(26)使喷涂的绝缘层厚度均匀；所述油漆槽(2)的内部底侧装有加温装置(27)，加温装置(27)呈管道方式分布进行加热，调节油漆槽(2)中的油漆温度，并确保油漆槽(2)的油漆加热时受热均匀；所述油漆槽(2)的内部底侧还装有油漆回收阀门(28)。
4.根据权利要求2所述的轻型紫外光高强度绝缘架空电缆的加工设备，其特征在于：紫外光交联设备(3)的箱体周边均匀布有UV-LED紫外光灯源(31)，UV-LED紫外光灯源(31)使电缆圆周充分辐照光源，使其绝缘漆交联固化，保证绝缘漆充分发挥其应有的电气和物理机械性能。
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