CN211699801U - 一种电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种电缆，涉及电力设备技术领域，以解决现有技术中存在的电缆综合能力不高的技术问题，该装置包括本实用新型提供的一种电缆包括缓冲层、无机纤维层、抗拉层、合金钢芯及合金导线，其中，合金导线有多根且合金导线缠绕绞合在合金钢芯外形成环形导线层，合金导线材质为Al‑Mg‑Si合金或Al‑Er‑Zr合金，合金导线及合金钢芯外层均涂布有石墨烯层，环形导线层外部逐层包裹有抗拉层、无机纤维层及缓冲层，抗拉层中设置有抗拉筋，缓冲层中设置有缓冲凸起，缓冲层中缓冲凸起有两层，两层缓冲凸起的端部相对设置且缓冲凸起呈咬合状态，缓冲凸起之间填充有阻燃油膏，本实用新型用于提升电缆可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备技术领域，尤其是涉及一种电缆。
背景技术
电线电缆行业是中国仅次于汽车行业的第二大行业，产品品种满足率和国内市场占有率均超过90%，在世界范围内，中国电线电缆总产值已超过美国，成为世界上第一大电线电缆生产国，伴随着中国电线电缆行业高速发展，新增企业数量不断上升，行业整体技术水平得到大幅提高，对电线电缆的需求也将迅速增长，未来电线电缆业还有巨大的发展潜力。
随着电线电缆行业的高速发展，其性能要求也越来越高，绝缘性能好、耐热性能高、屏蔽系数好及抗外力能力高的高可靠性电缆电缆更能得到青睐。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种电缆，以解决现有技术中存在的电缆可靠性不高的问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供的一种电缆包括缓冲层、无机纤维层、抗拉层、合金钢芯及合金导线，其中，合金导线有多根且合金导线缠绕绞合在合金钢芯外形成环形导线层，合金导线材质为Al-Mg-Si合金或Al-Er-Zr合金，合金导线及合金钢芯外层均涂布有石墨烯层，环形导线层外部逐层包裹有抗拉层、无机纤维层及缓冲层，抗拉层中设置有抗拉筋，缓冲层中设置有缓冲凸起，缓冲层中缓冲凸起有两层，两层缓冲凸起的端部相对设置且缓冲凸起呈咬合状态，缓冲凸起之间填充有阻燃油膏。
优选地，合金钢芯为40CrNiMo合金钢芯。
优选地，无机纤维层为玄武岩纤维层或玻璃纤维层。
优选地，抗拉筋彼此间隔设置在抗拉层中，相邻两抗拉筋之间设置有浸有阻燃油膏的缓冲棉。
优选地，抗拉层、无机纤维层及缓冲层之间采用的通过双面胶层连接。
优选地，双面胶层采用玄武岩纤维短切纱与树脂胶混合材料制成。
本实用新型提供的电缆，线芯部分采用Al-Mg-Si合金或Al-Er-Zr合金导线缠绕绞合在40CrNiMo合金钢芯外，是对现有铝合金导线的一种改进，该线芯具有高抗拉强度、高耐热温度的特点；
电缆线绝缘层主体为玄武岩纤维，玄武岩纤维是一种电绝缘、耐腐蚀、耐高温的高性能纤维材料，玄武岩纤维能够增加电缆线绝缘层的电绝缘性和耐高温性能，使电缆线绝缘层能够起到更好的防护作用；
抗拉层中设置抗拉筋及缓冲层中设置缓冲凸起用于缓解外力对电缆造成的损伤。
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是本实用新型一种电缆的一实施例的截面示意图。
图中：1、缓冲层；2、无机纤维层；3、抗拉层；4、合金钢芯；5、合金导线；6、抗拉筋；7、缓冲凸起。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
下面参照附图详细地说明本实用新型的具体实施方式。在各附图中，相同的附图标记表示相同或相应的技术特征。各附图仅作为示意图，并非一定按实际比例绘制的。
参见图1，本实用新型提供的一种电缆包括缓冲层1、无机纤维层2、抗拉层3、合金钢芯4及合金导线5，其中，合金导线5有多根且合金导线5缠绕绞合在合金钢芯4外形成环形导线层，合金导线5材质为Al-Mg-Si合金或Al-Er-Zr合金，合金导线5及合金钢芯4外层均涂布有石墨烯层，环形导线层外部逐层包裹有抗拉层3、无机纤维层2及缓冲层1，抗拉层3中设置有抗拉筋6，缓冲层1中设置有缓冲凸起7，缓冲层1中缓冲凸起7有两层，两层缓冲凸起7的端部相对设置且缓冲凸起7呈咬合状态，缓冲凸起7之间填充有阻燃油膏。
电缆的横截面结构示意图，如图1所示，线芯部分采用Al-Mg-Si合金或Al-Er-Zr合金导线缠绕绞合在40CrNiMo合金钢芯外，更为具体的，合金导线5缠绕在40CrNiMo合金钢芯的圈数为两层，两层耐热铝合金导线缠绕绞合40CrNiMo合金钢芯则进一步提高了铝合金导线的耐热性能，需要指出的是，本实用新型中，对合金导线5的粗细程度及每根合金导线5之间的间距并不做具体要求，在一些实施例中，Al-Mg-Si/Al-Er-Zr合金导线及40CrNiMo合金钢芯外部可涂布一层石墨烯涂层，石墨烯具有良好的导电能力用以增强合金导线5的导电能力。
电缆线绝缘层主体为玄武岩纤维，玄武岩纤维是一种电绝缘、耐腐蚀、耐高温的高性能纤维材料，玄武岩纤维能够增加电缆线绝缘层的电绝缘性和耐高温性能，使电缆线绝缘层能够起到更好的防护作用。
抗拉层3中设置抗拉筋及缓冲层中设置缓冲凸起用于缓解外力对电缆造成的损伤。
进一步的，在一些实施例中，合金导线5为Al-Er-Zr合金时，Er的质量百分比为0.1％，Zr的质量百分比为0.03％，余量为Al和不可避免的杂质，在合金导线5中添加微量的Zr元素，能提高导线的再结晶温度，从而显著提高耐热性，而对导电率影响甚微，使合金导线5的载流量大，蠕变性能好，具有显著的经济效益和广泛的应用前景，同时，储量丰富且价格低廉的Er元素添加到合金导线5中，能够进一步地显著提高合金导线的运行温度和导电率。
作为Al-Er-Zr合金导线的优选方案是Er的质量百分比为0.1％，Zr的质量百分比为0.03％，余量为Al和不可避免的杂质，其导电率达到63.5％IACS，抗拉强度达到159Mpa，当温度不超过240℃时，拉伸强度保持率在90％以上，Al-Er-Zr合金材质使得合金导线5具有更高的耐热性能和导电率，以及较高的抗拉强度，同时添加的Zr和Er含量较低，并不会显著增加合金导线5的成本。
进一步的，在一些实施例中，合金导线5为为Al-Mg-Si合金，由于交流电的趋肤效应，因此本实用新型在通电过程中，大部分电流在合金导线5通过，所以合金导线5需要选择导电率高、耐热性能好的合金材料，但相比于Al-Er-Zr合金，Al-Mg-Si合金的成本更低，合金导线5选用Al-Mg-Si合金材料能够降低生产成本，也不会严重降低合金导线5的导电率。
作为Al-Mg-Si合金材料的优选方案是Mg的质量百分比为2.5％，Si的质量百分比为3％，余量为Al和不可避免的杂质，这个比例能够兼顾Al-Mg-Si合金的导电性和耐热性。Mg的质量百分比为2.5％，Si的质量百分比为3％，余量为Al和不可避免的杂质。
作为可选地实施方式，合金钢芯4为40CrNiMo合金钢芯。
40CrNiMo合金钢具有高的强度、韧度和抗过热的稳定性，抗拉强度达到980Mpa，大大增强了合金导线5的强度，40CrNiMo合金钢抗过热的稳定性增强了本实用新型的耐热性，同时40CrNiMo合金成分较少，成本相对低廉。
作为可选地实施方式，无机纤维层2为玄武岩纤维层或玻璃纤维层。
作为可选地实施方式，抗拉筋6彼此间隔设置在抗拉层3中，相邻两抗拉筋6之间设置有浸有阻燃油膏的缓冲棉。在相邻两抗拉筋6之间设置有浸有阻燃油膏的缓冲棉，使得抗拉层3兼顾助燃性、抗拉性及缓冲性。
进一步的，在一些实施例中，抗拉层3及缓冲层1中也可填充耐热油膏，耐热油膏能够较好地充满抗拉层3或缓冲层1之间的空隙，能够进一步提高本实用新型的耐热效果。
作为可选地实施方式，抗拉层3、无机纤维层2及缓冲层1之间可直接一层层包裹在合金导线5外，进一步的，抗拉层3、无机纤维层2及缓冲层1之间采用的通过双面胶层粘结，各层之间可通过胶体粘接以使得电缆各层不会发生滑动。
作为可选地实施方式，双面胶层采用玄武岩纤维短切纱与树脂胶混合材料制成。双面胶层采用玄武岩纤维短切纱与树脂胶混合材料，混合材料中的玄武岩纤维短切纱与树脂胶不会产生化学反应，仅仅是物理结合，即树脂胶中含有玄武岩纤维短切纱。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种电缆，其特征在于：包括缓冲层（1）、无机纤维层（2）、抗拉层（3）、合金钢芯（4）及合金导线（5），其中，
所述合金导线（5）有多根且所述合金导线（5）缠绕绞合在所述合金钢芯（4）外形成环形导线层，所述合金导线（5）材质为Al-Mg-Si合金或Al-Er-Zr合金，所述合金导线（5）及所述合金钢芯（4）外层均涂布有石墨烯层，所述环形导线层外部逐层包裹有所述抗拉层（3）、所述无机纤维层（2）及所述缓冲层（1），所述抗拉层（3）中设置有抗拉筋（6），所述缓冲层（1）中设置有缓冲凸起（7），所述缓冲层（1）中所述缓冲凸起（7）有两层，两层所述缓冲凸起（7）的端部相对设置且所述缓冲凸起（7）呈咬合状态，所述缓冲凸起（7）之间填充有阻燃油膏。
2.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于：所述合金钢芯（4）为40CrNiMo合金钢芯。
3.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于：所述无机纤维层（2）为玄武岩纤维层或玻璃纤维层。
4.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于：所述抗拉筋（6）彼此间隔设置在所述抗拉层（3）中，相邻两所述抗拉筋（6）之间设置有浸有阻燃油膏的缓冲棉。
5.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于：所述抗拉层（3）、所述无机纤维层（2）及所述缓冲层（1）之间采用双面胶层连接。
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