CN214671878U - 一种单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆。该电缆包括三根两两相切的线芯，还包括阻燃包带层、外屏蔽层、内护套以及外护套，线芯包括导体、包裹在导体外侧的阻燃绝缘层以及包裹在所述阻燃绝缘层外侧的内屏蔽层，导体由多根单晶铜线绞合成，三根线芯之间、所述阻燃包带层与线芯之间分别填充有阻燃填充物。所述阻燃绝缘层由低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成。内屏蔽层由金属箔制成，所述外屏蔽层为由铜丝制成的铜丝编织屏蔽层。所述内护套由交联低烟无卤阻燃聚烯烃制成，所述外护套由无卤阻燃尼龙制成。三个所述线芯分别与所述阻燃包带层相切。相比于现有技术，本实用新型的电缆高频信号传输损耗低，耐热性能强，抗干扰效果好。

Description

一种单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆

技术领域

本实用新型属于电缆技术领域，具体涉及一种单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆。

背景技术

电缆行业是中国仅次于汽车的第二大行业，伴随着中国电线电缆行业高速的发展，行业整体技术水平也得到了大幅度的提高。

作为电缆导体主要材料的铜线，线径要求也越来越细，无氧铜杆由于工艺原因造成其内部多晶组织,这种多晶结构不可避免存在缺陷及在晶界处的氧化物等,从而影响其进一步的拉细加工，另一方面由于高频信号的强烈集肤效应和其在晶界处的衰减和损耗,造成传输速度慢、失真度大,特别是在多晶的普通铜线更为严重。随着信息产业的迅速发展,信息速度要求越来越快,传输频率越来越高,这就要求电线电缆应具备更高的传输速率和更低的阻抗，同时考虑应用到人员密集场所（如潜艇飞机），产品应具备低烟﹑无卤和环保等功能，产品耐温等级较高能适应各种工作环境变化，满足更苛刻的使用环境要求。目前，带有屏蔽功能的电缆往往是在电缆外周包裹一层带有金属丝的编织层来实现屏蔽功能。这样的电缆很容易遭受到电流等电磁干扰的影响，会降低电缆的使用寿命。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆，该单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆高频信号传输损耗低，耐热性能强，抗干扰效果好。

本实用新型的一种单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆的技术方案是：

一种单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆，包括三根两两相切的线芯，还包括从内至外依次布置于三根所述线芯外侧的阻燃包带层、外屏蔽层、内护套以及外护套，所述线芯包括导体、包裹在所述导体外侧的阻燃绝缘层以及包裹在所述阻燃绝缘层外侧的内屏蔽层，所述导体由多根单晶铜线绞合成，三根所述线芯之间、所述阻燃包带层与所述线芯之间分别填充有阻燃填充物。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述阻燃绝缘层由低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述内屏蔽层由金属箔制成，所述外屏蔽层为由铜丝制成的铜丝编织屏蔽层。

作为对上述技术方案的进一步改进，所述内护套由交联低烟无卤阻燃聚烯烃制成，所述外护套由无卤阻燃尼龙制成。

作为对上述技术方案的进一步改进，三个所述线芯分别与所述阻燃包带层相切。

本实用新型提供了一种单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆，相比于现有技术，具有以下优点：

1、线芯的导体由多根单晶铜线绞合成，单晶铜是经过“高温热铸模式连续铸造法”所制造的导体。因为铸造过程经过特殊加热处理，所以可以获得单结晶状铜导体，内部无晶界，在讯号传讯时，无需透过晶粒与晶粒之间的“晶界”，讯号更易于穿透与传导，由于传输阻抗降低，因此损耗极低，频率相应特性好，电导率高，解决了高频信号无损传输的技术问题。并且单晶铜有致密的定向凝固组织，消除了横向晶界，很少有缩孔、气孔等铸造缺陷；且结晶方向拉丝方向相同，能承受更大的塑性变形能力。导体结构上采用多根细导体束绞结构，绞合导体柔软易弯曲且韧性极高，便于安装敷设。

对比普通铜导体，由多根单晶铜线绞合成的导体具有以下优点：

①由于特殊的单晶结构使得电阻率降低5%，低阻抗和高电导率的特性更有利于电信号的高保真传输。

②良好的伸长率和工艺性能，有利于特细导体的拉制。

③高纯度，目前我国的单晶铜丝（原材料）可以做到99.999%或99.9999%的纯度。

④抗氧化性能和抗腐蚀性能优于普通铜导体

2、阻燃绝缘层由耐热150℃辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃制成，一方面由于聚烯烃内加入了无卤阻燃剂，材料氧指数不低于32，使得绝缘材料具备低烟无卤阻燃特性；另一方面由于聚烯烃材料受到辐照交联改性的原因，提高了绝缘材料耐环境应力开裂性能和工作温度，材料电气性能和物理机械性能进一步提升，产品长期工作温度可达150度且使用寿命大大延长。

3、电缆具有内屏蔽层和外屏蔽层，采用两层屏蔽结构，内屏蔽层可以消除各线芯间的内部干扰，外屏蔽层可有效消除外部电磁干扰，双层屏蔽结构有很好的防静电和防电磁干扰效果，能有效提高数据传输的纯净度。

4、电缆具有内护套和外护套，采用两层护套结构。内护套的材料为耐热150℃辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃护套料，护套挤出后经辐照交联改性，物理机械性能和电气性能显著提升，耐温等级最高可达150度，使用寿命更长。外层护的套材料为无卤阻燃尼龙，尼龙材料自身熔点较高，耐高温性能较好，同时护套机械强度高，耐磨损性能强，具有优异自润滑性，摩擦系数小,使小线径电线穿管敷设方便,提高工作效率，给安装敷设带来了便利和经济性。另一方面尼龙材料硬度较高，是优异的防白蚁材料，可有效抵御白蚁的啃食。

5、由于线芯的阻燃绝缘层和内护套均采用了无卤阻燃材料，使产品整体具有优良的阻燃性能以及无卤低烟低毒特性，由于材料中不含卤族元素和磷等，产品毒性指数（ITC）不大于3，燃烧时不会产生HCL等有毒气体，排放的酸气极少，对人员和设备、仪器损害小。由于材料中不含铅、镉等对人体有害的重金属，在电线使用及回收处理过程中不会对土壤、水源产生污染，符合环保产品对生态及环境保护的要求。

附图说明

图1是本实用新型的单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆的结构示意图；

图2是本实用新型的单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆中的线芯的结构示意图；

图中标号：1、线芯；2、导体；3、阻燃绝缘层；4、内屏蔽层；5、阻燃填充物；6、阻燃包带层；7、外屏蔽层；8、内护套；9、外护套。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

本实用新型的单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆的具体实施例，如图1、图2所示，包括三根两两相切的线芯1，还包括从内至外依次布置与三根所述线芯1外侧的阻燃包带层6、外屏蔽层7、内护套8以及外护套9。

本实施例中，线芯1包括导体2、包裹在导体2外侧的阻燃绝缘层3以及包裹在阻燃绝缘层3外侧的内屏蔽层4，导体2由多根单晶铜线绞合成，三根线芯1之间、阻燃包带层6与线芯1之间分别填充有阻燃填充物5。

本实施例中，导体2为多根单晶铜丝经束绞工艺而成，阻燃绝缘层3为挤包结构，阻燃绝缘层3的材料为耐热150℃辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃，绝缘挤出后需经电子加速器辐照交联改性，辐照剂量控制在5～10兆德拉。绝缘线芯1外部重叠绕包内屏蔽层4，内屏蔽层4的材料为铝箔或铜箔。内屏蔽层4包裹于阻燃绝缘层3的外部，阻燃包带层6包覆于三个线芯1外侧，且阻燃包带层6与三个线芯1分别相切。外屏蔽层7包覆于阻燃包带层6的外部，内护套8由耐热150℃辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃制成，外护套9由无卤阻燃尼龙制成。内护套8包覆于外屏蔽层7的外部，外护套9包覆于耐热内护套8的外部。

本实施例中，由于导体2中的单晶铜材料是经过“高温热铸模式连续铸造法”制造，因为铸造过程经过特殊加热处理，所以可以获得单结晶状铜导体2，每一结晶可以延伸数百米以上，在实际应用之长度上结晶粒仅有一个，并没有所谓“晶粒界面”存在，在讯号传讯时，无需透过晶粒与晶粒之间的“晶界”，讯号更易于穿透与传导，传输阻抗更低，因此损耗极低，解决了高频信号无损传输的技术问题。

耐热150℃低烟无卤阻燃聚烯烃材料经电子加速器物理辐照改性，这样的绝缘工艺可充分发挥了辐照低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘层耐温等级高﹑电气性能优异、使用寿命长，无卤阻燃﹑燃烧时烟密度低和环保的优点。电缆采用内外两层金属屏蔽结构，内屏蔽层4可以消除各线芯1间的内部干扰，外屏蔽层7可有效消除外部电磁干扰，双层屏蔽有效提高数据传输的纯净度。电缆采用耐热150℃辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃材料的内护套8和耐磨尼龙材料的外护套9的复合护层结构，这种复合护套结构使电缆具有更加优良的耐高温性能﹑耐磨性、冲击强度、表面硬度和自润滑性，犹如电缆外部的一层“软盔甲”。由于产品材料中不含任何卤素等有毒物质，产品具备绿色环保的优点，同时产品整体阻燃性能优异﹑耐温等级高可适用于各种苛刻的使用环境。

本实用新型提供了一种单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆，相比于现有技术，具有以下优点：

1、线芯1的导体2由多根单晶铜线绞合成，单晶铜是经过“高温热铸模式连续铸造法”所制造的导体2。因为铸造过程经过特殊加热处理，所以可以获得单结晶状铜导体2，内部无晶界，在讯号传讯时，无需透过晶粒与晶粒之间的“晶界”，讯号更易于穿透与传导，由于传输阻抗降低，因此损耗极低，频率相应特性好，电导率高，解决了高频信号无损传输的技术问题。并且单晶铜有致密的定向凝固组织，消除了横向晶界，很少有缩孔、气孔等铸造缺陷；且结晶方向拉丝方向相同，能承受更大的塑性变形能力。导体2结构上采用多根细导体2束绞结构，绞合导体2柔软易弯曲且韧性极高，便于安装敷设。

对比普通铜导体2，由多根单晶铜线绞合成的导体2具有以下优点：

①由于特殊的单晶结构使得电阻率降低5%，低阻抗和高电导率的特性更有利于电信号的高保真传输。

②良好的伸长率和工艺性能，有利于特细导体2的拉制。

③高纯度，目前我国的单晶铜丝（原材料）可以做到99.999%或99.9999%的纯度。

④抗氧化性能和抗腐蚀性能优于普通铜导体2

2、阻燃绝缘层3由耐热150℃辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃制成，一方面由于聚烯烃内加入了无卤阻燃剂，材料氧指数不低于32，使得绝缘材料具备低烟无卤阻燃特性；另一方面由于聚烯烃材料受到辐照交联改性的原因，提高了绝缘材料耐环境应力开裂性能和工作温度，材料电气性能和物理机械性能进一步提升，产品长期工作温度可达150度且使用寿命大大延长。

3、电缆具有内屏蔽层4和外屏蔽层7，采用两层屏蔽结构，内屏蔽层4可以消除各线芯1间的内部干扰，外屏蔽层7可有效消除外部电磁干扰，双层屏蔽结构有很好的防静电和防电磁干扰效果，能有效提高数据传输的纯净度。

4、电缆具有内护套8和外护套9，采用两层护套结构。内护套8的材料为耐热150℃辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃护套料，护套挤出后经辐照交联改性，物理机械性能和电气性能显著提升，耐温等级最高可达150度，使用寿命更长。外层护的套材料为无卤阻燃尼龙，尼龙材料自身熔点较高，耐高温性能较好，同时护套机械强度高，耐磨损性能强，具有优异自润滑性，摩擦系数小,使小线径电线穿管敷设方便,提高工作效率，给安装敷设带来了便利和经济性。另一方面尼龙材料硬度较高，是优异的防白蚁材料，可有效抵御白蚁的啃食。

5、由于线芯1的阻燃绝缘层3和内护套8均采用了无卤阻燃材料，使产品整体具有优良的阻燃性能以及无卤低烟低毒特性，由于材料中不含卤族元素和磷等，产品毒性指数（ITC）不大于3，燃烧时不会产生HCL等有毒气体，排放的酸气极少，对人员和设备、仪器损害小。由于材料中不含铅、镉等对人体有害的重金属，在电线使用及回收处理过程中不会对土壤、水源产生污染，符合环保产品对生态及环境保护的要求。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆，其特征在于，包括三根两两相切的线芯，还包括从内至外依次布置于三根所述线芯外侧的阻燃包带层、外屏蔽层、内护套以及外护套，所述线芯包括导体、包裹在所述导体外侧的阻燃绝缘层以及包裹在所述阻燃绝缘层外侧的内屏蔽层，所述导体由多根单晶铜线绞合成，三根所述线芯之间、所述阻燃包带层与所述线芯之间分别填充有阻燃填充物。

2.根据权利要求1所述的单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆，其特征在于，所述阻燃绝缘层由低烟无卤阻燃聚烯烃材料制成。

3.根据权利要求1所述的单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆，其特征在于，所述内屏蔽层由金属箔制成，所述外屏蔽层为由铜丝制成的铜丝编织屏蔽层。

4.根据权利要求3所述的单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆，其特征在于，所述内护套由交联低烟无卤阻燃聚烯烃制成，所述外护套由无卤阻燃尼龙制成。

5.根据权利要求1所述的单晶铜导体低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘双层屏蔽电缆，其特征在于，三个所述线芯分别与所述阻燃包带层相切。

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