CN217214230U - 交联聚乙烯绝缘耐磨电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电线电缆技术领域，具体而言涉及交联聚乙烯绝缘耐磨电缆，包括导体单元；屏蔽层包覆在所述导体单元外壁；耐火层绕包在所述屏蔽层外壁；显色层绕包在所述耐火层外壁，并用于在电缆破损裂口时起到警示提醒作用；在外护套受损破裂失去保护作用时，流出显色粘合剂固化呈薄膜覆盖在外护套的破损处，并具有较为醒目的荧光颜色，在白天和夜晚都能达到提醒警示的作用，以提醒人们电缆发生故障或存在安全隐患，使人们能及时地远离故障部位并上报电缆维护员及时地解决故障，保证了电缆的安全运行，避免故障时继续使用发生短路断电引发火灾或接触破损漏电处触电造成人员伤亡等事故，避免造成经济损失和人员伤亡。

Description

交联聚乙烯绝缘耐磨电缆

技术领域

本实用新型涉及电线电缆技术领域，具体而言涉及交联聚乙烯绝缘耐磨电缆。

背景技术

交联聚乙烯绝缘电力电缆一般是指采用交联聚乙烯层挤包绝缘的电力电缆，其额定电压在0.6/1kV范围内电力电缆，通常适用于配电网或工业装置中，电缆机械物理性能及电性能符合国家标准GB/T 12706-2008。交联聚乙烯绝缘层在正常运行时导体的最高耐受温度在90摄氏度，短路时(最长持续时间不超过5s)电缆导体的最高耐受温度在250摄氏度。以新能源汽车充电系统为例，尤其是直流高功率充电系统来说，充电电压可达300-500A以上，充电电流在500-1000V以上，对电缆的载流量、耐压绝缘性能都提出较大的要求。这一类电缆配套在充电桩(不论是固定柜、悬挂等方式)，除了需要进行电力传输的主要功能外，还需要有信号传输功能，现有技术中采用的方法是将具有信号传输功能的线芯和电力传输的线芯绞合在同一个缆芯内，实现了电缆的双重功能。

一般情况下质量好的电线电缆拥有良好的绝缘效果，但是由于充电时需要先将车辆开到指定位置，再将电缆和充电接口拖拽到受电口进行连接充电，在此过程中，使用者需要来回拖拽线缆导致线缆在地面上来回摩擦，再加上充电线缆多为户外设施，长期在露天环境下工作，在长久使用后，护套老化弯折磨损，再加上风吹日晒难免会出现裂口，存在极大的安全隐患。

实用新型内容

本实用新型目的在于针对现有技术的缺陷，提供一种交联聚乙烯绝缘耐磨电缆，尤其可用于户外使用的充电系统电线电缆，其包括：

导体单元，所述导体单元包括若干个弱电电芯和强电电芯，若干个所述弱电电芯与若干个所述强电电芯两两相切的布置并与分布在其外侧的填充层一起被绕包带卷绕呈截面为圆形；所述弱电电芯和所述强电电芯的外壁均挤包有交联聚乙烯绝缘层，厚度在0.3-0.6mm。

屏蔽层，包覆在所述导体单元外壁；

耐火层，绕包在所述屏蔽层外壁；

显色层，绕包在所述耐火层外壁，并用于在电缆破损裂口时起到警示提醒作用；

外护套，挤包在所述显色层的外壁；

其中，所述显色层由薄膜带绕包而成，所述薄膜带上双层压合有用于存放显色粘合剂的空心薄膜包。

进一步的，所述空心薄膜包的数量为若干，若干个所述空心薄膜包均匀分布在所述薄膜带上。

进一步的，所述空心薄膜包均位于所述薄膜带的中间位置处。

进一步的，所述屏蔽层为采用直径0.06mm的铜丝编织而成的铜丝编织层。

进一步的，所述屏蔽层的编织角度控制在45±5°，编织密度大于80％。

进一步的，所述耐火层包括金云母带层，厚度在0.5-0.7mm。

进一步的，所述外护套为掺杂有碳化硅耐磨颗粒以及石墨粉的聚氯乙烯橡胶层。

进一步的，所述外护套的外壁周侧设有若干个均匀分布的向外侧凸起的耐磨凸条。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本发明提出的交联聚乙烯绝缘耐磨电缆在外护套内侧设置显色层，在外护套受损破裂失去保护作用时，流出显色粘合剂固化呈薄膜覆盖在外护套的破损处，并具有较为醒目的荧光颜色，在白天和夜晚都能达到提醒警示的作用，以提醒用户电缆发生故障或存在安全隐患，使人们能及时地远离故障部位并上报电缆维护员及时地解决故障，保证了电缆的安全运行，避免故障时继续使用发生短路断电引发火灾或接触破损漏电处触电造成人员伤亡等事故，避免造成经济损失和人员伤亡。

附图说明

图1是本实用新型实施例所示的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所示的导体单元的截面结构示意图；

图3是本实用新型实施例所示的显色层绕包结构示意图；

图4是本实用新型实施例所示的外护套的轴视结构示意图。

附图中每个标记的寒意如下：

1、导体单元；11、弱电电芯；12、强电电芯；13、填充层；14、绕包带；2、屏蔽层；3、耐火层；4、显色层；41、薄膜带；42、空心薄膜包；5、外护套；51、耐磨凸条。

具体实施方式

为了更了解本实用新型的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本实用新型的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本实用新型的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意交联聚乙烯绝缘耐磨电缆来实施，这是因为本实用新型所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本实用新型公开的一些方面可以单独使用，或者与本实用新型公开的其他方面的任何适当组合来使用。

为了保障充电桩能安全、正常的使用，工作人员要定期对充电桩电缆进行检查，检查电缆电线绝缘是否安全，外护套是否有破损外漏。但是，难免会有电线电缆在上次检查至下次检查期间出现破损漏电或其他故障，若在此期间有使用者使用且没有及时发现问题，人们在使用有破损漏电的电缆电线充电时，可能会接触到电缆的破损漏电处，若无人使用，电缆外护套长期破损，失去对电缆缆芯的保护作用，也会导致电缆缆芯出现受潮发生绝缘击穿或短路的情况，严重时还会发生明火燃烧，存在极大的安全隐患。而现有技术中为了提高充电桩电缆的耐磨性能会在其外部使用较厚的硬质外护层，以提高电缆的护套强度，但这些措施在很大程度上将线缆变得异常厚且硬，非常不利于充电时线缆的来回移动。

本实用新型旨在针对上述技术问题，结合图1-4所示的实施例，提供一种交联聚乙烯绝缘耐磨电缆，由导体单元1、屏蔽层2、耐火层3、显色层4以及外护套5构成。

其中，导体单元1包括若干个弱电电芯11和强电电芯12，若干个弱电电芯11与若干个强电电芯12两两相切的布置并与分布在其外侧的填充层13一起被绕包带14卷绕呈截面为圆形。

在可选的实施例中，弱电电芯11由芳纶与不锈钢丝混杂同心绞合形成，其中含芳纶80％-90％，芳纶具有高强度、高韧性，不锈钢丝的耐热性优良，使制成的弱电电芯11具有耐温好、延伸率效果优良的特点，且具有良好的抗弯折性能。

进一步的，强电电芯12由多根无氧镀锡铜丝绞合而成，具有优良的导电性、导热性、耐腐蚀性和高温抗氧化性能力，还具有良好的柔软性和耐弯折性能。

其中，弱电电芯11和强电电芯12的外壁均挤包有交联聚乙烯绝缘层，厚度在0.3-0.6mm。

由此，交联聚乙烯材质具有优异的绝缘性和耐热性能，还具有较强的耐酸碱和耐油性，挤包在弱电电芯11和强电电芯12的外壁，使电缆电芯具有良好的耐高温和绝缘性能。

进一步的，填充层13可使用商用的氢氧化镁耐火填充绳，截面为圆形。氢氧化镁在受热分解时可以释放出结合水，吸收大量的潜热，来降低填充物的表面温度，具有良好的导热性，填充在电芯外侧能够吸收电芯工作时散发的热量并且能够释放出水蒸气，起到降温效果，使电缆内部的导体温度保持低温，从而延长电缆导体的通电时间，如此，结合弱电电芯11和强电电芯12外壁的交联聚乙烯绝缘层，使弱电电芯11和强电电芯12的长时间通信更加稳定。

进一步的，绕包带14采用聚酯带绕包形成，厚度在0.5-1mm，机械强度好、具有良好的绝缘性能、耐高温和耐低温性能。如此，使采用绕包带14卷绕固形的导体单元1不易松散。

结合图1所示，为减少外电磁场对电源或通信线路的影响，在导体单元1的外壁绕包有屏蔽层2。在可选的实施例中，屏蔽层2为铜丝编织屏蔽层，采用直径0.06mm的铜丝并丝形成并丝膜，然后采用16或者24锭编织机，将并丝膜以不低于90％的密度(编织密度90％-94％)交叉编织卷包在的导体单元1的外部侧，形成屏蔽层2，编织角度控制在45±5°，编织密度大于80％，起到良好的均匀电场和屏蔽效果。

为了提高电缆的阻燃性能，在屏蔽层2外壁绕包有耐火层3。在可选的实施例中，耐火层3采用金云母带层，厚度在0.5-0.7mm，具有良好的耐火性、耐高温性能(可耐高温800度)、耐酸碱性的特性，并且有很好柔软性及拉伸强度，绕包在屏蔽层2外壁不仅可以提高电缆整体的柔软性和弯曲性能，同时使电缆具有一定的耐火阻燃性能。

由于充电桩电缆的使用环境存在局限性，长期在露天环境下工作，在长久使用后，护套老化弯折磨损，再加上风吹日晒和使用时的拖拽拉扯难免会出现裂口，存在极大的安全隐患。目前在充电桩电缆的应用过程中，为了保障充电桩能安全、正常的使用，工作人员要定期对充电桩电缆进行检查，检查电缆电线绝缘是否安全，外护套是否有破损外漏。

但是，若在上次检查至下次检查期间电线电缆出现破损裂口，在此期间有使用者使用且没有及时发现问题，人们在使用有破损漏电的电缆电线充电时，可能会接触到电缆的破损漏电处，且电缆护套的破损，若无人使用，电缆外护套长期破损，失去对电缆缆芯的保护作用，也会导致电缆缆芯出现受潮发生绝缘击穿或短路的情况。

结合图1和图3所示，为了使电缆在出现破损裂口时，使用者能够及时发现远离故障部位并上报电缆维护员及时地解决故障，保证电缆的安全运行。在耐火层3外壁绕包有用于在电缆破损裂口时起到警示提醒作用的显色层4。

其中，显色层4由薄膜带41绕包而成，薄膜带41上双层压合有用于存放显色粘合剂的空心薄膜包42。

进一步的，空心薄膜包42的数量为若干，若干个空心薄膜包42均匀分布在薄膜带41上，且均位于薄膜带41的中间位置处，在绕包时使薄膜带41的边缘相互叠压，使绕包后的薄膜带41不易松散滑动。

在优选的实施例中，薄膜带41的空心薄膜包42采用低密度的聚乙烯薄膜，具有优良的化学稳定性、热封性、耐水性和防潮性。显色粘合剂可以采用现有技术中商用的显色剂，例如由速干性润滑油与色粉按2:1的比例混合制成，为了使其在流出空心薄膜包42前不发生固化，在显色粘合剂中加入阻聚剂(如对苯二酚)和稳定剂(如五氧化二磷)。应当理解，润滑油与色粉还可以采用现有技术中其他的成分或者其他配置，其目的旨在实现显色和提醒作用，起到对用户的警示。

例如，速干性润滑油是由不可燃氟素溶剂混合全氟聚醚油及分子量聚四氟乙烯颗粒，并添加耐热、抗腐蚀添加剂配置而成的干性皮膜润滑剂。此速干性润滑剂干燥后在工作表面形成一层均匀润滑薄膜,具有不沾灰尘、低扭矩、耐高低温、不淅油、绝缘的特性。色粉为亮色荧光(红色、绿色或黄色等)的有机颜料，作为添加剂与速干性润滑油按3-5:1的比例混合制成显色粘合剂。

进一步的，封装在薄膜带41的空心薄膜包42内，在电缆外护套5出现破损裂口后，从空心薄膜包42内流出，并迅速挥发形成具有亮色荧光的润滑薄膜，附着在外护套5的破损处，具有极佳的润滑抗磨性和电绝缘性，显色粘合剂内携带的色粉使速干后的薄膜具有显眼的荧光颜色，不仅能够及时提醒使用者电缆外护套5存在故障不能使用，还能够暂时封堵电缆的破损裂缝处，以待电缆维护员解决故障问题。

结合图1和图4所示，在显色层4的外壁挤包有外护套5。

为了提高外护套5的耐磨性能，在可选的实施例中，外护套5采用掺杂有碳化硅耐磨颗粒以及石墨粉的聚氯乙烯橡胶挤包形成，耐磨颗粒粒径在40-60nm，石墨粉粒径30-40nm，碳化硅和石墨粉具有良好的耐磨性能，在聚氯乙烯橡胶内掺杂的颗粒能够增强线缆的耐磨性和拉伸性能。

其中，外护套5的外壁周侧还设有若干个均匀分布的向外侧凸起的耐磨凸条51，耐磨凸条51与外护套5一体挤包成型，凸出外护套5的外壁。

如此，在受到外部拖拽拉扯与地面摩擦时，首先是耐磨凸条51与地面摩擦接触，待耐磨凸条51磨损后，才会摩擦到外护套5，增强电缆的耐磨性能。

结合以上实施例，本实用新型在外护套5内侧设置显色层4，在外护套5受损破裂失去保护作用时，流出显色粘合剂固化呈薄膜覆盖在外护套5的破损处，并具有较为醒目的荧光颜色，在白天和夜晚都能达到提醒警示的作用，以提醒人们电缆发生故障或存在安全隐患，使人们能及时地远离故障部位并上报电缆维护员及时地解决故障，保证了电缆的安全运行，避免故障时继续使用发生短路断电引发火灾或接触破损漏电处触电造成人员伤亡等事故，避免造成经济损失和人员伤亡。

虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型。本实用新型所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本实用新型的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (7)

1.一种交联聚乙烯绝缘耐磨电缆，其特征在于，包括：

导体单元，所述导体单元包括若干个弱电电芯和强电电芯，若干个所述弱电电芯与若干个所述强电电芯两两相切的布置并与分布在其外侧的填充层一起被绕包带卷绕呈截面为圆形；所述弱电电芯和所述强电电芯的外壁均挤包有交联聚乙烯绝缘层，厚度需达到0.3-0.6mm；

屏蔽层，包覆在所述导体单元外壁；

耐火层，绕包在所述屏蔽层外壁；

显色层，绕包在所述耐火层外壁，并用于在电缆破损裂口时起到警示提醒作用；

外护套，挤包在所述显色层的外壁；

其中，所述显色层由薄膜带绕包而成，所述薄膜带上双层压合有用于存放显色粘合剂的空心薄膜包。

2.根据权利要求1所述的交联聚乙烯绝缘耐磨电缆，其特征在于，所述显色层包括多个空心薄膜包，并且均匀分布在所述薄膜带上。

3.根据权利要求2所述的交联聚乙烯绝缘耐磨电缆，其特征在于，所述空心薄膜包均位与所述薄膜带的中间位置处。

4.根据权利要求2所述的交联聚乙烯绝缘耐磨电缆，其特征在于，所述空心薄膜包为聚乙烯薄膜制成的空心薄膜包。

5.根据权利要求1所述的交联聚乙烯绝缘耐磨电缆，其特征在于，所述屏蔽层为采用直径0.06mm的铜丝编织而成的铜丝编织层，编织角度控制在45±5°，编织密度大于80％。

6.根据权利要求1所述的交联聚乙烯绝缘耐磨电缆，其特征在于，所述耐火层包括金云母带层，厚度在0.5-0.7mm。

7.根据权利要求1所述的交联聚乙烯绝缘耐磨电缆，其特征在于，所述外护套的外壁周侧设有若干个均匀分布的向外侧凸起的耐磨凸条。

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