CN220984192U - 一种矿用防爆变频器柔性软电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种矿用防爆变频器柔性软电缆，具有多层结构，包括：位于电缆最外层的外护套层，外护套层内侧设有编织屏蔽层；编织屏蔽层内侧设有绝缘包带层；绝缘包带层内侧设有若干动力线芯和控制线芯；动力线芯两两外切的同时内切于绝缘包带层内壁；控制线芯内切于绝缘包带层内壁的同时外切于动力线芯。该电缆具有优良的电气性能、高阻燃、耐油、柔软、耐酸、碱、盐等溶剂、耐野外严寒气候、耐磨、耐拖拽、可反复使用及抗信号干扰等优良性能，同时电缆的机械强度和柔软性也大大提高，减少了因外力损伤造成电缆运行故障的发生，提高了电缆使用效能和反复利用，减少了不必要的浪费。

Description

一种矿用防爆变频器柔性软电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆领域，特别涉及电压在3.3kV及以下的一种矿用防爆变频器柔性软电缆。

背景技术

由于煤矿的环境特殊性和恶劣性，国家对工矿安全越来越重视，尤其对传输电力及控制信号型电缆要求较高，电缆不仅具有阻燃、防爆、防挤压以及优良的电气性能和机械性能，并对高频变频器电缆提出了更高的要求。

目前国内专用于煤矿的变频器电缆产品稀缺，没有专用的阻燃防爆变频器电缆产品。用于大电流传输且同时传输控制信号屏蔽抗干扰能力差、不耐弯曲、在反复拖拽后伤害绝缘层，造成绝缘及护套开裂、引起电缆击穿，从而影响电缆使用寿命，得不到重复利用，造成资源的浪费。

如中国专利文献公开了矿产设备专用变频器电源电缆，其公开号CN210403239U。该专利文献公开了一种矿产设备专用变频器电源电缆，其特征在于：包括由若干主线芯、地线芯和两根控制线芯绞合后包设在缆芯包带层形成的缆芯，所述主线芯均包括主线导体，主线导体的外侧包设有主线隔离包带，主线隔离包带的外侧包设有主线绝缘层，主线绝缘层的外侧绕包有半导电带，所述半导电带的外侧包设有编织金属屏蔽层，所述主线芯相互之间由控制线芯或地线芯间隔，每根控制线芯均包括有两根控制线导体，每根控制线导体的外侧均包设有控制线绝缘层，两根包设有控制线绝缘层的控制线导体包设在控制线组包带内， 地线芯均包括地线导体，地线导体的外侧均包设有地线隔离包带，缆芯包带层的外侧包设有编织屏蔽层，编织屏蔽层的外侧包设有隔离层，隔离层的外侧包设有护套。

该专利文献线芯结构强度有限没有进行强度的加强，护套结构简单，保护不够到位在反复拖拽后会出现伤害绝缘层的情况出现，从而造成绝缘及护套开裂、进而引起电缆击穿，最终导致安全事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术变频器电缆的电性能差、抗信号干扰弱、耐磨耐拖拽性能差和物理机械性能较差的问题提供了一种矿用防爆变频器柔性软电缆，具有优良的电气性能、高阻燃、耐油、柔软、耐酸、碱、盐等溶剂、耐野外严寒气候、耐磨、耐拖拽、可反复使用及抗信号干扰等优良性能。为实现发明目的本实用新型提供了一种矿用防爆变频器柔性软电缆，具有多层结构，包括：位于电缆最外层的外护套层，外护套层内侧设有编织屏蔽层；编织屏蔽层内侧设有绝缘包带层；绝缘包带层内侧设有若干动力线芯和控制线芯；动力线芯两两外切的同时内切于绝缘包带层内壁；控制线芯内切于绝缘包带层内壁的同时外切于动力线芯。动力线芯以及控制线芯采用“3+1”的组合方式组合为总成缆，即采用三个动力线芯和一个控制线芯组合为总成缆，在总成缆外加设绝缘包带层，最终形成了“1+4”的组合方式即一个绝缘包带层保护“3+1”的动力线芯以及控制线芯形成的总成缆。多层结构层层保护，每层都有一定的作用最终形成电缆。外护套层采用高强度耐寒耐磨阻燃橡胶护套料，起到耐磨、耐拖拽、耐野外严寒气候的作用。编织屏蔽层缠绕编织加强强度并屏蔽电场防止不必要的干扰。绝缘包带层起到绝缘的作用防止漏电，使得电缆保持优良的电气性能。

作为优选，控制线芯为多层结构，包括最外层的小护套层；小护套层外切于动力线芯的同时内切于绝缘包带层内壁；小护套层内侧设有控制线芯屏蔽层；控制线芯屏蔽层内侧设有若干控制线芯导体；控制线芯导体外表面包裹有绝缘橡胶层；绝缘橡胶层位于控制线芯屏蔽层内侧。小护套层用于保护控制线芯，控制线芯屏蔽层用于屏蔽控制线芯的电场防止电场影响到动力线芯。控制线芯外切于动力线芯内切于绝缘包带层是为了更好的利用电缆面积，使得电缆通过有限的面积在完成电力输送的前提下也能达到较强的强度。

作为优选，控制线芯导体采用超软6类镀锡铜丝束绞；绝缘橡胶层采用挤橡设备挤包乙丙橡胶形成；控制线芯屏蔽层采用镀锡铜丝编织屏蔽；小护套层采用高强度耐寒耐磨阻燃橡胶护套料挤包形成。束绞使得控制线芯导体具有一定的强度，乙丙橡胶具有较高的强度和硬度，耐热性和耐寒性良好，耐化学腐蚀性能强，成本较低。控制线芯屏蔽层抗干扰能力强，屏蔽干扰信号的同时降低传输信号的损耗。镀锡铜丝编织屏蔽既具有伸缩性耐磨性又具有导电性能，能在较大温度范围内保持柔软，特有的网状特征具有良好的通风和即时扩散线材热量的功能。

作为优选，动力线芯为多层结构，包括最外层的动力线芯绝缘屏蔽层；动力线芯绝缘屏蔽层内切于绝缘包带层内壁；动力线芯绝缘屏蔽层内侧设有绝缘层；绝缘层包裹着动力线芯导体。绝缘层防止漏电，动力线芯绝缘屏蔽层用于抗干扰，屏蔽干扰信号。

作为优选，动力线芯导体由第5类镀锡软铜丝束绞后3组复绞再二次复绞组合而成；

绝缘层采用乙丙橡胶绝缘；动力线芯绝缘屏蔽层采用半导电橡胶绝缘屏蔽；半导电橡胶绝缘屏蔽上缠绕有半导电带；半导电带采用镀锡金属铜丝编织屏蔽形成金属屏蔽丝；金属屏蔽丝添加有高强度棉线双向螺旋缠绕。动力线芯导体采用束绞、3组复绞后再二次复绞提高导体的弯曲柔软性，避免电缆断芯。

作为优选，动力线芯按照8倍至10倍节径比进行绞合成缆；动力线芯导体上还缠绕有加强型包带；乙丙橡胶绝缘和半导电橡胶绝缘屏蔽由挤橡设备一次挤出。

作为优选，电缆中心采用高强度钢丝绳加强件配合若干个动力线芯和控制线芯组合成总成缆；绝缘包带层由绝缘带绕包总成缆形成；编织屏蔽层采用镀锡金属铜丝编织总屏蔽；外护套层采用挤橡设备将高强度耐寒耐磨阻燃橡胶护套料挤包形成。

本实用新型的有益效果该电缆具有优良的电气性能、高阻燃、耐油、柔软、耐酸、碱、盐等溶剂、耐野外严寒气候、耐磨、耐拖拽、可反复使用及抗信号干扰等优良性能，同时电缆的机械强度和柔软性也大大提高，减少了因外力损伤造成电缆运行故障的发生，提高了电缆使用效能和反复利用，减少了不必要的浪费。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1.外护套层，2.编织屏蔽层，3.绝缘包带层，4.动力线芯，5.控制线芯，6.小护套层，7.控制线芯屏蔽层，8.控制线芯导体，9.绝缘橡胶层，10.动力线芯导体，11.动力线芯绝缘屏蔽层，12.绝缘层。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的描述。

实施例1

如图1所示是本实用新型的结构示意图，为方便展示结构，采用的是剖面，即将电缆垂直切一刀形成的剖面。该剖面能直观的显示电缆内部的结构。本实用新型电缆采用的是分层结构大体可分为4层。第一层也是最外层为外护套层1，紧贴外护套层1内表面的第二层为编织屏蔽层2，紧贴编织屏蔽层2内表面的第三层为绝缘包带层3，和绝缘包带层3内表面接触的第四层可以理解为由3个动力线芯4以及一个控制线芯5组成的总成缆，同时该层也为最内层。第一层外护套层1的厚度大于第二层编织屏蔽层2的厚度，第二层编织屏蔽层2的厚度大于第三层绝缘包带层3的厚度。最内层也就是总成缆的直径是大于动力线芯4两个直径之和的。总成缆的组合其中心采用的是高强度钢丝绳加强件，总成缆组合后采用绝缘带绕包形成绝缘包带层3，之后采用镀锡金属铜丝编织总屏蔽形成编织屏蔽层2，最后采用挤橡设备将高强度耐寒耐磨阻燃橡胶护套料挤包外护套最终形成外护套层1。总成缆的排列采用的是“1+3”的结构，三个动力线芯4两两外切的同时也内切于绝缘包带层3，从图上看三个动力线芯4的圆心连接起来呈一个等边三角形，该等边三角形的中心也是总成缆的圆心。动力线芯4以及控制线芯5采用“3+1”的组合方式组合为总成缆，所谓“3+1”的组合方式是“1+3”的结构的另一种表述，其本质上还是采用三个动力线芯4和一个控制线芯5组合为总成缆，在总成缆外加设绝缘包带层3，最终形成了“1+4”的组合方式即一个绝缘包带层3保护“3+1”的动力线芯4以及控制线芯5形成的总成缆。多层结构层层保护，每层都有一定的作用最终形成电缆。外护套层1采用高强度耐寒耐磨阻燃橡胶护套料，起到耐磨、耐拖拽、耐野外严寒气候的作用。编织屏蔽层缠2绕编织加强强度并屏蔽电场防止不必要的干扰。绝缘包带层3起到绝缘的作用防止漏电，使得电缆保持优良的电气性能。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

动力线芯4采用的也是分层结构包括最外层也就是相互外切的部分是动力线芯绝缘屏蔽层11，最内层则是动力线芯导体10，在最外层和最内层的中间层则是绝缘层12，其中绝缘层12的厚度大于绝缘屏蔽层11的厚度，绝缘屏蔽层11的厚度和编织屏蔽层2的厚度相近，绝缘层12的厚度和外护套层1的厚度相近。

动力线芯4的制作流程为，采用第5类镀锡软铜丝，束绞后3组复绞再二次复绞组合形成动力线芯导体10，在动力线芯导体10上缠绕加强型包带，采用挤橡设备将乙丙橡胶绝缘和半导电橡胶绝缘屏蔽一次挤出，在半导电橡胶绝缘屏蔽上缠绕半导电带，半导电带采用镀锡金属铜丝编织屏蔽，并在金属屏蔽丝中添加20﹪高强度棉线双向螺旋缠绕编织加强，将动力线芯4按照8倍至10倍节径比进行绞合成缆，提高电缆整体耐扭转强度及柔软度。乙丙橡胶具有较高的强度和硬度，与一般的橡胶相比，其断裂伸长率和弹性模量都更大。同时，乙丙橡胶的拉伸和撕裂强度也比其他橡胶高，因此在应用时可以承受更大的压力和拉力。乙丙橡胶具有较高的耐热性和耐寒性，可以在温度范围内保持良好的弹性和刚度，不会因为温度变化而影响其使用性能。乙丙橡胶的分子链中还存在着乙丙基的单元，使其具有良好的耐化学腐蚀性能，可以在多种化学介质中工作，不会因化学腐蚀而受损或变质。半导电带采用镀锡金属铜丝编织屏蔽是为了提高强度,避免铜氧化及腐蚀，提高可焊性、可靠性。还有一点就是镀锡金属铜丝看起来外观好一点。

其中绝缘屏蔽层11包括半导电橡胶绝缘屏蔽以及半导电带，为了节省生产成本保证良好的屏蔽特性选择将绝缘层12以及绝缘屏蔽层11中的半导电橡胶绝缘屏蔽一次性从挤橡设备中生产出。

控制线芯5采用的也是分层结构第一层也是最外层同时也是和动力线芯绝缘屏蔽层11相切的记为小护套层6，由图可知控制线芯5的位置夹在两个动力线芯4和绝缘包带层3之间，控制线芯5最外层的小护套层6内切于绝缘包带层3，外切于两个不同的控制线芯5的动力线芯绝缘屏蔽层11。三个切点连成的三角形可以看做一个等边三角形。紧贴小护套层6内表面的第二层为控制线芯屏蔽层7，紧贴控制线芯屏蔽层7内表面的第三层为控制线芯总成缆，控制线芯总成缆包括3个控制线芯导体8以及包裹在三个控制线芯导体8外表面的绝缘橡胶层9，绝缘橡胶层9并未和控制线芯屏蔽层7相切，三个绝缘橡胶层9两两外切，从图上看控制线芯导体8的圆心连接起来呈一个等边三角形，该等边三角形的中心也是控制线芯总成缆的圆心。

控制线芯5的制作流程为，采用超软6类镀锡铜丝束绞，形成三个控制线芯导体8，采用挤橡设备挤包乙丙橡胶绝缘形成绝缘橡胶层9，三个绝缘橡胶层9两两外切的同时又不和控制线芯屏蔽层7相切，三个控制线芯导体8和绝缘橡胶层9组合后采用镀锡铜丝编织屏蔽，形成控制线芯屏蔽层7，最后采用高强度耐寒耐磨阻燃橡胶护套料挤包小护套形成小护套层6。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。除上述实施例外，在本实用新型的权利要求书及说明书所公开的范围内，本实用新型的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本实用新型没有详细描述的实施例也应视为本实用新型的具体实施例而在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种矿用防爆变频器柔性软电缆，具有多层结构，其特征在于，包括：

位于电缆最外层的外护套层（1），所述外护套层（1）内侧设有编织屏蔽层（2）；

所述编织屏蔽层（2）内侧设有绝缘包带层（3）；

所述绝缘包带层（3）内侧设有若干动力线芯（4）和控制线芯（5）；

所述动力线芯（4）两两外切的同时内切于绝缘包带层（3）内壁；

所述控制线芯（5）内切于绝缘包带层（3）内壁的同时外切于动力线芯（4）。

2.根据权利要求1所述的一种矿用防爆变频器柔性软电缆，其特征在于，

所述控制线芯（5）为多层结构，包括最外层的小护套层（6）；

所述小护套层（6）外切于动力线芯（4）的同时内切于绝缘包带层（3）内壁；

所述小护套层（6）内侧设有控制线芯屏蔽层（7）；

所述控制线芯屏蔽层（7）内侧设有若干控制线芯导体（8）；

所述控制线芯导体（8）外表面包裹有绝缘橡胶层（9）；

所述绝缘橡胶层（9）位于控制线芯屏蔽层（7）内侧。

3.根据权利要求2所述的一种矿用防爆变频器柔性软电缆，其特征在于，

所述控制线芯导体（8）采用超软6类镀锡铜丝束绞；

所述绝缘橡胶层（9）采用挤橡设备挤包乙丙橡胶形成；

所述控制线芯屏蔽层（7）采用镀锡铜丝编织屏蔽；

所述小护套层（6）采用高强度耐寒耐磨阻燃橡胶护套料挤包形成。

4.根据权利要求1所述的一种矿用防爆变频器柔性软电缆，其特征在于，

所述动力线芯（4）为多层结构，包括最外层的动力线芯绝缘屏蔽层（11）；

所述动力线芯绝缘屏蔽层（11）内切于绝缘包带层（3）内壁；

所述动力线芯绝缘屏蔽层（11）内侧设有绝缘层（12）；

所述绝缘层（12）包裹着动力线芯导体（10）。

5.根据权利要求4所述的一种矿用防爆变频器柔性软电缆，其特征在于，

所述动力线芯导体（10）由第5类镀锡软铜丝束绞后3组复绞再二次复绞组合而成；

所述绝缘层（12）采用乙丙橡胶绝缘；

所述动力线芯绝缘屏蔽层（11）采用半导电橡胶绝缘屏蔽；

所述半导电橡胶绝缘屏蔽上缠绕有半导电带；

所述半导电带采用镀锡金属铜丝编织屏蔽形成金属屏蔽丝；

所述金属屏蔽丝添加有高强度棉线双向螺旋缠绕。

6.根据权利要求5所述的一种矿用防爆变频器柔性软电缆，其特征在于，

所述动力线芯（4）按照8倍至10倍节径比进行绞合成缆；

所述动力线芯导体（10）上还缠绕有加强型包带；

所述乙丙橡胶绝缘和半导电橡胶绝缘屏蔽由挤橡设备一次挤出。

7.根据权利要求1所述的一种矿用防爆变频器柔性软电缆，其特征在于，

所述电缆中心采用高强度钢丝绳加强件配合若干个动力线芯（4）和控制线芯（5）组合成总成缆；

所述绝缘包带层（3）由绝缘带绕包总成缆形成；

所述编织屏蔽层（2）采用镀锡金属铜丝编织总屏蔽；

所述外护套层（1）采用挤橡设备将高强度耐寒耐磨阻燃橡胶护套料挤包形成。