TWM471662U

TWM471662U - 聚氯乙烯輕量電纜

Info

Publication number: TWM471662U
Application number: TW102218254U
Authority: TW
Inventors: Wen-Bin Su
Original assignee: Dah San Electric Wire & Cable Corp
Priority date: 2013-09-30
Filing date: 2013-09-30
Publication date: 2014-02-01

Description

聚氯乙烯輕量電纜

本創作係關於一種聚氯乙烯輕量電纜及其製法，尤指一種可提供含有多孔結構之被覆體所形成之電纜。

隨著科技日益進步及現代化的快速發展，電力使用已成為在生活中無時無刻且不可或缺的基本需求，人們對於電力的需求使用量也隨之不斷俱增，因此，要透過建立更多的電纜設施以將電力供應至城市及鄉村的各個任何角落，並提供一個電力普及完善的生活環境。依據使用用途的不同，電纜可區分為電力電纜或通訊電纜等，或是依據輸送電壓的不同，電纜可區分為低壓、中壓或高壓電纜等，其主要結構不外是透過絕緣體包覆導體外側，使導體進行電力傳輸。

已知技術中，如中華民國公告專利第M301390號，係為一種電線、電纜之組合結構，主要包括：金屬導體(銅)及包覆於該金屬導體成同心圓狀之絕緣層、被覆等部份，其中該絕緣層及被覆層係由PVC粉、非鉛系安定劑、高嶺土、可塑劑以及適量之著色劑…，藉由該非鉛系安定劑之應用，可有效避免電線、電纜於生產或使用時造成鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴聯苯、多溴聯苯醚等金屬成份外逸，防止對人體之傷害及環境之污染。此外，另一中華民國公告專利第380878號，係提供一種電線、電纜結構改良，其中包括：金屬導體及包覆於金屬導體外圍之PVC絕緣層。PVC絕緣層包括PVC樹脂、高嶺土、可塑劑及不含鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴聯苯及多溴聯苯醚之鈣鋅安定劑、非溴系阻燃劑及高效能抑煙劑，使其在使用或遇高溫燃燒時不會釋放出危害性物質並可有效避免電線及電纜遇高溫後持續燃燒，且可大量減少黑煙及腐蝕性氣體產生，進而增加人員逃生及求生機會。

此外，另一中華民國公告專利第417115號，係揭示一種建築通風管應用上所用改良通訊電纜，包括：芯材，包括至少一輸送媒質，各該至少一輸送媒質係以實質上純高密度聚乙烯形成的主要絕緣加以包容；外套，包圍該芯材，並由聚偏二氟乙烯(PVDF)組成物所形成；以及中間材料，介置於該芯材和該外套之外，該中間材料具有高溫安定性，構成在電氣上分離該芯材和該外套；其特徵為，該主要絕緣、該外套和該中間材料，係形成並合作構成，使該電纜通過標準通風管電纜燃燒試驗，而且該電纜符合TIA/EIA標準568A之5級電氣要件者。

上述習知電線、電纜結構的改良中，主要為採用非鉛系安定劑或鈣鋅安定劑以減少電線或電纜對人體傷害或環境汙染；或者，使各導體由高密度聚乙烯形成主要絕緣，並作為具有優異電氣性質之通訊電纜。然而，習知技術主要都是對於聚氯乙烯的組成份進行改良，以達到減少人體傷害、減少環境污染或提升耐熱性之目的，對於在減輕電纜重量方面則沒有提供任何幫助或改良；此外，隨著所需輸送的電壓增加，電纜所需的厚度及重量也都會隨之增加，因此，急需發展出一種具有輕量化電纜，其除了要使電纜符合各項法定的標準規範，更可以藉由電纜重量減輕以提供電纜搬運及裝設的便利性，並進而減少所需原料用量，以達到降低電纜的生產成本、環保減量、愛護地球之行動。

本創作之主要目的係在提供一種聚氯乙烯輕量電纜，使電纜具有多孔結構之被覆體，並在符合各項法定標準規範下，使其藉由減輕電纜重量以提供電纜搬運及裝設的便利性，進而減少所需原料用量以達到降低電纜的生產成本。

為達成上述目的，本創作之一種聚氯乙烯輕量電纜，包括：一導體；一絕緣體，該絕緣體為包覆於該導體外側；以及一被覆體，該被覆體為含有複數個孔洞之一多孔結構，該被覆體為包覆於該絕緣體外側，並使該絕緣體夾設於該導體及該被覆體之間。

於本創作之聚氯乙烯輕量電纜中，相較於該聚氯乙烯樹脂之比重可為1.35g/cm³ 至1.50g/cm³ ，該被覆體之比重可為1.30g/cm³ 以下，較佳為該被覆體之比重可為1.10g/cm³ 至1.25g/cm³ 。

於本創作之聚氯乙烯輕量電纜中，該被覆體為含有複數個孔洞之一多孔結構，其中，該被覆體之孔隙率可為3至20體積百分比，較佳為該被覆體之孔隙率可為約15體積百分比；此外，該些孔洞之直徑可為10微米至300微米，且該些孔洞可具有一均勻尺寸及一斷面均勻分佈。

於本創作之聚氯乙烯輕量電纜中，該電纜之結構或形態可依據使用者的需求而任意變化，任何習知的電纜結構或規格都可以被認定為本創作之範疇內，本創作並未侷限於此；其中，該導體可為單線導電線材或多股線導電線材，導體之材質可以為銅、銀、或鋁等各種導電性材料，且導體可藉由一併排方式、一絞合方式、或一螺旋方式排列，並沿著軸向方向延伸。此外，於前述本創作之聚氯乙烯輕量電纜中，該被覆體內可包覆有1組至7組的該絕緣體及該導體，即一般所稱的一芯電纜、二芯電纜、三芯電纜、四芯電纜、五芯電纜、六芯電纜及七芯電纜。

於本創作之聚氯乙烯輕量電纜中，該絕緣體之結構或組成可依據使用者的需求而任意變化，任何習知的絕緣體結構或組成都可以被認定為本創作之範疇內，本創作並未侷限於此；其中，該絕緣體可為一實心結構之聚氯乙烯樹脂。此外，於前述本創作之聚氯乙烯輕量電纜中，該電纜外型可依據使用者的需求而任意變化，任何習知的電纜外型都可以被認定為本創作之範疇內，本創作並未侷限於此；其中，該聚氯乙烯輕量電纜可為一圓形外型、或一扁平外型。

於本創作之聚氯乙烯輕量電纜中，更包括一填充物，該填充物可夾設於該絕緣體及該被覆體之間。此外，該填充物之組成或形態可依據使用者的需求而任意變化，任何習知的電纜結構都可以被認定為本創作之範疇內，本創作並未侷限於此；其中，該填充物之材質可以為聚氯乙烯樹脂、聚丙烯紗線、麻紗、或其它類似物，用以支撐該絕緣體及該被覆體之間的空隙。

於本創作之聚氯乙烯輕量電纜中，該聚氯乙烯輕量電纜之各項性質或規格均符合中華民國國家標準CNS 3301之600V聚氯乙烯絕緣及被覆電纜(VV)之標準，或/及符合中華民國國家標準CNS 4898之控制電纜之標準，此外，該聚氯乙烯輕量電纜可適用於符合CNS 3301或CNS 4898規範之600V或以下之電壓。於本創作之一態樣中，該聚氯乙烯輕量電纜符合中華民國國家標準CNS 3301之600V聚氯乙烯絕緣及被覆電纜(VV)之標準，其中，被覆體的抗拉強度為1.02kgf/mm² 以上，伸長率為120%以上。於本創作之另一態樣中，該聚氯乙烯輕量電纜符合中華民國國家標準CNS 4898之控制電纜之標準，其中，被覆體的抗拉強度為1.02kgf/mm² 以上，伸長率為120%以上。

綜上所述，根據本創作之聚氯乙烯輕量電纜及其製法，可使電纜具有多孔結構之被覆體，並在符合各項法定標準規範下，使其藉由減輕電纜重量以提供電纜搬運及裝設的便利性，進而減少所需原料用量以達到降低電纜的生產成本，以及環保減量、愛護地球之行動。

20,30,40‧‧‧導體

21,31,41‧‧‧絕緣體

22,32,42‧‧‧被覆體

23,33,43‧‧‧多孔結構

34‧‧‧填充物

圖1係為本創作聚氯乙烯輕量電纜之製作流程圖。

圖2A及圖2B係為本創作實施例1之聚氯乙烯輕量電纜之示意圖。

圖3A至圖3C係為本創作實施例2之聚氯乙烯輕量電纜之示意圖。

圖4A至圖4D係為本創作實施例3之聚氯乙烯輕量電纜之示意圖。

以下係藉由特定的具體實施例說明本創作之實施方式，熟習此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地了解本創作之其他優點與功效。本創作亦可藉由其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可針對不同觀點與應用，在不悖離本創作之精神下進行各種修飾與變更。

製備例

請參考圖1，係為本創作聚氯乙烯輕量電纜之製作流程圖。如圖1所示，在聚氯乙烯輕量電纜之製作步驟包括：提供主原料及副原料，該主原料包括聚氯乙烯樹脂、可塑劑及填充劑；置入高速混合機以攪拌至混合均勻，提供造粒機，使該混合均勻的混合物藉由該造粒機以形成混合粒；以及提供單螺桿押出機、導體及絕緣體，使該混合粒藉由該單螺桿押出機以形成具有多孔結構之被覆體，且該被覆體內包覆有該導體及該絕緣體，該絕緣體夾設於該導體及該被覆體之間。

於本創作之準備例中，依據上述聚氯乙烯輕量電纜之製作方法分別形成一實驗組及一對照組，其中，實驗組為具有多孔結構之被覆體，對照組為一般實心結構之被覆體。

接著，依照中華民國國家標準CNS 3301及CNS 4898之標準規範，將上述聚氯乙烯輕量電纜之製作方法所形成的被覆體進行各項測試。請參考表1為聚氯乙烯輕量電纜之性質測試結果，結果顯示，相較於不含多孔結構之對照組的電纜被覆體比重為1.42g/cm³ ，在本創作實驗組的電纜被覆體比重低於對照組，表示經由本創作聚氯乙烯輕量電纜之製作方法可使聚氯乙烯樹脂形成具有多孔結構的被覆體，並使被覆體的比重由原本聚氯乙烯樹脂的1.42g/cm³ 下降為1.17g/cm³ ，藉此達到輕量化、便於搬運或裝設、減少原料使用量及成本等各項益處。

在表1所示的抗張強度之測試結果中，實驗組之老化前抗張強度為1.40kg/mm² ，符合老化前抗張強度大於1.02kg/mm² 之CNS標準規範；實驗組之老化後殘率為95.7%，符合老化後殘率大於85%之CNS標準規範；實驗組之耐油殘率為87.9%，符合耐油殘率大於80%之CNS標準規範；因此，由測試結果顯示，經由本創作聚氯乙烯輕量電纜之製作方法所形成電纜之抗張強度均可以符合CNS標準規範。

此外，在表1所示的伸長率之測試結果中，實驗組之老化前伸長率為212%，符合老化前伸長率大於120%之CNS標準規範；實驗組之老化後殘率為84.9%，符合老化後殘率大於80%之CNS標準規範；實驗組之耐油殘率為77.8%，符合耐油殘率大於60%之CNS標準規範；因此，由測試結果顯示，經由本創作聚氯乙烯輕量電纜之製作方法所形成電纜之伸長率均可以符合CNS標準規範。

據此，依據表1聚氯乙烯輕量電纜之性質測試結果顯示，經由本創作聚氯乙烯輕量電纜之製作方法將可使聚氯乙烯樹脂形成具有多孔結構的被覆體，並可在其各項性質均符合CNS標準規範下，使被覆體的比重大幅下降，藉此達到電纜輕量化、便於搬運或裝設、減少原料使用量及成本之各項益處。

實施例1

請參考圖2A及圖2B，係為本創作實施例1之聚氯乙烯輕量電纜之示意圖。如圖2A及2B所示，其為根據前述準備例所載聚氯乙烯輕量電纜之製作方法所形成之聚氯乙烯輕量電纜，包括：一導體20；一絕緣體21，該絕緣體21為包覆於該導體20外側；以及一被覆體22，該被覆體22為含有複數個孔洞之多孔結構23，該被覆體22為包覆於該絕緣體21外側，並使該絕緣體21夾設於該導體20及該被覆體22之間。其中，如圖2A所示，該被覆體22內包覆有2組絕緣體21 及導體20，即為二芯電纜；如圖2B所示，該被覆體22內包覆有3組絕緣體21及導體20，即為三芯電纜。

於上述實施例1之聚氯乙烯輕量電纜中，該被覆體22之孔隙率為為約15體積百分比，該些孔洞之直徑為10微米至300微米，且該些孔洞可具有一均勻尺寸及一斷面均勻分佈，該導體20可為銅金屬材質之單線導電線材；此外，該絕緣體21為一實心結構之聚氯乙烯樹脂，且該聚氯乙烯輕量電纜為一扁平外型，即為一般市面所稱的平形600V聚氯乙烯絕緣及被覆電纜(簡稱VVF電纜)。

實施例2

請參考圖3A至圖3C，係為本創作實施例2之聚氯乙烯輕量電纜之示意圖。實施例2與前述實施例1所述之聚氯乙烯輕量電纜大致相同，其不同之處在於，實施例1之聚氯乙烯輕量電纜為一扁平外型，而實施例2之聚氯乙烯輕量電纜為一圓形外型。

請參考圖3A至圖3C，係為本創作實施例2之聚氯乙烯輕量電纜之示意圖。如3A至圖3C所示，其亦為根據前述準備例所載聚氯乙烯輕量電纜之製作方法所形成之聚氯乙烯輕量電纜，包括：一導體30；一絕緣體31，該絕緣體31為包覆於該導體30外側；以及一被覆體32，該被覆體32為含有複數個孔洞之多孔結構33，該被覆體32為包覆於該絕緣體31外側，並使該絕緣體31夾設於該導體30及該被覆體32之間；此外，更可以包括一填充物34，例如，聚氯乙烯樹脂、聚丙烯紗線、麻紗、或其它類似物，用以支撐該絕緣體31及該被覆體32之間的空隙。

於上述實施例2之聚氯乙烯輕量電纜中，即為一般所稱的控制電纜(簡稱CVV電纜)，如圖3A所示，該被覆體32內包覆有2組絕緣體31及導體30，即為二芯電纜；如圖3B所示，該被覆體32內包覆有3組絕緣體31及導體30，即為三芯電纜；如圖3C所示，該被覆體32內包覆有4組絕緣體31及導體30，即為四芯電纜。

實施例3

請參考圖4A至圖4D，係為本創作實施例3之聚氯乙烯輕量電纜之示意圖。實施例3與前述實施例2所述之聚氯乙烯輕量電纜大致相同，其不同之處在於，實施例2之聚氯乙烯輕量電纜為含有一填充物以支撐該絕緣體及該被覆體之間的空隙，而實施例3之聚氯乙烯輕量電纜為該被覆體為直接包覆於該絕緣體外側，且在該絕緣體及該被覆體之間不含有一填充物。

請參考圖4A至圖4D，係為本創作實施例3之聚氯乙烯輕量電纜之示意圖。如4A至圖4D所示，其亦為根據前述準備例所載聚氯乙烯輕量電纜之製作方法所形成之聚氯乙烯輕量電纜，包括：一導體40；一絕緣體41，該絕緣體41為包覆於該導體40外側；以及一被覆體42，該被覆體42為含有複數個孔洞之多孔結構43，該被覆體42為包覆於該絕緣體41外側，並使該絕緣體41夾設於該導體40及該被覆體42之間。

於上述實施例3之聚氯乙烯輕量電纜中，即為一般市面所稱的600V聚氯乙烯絕緣及被覆電纜(簡稱VV電纜)，如圖4A所示，該被覆體42內包覆有1組絕緣體41及導體40，即為一芯電纜；如圖4B所示，該被覆體42內包覆有2組絕緣體41及導體40，即為二芯電纜；如圖4C所示，該被覆體42內包覆有3組絕緣體41及導體40，即為三芯電纜；如圖4D所示，該被覆體42內包覆有4組絕緣體41及導體40，即為四芯電纜。

上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本創作所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

20‧‧‧導體

21‧‧‧絕緣體

22‧‧‧被覆體

23‧‧‧多孔結構

Claims

一種聚氯乙烯輕量電纜，包括：一導體；一絕緣體，該絕緣體係包覆於該導體外側；以及一被覆體，該被覆體係為含有複數個孔洞之一多孔結構，該被覆體係包覆於該絕緣體外側，並使該絕緣體夾設於該導體及該被覆體之間。
如申請專利範圍第1項所述之聚氯乙烯輕量電纜，其中，該被覆體之比重係為1.30g/cm³ 以下。
如申請專利範圍第1項所述之聚氯乙烯輕量電纜，其中，該被覆體之比重係為1.10g/cm³ 至1.25g/cm³ 。
如申請專利範圍第1項所述之聚氯乙烯輕量電纜，其中，該被覆體之孔隙率係為3至20體積百分比。
如申請專利範圍第1項所述之聚氯乙烯輕量電纜，其中，該些孔洞之直徑係為10微米至300微米。
如申請專利範圍第1項所述之聚氯乙烯輕量電纜，其中，該些孔洞係具有一均勻尺寸及一斷面均勻分佈。
如申請專利範圍第1項所述之聚氯乙烯輕量電纜，其中，該導體係為單線導電線材或多股線導電線材。
如申請專利範圍第1項所述之聚氯乙烯輕量電纜，其中，該被覆體內係包覆有1組至7組的該絕緣體及該導體。
如申請專利範圍第1項所述之聚氯乙烯輕量電纜，其中，該導體係藉由一併排方式、一絞合方式、或一螺旋方式排列，並沿著軸向方向延伸。
如申請專利範圍第1項所述之聚氯乙烯輕量電纜，其中，該絕緣體係為一實心結構之聚氯乙烯樹脂。
如申請專利範圍第1項所述之聚氯乙烯輕量電纜，其中，該聚氯乙烯輕量電纜係為一圓形外型、或一扁平外型。
如申請專利範圍第1項所述之聚氯乙烯輕量電纜，更包括一填充物，該填充物係夾設於該絕緣體及該被覆體之間。
如申請專利範圍第1項所述之聚氯乙烯輕量電纜，其中，該聚氯乙烯輕量電纜係符合中華民國國家標準CNS 3301之600V聚氯乙烯絕緣及被覆電纜(VV)之標準。
如申請專利範圍第1項所述之聚氯乙烯輕量電纜，其中，該聚氯乙烯輕量電纜係符合中華民國國家標準CNS 4898之控制電纜之標準。
如申請專利範圍第13或14項所述之聚氯乙烯輕量電纜，其中，該聚氯乙烯輕量電纜係適用於符合CNS 3301或CNS 4898規範之600V或以下之電壓。