一種超低溫電纜的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種超低溫電纜，包括至少一組屏蔽絕緣芯線，所述屏蔽絕緣芯線包括導(dǎo)體和依次包裹在所述導(dǎo)體外的半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽層、耐高壓絕緣層、外半導(dǎo)電層和金屬絲編織層；所述多芯屏蔽絕緣芯線均包裹在不銹鋼絲總屏蔽層內(nèi)，所述總屏蔽層外還包裹有外護(hù)層，所述耐高壓絕緣層為擠出型FEP材質(zhì)，所述導(dǎo)體為多股軟銅導(dǎo)體采用小節(jié)距絞合而成，且每股軟銅導(dǎo)體外均有金屬鍍層，該金屬鍍層的材質(zhì)可以為錫或銀等金屬。通過(guò)選用FEP并合理利用其優(yōu)點(diǎn)，使本發(fā)明提供的超低溫電纜能滿足比國(guó)外相同產(chǎn)品更苛刻的考核要求，更能滿足?200℃的環(huán)境下，最小彎曲半徑≤0.4m，長(zhǎng)期耐受10kV工作電壓的苛刻使用要求。
【專利說(shuō)明】
一種超低溫電纜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及了一種電纜，尤其涉及了一種超低溫電纜，屬于特種電纜生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]超低溫電纜通常指能耐-1OOtC以上低溫的電纜，主要在氟利昂(?-160°c)、液化天然氣(?_160°C)、液氮(?_200°C)、液氦(?_270°C)等環(huán)境下工作，屬高技術(shù)產(chǎn)品。
[0003]隨清潔能源液化天然氣(LNG)的大量使用，以及我國(guó)第一艘16萬(wàn)立方LNG船下水后，又有多艘LNG船舶在設(shè)計(jì)及建造中，對(duì)超低溫電纜形成了新的市場(chǎng)需求。但目前LNG船用超低溫電纜市場(chǎng)全由國(guó)外產(chǎn)品占據(jù)，包括大型岸基存儲(chǔ)罐、城市配送栗站所需的超低溫電纜。這類超低溫電纜因產(chǎn)品的技術(shù)難度大、準(zhǔn)入門檻要求高，國(guó)內(nèi)尚無(wú)企業(yè)掌握超低溫電纜的相關(guān)技術(shù)，更無(wú)法提供合格產(chǎn)品。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種超低溫電纜，通過(guò)選用FEP并合理利用其優(yōu)點(diǎn)，解決電纜的耐超低溫、最小彎曲半徑<0.4m及耐高壓特性的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題，同時(shí)也解決了國(guó)外技術(shù)生產(chǎn)效率低，質(zhì)量控制難的技術(shù)問(wèn)題。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種超低溫電纜，包括至少一組屏蔽絕緣芯線，所述屏蔽絕緣芯線包括導(dǎo)體和依次包裹在所述導(dǎo)體外的半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽層、耐高壓絕緣層、外半導(dǎo)電層和金屬絲編織層;所述多芯屏蔽絕緣芯線均包裹在不銹鋼絲總屏蔽層內(nèi)，所述總屏蔽層外還包裹有外護(hù)層，所述耐高壓絕緣層采用FEP材質(zhì)低應(yīng)力擠出，防止低溫環(huán)境下電纜絕緣開裂導(dǎo)致電纜損壞，所述導(dǎo)體為多股軟銅導(dǎo)體采用小節(jié)距絞合而成，且每股軟銅導(dǎo)體外均設(shè)置有金屬鍍層，該金屬鍍層的材質(zhì)可以為錫或銀等金屬。
[0006]前述的一種超低溫電纜，其特征在于:所述半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽層采用半導(dǎo)電氟塑料帶繞包或半導(dǎo)電氟塑料直接擠制。
[0007]前述的一種超低溫電纜，其特征在于:所述外半導(dǎo)電層和金屬絲編織層共同組成復(fù)合外屏蔽層，且所述外半導(dǎo)電層采用半導(dǎo)電氟塑料帶繞包或半導(dǎo)電氟塑料直接擠制;所述金屬絲編織層采用不銹鋼絲編織，編織密度多85%。
[0008]前述的一種超低溫電纜，其特征在于:所述外護(hù)層的材質(zhì)采用氟塑料FEP或PTFE帶。
[0009]前述的一種超低溫電纜，其特征在于:所述總屏蔽層內(nèi)包裹有兩組以上屏蔽絕緣芯線，且所述總屏蔽層采用不銹鋼絲編織，編織密度多85%。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
1、通過(guò)選用FEP并合理利用其優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)電纜的耐超低溫、最小彎曲半徑<0.4m及耐高壓特性，完全區(qū)別于目前國(guó)際上采用的TPFE薄膜帶繞包技術(shù)，最小彎曲半徑同樣也優(yōu)于國(guó)外技術(shù)的0.5m;
2、通過(guò)采用至少一組屏蔽絕緣芯線，其中導(dǎo)體為金屬鍍層多股絞合軟銅導(dǎo)體，F(xiàn)EP/PTFE半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽層，一次低應(yīng)力擠出型FEP絕緣層，以及FEP/PTFE外半導(dǎo)電層加不銹鋼絲編織層組成的復(fù)合屏蔽層，F(xiàn)EP/PTFE外護(hù)層，使本發(fā)明的電纜具有如下優(yōu)勢(shì):
(a)長(zhǎng)期額定工作溫度范圍為:200?-200°C;
(b)長(zhǎng)期額定工作電壓:10kV;
(。)最小彎曲半徑<0.4111;
3、提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，同時(shí)降低產(chǎn)品的質(zhì)量控制難度，設(shè)定繞包帶厚0.20mm，繞包平均速度lm/min;擠出平均速度5m/min;絕緣平均厚度3mm，經(jīng)計(jì)算單絕緣的生產(chǎn)效率至少可提高37.5倍。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明一種超低溫電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面將結(jié)合說(shuō)明書附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0013]如圖1所示，一種超低溫電纜，包括至少一組屏蔽絕緣芯線，所述屏蔽絕緣芯線包括導(dǎo)體I和依次包裹在所述導(dǎo)體I外的半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽層2、耐高壓絕緣層3、外半導(dǎo)電層4和金屬絲編織層5;所述多芯屏蔽絕緣芯線均包裹在不銹鋼絲總屏蔽層6內(nèi)，所述總屏蔽層6外還包裹有外護(hù)層7。
[0014]耐高壓絕緣層3為擠出型FEP材質(zhì)，耐高壓設(shè)計(jì)的氟塑料FEP絕緣層3，除依據(jù)FEP材質(zhì)的耐電強(qiáng)度設(shè)計(jì)外，也應(yīng)考慮減小FEP絕緣的內(nèi)應(yīng)力設(shè)計(jì)。絕緣擠制過(guò)程中常因拉伸出現(xiàn)取向內(nèi)應(yīng)力、厚壁絕緣快速冷卻產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力以及金屬導(dǎo)體與FEP絕緣熱脹系數(shù)相差大收縮不均勻而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力等。因此低應(yīng)力設(shè)計(jì)主要包括:FEP材料的拉伸比、擠出速度、擠出后的冷卻速度等，要設(shè)計(jì)得比常規(guī)來(lái)的低。保證低溫條件下的耐高壓、耐彎曲，同時(shí)大幅提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，降低產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量控制難度。
[0015]所述導(dǎo)體I為多股軟銅導(dǎo)體絞合而成，且每股軟銅導(dǎo)體外均有金屬鍍層，該金屬鍍層的材質(zhì)可以為錫或銀等金屬。所述絞合導(dǎo)體采用多股小節(jié)距絞合的柔性設(shè)計(jì)，進(jìn)一步提高低溫下電纜的耐彎曲性能，實(shí)現(xiàn)最小彎曲半徑<0.4m。軟銅導(dǎo)體單絲外徑通?？梢罁?jù)電纜截面大小控制在0.1?0.5_之間，采用小節(jié)距方式絞合，以提高絞合導(dǎo)體的整體柔軟性；同時(shí)降低電纜絕緣擠制時(shí)的內(nèi)應(yīng)力以及電纜彎曲中絕緣遭受的擠壓應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)擠出型FEP絕緣料可用于超低溫電纜。
[0016]所述半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽層2采用半導(dǎo)電FEP薄層擠出外還可采用半導(dǎo)電PTFE帶繞包，以提高電纜的耐高壓性能，同時(shí)也滿足電纜的柔性設(shè)計(jì)要求。
[0017]采用氟塑料FEP/PTFE外半導(dǎo)電層4加金屬絲編織層5共同組成的復(fù)合外屏蔽層，夕卜半導(dǎo)電層4除采用半導(dǎo)電FEP薄層擠出外還可采用PTFE半導(dǎo)電帶繞包，以滿足電纜的整體柔軟性要求，同時(shí)還可提高電纜的整體耐電性能。金屬絲編織層5采用不銹鋼絲編織而成，不銹鋼絲單絲直徑通?？刂圃?.1?0.5mm之間，編制密度多85%，可獲得合適的電纜柔軟性。
[0018]當(dāng)屏蔽絕緣芯線達(dá)到2組及以上時(shí)，金屬絲總屏蔽層6采用不銹鋼絲編織而成，不銹鋼絲單絲直徑通?？刂圃?.2?Imm之間，編制密度多85%，以滿足電纜的柔性設(shè)計(jì)要求。
[0019]包覆金屬絲總屏蔽層6外的氟塑料外護(hù)層7，采用FEP擠出或PTFE帶繞包。并相應(yīng)控制外護(hù)層的厚度，使整根電纜符合柔性設(shè)計(jì)要求。
[0020]綜上所述，本發(fā)明提供的一種可用于超低溫環(huán)境下的高壓電纜，通過(guò)小外徑導(dǎo)體單絲、小節(jié)距絞合導(dǎo)體;薄外半導(dǎo)電層;減應(yīng)力耐高壓FEP絕緣設(shè)計(jì);小外徑單絲不銹鋼編織屏蔽等材質(zhì)的恰當(dāng)選擇和相匹配的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使本發(fā)明的電纜能夠長(zhǎng)期工作于200?-200°C，額定工作電壓10kV，最小彎曲半徑<0.4m的苛刻環(huán)境，包括氟利昂環(huán)境。
[0021]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種超低溫電纜，其特征在于:包括至少一組屏蔽絕緣芯線，所述屏蔽絕緣芯線包括導(dǎo)體(I)和依次包裹在所述導(dǎo)體(I)外的半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽層(2)、耐高壓絕緣層(3)、外半導(dǎo)電層(4)和金屬絲編織層(5);所述多芯屏蔽絕緣芯線均包裹在不銹鋼絲總屏蔽層(6)內(nèi)，所述總屏蔽層(6)外還包裹有外護(hù)層(7)，所述耐高壓絕緣層(3)采用FEP材質(zhì)低應(yīng)力擠出，防止低溫環(huán)境下電纜絕緣開裂導(dǎo)致電纜損壞，所述導(dǎo)體(I)為多股軟銅導(dǎo)體采用小節(jié)距絞合而成，且每股軟銅導(dǎo)體外均有金屬鍍層，該金屬鍍層的材質(zhì)可以為錫或銀等金屬。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超低溫電纜，其特征在于:所述半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽層(2)采用半導(dǎo)電氟塑料帶繞包或半導(dǎo)電氟塑料直接擠制。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超低溫電纜，其特征在于:所述外半導(dǎo)電層(4)和金屬絲編織層(5)共同組成復(fù)合外屏蔽層，且所述外半導(dǎo)電層(4)采用半導(dǎo)電氟塑料帶繞包或半導(dǎo)電氟塑料直接擠制;所述金屬絲編織層(5)采用不銹鋼絲編織，編織密度多85%。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種超低溫電纜，其特征在于:所述外護(hù)層(7)的材質(zhì)采用氟塑料FEP或PTFE帶。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種超低溫電纜，其特征在于:所述總屏蔽層(6)內(nèi)包裹有兩組以上屏蔽絕緣芯線，且所述總屏蔽層(6)采用不銹鋼絲編織，編織密度多85%。
【文檔編號(hào)】H01B7/04GK106057295SQ201610567338
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月19日
【發(fā)明人】錢科, 朱華山, 王開宇, 田廣毅, 程宏英, 段晉, 閔莉
【申請(qǐng)人】江蘇永鼎電氣有限公司