一種耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電纜及其制造方法，特別是一種耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段對(duì)于清潔能源的需求越來(lái)越迫切，而我國(guó)目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要設(shè)備、技術(shù)依賴國(guó)外進(jìn)口，配件也是需要國(guó)外提供配套服務(wù)，相關(guān)的技術(shù)處于壟斷狀況，給我國(guó)風(fēng)力發(fā)電規(guī)模的擴(kuò)大、后期的維護(hù)保養(yǎng)帶來(lái)很大的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)壓力。目前控制電纜絕大部分為固定安裝在室內(nèi)控制柜內(nèi)，使用環(huán)境穩(wěn)定基本不受外界環(huán)境變化的約束，絕緣、護(hù)套材料最為常用的聚氯乙烯(PVC)。該材料耐室外氣候性能差、長(zhǎng)期移動(dòng)耐疲勞性能低，而風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要安裝在全國(guó)不同地域如:海上、高原、戈壁等不同氣候條件中且這些地域氣候變化頻繁、激烈；風(fēng)力發(fā)電最主要的一個(gè)特點(diǎn)就是風(fēng)頭葉片需要根據(jù)風(fēng)向不斷旋轉(zhuǎn)垂直對(duì)風(fēng)來(lái)保證對(duì)風(fēng)力的最大利用率和風(fēng)機(jī)設(shè)施的安全性。常規(guī)控制電纜如果長(zhǎng)期使用在這種環(huán)境下極易出現(xiàn)催化變硬最后斷裂的現(xiàn)象給風(fēng)機(jī)這種安裝條件復(fù)雜、維護(hù)困難的設(shè)備工程帶來(lái)不可估量的后果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜及其制造方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
一種耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜，其特征在于:包含導(dǎo)體、絕緣層、填充、內(nèi)護(hù)層、編織層和外護(hù)層，絕緣層設(shè)置在導(dǎo)體外側(cè)表面上，若干導(dǎo)體和填充以一根填充為中心絞合在填充上，所述內(nèi)護(hù)層、編織層和外護(hù)層均套設(shè)在導(dǎo)體和填充外側(cè)并且內(nèi)護(hù)層、編織層和外護(hù)層由內(nèi)向外依次設(shè)置。
[0005]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)體采用鍍錫銅導(dǎo)線。
[0006]進(jìn)一步地，所述絕緣層采用TPE熱塑性彈性體材料。
[0007]進(jìn)一步地，所述填充采用表皮包裹彈性材料的聚酯纖維。
[0008]進(jìn)一步地，所述內(nèi)護(hù)層和外護(hù)層采用聚氨酯彈性材料。
[0009]進(jìn)一步地，所述編織層的編織密度不小于85%。
[0010]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)體和填充分為3層，最內(nèi)層一根填充，中間6根導(dǎo)體，外層9根導(dǎo)體和3根填充混合。
[0011]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)體的絕緣層外側(cè)和填充外側(cè)均涂覆有納米級(jí)潤(rùn)滑粉劑或絕緣潤(rùn)滑油。
[0012]一種耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜的制造方法，其特征在于:將銅桿拉絲熱處理后進(jìn)行熱鍍錫，退火后進(jìn)行絞合制成需要的導(dǎo)體，采用擠壓式擠包方式將TPE彈性體材料粘結(jié)在導(dǎo)體外表面，將導(dǎo)體和填充以一根填充為中心絞合成纜并包裹上聚酯帶，采用擠壓式擠出方式將內(nèi)護(hù)套粘結(jié)在成纜表面，在內(nèi)護(hù)套外側(cè)套上編織層，最后用擠壓式擠出方式將外護(hù)套粘結(jié)在編織層外表面上。
[0013]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)體和填充絞合的節(jié)徑比為10~12倍。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果:
1、能夠承受高、低溫頻繁變化，海水鹽霧的長(zhǎng)期侵蝕，具有優(yōu)異的耐移動(dòng)疲勞性，保證了電纜使用壽命；
2、采用合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，納米潤(rùn)滑劑、潤(rùn)滑油使用于多芯導(dǎo)體之間來(lái)保證相互移動(dòng)低摩擦損耗，導(dǎo)體和填充合理布局共同絞合保證電纜具有常溫、低溫抗扭轉(zhuǎn)特性；
3、導(dǎo)體及非磁性金屬屏蔽材料的編織層采用抗腐蝕鍍層處理提高電纜整體的抗使用環(huán)境性能及電纜的抗老化使用壽命，電纜使用壽命達(dá)20年。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明的一種耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖并通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0017]一種耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜，包含導(dǎo)體1、絕緣層2、填充3、內(nèi)護(hù)層4、編織層5和外護(hù)層6，絕緣層2設(shè)置在導(dǎo)體I外側(cè)表面上，若干導(dǎo)體I和填充3以一根填充3為中心絞合在填充3上，內(nèi)護(hù)層4、編織層5和外護(hù)層6均套設(shè)在導(dǎo)體I和填充3外側(cè)并且內(nèi)護(hù)層4、編織層5和外護(hù)層6由內(nèi)向外依次設(shè)置。導(dǎo)體采用鍍錫銅導(dǎo)線。絕緣層采用TPE熱塑性彈性體材料，TPE具有良好的電氣絕緣性能，較PVC材料提高3倍以上，常規(guī)額定電壓300/500V的控制電纜電壓試驗(yàn)等級(jí)為2000V/5min，而本發(fā)明絕緣線芯之間電壓試驗(yàn)等級(jí)為4000V/5min，材料優(yōu)異的機(jī)械物理性能具有良好的彈性和韌性提高移動(dòng)性能。TPE耐溫等級(jí)一般耐低溫在-400C?90°C之間、耐嚴(yán)寒型在-55°C?90°C之間，這樣能承受高原區(qū)域晝夜溫差的變化跨度大、極南方酷熱的夏天和極北地區(qū)嚴(yán)寒的冬天等全國(guó)各種地域復(fù)雜的不同環(huán)境使用。
[0018]填充采用表皮包裹彈性材料的聚酯纖維，提高電纜的整體強(qiáng)度和耐候性。內(nèi)護(hù)層和外護(hù)層采用聚氨酯彈性材料，常規(guī)控制電纜一般采用無(wú)內(nèi)護(hù)套結(jié)構(gòu)基本只能固定敷設(shè)，如果長(zhǎng)時(shí)間移動(dòng)會(huì)出現(xiàn)編織層磨破或扎壞絕緣層而發(fā)生故障，本發(fā)明采用和外護(hù)材料一致的彈性體材料作為內(nèi)護(hù)層有效的保護(hù)絕緣線芯在長(zhǎng)期移動(dòng)扭轉(zhuǎn)過(guò)程不會(huì)被電纜內(nèi)部部件的傷害，同時(shí)聚氨酯彈性材料的內(nèi)護(hù)層和外護(hù)層耐溫等級(jí)一般耐低溫在-40°C?90°C之間、耐嚴(yán)寒型在-55°C?90°C之間。這樣能承受高原區(qū)域晝夜溫差的變化跨度大、極南方酷熱的夏天和極北地區(qū)嚴(yán)寒的冬天等全國(guó)各種地域復(fù)雜的不同環(huán)境使用；同時(shí)聚氨酯彈性材料的內(nèi)護(hù)層和外護(hù)層具有耐戶外氣候變化:紫外照射、風(fēng)吹雨淋、海水鹽霧、設(shè)備用潤(rùn)滑油等特性；并具有一定的阻燃性能能通過(guò)單根垂直燃燒試驗(yàn)。
[0019]編織采用表面鍍抗腐蝕錫的非磁性金屬絲，編織密度不小于85%。常規(guī)控制電纜編織密度為80%，適當(dāng)?shù)脑黾泳幙椕芏饶苡行岣唠娎|整體的抗電磁干擾能力。導(dǎo)體和填充分為3層，最內(nèi)層一根填充，中間6根導(dǎo)體，外層9根導(dǎo)體和3根填充混合。常規(guī)15芯采用4+11結(jié)構(gòu)，常規(guī)結(jié)構(gòu)4+11不是正規(guī)絞合結(jié)構(gòu)、相對(duì)穩(wěn)定性欠佳，1+6結(jié)構(gòu)雖然是正規(guī)絞合，但I(xiàn)芯絕緣線放在中間彎曲性能欠佳，本發(fā)明所采用的成纜結(jié)構(gòu)有效的提高電纜的穩(wěn)定性和彎曲性能，且中心的填充和3根外側(cè)的填充不單單是物理結(jié)構(gòu)上的支撐，更是中心采用高強(qiáng)度的聚酯類纖維作為加強(qiáng)部件，表皮使用和電纜同等耐溫等級(jí)的彈性材料包裹來(lái)提高電纜的整體強(qiáng)度和耐候性。導(dǎo)體的絕緣層外側(cè)和填充外側(cè)均涂覆有納米級(jí)潤(rùn)滑粉劑或絕緣潤(rùn)滑油，有效的減小多芯線各絕緣線芯之間的摩擦阻力，確保電纜在長(zhǎng)期的扭轉(zhuǎn)過(guò)程中有效的線芯相對(duì)移動(dòng)和極大減小磨損來(lái)極大提高電纜使用安全和壽命。
[0020]一種耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜的制造方法，選用符合GB/T 3953-2009規(guī)定的2.6mm外徑優(yōu)質(zhì)銅桿作為原材料，通過(guò)大拉、中拉、小拉后成為外徑0.25mm的裸銅單絲，單絲經(jīng)過(guò)一定的速度通過(guò)特定溫度區(qū)域進(jìn)行退火熱處理來(lái)改變分子排列使銅單絲具有優(yōu)越的導(dǎo)電性的同時(shí)具有柔韌性，將熱處理后的單絲進(jìn)行表面凈化處理后進(jìn)行表面熱鍍耐腐蝕的金屬錫。最后將退火鍍錫銅單絲按照一定的根數(shù)、節(jié)距進(jìn)行絞合達(dá)到符合GB/T3956-2008規(guī)定的5類鍍錫銅導(dǎo)體1.5mm2合格電阻的要求。
[0021]采用擠壓式擠包方式將TPE彈性體材料粘結(jié)在導(dǎo)體外表面，這樣絕緣層和導(dǎo)線粘結(jié)在一起的同時(shí)又可剝離，同時(shí)保證絕緣線芯的牢固性和安裝方便、可行性。將6根導(dǎo)體以一根填充為中心絞合，然后將9根導(dǎo)體和3根填充絞合繼續(xù)絞合在6根導(dǎo)體外側(cè)成纜，常規(guī)控制電纜成纜節(jié)徑比為20倍左右，本發(fā)明成纜節(jié)徑比為10?12倍加上絕緣材料為柔韌彈性體材料極大的提高了彎曲扭轉(zhuǎn)性能。然后包裹上聚酯包帶從而成纜，常規(guī)控制電纜一般采用CPP帶，本發(fā)明采用繞包聚酯帶，不論是在耐溫低級(jí)和表面光潔度能減少摩擦上都有很大提尚。
[0022]采用擠壓式擠出方式將內(nèi)護(hù)套粘結(jié)在成纜表面，在內(nèi)護(hù)套外側(cè)套上編織層，最后用擠壓式擠出方式將外護(hù)套粘結(jié)在編織層外表面上。內(nèi)、外護(hù)套均采用擠壓式擠出方式，特別內(nèi)護(hù)套才用擠壓式加工方式后能有效約束絕緣線芯滑動(dòng)的固定軌跡防止在滑動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)位或淤留長(zhǎng)度等給電纜造成致命問(wèn)題。
[0023]本說(shuō)明書(shū)中所描述的以上內(nèi)容僅僅是對(duì)本發(fā)明所作的舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容或者超越本權(quán)利要求書(shū)所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜，其特征在于:包含導(dǎo)體、絕緣層、填充、內(nèi)護(hù)層、編織層和外護(hù)層，絕緣層設(shè)置在導(dǎo)體外側(cè)表面上，若干導(dǎo)體和填充以一根填充為中心絞合在填充上，所述內(nèi)護(hù)層、編織層和外護(hù)層均套設(shè)在導(dǎo)體和填充外側(cè)并且內(nèi)護(hù)層、編織層和外護(hù)層由內(nèi)向外依次設(shè)置。2.按照權(quán)利要求1所述的耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜，其特征在于:所述導(dǎo)體采用鍍錫銅導(dǎo)線。3.按照權(quán)利要求1所述的耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜，其特征在于:所述絕緣層采用TPE熱塑性彈性體材料。4.按照權(quán)利要求1所述的耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜，其特征在于:所述填充采用表皮包裹彈性材料的聚酯纖維。5.按照權(quán)利要求1所述的耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜，其特征在于:所述內(nèi)護(hù)層和外護(hù)層采用聚氨酯彈性材料。6.按照權(quán)利要求1所述的耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜，其特征在于:所述編織層的編織密度不小于85%。7.按照權(quán)利要求1所述的耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜，其特征在于:所述導(dǎo)體和填充分為3層，最內(nèi)層一根填充，中間6根導(dǎo)體，外層9根導(dǎo)體和3根填充混合。8.按照權(quán)利要求1所述的耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜，其特征在于:所述導(dǎo)體的絕緣層外側(cè)和填充外側(cè)均涂覆有納米級(jí)潤(rùn)滑粉劑或絕緣潤(rùn)滑油。9.一種按照權(quán)利要求1所述的耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜的制造方法，其特征在于:將銅桿拉絲熱處理后進(jìn)行熱鍍錫，退火后進(jìn)行絞合制成需要的導(dǎo)體，采用擠壓式擠包方式將TPE彈性體材料粘結(jié)在導(dǎo)體外表面，將導(dǎo)體和填充以一根填充為中心絞合成纜并包裹上聚酯帶，采用擠壓式擠出方式將內(nèi)護(hù)套粘結(jié)在成纜表面，在內(nèi)護(hù)套外側(cè)套上編織層，最后用擠壓式擠出方式將外護(hù)套粘結(jié)在編織層外表面上。10.按照權(quán)利要求9所述的制造方法，其特征在于:所述導(dǎo)體和填充絞合的節(jié)徑比為10-12 倍。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種耐低溫抗扭轉(zhuǎn)多芯風(fēng)能控制電纜及其制造方法，包含導(dǎo)體、絕緣層、填充、內(nèi)護(hù)層、編織層和外護(hù)層，絕緣層設(shè)置在導(dǎo)體外側(cè)表面上，若干導(dǎo)體和填充以一根填充為中心絞合在填充上，所述內(nèi)護(hù)層、編織層和外護(hù)層均套設(shè)在導(dǎo)體和填充外側(cè)并且內(nèi)護(hù)層、編織層和外護(hù)層由內(nèi)向外依次設(shè)置。本發(fā)明能夠承受高、低溫頻繁變化，海水鹽霧的長(zhǎng)期侵蝕，具有優(yōu)異的耐移動(dòng)疲勞性，保證電纜使用壽命。
【IPC分類】H01B7/28, H01B7/18, H01B7/29, H01B7/02, H01B13/00, H01B7/17
【公開(kāi)號(hào)】CN105185445
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510651203
【發(fā)明人】徐鵬飛, 顧小剛, 解向前, 陳暉 , 曹志
【申請(qǐng)人】中天科技裝備電纜有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年10月10日