抗超低溫電纜的制作方法
【專利摘要】一種抗超低溫電纜，導(dǎo)體外擠制聚酰亞胺絕緣層構(gòu)成絕緣線芯，至少一根絕緣線芯外設(shè)有包括至少一級(jí)珠光砂復(fù)合填充層的抗低溫層，所述抗低溫層外擠包聚酰亞胺護(hù)套,所述聚酰亞胺護(hù)套外設(shè)有聯(lián)鎖鎧裝層。本實(shí)用新型的抗超低溫電纜不僅能夠更好地適應(yīng)低溫甚至超低溫環(huán)境的使用需要，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可在-60℃～-200℃的超低溫環(huán)境溫度范圍內(nèi)同時(shí)兼具電能傳輸和儀表數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸。
【專利說明】抗超低溫電纜

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電纜制造【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種抗超低溫電纜，這種電纜尤其適用于在環(huán)境溫度范圍為-60°c?200°C的電能傳輸及儀表數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸。

【背景技術(shù)】
[0002]目前常規(guī)電纜的環(huán)境溫度最低可耐_15°C，敷設(shè)溫度不低于0°C，電纜所用的硅橡膠、氟塑料的固定敷設(shè)溫度為_60°C，由于我國(guó)地域廣闊，相當(dāng)多的地域要求傳輸電能及控制線路的電纜能夠耐-100°C及以上的超低溫，超低溫電纜目前國(guó)內(nèi)鮮有生產(chǎn)。而且，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和建設(shè)的快速發(fā)展，對(duì)工業(yè)電纜技術(shù)水平的要求越來越高，尤其是在高寒地帶，電纜的絕緣、護(hù)套常發(fā)生開裂，造成短路、停電、控制誤動(dòng)作、通信中斷等事故頻繁發(fā)生，給社會(huì)和人身財(cái)產(chǎn)造成極大的危害。而現(xiàn)階段我國(guó)對(duì)低于_60°C的電纜主要靠進(jìn)口，進(jìn)口的電纜如通過空氣制液氮過程實(shí)現(xiàn)，能在如此大跨度的溫度范圍內(nèi)正常工作的電纜的制造技術(shù)一直是為世界公認(rèn)的大型復(fù)雜技術(shù)工程。因此，設(shè)計(jì)一種抗超低溫電纜產(chǎn)品將填補(bǔ)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上現(xiàn)階段抗超低溫電纜的空白。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型的目的在于提供一種可在超低溫的環(huán)境溫度范圍內(nèi)進(jìn)行電能傳輸和儀表數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)目钩蜏仉娎|。
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種抗超低溫電纜導(dǎo)體I外擠制聚酰亞胺絕緣層2構(gòu)成絕緣線芯，至少一根絕緣線芯外設(shè)有包括至少一級(jí)珠光砂復(fù)合填充層的抗低溫層，所述抗低溫層外擠包聚酰亞胺護(hù)套8，所述聚酰亞胺護(hù)套8外設(shè)有聯(lián)鎖鎧裝層9。
[0005]進(jìn)一步，所述抗低溫層由內(nèi)至外包括珠光砂一級(jí)復(fù)合填充層3、聚酰亞胺一級(jí)包帶層4、珠光砂二級(jí)復(fù)合填充層5、聚酰亞胺二級(jí)包帶層6、珠光砂三級(jí)復(fù)合填充層7。
[0006]進(jìn)一步，所述抗低溫層由內(nèi)至外包括珠光砂一級(jí)復(fù)合填充層3、聚酰亞胺一級(jí)包帶層4、珠光砂二級(jí)復(fù)合填充層5。
[0007]進(jìn)一步，所述抗超低溫電纜包括3根絕緣線芯，所述的導(dǎo)體I為多根圓形線緊壓絞合而成。
[0008]進(jìn)一步，所述的聯(lián)鎖鎧裝層9為鋁合金帶聯(lián)鎖鎧裝層。
[0009]進(jìn)一步，所述的聚酰亞胺一級(jí)包帶層4為在珠光砂一級(jí)復(fù)合填充層3外繞包雙層的聚酰亞胺包帶。
[0010]進(jìn)一步，所述的聚酰亞胺二級(jí)包帶層6為在珠光砂二級(jí)復(fù)合填充層5外繞包雙層的聚酰亞胺包帶。
[0011]本實(shí)用新型的抗超低溫電纜不僅能夠更好地適應(yīng)低溫甚至超低溫環(huán)境的使用需要，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)新穎。可在-60°C?-200°c的超低溫環(huán)境溫度范圍內(nèi)同時(shí)兼具電能傳輸和儀表數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸。本實(shí)用新型的電纜相比現(xiàn)有技術(shù)突出的優(yōu)點(diǎn)是:
[0012]1、采用包括至少一級(jí)珠光砂復(fù)合填充層的抗低溫層，可以保證在環(huán)境溫度較低時(shí)，電纜內(nèi)部運(yùn)行溫度接近常溫，有效解決了電纜的絕緣、護(hù)套在高寒地帶常發(fā)生開裂的問題，防止了由此引發(fā)的短路、停電、控制誤動(dòng)作、通信中斷等事故的頻繁發(fā)生。
[0013]2、采用珠光砂復(fù)合材料多級(jí)填充，珠光砂不僅具有導(dǎo)熱系數(shù)低的特征，其導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度降低而降低，采用珠光砂復(fù)合材料多級(jí)填充，當(dāng)電纜運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度高，環(huán)境溫度低，所述的電纜填充導(dǎo)熱系數(shù)特點(diǎn)為由內(nèi)而外逐級(jí)降低，效果為逐級(jí)抗低溫，可以保證在環(huán)境溫度較低時(shí)，電纜內(nèi)部運(yùn)行溫度接近常溫。
[0014]3、電纜在導(dǎo)體外采用聚酰亞胺作為絕緣層，護(hù)套采用擠包聚酰亞胺護(hù)套，聚酰亞胺具有優(yōu)良的機(jī)械性能，未填充的塑料的抗張強(qiáng)度都在10Mpa以上，而且聚酰亞胺具有優(yōu)異的電氣性能，主要體現(xiàn)在高絕緣性能，103赫下介電常數(shù)4.0，介電損耗僅0.004?0.007，因此，采用聚酰亞胺絕緣和護(hù)套的本實(shí)用新型電纜特別適用于低溫環(huán)境。護(hù)套擠出后進(jìn)行2000系列沉淀硬化合金型鋁合金帶聯(lián)鎖鎧裝，可提高電纜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的抗超低溫電纜的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:1_導(dǎo)體、2-聚酰亞胺絕緣層、3-珠光砂一級(jí)復(fù)合填充層、4-聚酰亞胺一級(jí)包帶層、5-珠光砂二級(jí)復(fù)合填充層、6-聚酰亞胺二級(jí)包帶層、7-珠光砂三級(jí)復(fù)合填充層、8-聚酰亞胺護(hù)套、9-聯(lián)鎖鎧裝層。

【具體實(shí)施方式】
[0017]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步描述，以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0018]如圖1所示的本實(shí)用新型的抗超低溫電纜，導(dǎo)體I外擠制聚酰亞胺絕緣層2構(gòu)成絕緣線芯，至少一根絕緣線芯外設(shè)有包括至少一級(jí)珠光砂復(fù)合填充層的抗低溫層，所述抗低溫層外擠包聚酰亞胺護(hù)套8，所述聚酰亞胺護(hù)套8外設(shè)有聯(lián)鎖鎧裝層9以保證電纜的彎曲半徑及電纜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。具體地說，所述抗超低溫電纜包括3根絕緣線芯，分別為電纜的三相絕緣線芯，所述的導(dǎo)體I為多根圓形線緊壓絞合而成，在每相導(dǎo)體I外采用正常工作溫度范圍為-200°C?300°C的聚酰亞胺擠制聚酰亞胺絕緣層2，這是因?yàn)榫埘啺肪哂袃?yōu)良的機(jī)械性能和高絕緣電氣性能，非常適用于電線電纜在超低溫環(huán)境下的使用。但考慮到在高寒地區(qū)敷設(shè)需要經(jīng)常移動(dòng)電纜，僅采用聚酰亞胺的機(jī)械性能還不夠，需在所述的聚酰亞胺絕緣層2外采用珠光砂復(fù)合材料填充設(shè)置抗低溫層，如在聚酰亞胺絕緣層2外設(shè)置珠光砂一級(jí)復(fù)合填充層3，珠光砂為超低溫超力工程用膨脹珍珠巖，具有容量小、化學(xué)穩(wěn)定性好、導(dǎo)熱系數(shù)低的特點(diǎn)，是非常優(yōu)良的保溫抗低溫材料。進(jìn)一步在抗低溫層外擠包一層聚酰亞胺護(hù)套8，并且在護(hù)套外采用2000系列沉淀硬化合金型抗低溫鋁合金帶聯(lián)鎖鎧裝設(shè)置聯(lián)鎖鎧裝層9，保證電纜的彎曲半徑及電纜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。本實(shí)用新型的抗超低溫電纜可以保證在環(huán)境溫度較低時(shí)，電纜內(nèi)部運(yùn)行溫度接近常溫，有效解決了電纜的絕緣、護(hù)套在高寒地帶常發(fā)生開裂的問題，防止了由此引發(fā)的短路、停電、控制誤動(dòng)作、通信中斷等事故的頻繁發(fā)生。
[0019]但是，抗低溫層的珠光砂復(fù)合材料填充層當(dāng)達(dá)到一定厚度后，其抗低溫的特性并未成比例提升。這是由于珠光砂不僅具有導(dǎo)熱系數(shù)低的特征，其導(dǎo)熱系數(shù)與環(huán)境溫度成正t匕，即珠光砂導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度降低而降低。 申請(qǐng)人:充分利用珠光砂的這些特點(diǎn)，設(shè)置了包括多級(jí)珠光砂復(fù)合填充層的抗低溫層?？沟蜏貙涌梢园▋杉?jí)珠光砂復(fù)合填充層，即所述抗低溫層由內(nèi)至外包括珠光砂一級(jí)復(fù)合填充層3、聚酰亞胺一級(jí)包帶層4、珠光砂二級(jí)復(fù)合填充層5?？沟蜏貙右部梢匀鐖D1所示，包括三級(jí)的珠光砂復(fù)合填充層，即所述抗低溫層由內(nèi)至外包括珠光砂一級(jí)復(fù)合填充層3、聚酰亞胺一級(jí)包帶層4、珠光砂二級(jí)復(fù)合填充層5、聚酰亞胺二級(jí)包帶層6、珠光砂三級(jí)復(fù)合填充層7。當(dāng)然，抗低溫層還可以包括四級(jí)或更多級(jí)的珠光砂復(fù)合填充層，優(yōu)選為設(shè)置三級(jí)的珠光砂復(fù)合填充層。當(dāng)電纜運(yùn)行時(shí)導(dǎo)體溫度高，環(huán)境溫度低，所述抗超低溫電纜的多級(jí)珠光砂復(fù)合填充層的導(dǎo)熱系數(shù)為由內(nèi)而外逐級(jí)降低，以保證在環(huán)境溫度較低時(shí)該電纜內(nèi)部運(yùn)行溫度接近常溫。所述抗超低溫電纜的多級(jí)珠光砂復(fù)合填充層的導(dǎo)熱系數(shù)特點(diǎn)為由內(nèi)而外逐級(jí)降低，效果為逐級(jí)抗低溫，可以保證在環(huán)境溫度較低時(shí)，電纜內(nèi)部運(yùn)行溫度接近常溫。經(jīng)試驗(yàn)表明，在相同厚度的情況下，設(shè)置三級(jí)的珠光砂復(fù)合填充層比僅設(shè)置一級(jí)的珠光砂復(fù)合填充層的抗超低溫電纜，其抗低溫性能提升30%以上。
[0020]下面參見圖1說明本實(shí)用新型的抗超低溫電纜的制造過程。先將多根圓形線緊壓絞合形成導(dǎo)體1，在導(dǎo)體I外擠制聚酰亞胺絕緣層2形成絕緣線芯，3根絕緣線芯絞合成纜，成纜后填充珠光砂復(fù)合物形成珠光砂一級(jí)復(fù)合填充層3，珠光砂一級(jí)復(fù)合填充層3外繞包雙層聚酰亞胺包帶形成聚酰亞胺一級(jí)包帶層4，再進(jìn)行珠光砂復(fù)合物填充形成珠光砂二級(jí)復(fù)合填充層5，接著在所述的珠光砂二級(jí)復(fù)合填充層5外繞包雙層聚酰亞胺包帶形成聚酰亞胺二級(jí)包帶層6，繼而在聚酰亞胺二級(jí)包帶層6外進(jìn)行珠光砂復(fù)合物填充形成珠光砂三級(jí)復(fù)合填充層7，再在珠光砂三級(jí)復(fù)合填充層7外繞雙層間隙無紡布，進(jìn)行聚酰亞胺護(hù)套8擠出，擠出聚酰亞胺護(hù)套8時(shí)除去所述無紡布，最后在所述聚酰亞胺護(hù)套8擠出后采用2000系列沉淀硬化合金型鋁合金帶聯(lián)鎖鎧裝外包形成聯(lián)鎖鎧裝層9。
[0021]應(yīng)該理解到的是，以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何細(xì)微修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種抗超低溫電纜，其特征在于:導(dǎo)體(I)外擠制聚酰亞胺絕緣層(2)構(gòu)成絕緣線芯，至少一根絕緣線芯外設(shè)有包括至少一級(jí)珠光砂復(fù)合填充層的抗低溫層，所述抗低溫層外擠包聚酰亞胺護(hù)套(8)，所述聚酰亞胺護(hù)套(8)外設(shè)有聯(lián)鎖鎧裝層(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗超低溫電纜，其特征在于:所述抗低溫層由內(nèi)至外包括珠光砂一級(jí)復(fù)合填充層(3)、聚酰亞胺一級(jí)包帶層(4)、珠光砂二級(jí)復(fù)合填充層(5)、聚酰亞胺二級(jí)包帶層￠)、珠光砂三級(jí)復(fù)合填充層(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗超低溫電纜，其特征在于:所述抗低溫層由內(nèi)至外包括珠光砂一級(jí)復(fù)合填充層(3)、聚酰亞胺一級(jí)包帶層(4)、珠光砂二級(jí)復(fù)合填充層(5)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗超低溫電纜，其特征在于:所述抗超低溫電纜包括3根絕緣線芯，所述的導(dǎo)體(I)為多根圓形線緊壓絞合而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗超低溫電纜，其特征在于:所述的聯(lián)鎖鎧裝層(9)為鋁合金帶聯(lián)鎖鎧裝層。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的抗超低溫電纜，其特征在于:所述的聚酰亞胺一級(jí)包帶層(4)為在珠光砂一級(jí)復(fù)合填充層(3)外繞包雙層的聚酰亞胺包帶。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的抗超低溫電纜，其特征在于:所述的聚酰亞胺二級(jí)包帶層(6)為在珠光砂二級(jí)復(fù)合填充層(5)外繞包雙層的聚酰亞胺包帶。
【文檔編號(hào)】H01B7/18GK203966626SQ201420361266
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】陳磊, 呂發(fā)忠, 崔海洋, 吳本昶, 黃曉寶 申請(qǐng)人:安徽太平洋電纜股份有限公司