一种电力系统用电缆的制作方法
一种电力系统用电缆的制作方法
【专利说明】—种电力系统用电缆
[0001]本申请是名称为:一种电力系统用电缆及其制作方法、申请日为:2014年12月18日、申请号为:201410787983.8的发明专利的分案申请。
技术领域
[0002]本发明属于线缆及材料技术领域，尤其是涉及一种电力系统用电缆及其制作方法。
【背景技术】
[0003]随着各行各业的飞速发展，电线电缆被大规模地应用，电线电缆已经成为国家经济中继汽车产业后的第二大支柱产业。
[0004]现有技术中的电缆通常是由多根单芯电缆构成，传输单相电时，需要两根电缆;传输三相电时需要三根电缆或三根相线附加一根中性线；在三相五线制的场合，需要五根电缆;故敷设相当麻烦。
[0005]为此，行业内将电线电缆进行了集成，两相电传输时用平行线，即将两根电线单元平行放置，然后在外面包覆护套层;在三相电传输时，将三根电线单元通过绞合或平行放置的方式结合，然后在外部包覆护套层;等等，这些结构存在的主要问题是制造、管理麻烦，成本偏高，使用时对外界具有较大的辐射。
[0006]名称为:二芯电缆及其制作方法、公开号为:CN102842387A的中国专利公开了二芯电缆，包含第一导体、第二导体、护套层;其特征在于还包含位于中央且为圆柱形的填充体、第一隔离条、第二隔离条;第一导体、第二导体、第一隔离条、第二隔离条都紧贴填充体；第一隔离条、第二隔离条将第一导体及第二导体隔离开，且第一隔离条、第二导体、第二隔离条、第一导体依次相连；隔离条与护套层为一体成型的；第一隔离条、第二隔离条从护套层的内壁向填充体方向凸出；护套层包覆住导体;在任一横截面上，第一隔离条、第二隔离条、第一导体、第二导体各自与填充体外表相贴的表面的曲率相等。
[0007]名称为:三芯电缆及其制作方法、公开号为:CN102842389A的中国专利公开了三芯电缆，包含第一导体、第二导体、第三导体和护套层;其特征在于还包含一根位于中央的填充体、第一隔离条、第二隔离条、第三隔离条;三根导体、三根隔离条都紧贴填充体;三根隔离条将三根导体隔离开，且第一隔离条、第二导体、第二隔离条、第三导体、第三隔离条、第一导体依次相紧贴;三根隔离条与护套层为一体成型的；三根隔离条从护套层的内壁向填充体方向凸出；护套层包覆住第一导体、第二导体和第三导体;在任一横截面上，三根隔离条、三根导体各自与填充体外表相贴的表面的曲率相等。
[0008]名称为:四芯电缆及其制作方法、公开号为:CN102280172A的中国专利公开了四芯电缆，包含有四根导体、护套层;其特征在于还包含位于中央的填充体、四根隔离条；四根导体、四根隔离条都紧贴填充体且沿填充体外侧圆周分布;第一隔离条位于第一导体与第二导体之间；第二隔离条位于第二导体与第三导体之间；第三隔离条位于第三导体与第四导体之间；第四隔离条位于第四导体与第一导体之间；四根隔离条与护套层为一体成型的；四根隔离条从护套层的内壁向填充体方向凸出；任一横截而上，隔离条、导体与填充体外表相贴的表面的曲率是相等的;护套层包覆住四根隔离条、四根导体。
[0009]它们都具有以下有益效果:产品护套层的耗用少，外径更细，各项成本更低，生产工序更简单、速度更快;但是，申请人认为，还存在进一步减少材料耗用、可使外径更细等等。
【发明内容】
[0010]为了解决上述问题，本发明的目的是揭示一种电力系统用电缆及其制作方法，它们是采用以下技术方案来实现的。
[0011]本发明的第一实施实例中，一种电力系统用电缆，其特征在于它包含有第一导体、将第一导体包覆住的第一绝缘层、位于第一绝缘层之外且圆环柱状包覆住第一绝缘层的第二导体、位于第二导体之外的屏蔽层、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层;第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值为[0.95,1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，1.0mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2 mma.2 mm]，屏蔽层为复合带层，从第二导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙稀或低烟无卤聚乙稀。
[0012]本发明的第二实施实例中，一种电力系统用电缆，其特征在于它包含有第一导体、将第一导体包覆住的第一绝缘层、位于第一绝缘层之外且圆环柱状包覆住第一绝缘层的第二导体、将第二导体包覆住的第二绝缘层、位于第二绝缘层之外且圆环柱状包覆住第二绝缘层的第三导体、位于第三导体之外的屏蔽层、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层;第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体的横截面积与第三导体的横截面积的比值为[0.95,1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，1.00mm]的金属丝编织而成，第三导体由多根直径为[0.01mm，0.80mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2 mm, 1.2 mm]，第二绝缘层的厚度为[0.2 mma.2 mm]，屏蔽层为复合带层，从第三导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙稀或低烟无卤聚乙稀。
[0013]本发明的第三至第五实施实例中，一种电力系统用电缆，其特征在于它包含有第一导体、将第一导体包覆住的第一绝缘层、位于第一绝缘层之外且呈弓环柱状的多根第二导体、位于相邻的第二导体之间且呈弓环柱状的隔离条、将第二导体及隔离条包覆住的屏蔽层、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层；隔离条的内缘及第二导体的内缘紧贴第一绝缘层外缘，隔离条的外缘及第二导体的外缘在同一圆柱面上;第一导体的横截面积与任意一根第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，l.00mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2 mm, 1.2 mm]，屏蔽层为复合带层，从第二导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙稀或低烟无卤聚乙稀。
[0014]上述所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第一绝缘层按重量份计，由以下各原材料构成:聚乙稀树脂:80?90份、乙稀一醋酸乙稀共聚物:10?15份、环氧树脂:6?8份、聚乙稀錯:1?3份、聚丙稀酸钱:1?2份、纳米氮化娃或纳米碳化娃或纳米氧化错或纳米氧化铝:15?25份、乙二酸二辛酯:15?20份、邻苯二甲酸二甲酯:12?18份、偏苯三酸酐:4?5份、氢氧化镁或氢氧化铝:25?35份、云母粉:20?40份、炭黑:8?12份、市售型号为1010的抗氧化剂:1?2份。
[0015]上述所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第一云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙稀酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份。
[0016]上述所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第二云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙稀酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份。
[0017]上述所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述铝带层的厚度为0.05mm?0.30mmo
[0018]本发明中第一、第二导体及整个电缆的结构，使得电缆加工非常简单，设备投入极少，节省了设备投入及减少了场所占用;而且制得的电缆结构紧凑、成本低、易施工;制作方法简单、易掌握。
[0019]本发明中的第一绝缘层、第二绝缘层不仅符合电线电缆绝缘层材料的各项性能要求，而且具有更优良的耐高压性能、耐火与阻燃性能;经测试其大范围配方的0.2m m厚度耐直流高压达1KV/1小时不击穿的水平，1.2mm厚度耐直流高压达50KV/1小时不击穿的水平；最优配方时，0.2mm厚度耐直流高压达1.6KV/1小时不击穿的水平，1.2mm厚度耐直流高压达75KV/1小时不击穿的水平;随着厚度的增加，耐直流高压水平明显增加;而现有技术中的绝缘层通常需要做到0.8mm厚度才能达到耐直流高压达1KV/1小时不击穿的水平；因此，可以使绝缘层厚度明显减小，可极大地降低成本;本发明中的第一绝缘层、第二绝缘层材料还可以用在其它电缆中；本发明中的第一绝缘层、第二绝缘层的耐火及阻燃性能指标经检测，都高于线缆绝缘材料的指标，故电缆具有极优的耐火与阻燃性能。
[0020]本发明中的屏蔽层不仅具有优良的屏蔽性能，而且具有阻燃、耐火的优良性能及与外护层优良的结合性能。
[0021]因此，本发明具有以下主要有益效果:电缆加工非常简单，设备投入极少，节省了设备投入及减少了场所占用；而且制得的电缆结构紧凑、成本低、易施工、耐高压/耐火/阻燃/屏蔽性能更优;制作方法简单、易掌握。
【附图说明】
[0022]
图1为本发明实施实例1的一段解剖开以后的立体结构示意。
[0023]图2为图1放大后的横截面结构示意图。
[0024]图3为本发明实施实例2的一段解剖开以后的立体结构示意。
[0025]图4为图3放大后的横截面结构示意图。
[0026]图5为本发明实施实例3的一段解剖开以后的立体结构示意。
[0027]图6为图5放大后的横截面结构示意图。
[0028]图7为本发明实施实例4的一段解剖开以后的立体结构示意。
[0029]图8为图7放大后的横截面结构示意图。
[0030]图9为本发明实施实例5的一段解剖开以后的立体结构示意。
[0031]图10为图9放大后的横截面结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]实施实例1
请见图1及图2，一种电力系统用电缆，其特征在于它包含有第一导体11、将第一导体包覆住的第一绝缘层21、位于第一绝缘层之外且圆环柱状包覆住第一绝缘层的第二导体12、位于第二导体之外的屏蔽层4、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层5;第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，l.0mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2 mm, 1.2 mm]，屏蔽层为复合带层，从第二导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙稀或低烟无卤聚乙稀。
[0033]上述所述的一种电力系统用电缆，其特征在于它的制作方法包含以下步骤:
形成第一导体的步骤:取多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝在束丝机上一起绞合形成第一导体;或者先取多根直径为[0.01mm，l.25mm]的金属丝在束丝机上绞合形成第一层导体，再另外取多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝在第一层导体外第一层导体外绞合形成第二层导体，依次类推，直至形成所需截面积的第一导体;其中，相邻层的导体之间:绞合方向相反，外层的绞合节距是内层的绞合节距的2?4倍；
形成第一绝缘层的步骤:在第一导体外挤塑厚度为[0.2 mma.2 mm]的第一绝缘层，所述第一绝缘层按重量份计，由以下各原材料构成:聚乙烯树脂:80?90份、乙烯一醋酸乙烯共聚物:10?15份、环氧树脂:6?8份、聚乙稀錯:1?3份、聚丙稀酸钱:1?2份、纳米氮化娃或纳米碳化硅或纳米氧化锆或纳米氧化铝:15?25份、乙二酸二辛酯:15?20份、邻苯二甲酸二甲酯:12?18份、偏苯三酸酐:4?5份、氢氧化镁或氢氧化铝:25?35份、云母粉:20?40份、炭黑:8?12份、市售型号为1010的抗氧化剂:1?2份；
形成第二导体的步骤:将多根直径为[0.01mm，1.0mm]的金属丝用编织机或笼绞机在第一绝缘层外编织形成第二导体，第二导体呈圆环柱状包覆在第一绝缘层外，使第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值为[0.95,1.05]；
形成屏蔽层的步骤:取复合带层螺旋或纵向包覆在第二导体之外形成屏蔽层，其中，复合带层由依次形成的第一云母带层、铝带层、第二云母带层构成，复合带层与第二导体接触面为第一云母带层或第二云母带层，第一云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙稀酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烧:5?10份;第二云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙烯树酯:15?25份、聚乙烯酸乙烯酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份;招带层的厚度为0.05mm?0.30mm，招带层与第一云母带层及第二云母带层是粘合为一体的；形成外护层的步骤:在屏蔽层外挤塑包覆聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或低烟无卤聚乙烯材料，形成外护层，完成了电力系统用电缆的制作。
[0034]实施实例2
请见图3及图4，一种电力系统用电缆，其特征在于它包含有第一导体11、将第一导体包覆住的第一绝缘层21、位于第一绝缘层之外且圆环柱状包覆住第一绝缘层的第二导体12、将第二导体包覆住的第二绝缘层22、位于第二绝缘层之外且圆环柱状包覆住第二绝缘层的第三导体13、位于第三导体之外的屏蔽层4、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层5;第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体的横截面积与第三导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，1.00mm]的金属丝编织而成，第三导体由多根直径为[0.01mm，0.80mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2 mm, 1.2 mm]，第二绝缘层的厚度为[0.2 mma.2 mm]，屏蔽层为复合带层，从第三导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙稀或低烟无卤聚乙稀。
[0035]上述所述的一种电力系统用电缆，其特征在于它的制作方法包含以下步骤:
形成第一导体的步骤:取多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝在束丝机上一起绞合形成第一导体;或者先取多根直径为[0.01mm，l.25mm]的金属丝在束丝机上绞合形成第一层导体，再另外取多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝在第一层导体外第一层导体外绞合形成第二层导体，依次类推，直至形成所需截面积的第一导体;其中，相邻层的导体之间:绞合方向相反，外层的绞合节距是内层的绞合节距的2?4倍；
形成第一绝缘层的步骤:在第一导体外挤塑厚度为[0.2 mma.2 mm]的第一绝缘层，所述第一绝缘层按重量份计，由以下各原材料构成:聚乙烯树脂:80?90份、乙烯一醋酸乙烯共聚物:10?15份、环氧树脂:6?8份、聚乙稀錯:1?3份、聚丙稀酸钱:1?2份、纳米氮化娃或纳米碳化硅或纳米氧化锆或纳米氧化铝:15?25份、乙二酸二辛酯:15?20份、邻苯二甲酸二甲酯:12?18份、偏苯三酸酐:4?5份、氢氧化镁或氢氧化铝:25?35份、云母粉:20?40份、炭黑:8?12份、市售型号为1010的抗氧化剂:1?2份；
形成第二导体的步骤:将多根直径为[0.01mm，1.0mm]的金属丝用编织机或笼绞机在第一绝缘层外编织形成第二导体，第二导体呈圆环柱状包覆在第一绝缘层外，使第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值为[0.95,1.05]；
形成第二绝缘层的步骤:在第二导体外挤塑厚度为[0.2 mma.2 mm]的第二绝缘层，所述第二绝缘层按重量份计，由以下各原 材料构成:聚乙烯树脂:80?90份、乙烯一醋酸乙烯共聚物:10?15份、环氧树脂:6?8份、聚乙稀錯:1?3份、聚丙稀酸钱:1?2份、纳米氮化娃或纳米碳化硅或纳米氧化锆或纳米氧化铝:15?25份、乙二酸二辛酯:15?20份、邻苯二甲酸二甲酯:12?18份、偏苯三酸酐:4?5份、氢氧化镁或氢氧化铝:25?35份、云母粉:20?40份、炭黑:8?12份、市售型号为1010的抗氧化剂:1?2份；
形成第三导体的步骤:将多根直径为[0.01mm，0.80mm]的金属丝用编织机或笼绞机在第二绝缘层外编织形成第三导体，第三导体呈圆环柱状包覆在第二绝缘层外，使第一导体的横截面积与第三导体的横截面积的比值为[0.95,1.05]；
形成屏蔽层的步骤:取复合带层螺旋或纵向包覆在第三导体之外形成屏蔽层，其中，复合带层由依次形成的第一云母带层、铝带层、第二云母带层构成，复合带层与第二导体接触面为第一云母带层或第二云母带层，第一云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙稀酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烧:5?10份;第二云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙烯树酯:15?25份、聚乙烯酸乙烯酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份;招带层的厚度为0.05mm?0.30mm，招带层与第一云母带层及第二云母带层是粘合为一体的；形成外护层的步骤:在屏蔽层外挤塑包覆聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或低烟无卤聚乙烯材料，形成外护层，完成了电力系统用电缆的制作。
[0036]实施实例3
请见图5及图6，一种电力系统用电缆，其特征在于它包含有第一导体11、将第一导体包覆住的第一绝缘层21、位于第一绝缘层之外且呈弓环柱状的二根第二导体12、位于相邻的第二导体之间且呈弓环柱状的隔离条3、将第二导体及隔离条包覆住的屏蔽层4、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层5;隔离条的内缘及第二导体的内缘紧贴第一绝缘层外缘，隔离条的外缘及第二导体的外缘在同一圆柱面上;第一导体的横截面积与任意一根第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，1.00mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2 mm,
1.2mm]，屏蔽层为复合带层，从第二导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或低烟无卤聚乙稀。
[0037]实施实例4
请见图7及图8，一种电力系统用电缆，其特征在于它包含有第一导体11、将第一导体包覆住的第一绝缘层21、位于第一绝缘层之外且呈弓环柱状的三根第二导体12、位于相邻的第二导体之间且呈弓环柱状的隔离条3、将第二导体及隔离条包覆住的屏蔽层4、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层5;隔离条的内缘及第二导体的内缘紧贴第一绝缘层外缘，隔离条的外缘及第二导体的外缘在同一圆柱面上;第一导体的横截面积与任意一根第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，1.00mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2 mm,
1.2mm]，屏蔽层为复合带层，从第二导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或低烟无卤聚乙稀。
[0038]实施实例5
请见图9及图10，一种电力系统用电缆，其特征在于它包含有第一导体11、将第一导体包覆住的第一绝缘层21、位于第一绝缘层之外且呈弓环柱状的四根第二导体12、位于相邻的第二导体之间且呈弓环柱状的隔离条3、将第二导体及隔离条包覆住的屏蔽层4、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层5;隔离条的内缘及第二导体的内缘紧贴第一绝缘层外缘，隔离条的外缘及第二导体的外缘在同一圆柱面上;第一导体的横截面积与任意一根第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，l.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，1.00mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2mm, 1.2 mm]，屏蔽层为复合带层，从第二导体向外护层方向依次为第一云母带层、招带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或低烟无卤聚乙稀。
[0039]上述实施实例3至实施实例5中所述的任意一种电力系统用电缆，其特征在于所述第二导体12可为其它多根。
[0040]实施实例3至实施实例5所述的一种电力系统用电缆，其特征在于它的制作方法包含以下步骤:
形成第一导体的步骤:取多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝在束丝机上一起绞合形成第一导体;或者先取多根直径为[0.01mm，l.25mm]的金属丝在束丝机上绞合形成第一层导体，再另外取多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝在第一层导体外第一层导体外绞合形成第二层导体，依次类推，直至形成所需截面积的第一导体;其中，相邻层的导体之间:绞合方向相反，外层的绞合节距是内层的绞合节距的2?4倍；
形成第一绝缘层的步骤:在第一导体外挤塑厚度为[0.2 mma.2 mm]的第一绝缘层，所述第一绝缘层按重量份计，由以下各原材料构成:聚乙烯树脂:80?90份、乙烯一醋酸乙烯共聚物:10?15份、环氧树脂:6?8份、聚乙稀錯:1?3份、聚丙稀酸钱:1?2份、纳米氮化娃或纳米碳化硅或纳米氧化锆或纳米氧化铝:15?25份、乙二酸二辛酯:15?20份、邻苯二甲酸二甲酯:12?18份、偏苯三酸酐:4?5份、氢氧化镁或氢氧化铝:25?35份、云母粉:20?40份、炭黑:8?12份、市售型号为1010的抗氧化剂:1?2份；
形成第二导体的步骤:将多根直径为[0.01mm，1.0mm]的金属丝用编织机编织成弓环柱状的第二导体，第二导体的弓环柱内缘曲率半径与第一绝缘层外缘的曲率半径一样;使第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05];反复上述步骤多次形成多根第二导体；
形成缆芯的步骤:取第一绝缘层、多根第二导体、与第二导体一样个数的隔离条，将隔离条的内缘及第二导体的内缘紧贴第一绝缘层外缘，隔离条放置在相邻的第二导体之间；使隔离条的外缘及第二导体的外缘在同一圆柱面上;形成缆缆；
形成屏蔽层的步骤:取复合带层螺旋或纵向包覆在缆芯之外形成屏蔽层，其中，复合带层由依次形成的第一云母带层、铝带层、第二云母带层构成，复合带层与第二导体接触面为第一云母带层或第二云母带层，第一云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为
0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙稀酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烧:5?10份;第二云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙烯树酯:15?25份、聚乙烯酸乙烯酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份;铝带层的厚度为0.05mm?0.30mm，招带层与第一云母带层及第二云母带层是粘合为一体的；形成外护层的步骤:在屏蔽层外挤塑包覆聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或低烟无卤聚乙烯材料，形成外护层，完成了电力系统用电缆的制作。
[0041]上述任一实施实例所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第一绝缘层按重量份计，由以下各原材料构成:聚乙稀树脂:80?90份、乙稀一醋酸乙稀共聚物:10?15份、环氧树脂:6?8份、 聚乙稀錯:1?3份、聚丙稀酸钱:1?2份、纳米氮化娃或纳米碳化娃或纳米氧化锆或纳米氧化铝:15?25份、乙二酸二辛酯:15?20份、邻苯二甲酸二甲酯:12?18份、偏苯三酸酐:4?5份、氢氧化镁或氢氧化铝:25?35份、云母粉:20?40份、炭黑:8?12份、市售型号为1010的抗氧化剂:1?2份。
[0042]上述任一实施实例所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第一绝缘层按重量份计，由以下各原材料构成为最优配方:聚乙烯树脂:85份、乙烯一醋酸乙烯共聚物:12份、环氧树脂:7份、聚乙烯蜡:2份、聚丙烯酸铵:1.5份、纳米氮化硅或纳米碳化硅或纳米氧化锆或纳米氧化铝:20份、乙二酸二辛酯:18份、邻苯二甲酸二甲酯:16份、偏苯三酸酐:4.5份、氢氧化镁或氢氧化铝:30份、云母粉:30份、炭黑:10份、市售型号为1010的抗氧化剂:1.5份。
[0043]上述实施实例中，有第二绝缘层时，第二绝缘层的材料可以和第一绝缘层的材料相同。
[0044]上述任一实施实例所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第一云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙烯酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份。
[0045]上述任一实施实例所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第一云母带层按重量份计，由以下各原材料构成了最优配方:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:30份、云母粉:60份、环氧树脂:25份、聚乙烯树酯:20份、聚乙烯酸乙烯酯:8份、甘油:4份、四氯甲烷:7份。
[0046]上述任一实施实例所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第二云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙烯酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份。
[0047]上述任一实施实例所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第二云母带层按重量份计，由以下各原材料构成了最优配方:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:30份、云母粉:60份、环氧树脂:25份、聚乙烯树酯:20份、聚乙烯酸乙烯酯:8份、甘油:4份、四氯甲烷:7份。
[0048]本发明中，第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值最理想值为1.0，第一导体的横截面积与第三导体的横截面积的比值最理想值为1.0。
[0049]本发明中第一、第二导体及整个电缆的结构，使得电缆加工非常简单，设备投入极少，节省了设备投入及减少了场所占用;而且制得的电缆结构紧凑、成本低、易施工;制作方法简单、易掌握。
[0050]本发明中的第一绝缘层、第二绝缘层不仅符合电线电缆绝缘层材料的各项性能要求，而且具有更优良的耐高压性能、耐火与阻燃性能;经测试其大范围配方的0.2mm厚度耐直流高压达1KV/1小时不击穿的水平，1.2mm厚度耐直流高压达50KV/1小时不击穿的水平；最优配方时，0.2mm厚度耐直流高压达1.6KV/1小时不击穿的水平，1.2mm厚度耐直流高压达75KV/1小时不击穿的水平;随着厚度的增加，耐直流高压水平明显增加;而现有技术中的绝缘层通常需要做到0.8mm厚度才能达到耐直流高压达1KV/1小时不击穿的水平；因此，可以使绝缘层厚度明显减小，可极大地降低成本;本发明中的第一绝缘层、第二绝缘层材料还可以用在其它电缆中；本发明中的第一绝缘层、第二绝缘层的耐火及阻燃性能指标经检测，都高于线缆绝缘材料的指标，故电缆具有极优的耐火与阻燃性能。
[0051]本发明中的屏蔽层不仅具有优良的屏蔽性能，而且具有阻燃、耐火的优良性能及与外护层优良的结合性能。
[0052]因此，本发明具有以下主要有益效果:电缆加工非常简单，设备投入极少，节省了设备投入及减少了场所占用；而且制得的电缆结构紧凑、成本低、易施工、耐高压/耐火/阻燃/屏蔽性能更优;制作方法简单、易掌握。
[0053]本发明不局限于上述最佳实施方式，应当理解，本发明的构思可以按其他种种形式实施运用，它们同样落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种电力系统用电缆，它包含有第一导体、将第一导体包覆住的第一绝缘层、位于第一绝缘层之外且圆环柱状包覆住第一绝缘层的第二导体、位于第二导体之外的屏蔽层、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层;第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，l.0mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2 mm,1.2 mm]，屏蔽层为复合带层，从第二导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙稀或低密度聚乙稀或中密度聚乙稀或高密度聚乙稀或低烟无卤聚乙稀;其特征在于，所述第一绝缘层按重量份计，由以下各原材料构成:聚乙烯树脂:85份、乙烯一醋酸乙烯共聚物:12份、环氧树脂:7份、聚乙烯蜡:2份、聚丙烯酸铵:1.5份、纳米氮化硅或纳米碳化硅或纳米氧化锆或纳米氧化铝:20份、乙二酸二辛酯:18份、邻苯二甲酸二甲酯:16份、偏苯三酸酐:4.5份、氢氧化镁或氢氧化铝:30份、云母粉:30份、炭黑:10份、市售型号为1010的抗氧化剂:1.5份;所述招带层的厚度为0.05mm?0.30mm。2.根据权利要求1所述的一种电力系统用电缆，其特征在于，所述第一云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙烯酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份。3.根据权利要求2所述的一种电力系统用电缆，其特征在于，所述第二云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙烯酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份。4.根据权利要求1或权利要求2所述的一种电力系统用电缆，其特征在于，所述第一云母带层与第二云母带层是相同的材料。5.根据权利要求4所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第二云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:30份、云母粉:60份、环氧树脂:25份、聚乙稀树酯:20份、聚乙稀酸乙稀酯:8份、甘油:4份、四氯甲烷:7份。
【专利摘要】本发明属于线缆及材料技术领域，尤涉及一种电力系统用电缆，它包含有第一导体、将第一导体包覆住的第一绝缘层、位于第一绝缘层之外且圆环柱状包覆住第一绝缘层的第二导体、位于第二导体之外的屏蔽层、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层；屏蔽层为复合带层，从第二导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层,本发明中的第一绝缘层采用了特殊的配方。本发明具有以下主要有益效果：电缆加工非常简单，设备投入极少，节省了设备投入及减少了场所占用；而且制得的电缆结构紧凑、成本低、易施工、耐高压/耐火/阻燃/屏蔽性能更优；制作方法简单、易掌握。
【IPC分类】H01B7/17, H01B7/29, H01B7/02, H01B9/02, H01B7/295
【公开号】CN105489310
【申请号】CN201610057684
【发明人】凌卫康
【申请人】凌卫康
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年12月18日
【公告号】CN104392798A, CN104392798B, CN105489308A, CN105489309A, CN105489311A, CN105551671A
【专利说明】—种电力系统用电缆
[0001]本申请是名称为:一种电力系统用电缆及其制作方法、申请日为:2014年12月18日、申请号为:201410787983.8的发明专利的分案申请。
技术领域
[0002]本发明属于线缆及材料技术领域，尤其是涉及一种电力系统用电缆及其制作方法。
【背景技术】
[0003]随着各行各业的飞速发展，电线电缆被大规模地应用，电线电缆已经成为国家经济中继汽车产业后的第二大支柱产业。
[0004]现有技术中的电缆通常是由多根单芯电缆构成，传输单相电时，需要两根电缆;传输三相电时需要三根电缆或三根相线附加一根中性线；在三相五线制的场合，需要五根电缆;故敷设相当麻烦。
[0005]为此，行业内将电线电缆进行了集成，两相电传输时用平行线，即将两根电线单元平行放置，然后在外面包覆护套层;在三相电传输时，将三根电线单元通过绞合或平行放置的方式结合，然后在外部包覆护套层;等等，这些结构存在的主要问题是制造、管理麻烦，成本偏高，使用时对外界具有较大的辐射。
[0006]名称为:二芯电缆及其制作方法、公开号为:CN102842387A的中国专利公开了二芯电缆，包含第一导体、第二导体、护套层;其特征在于还包含位于中央且为圆柱形的填充体、第一隔离条、第二隔离条;第一导体、第二导体、第一隔离条、第二隔离条都紧贴填充体；第一隔离条、第二隔离条将第一导体及第二导体隔离开，且第一隔离条、第二导体、第二隔离条、第一导体依次相连；隔离条与护套层为一体成型的；第一隔离条、第二隔离条从护套层的内壁向填充体方向凸出；护套层包覆住导体;在任一横截面上，第一隔离条、第二隔离条、第一导体、第二导体各自与填充体外表相贴的表面的曲率相等。
[0007]名称为:三芯电缆及其制作方法、公开号为:CN102842389A的中国专利公开了三芯电缆，包含第一导体、第二导体、第三导体和护套层;其特征在于还包含一根位于中央的填充体、第一隔离条、第二隔离条、第三隔离条;三根导体、三根隔离条都紧贴填充体;三根隔离条将三根导体隔离开，且第一隔离条、第二导体、第二隔离条、第三导体、第三隔离条、第一导体依次相紧贴;三根隔离条与护套层为一体成型的；三根隔离条从护套层的内壁向填充体方向凸出；护套层包覆住第一导体、第二导体和第三导体;在任一横截面上，三根隔离条、三根导体各自与填充体外表相贴的表面的曲率相等。
[0008]名称为:四芯电缆及其制作方法、公开号为:CN102280172A的中国专利公开了四芯电缆，包含有四根导体、护套层;其特征在于还包含位于中央的填充体、四根隔离条；四根导体、四根隔离条都紧贴填充体且沿填充体外侧圆周分布;第一隔离条位于第一导体与第二导体之间；第二隔离条位于第二导体与第三导体之间；第三隔离条位于第三导体与第四导体之间；第四隔离条位于第四导体与第一导体之间；四根隔离条与护套层为一体成型的；四根隔离条从护套层的内壁向填充体方向凸出；任一横截而上，隔离条、导体与填充体外表相贴的表面的曲率是相等的;护套层包覆住四根隔离条、四根导体。
[0009]它们都具有以下有益效果:产品护套层的耗用少，外径更细，各项成本更低，生产工序更简单、速度更快;但是，申请人认为，还存在进一步减少材料耗用、可使外径更细等等。
【发明内容】
[0010]为了解决上述问题，本发明的目的是揭示一种电力系统用电缆及其制作方法，它们是采用以下技术方案来实现的。
[0011]本发明的第一实施实例中，一种电力系统用电缆，其特征在于它包含有第一导体、将第一导体包覆住的第一绝缘层、位于第一绝缘层之外且圆环柱状包覆住第一绝缘层的第二导体、位于第二导体之外的屏蔽层、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层;第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值为[0.95,1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，1.0mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2 mma.2 mm]，屏蔽层为复合带层，从第二导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙稀或低烟无卤聚乙稀。
[0012]本发明的第二实施实例中，一种电力系统用电缆，其特征在于它包含有第一导体、将第一导体包覆住的第一绝缘层、位于第一绝缘层之外且圆环柱状包覆住第一绝缘层的第二导体、将第二导体包覆住的第二绝缘层、位于第二绝缘层之外且圆环柱状包覆住第二绝缘层的第三导体、位于第三导体之外的屏蔽层、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层;第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体的横截面积与第三导体的横截面积的比值为[0.95,1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，1.00mm]的金属丝编织而成，第三导体由多根直径为[0.01mm，0.80mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2 mm, 1.2 mm]，第二绝缘层的厚度为[0.2 mma.2 mm]，屏蔽层为复合带层，从第三导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙稀或低烟无卤聚乙稀。
[0013]本发明的第三至第五实施实例中，一种电力系统用电缆，其特征在于它包含有第一导体、将第一导体包覆住的第一绝缘层、位于第一绝缘层之外且呈弓环柱状的多根第二导体、位于相邻的第二导体之间且呈弓环柱状的隔离条、将第二导体及隔离条包覆住的屏蔽层、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层；隔离条的内缘及第二导体的内缘紧贴第一绝缘层外缘，隔离条的外缘及第二导体的外缘在同一圆柱面上;第一导体的横截面积与任意一根第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，l.00mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2 mm, 1.2 mm]，屏蔽层为复合带层，从第二导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙稀或低烟无卤聚乙稀。
[0014]上述所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第一绝缘层按重量份计，由以下各原材料构成:聚乙稀树脂:80?90份、乙稀一醋酸乙稀共聚物:10?15份、环氧树脂:6?8份、聚乙稀錯:1?3份、聚丙稀酸钱:1?2份、纳米氮化娃或纳米碳化娃或纳米氧化错或纳米氧化铝:15?25份、乙二酸二辛酯:15?20份、邻苯二甲酸二甲酯:12?18份、偏苯三酸酐:4?5份、氢氧化镁或氢氧化铝:25?35份、云母粉:20?40份、炭黑:8?12份、市售型号为1010的抗氧化剂:1?2份。
[0015]上述所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第一云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙稀酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份。
[0016]上述所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第二云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙稀酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份。
[0017]上述所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述铝带层的厚度为0.05mm?0.30mmo
[0018]本发明中第一、第二导体及整个电缆的结构，使得电缆加工非常简单，设备投入极少，节省了设备投入及减少了场所占用;而且制得的电缆结构紧凑、成本低、易施工;制作方法简单、易掌握。
[0019]本发明中的第一绝缘层、第二绝缘层不仅符合电线电缆绝缘层材料的各项性能要求，而且具有更优良的耐高压性能、耐火与阻燃性能;经测试其大范围配方的0.2m m厚度耐直流高压达1KV/1小时不击穿的水平，1.2mm厚度耐直流高压达50KV/1小时不击穿的水平；最优配方时，0.2mm厚度耐直流高压达1.6KV/1小时不击穿的水平，1.2mm厚度耐直流高压达75KV/1小时不击穿的水平;随着厚度的增加，耐直流高压水平明显增加;而现有技术中的绝缘层通常需要做到0.8mm厚度才能达到耐直流高压达1KV/1小时不击穿的水平；因此，可以使绝缘层厚度明显减小，可极大地降低成本;本发明中的第一绝缘层、第二绝缘层材料还可以用在其它电缆中；本发明中的第一绝缘层、第二绝缘层的耐火及阻燃性能指标经检测，都高于线缆绝缘材料的指标，故电缆具有极优的耐火与阻燃性能。
[0020]本发明中的屏蔽层不仅具有优良的屏蔽性能，而且具有阻燃、耐火的优良性能及与外护层优良的结合性能。
[0021]因此，本发明具有以下主要有益效果:电缆加工非常简单，设备投入极少，节省了设备投入及减少了场所占用；而且制得的电缆结构紧凑、成本低、易施工、耐高压/耐火/阻燃/屏蔽性能更优;制作方法简单、易掌握。
【附图说明】
[0022]
图1为本发明实施实例1的一段解剖开以后的立体结构示意。
[0023]图2为图1放大后的横截面结构示意图。
[0024]图3为本发明实施实例2的一段解剖开以后的立体结构示意。
[0025]图4为图3放大后的横截面结构示意图。
[0026]图5为本发明实施实例3的一段解剖开以后的立体结构示意。
[0027]图6为图5放大后的横截面结构示意图。
[0028]图7为本发明实施实例4的一段解剖开以后的立体结构示意。
[0029]图8为图7放大后的横截面结构示意图。
[0030]图9为本发明实施实例5的一段解剖开以后的立体结构示意。
[0031]图10为图9放大后的横截面结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]实施实例1
请见图1及图2，一种电力系统用电缆，其特征在于它包含有第一导体11、将第一导体包覆住的第一绝缘层21、位于第一绝缘层之外且圆环柱状包覆住第一绝缘层的第二导体12、位于第二导体之外的屏蔽层4、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层5;第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，l.0mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2 mm, 1.2 mm]，屏蔽层为复合带层，从第二导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙稀或低烟无卤聚乙稀。
[0033]上述所述的一种电力系统用电缆，其特征在于它的制作方法包含以下步骤:
形成第一导体的步骤:取多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝在束丝机上一起绞合形成第一导体;或者先取多根直径为[0.01mm，l.25mm]的金属丝在束丝机上绞合形成第一层导体，再另外取多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝在第一层导体外第一层导体外绞合形成第二层导体，依次类推，直至形成所需截面积的第一导体;其中，相邻层的导体之间:绞合方向相反，外层的绞合节距是内层的绞合节距的2?4倍；
形成第一绝缘层的步骤:在第一导体外挤塑厚度为[0.2 mma.2 mm]的第一绝缘层，所述第一绝缘层按重量份计，由以下各原材料构成:聚乙烯树脂:80?90份、乙烯一醋酸乙烯共聚物:10?15份、环氧树脂:6?8份、聚乙稀錯:1?3份、聚丙稀酸钱:1?2份、纳米氮化娃或纳米碳化硅或纳米氧化锆或纳米氧化铝:15?25份、乙二酸二辛酯:15?20份、邻苯二甲酸二甲酯:12?18份、偏苯三酸酐:4?5份、氢氧化镁或氢氧化铝:25?35份、云母粉:20?40份、炭黑:8?12份、市售型号为1010的抗氧化剂:1?2份；
形成第二导体的步骤:将多根直径为[0.01mm，1.0mm]的金属丝用编织机或笼绞机在第一绝缘层外编织形成第二导体，第二导体呈圆环柱状包覆在第一绝缘层外，使第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值为[0.95,1.05]；
形成屏蔽层的步骤:取复合带层螺旋或纵向包覆在第二导体之外形成屏蔽层，其中，复合带层由依次形成的第一云母带层、铝带层、第二云母带层构成，复合带层与第二导体接触面为第一云母带层或第二云母带层，第一云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙稀酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烧:5?10份;第二云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙烯树酯:15?25份、聚乙烯酸乙烯酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份;招带层的厚度为0.05mm?0.30mm，招带层与第一云母带层及第二云母带层是粘合为一体的；形成外护层的步骤:在屏蔽层外挤塑包覆聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或低烟无卤聚乙烯材料，形成外护层，完成了电力系统用电缆的制作。
[0034]实施实例2
请见图3及图4，一种电力系统用电缆，其特征在于它包含有第一导体11、将第一导体包覆住的第一绝缘层21、位于第一绝缘层之外且圆环柱状包覆住第一绝缘层的第二导体12、将第二导体包覆住的第二绝缘层22、位于第二绝缘层之外且圆环柱状包覆住第二绝缘层的第三导体13、位于第三导体之外的屏蔽层4、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层5;第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体的横截面积与第三导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，1.00mm]的金属丝编织而成，第三导体由多根直径为[0.01mm，0.80mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2 mm, 1.2 mm]，第二绝缘层的厚度为[0.2 mma.2 mm]，屏蔽层为复合带层，从第三导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙稀或低烟无卤聚乙稀。
[0035]上述所述的一种电力系统用电缆，其特征在于它的制作方法包含以下步骤:
形成第一导体的步骤:取多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝在束丝机上一起绞合形成第一导体;或者先取多根直径为[0.01mm，l.25mm]的金属丝在束丝机上绞合形成第一层导体，再另外取多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝在第一层导体外第一层导体外绞合形成第二层导体，依次类推，直至形成所需截面积的第一导体;其中，相邻层的导体之间:绞合方向相反，外层的绞合节距是内层的绞合节距的2?4倍；
形成第一绝缘层的步骤:在第一导体外挤塑厚度为[0.2 mma.2 mm]的第一绝缘层，所述第一绝缘层按重量份计，由以下各原材料构成:聚乙烯树脂:80?90份、乙烯一醋酸乙烯共聚物:10?15份、环氧树脂:6?8份、聚乙稀錯:1?3份、聚丙稀酸钱:1?2份、纳米氮化娃或纳米碳化硅或纳米氧化锆或纳米氧化铝:15?25份、乙二酸二辛酯:15?20份、邻苯二甲酸二甲酯:12?18份、偏苯三酸酐:4?5份、氢氧化镁或氢氧化铝:25?35份、云母粉:20?40份、炭黑:8?12份、市售型号为1010的抗氧化剂:1?2份；
形成第二导体的步骤:将多根直径为[0.01mm，1.0mm]的金属丝用编织机或笼绞机在第一绝缘层外编织形成第二导体，第二导体呈圆环柱状包覆在第一绝缘层外，使第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值为[0.95,1.05]；
形成第二绝缘层的步骤:在第二导体外挤塑厚度为[0.2 mma.2 mm]的第二绝缘层，所述第二绝缘层按重量份计，由以下各原 材料构成:聚乙烯树脂:80?90份、乙烯一醋酸乙烯共聚物:10?15份、环氧树脂:6?8份、聚乙稀錯:1?3份、聚丙稀酸钱:1?2份、纳米氮化娃或纳米碳化硅或纳米氧化锆或纳米氧化铝:15?25份、乙二酸二辛酯:15?20份、邻苯二甲酸二甲酯:12?18份、偏苯三酸酐:4?5份、氢氧化镁或氢氧化铝:25?35份、云母粉:20?40份、炭黑:8?12份、市售型号为1010的抗氧化剂:1?2份；
形成第三导体的步骤:将多根直径为[0.01mm，0.80mm]的金属丝用编织机或笼绞机在第二绝缘层外编织形成第三导体，第三导体呈圆环柱状包覆在第二绝缘层外，使第一导体的横截面积与第三导体的横截面积的比值为[0.95,1.05]；
形成屏蔽层的步骤:取复合带层螺旋或纵向包覆在第三导体之外形成屏蔽层，其中，复合带层由依次形成的第一云母带层、铝带层、第二云母带层构成，复合带层与第二导体接触面为第一云母带层或第二云母带层，第一云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙稀酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烧:5?10份;第二云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙烯树酯:15?25份、聚乙烯酸乙烯酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份;招带层的厚度为0.05mm?0.30mm，招带层与第一云母带层及第二云母带层是粘合为一体的；形成外护层的步骤:在屏蔽层外挤塑包覆聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或低烟无卤聚乙烯材料，形成外护层，完成了电力系统用电缆的制作。
[0036]实施实例3
请见图5及图6，一种电力系统用电缆，其特征在于它包含有第一导体11、将第一导体包覆住的第一绝缘层21、位于第一绝缘层之外且呈弓环柱状的二根第二导体12、位于相邻的第二导体之间且呈弓环柱状的隔离条3、将第二导体及隔离条包覆住的屏蔽层4、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层5;隔离条的内缘及第二导体的内缘紧贴第一绝缘层外缘，隔离条的外缘及第二导体的外缘在同一圆柱面上;第一导体的横截面积与任意一根第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，1.00mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2 mm,
1.2mm]，屏蔽层为复合带层，从第二导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或低烟无卤聚乙稀。
[0037]实施实例4
请见图7及图8，一种电力系统用电缆，其特征在于它包含有第一导体11、将第一导体包覆住的第一绝缘层21、位于第一绝缘层之外且呈弓环柱状的三根第二导体12、位于相邻的第二导体之间且呈弓环柱状的隔离条3、将第二导体及隔离条包覆住的屏蔽层4、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层5;隔离条的内缘及第二导体的内缘紧贴第一绝缘层外缘，隔离条的外缘及第二导体的外缘在同一圆柱面上;第一导体的横截面积与任意一根第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，1.00mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2 mm,
1.2mm]，屏蔽层为复合带层，从第二导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或低烟无卤聚乙稀。
[0038]实施实例5
请见图9及图10，一种电力系统用电缆，其特征在于它包含有第一导体11、将第一导体包覆住的第一绝缘层21、位于第一绝缘层之外且呈弓环柱状的四根第二导体12、位于相邻的第二导体之间且呈弓环柱状的隔离条3、将第二导体及隔离条包覆住的屏蔽层4、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层5;隔离条的内缘及第二导体的内缘紧贴第一绝缘层外缘，隔离条的外缘及第二导体的外缘在同一圆柱面上;第一导体的横截面积与任意一根第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，l.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，1.00mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2mm, 1.2 mm]，屏蔽层为复合带层，从第二导体向外护层方向依次为第一云母带层、招带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或低烟无卤聚乙稀。
[0039]上述实施实例3至实施实例5中所述的任意一种电力系统用电缆，其特征在于所述第二导体12可为其它多根。
[0040]实施实例3至实施实例5所述的一种电力系统用电缆，其特征在于它的制作方法包含以下步骤:
形成第一导体的步骤:取多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝在束丝机上一起绞合形成第一导体;或者先取多根直径为[0.01mm，l.25mm]的金属丝在束丝机上绞合形成第一层导体，再另外取多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝在第一层导体外第一层导体外绞合形成第二层导体，依次类推，直至形成所需截面积的第一导体;其中，相邻层的导体之间:绞合方向相反，外层的绞合节距是内层的绞合节距的2?4倍；
形成第一绝缘层的步骤:在第一导体外挤塑厚度为[0.2 mma.2 mm]的第一绝缘层，所述第一绝缘层按重量份计，由以下各原材料构成:聚乙烯树脂:80?90份、乙烯一醋酸乙烯共聚物:10?15份、环氧树脂:6?8份、聚乙稀錯:1?3份、聚丙稀酸钱:1?2份、纳米氮化娃或纳米碳化硅或纳米氧化锆或纳米氧化铝:15?25份、乙二酸二辛酯:15?20份、邻苯二甲酸二甲酯:12?18份、偏苯三酸酐:4?5份、氢氧化镁或氢氧化铝:25?35份、云母粉:20?40份、炭黑:8?12份、市售型号为1010的抗氧化剂:1?2份；
形成第二导体的步骤:将多根直径为[0.01mm，1.0mm]的金属丝用编织机编织成弓环柱状的第二导体，第二导体的弓环柱内缘曲率半径与第一绝缘层外缘的曲率半径一样;使第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05];反复上述步骤多次形成多根第二导体；
形成缆芯的步骤:取第一绝缘层、多根第二导体、与第二导体一样个数的隔离条，将隔离条的内缘及第二导体的内缘紧贴第一绝缘层外缘，隔离条放置在相邻的第二导体之间；使隔离条的外缘及第二导体的外缘在同一圆柱面上;形成缆缆；
形成屏蔽层的步骤:取复合带层螺旋或纵向包覆在缆芯之外形成屏蔽层，其中，复合带层由依次形成的第一云母带层、铝带层、第二云母带层构成，复合带层与第二导体接触面为第一云母带层或第二云母带层，第一云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为
0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙稀酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烧:5?10份;第二云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙烯树酯:15?25份、聚乙烯酸乙烯酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份;铝带层的厚度为0.05mm?0.30mm，招带层与第一云母带层及第二云母带层是粘合为一体的；形成外护层的步骤:在屏蔽层外挤塑包覆聚氯乙烯或低密度聚乙烯或中密度聚乙烯或高密度聚乙烯或低烟无卤聚乙烯材料，形成外护层，完成了电力系统用电缆的制作。
[0041]上述任一实施实例所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第一绝缘层按重量份计，由以下各原材料构成:聚乙稀树脂:80?90份、乙稀一醋酸乙稀共聚物:10?15份、环氧树脂:6?8份、 聚乙稀錯:1?3份、聚丙稀酸钱:1?2份、纳米氮化娃或纳米碳化娃或纳米氧化锆或纳米氧化铝:15?25份、乙二酸二辛酯:15?20份、邻苯二甲酸二甲酯:12?18份、偏苯三酸酐:4?5份、氢氧化镁或氢氧化铝:25?35份、云母粉:20?40份、炭黑:8?12份、市售型号为1010的抗氧化剂:1?2份。
[0042]上述任一实施实例所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第一绝缘层按重量份计，由以下各原材料构成为最优配方:聚乙烯树脂:85份、乙烯一醋酸乙烯共聚物:12份、环氧树脂:7份、聚乙烯蜡:2份、聚丙烯酸铵:1.5份、纳米氮化硅或纳米碳化硅或纳米氧化锆或纳米氧化铝:20份、乙二酸二辛酯:18份、邻苯二甲酸二甲酯:16份、偏苯三酸酐:4.5份、氢氧化镁或氢氧化铝:30份、云母粉:30份、炭黑:10份、市售型号为1010的抗氧化剂:1.5份。
[0043]上述实施实例中，有第二绝缘层时，第二绝缘层的材料可以和第一绝缘层的材料相同。
[0044]上述任一实施实例所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第一云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙烯酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份。
[0045]上述任一实施实例所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第一云母带层按重量份计，由以下各原材料构成了最优配方:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:30份、云母粉:60份、环氧树脂:25份、聚乙烯树酯:20份、聚乙烯酸乙烯酯:8份、甘油:4份、四氯甲烷:7份。
[0046]上述任一实施实例所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第二云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙烯酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份。
[0047]上述任一实施实例所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第二云母带层按重量份计，由以下各原材料构成了最优配方:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:30份、云母粉:60份、环氧树脂:25份、聚乙烯树酯:20份、聚乙烯酸乙烯酯:8份、甘油:4份、四氯甲烷:7份。
[0048]本发明中，第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值最理想值为1.0，第一导体的横截面积与第三导体的横截面积的比值最理想值为1.0。
[0049]本发明中第一、第二导体及整个电缆的结构，使得电缆加工非常简单，设备投入极少，节省了设备投入及减少了场所占用;而且制得的电缆结构紧凑、成本低、易施工;制作方法简单、易掌握。
[0050]本发明中的第一绝缘层、第二绝缘层不仅符合电线电缆绝缘层材料的各项性能要求，而且具有更优良的耐高压性能、耐火与阻燃性能;经测试其大范围配方的0.2mm厚度耐直流高压达1KV/1小时不击穿的水平，1.2mm厚度耐直流高压达50KV/1小时不击穿的水平；最优配方时，0.2mm厚度耐直流高压达1.6KV/1小时不击穿的水平，1.2mm厚度耐直流高压达75KV/1小时不击穿的水平;随着厚度的增加，耐直流高压水平明显增加;而现有技术中的绝缘层通常需要做到0.8mm厚度才能达到耐直流高压达1KV/1小时不击穿的水平；因此，可以使绝缘层厚度明显减小，可极大地降低成本;本发明中的第一绝缘层、第二绝缘层材料还可以用在其它电缆中；本发明中的第一绝缘层、第二绝缘层的耐火及阻燃性能指标经检测，都高于线缆绝缘材料的指标，故电缆具有极优的耐火与阻燃性能。
[0051]本发明中的屏蔽层不仅具有优良的屏蔽性能，而且具有阻燃、耐火的优良性能及与外护层优良的结合性能。
[0052]因此，本发明具有以下主要有益效果:电缆加工非常简单，设备投入极少，节省了设备投入及减少了场所占用；而且制得的电缆结构紧凑、成本低、易施工、耐高压/耐火/阻燃/屏蔽性能更优;制作方法简单、易掌握。
[0053]本发明不局限于上述最佳实施方式，应当理解，本发明的构思可以按其他种种形式实施运用，它们同样落在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种电力系统用电缆，它包含有第一导体、将第一导体包覆住的第一绝缘层、位于第一绝缘层之外且圆环柱状包覆住第一绝缘层的第二导体、位于第二导体之外的屏蔽层、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层;第一导体的横截面积与第二导体的横截面积的比值为[0.95，1.05]，第一导体由多根直径为[0.01mm，1.25mm]的金属丝绞合而成，第二导体由多根直径为[0.01mm，l.0mm]的金属丝编织而成，第一绝缘层的厚度为[0.2 mm,1.2 mm]，屏蔽层为复合带层，从第二导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层;外护层的材料为聚氯乙稀或低密度聚乙稀或中密度聚乙稀或高密度聚乙稀或低烟无卤聚乙稀;其特征在于，所述第一绝缘层按重量份计，由以下各原材料构成:聚乙烯树脂:85份、乙烯一醋酸乙烯共聚物:12份、环氧树脂:7份、聚乙烯蜡:2份、聚丙烯酸铵:1.5份、纳米氮化硅或纳米碳化硅或纳米氧化锆或纳米氧化铝:20份、乙二酸二辛酯:18份、邻苯二甲酸二甲酯:16份、偏苯三酸酐:4.5份、氢氧化镁或氢氧化铝:30份、云母粉:30份、炭黑:10份、市售型号为1010的抗氧化剂:1.5份;所述招带层的厚度为0.05mm?0.30mm。2.根据权利要求1所述的一种电力系统用电缆，其特征在于，所述第一云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙烯酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份。3.根据权利要求2所述的一种电力系统用电缆，其特征在于，所述第二云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:20?40份、云母粉:50?70份、环氧树脂:20?30份、聚乙稀树酯:15?25份、聚乙稀酸乙烯酯:5?10份、甘油:3?5份、四氯甲烷:5?10份。4.根据权利要求1或权利要求2所述的一种电力系统用电缆，其特征在于，所述第一云母带层与第二云母带层是相同的材料。5.根据权利要求4所述的一种电力系统用电缆，其特征在于所述第二云母带层按重量份计，由以下各原材料构成:长度为0.03?0.30mm、直径为0.01?0.10mm的玻璃纤维增强塑料:30份、云母粉:60份、环氧树脂:25份、聚乙稀树酯:20份、聚乙稀酸乙稀酯:8份、甘油:4份、四氯甲烷:7份。
【专利摘要】本发明属于线缆及材料技术领域，尤涉及一种电力系统用电缆，它包含有第一导体、将第一导体包覆住的第一绝缘层、位于第一绝缘层之外且圆环柱状包覆住第一绝缘层的第二导体、位于第二导体之外的屏蔽层、挤塑包覆在屏蔽层外的外护层；屏蔽层为复合带层，从第二导体向外护层方向依次为第一云母带层、铝带层、第二云母带层,本发明中的第一绝缘层采用了特殊的配方。本发明具有以下主要有益效果：电缆加工非常简单，设备投入极少，节省了设备投入及减少了场所占用；而且制得的电缆结构紧凑、成本低、易施工、耐高压/耐火/阻燃/屏蔽性能更优；制作方法简单、易掌握。
【IPC分类】H01B7/17, H01B7/29, H01B7/02, H01B9/02, H01B7/295
【公开号】CN105489310
【申请号】CN201610057684
【发明人】凌卫康
【申请人】凌卫康
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2014年12月18日
【公告号】CN104392798A, CN104392798B, CN105489308A, CN105489309A, CN105489311A, CN105551671A
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