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一种可挠性铝合金线缆失效专利 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及线缆技术领域,尤其涉及一种可挠性铝合金线缆。

相关背景技术

[0002] 随着电力行业的突飞猛进发展,线缆的需求正以10~15%的年增长率递增。现在电线电缆行业所用的导线主要是铜和铝,由于铜价高速攀升,为了减少生产费用,世界电线电缆行业提出以铝代铜作为电线线缆导线的方法。目前,我国铝材产能过剩,与此同时,铜材的缺口大需要进口,为了改变对铜材的依赖,充分利用国内资源,保证电力行业可持续发展的关键是大力推广铝作为电线线缆的导线。
[0003] 现在,在电缆行业中多采用铝合金导体电缆代替铜导体电缆,常规的铝合金电缆通常采用铝合金绞线作为导体,在导体外挤包绝缘层构成,而铝合金电缆的牵引强度为53MPa,远远低于铜导体电缆的70MPa,使用中常常容易发生断芯的情况。因此,常规铝合金导体电缆存在以下缺点如:机械强度差、电导率低等。此外,经铠装的铝合金线缆柔韧性差,而未经铠装的铝合金线缆存在过于柔软可挠性差的缺点。

具体实施方式

[0012] 如图1所示,图1为本发明提出的一种可挠性铝合金线缆的结构示意图。
[0013] 参照图1,本发明提出的一种可挠性铝合金线缆,包括缆芯、绕包层5、防护层6、护套层7;
[0014] 缆芯由六根导线1、金属软管2、芳纶纤维3和热塑性弹性体材料4构成;
[0015] 导线1包括位于中部的导体11,导体11由多根8000系稀土铝合金线绞合而成,导体11外部包覆单面铜塑复合带12,单面铜塑复合带12的铜金属层朝向导体单面铜塑复合带12外部包覆交联聚乙烯绝缘层13;
[0016] 六根导线1围绕铝金属软管2纵向布置,芳纶纤维3填充于导线1和金属软管2之间,热塑性弹性体材料4至少部分的位于相邻两根导线1形成的间隙空间中;
[0017] 绕包层5包覆在所述缆芯外部,金属编织防护层6包覆在绕包层5外部,防护层6采用芳纶纤维和镀锡钢丝编织而成,其覆盖率在75-90%范围内,护套层7包覆在金属编织防护层6外部。
[0018] 在具体实施中,防护层6的覆盖率为75%、80%、85%、90%,优选为85%。
[0019] 在本实施例中,在缆芯中部设置金属软管2,铝合金导线1围绕金属软管纵向布置,并且在导线和金属软管之间设有芳纶纤维,相邻两根导线之间设有热塑性弹性体材料4。通过缆芯结构的合理设计,当线缆布线时,金属软管2的挠性能够克服线缆本身的刚性,使线缆沿某一方向固定弯曲不回弹,使得线缆能够无需其他固定装置而弯曲布置,此时,金属软管2和导线1之间填充的芳纶纤维3有效地缓解导线1所受的应力,同时,相邻两根导线之间设有的热塑性弹性体材料4通过弹性形变分担相邻导线远离中心区域部分所受的应力,并在受到外力碰撞时保护导线,以降低导线折断的风险,进一步降低安全隐患;芳纶纤维3和热塑性弹性体材料4均为柔性材料,并且防护层采用金属编织结构,保证了线缆的柔软性,而不影响线缆的可挠曲性;采用8000系稀土铝合金线绞合成导体,其重量仅为同体积铜导体的三分之一,可减轻线缆重量,便于安装,并成本减少;在导体外包覆单面铜塑复合带12,其铜金属层朝内塑料层朝外,利用了金属导体的趋肤效应,提高了线缆的导电能力、耐腐蚀性,同时减轻了线缆的重量,便于线缆布线,此外,单面铜塑复合带12的塑料层可作为导体11和绝缘层13之间的间隔层,防止导体和绝缘层之间的间隙,保证导体等电位并与绝缘层良好接触,从而避免导线11与绝缘层13表面发生局部放电,进一步保证线缆的导电能力。
[0020] 在具体结构设计中,在导线1和铝金属软管2之间填充芳纶纤维3,并且相邻两根导线1之间的间隙空间设有热塑性弹性体4,增强电缆的抗拉伸性能且使得缆芯结构更加紧凑,在线缆弯曲布线时,缆芯结构稳定、不易改变。
[0021] 防护层6采用芳纶纤维和镀锡钢丝编织而成,其覆盖率为85%,在不影响线缆柔软性前提下,增强铝合金线缆的抗拉伸性能,保护线缆不受外力破坏,同时起到屏蔽外部电磁波的作用。
[0022] 绝缘层13为交联聚乙烯绝缘层,且护套层7采用交联聚烯烃制成,保证线缆的绝缘性能,同时不影响线缆的柔韧性。
[0023] 在优选方案中,在铝金属软管2内布置信号线,实现线缆的多功能传输,此时铝金属软管2可作为信号线的屏蔽层,起到屏蔽外部电磁波干扰的作用。
[0024] 在具体实施方式中,护套层7采用的交联聚烯烃材料按照质量份数包含下列组分:60-80份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、20-30份高密度聚乙烯、20-30份氢氧化铝、15-25份三元乙丙橡胶、10-15份三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯、5-10份硼酸锌、5-10份轻质碳酸钙、3-5份四季戊四醇酯、3-5份硬脂酸钙、3-5份硅烷偶联剂、3-5份过氧化二烷烃、1-2份钛酸酯、0.3-0.6份石蜡、5-8份碳纤维;具体地,其组分和含量如下:80份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、20份高密度聚乙烯、25份氢氧化铝、20份三元乙丙橡胶、12份三甲基丙烯酸三羟甲基丙烷酯、8份硼酸锌、7份轻质碳酸钙、4份四季戊四醇酯、3份硬脂酸钙、4份硅烷偶联剂、4份过氧化二烷烃、2份钛酸酯、0.5份石蜡、5份碳纤维。
[0025] 护套层7作为对内部缆芯的保护体,通过采用上述交联聚烯烃材料制成,保证柔韧性的同时,具有阻燃性能好,耐老化性优良,同时也提高了线缆的机械性能。其中,轻质碳酸钙和碳纤维的加入增强了材料的抗拉伸性和耐高温阻燃性,并且碳纤维形成导热网络,使材料导热效果好,导线散热快。
[0026] 以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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