一种使用环境苛刻的高性能补偿电缆制造技术

一种使用环境苛刻的高性能补偿电缆，其结构为：缆芯外自内而外依次设有绕包层、铜丝编织屏蔽层和护套；所述缆芯由多根低烟无卤阻燃填充绳和多根芯线绞合构成，对绞节距≤100mm；每根芯线是由两根外包绝缘层的导体绞合构成；导体由热电偶合金丝绞合构成；导体的绞合方向与芯线的绞合方向相反；绝缘层的厚度范围0.6～1.0mm；所述绕包层由低烟无卤阻燃绕包带重叠绕包构成，绕包层的标称厚度范围为0.1～0.3mm，绕包搭盖率≥23％；铜丝编织屏蔽层外挤包低烟无卤阻燃热塑性护套料构成的护套；护套的厚度≥1.2mm；所述铜丝编织屏蔽层是镀锡铜丝编织屏蔽层，镀锡铜丝编织屏蔽层的编织密度≥80％，镀锡铜丝单丝直径为0.15～0.30mm。

A high performance compensation cable with harsh environment

A high performance compensation cable with harsh environment is composed of a winding layer, a copper wire woven shield and a sheath in turn outside the core. The cable core is twisted by a number of low smoke halogen free flame-retardant filler rope and a number of core wires, and the pitch is less than 100mm, and each core line is twisted by two insulated conductors. The conductor is composed of cogeneration gold wire, and the twisted direction of the conductor is the opposite of the twisted direction of the core line; the thickness range of the insulating layer is 0.6 to 1.0mm; the wrapping layer is composed of a low smoke halogen free flame retardant wrapping belt, the nominal thickness around the cladding is 0.1 ~ 0.3mm, the cover coverage rate is more than 23%; the braided screen of copper wire The sheath is covered with low smoke and halogen free flame retardant protective sheath. The thickness of the sheath is more than 1.2mm, and the braided shielding layer of the copper wire is the shielding layer of tin plated copper wire, the weaving density of the tin coated copper wire shielding layer is more than 80%, and the diameter of the tin copper wire is 0.15 ~ 0.30mm.

【技术实现步骤摘要】
一种使用环境苛刻的高性能补偿电缆
本技术涉及一种补偿电缆，特别涉及一种满足核电站等苛刻环境的高性能补偿电缆。本技术适用于热电偶与记录仪、计算机以及数据处理系统的连接。本技术属于电缆应用

技术介绍
现有技术中，国际最先进的新一代核电技术已经投入使用。经预测，未来10年国内预计有20至30台新建机组的市场空间，同时还将有10至20台机组延寿，国外预计有60至70台新建机组的市场空间，同时还将有30至40台机组退役，20至30台机组延寿，核电项目开发空间巨大。补偿电缆是用于热电偶温度测量用的，分K分度、T分度等规格。由于核电站等要求较为苛刻环境下，电缆的使用寿命等存在不足，所以要求在非导电功能结构(主要是防护结构)的设计上进一步加强。但是，这带来新的问题，例如电缆的结构特性发生改变，难以满足机械性能要求，电缆的加工难度提高、电缆的外径增大、重量增加，生产成本较高等的一系列问题。
技术实现思路
本技术为了解决现有补偿电缆中存在的诸多问题，提出一种外径小、重量轻、成本低、加工工艺简便的长寿命的适用于核电站等苛刻环境的补偿电缆。本技术采用以下技术方案：一种使用环境苛刻的高性能补偿电缆，其结构为：缆芯外自内而外依次设有绕包层、铜丝编织屏蔽层和护套；所述缆芯由多根低烟无卤阻燃填充绳和多根芯线绞合构成，对绞节距≤100mm；每根芯线是由两根外包绝缘层的导体绞合构成；导体由热电偶合金丝绞合构成；导体的绞合方向与芯线的绞合方向相反；绝缘层是低烟无卤阻燃的耐辐照交联聚烯烃绝缘层，绝缘层的厚度范围0.6～1.0mm；填充绳与绝缘层的耐温等级相同；所述绕包层由低烟无卤阻燃绕包带重叠绕包构成，绕包层的标称厚度范围为0.1～0.3mm，绕包搭盖率≥23％；铜丝编织屏蔽层外挤包低烟无卤阻燃热塑性护套料构成的护套；护套的厚度≥1.2mm；所述铜丝编织屏蔽层是镀锡铜丝编织屏蔽层，镀锡铜丝编织屏蔽层的编织密度≥80％，镀锡铜丝单丝直径要求：0.15～0.30mm。这里，护套的最小厚度是1.2mm，是由电缆的性能要求决定。而护套的最大厚度，是与电缆的外径要求等相关，在满足外径要求等条件前提下，护套厚度大于1.2mm即可。在工程实践中，满足各个功能、性能要求前提下，护套的厚度越小越好，除了减小电缆外径外，还节约原料。进一步，所述填充绳是PP绳或无尘岩棉绳。填充绳应与绝缘材料耐温等级相同，填充外观要圆整，除去填充不会对其内部结构造成损伤。优选的，所述铜丝编织屏蔽层是镀锡铜丝编织屏蔽层；镀锡铜丝编织屏蔽层的编织密度是82％，镀锡铜丝单丝直径要求：0.18mm。优选的，所述绝缘层的厚度为0.6mm；所述低烟无卤阻燃绕包带的厚度为0.2mm；绕包搭盖率是25％。进一步，填充绳的酸气含量不大于2％，烟指数不大于45，毒性指数不大于5；构成绝缘层的绝缘料是FPW160-1型交联聚烯烃或者是FPW160-2型交联聚烯烃；绝缘材料的酸气含量应不大于18％，烟指数不大于45，毒性指数不大于1.5；低烟无卤阻燃热塑性护套料是HW160-6型聚烯烃材料；护套材料的酸气含量应不大于2％，烟指数不大于25，毒性指数不大于5；所述热电偶合金丝的材质为：KCB(铜、铜镍合金)或KX(镍铬合金、镍硅合金)。绞合后的热电偶合金丝构成的导体作为热电偶用补偿导线。本技术方案的解决技术问题的原理和效果说明如下：由于本电缆使用环境是在核电站中，所以，绝缘层、护套层要具有耐辐照要求。传统橡皮绝缘难于满足核电站环境下的60年寿命要求。采用耐辐照绝缘层和护套层，使本电缆解决了核电站等苛刻环境下使用的问题。由于绝缘料和护套料的自身性质特点，为了达到电缆的机械性能要求，这就要求电缆的各个技术要素相互兼容，不利影响降到最低。芯线先由带有绝缘层的导体先进行绞合，再与填充绞合构成缆芯。由于本电缆是补偿电缆，其功能是延伸多点热电极及移动热电偶的冷端，与显示仪表联接构成多点测温系统。其承载电流要求较小，导体的截面积较小，同时，导体的材质要求为热电偶合金丝，目前技术条件下，具体为铜、铜镍合金、镍铬合金或镍硅合金。由这些材质本身的性质决定，导体的抗拉等机械性能不强。为此，芯线中先对导体进行绞合，再与填充二次绞合构成缆芯，增加抗拉等机械强度。在其它条件不进一步改良型情况下，采用导体绞合方向与芯线的绞合方向相反，进一步提高电缆的整体机械强度，同时采用特定的缆芯对绞节距。采用镀锡铜丝编织屏蔽层结构。由于本电缆是传输弱电信号，抗电磁干扰要求较高，所以，要采用纯粹的纯镀锡铜丝编织屏蔽层，从而不用极高的编织密度即可实现屏蔽效果。另外，还提高了电缆的抗辐射能力。镀锡铜丝编织屏蔽层对电缆抗拉等机械性能也有着补充提高作用。本方案通过特定的导体绞合、芯线绞合和缆芯绞合方式，可以解决信号传输的稳定性问题(传输高电平导体和传输低电平导体绞合)、抗电磁干扰特性(由绞合传输本身特点决定)问题和减小电缆半径问题(通过绞合即可提高抗拉强度，而不用增加导体直径)；同时缆芯绞合亦进一步解决了机械强度问题。进而，还解决了现有相关电缆的重量大、加工性能差、成本高等问题。本电缆结构适于生产，不用对现有的生产设备进行大幅改造。采用上述技术方案后，本技术具有以下有益效果：(1)电缆结构设计简单合理：两根带绝缘层的导体绞合成芯线，多根芯线绞合成缆芯，其绞合、加工方便，且绞合的缆芯牢固。镀锡铜丝编织屏蔽层提高整个电缆的屏蔽性，抗辐射能力变强。(2)绞合后的热电偶合金导体，信号传输更加稳定。(3)低烟无卤阻燃填充绳、低烟无卤阻燃的耐辐照交联聚烯烃绝缘层和低烟无卤阻燃热塑性护套使得电缆低烟无卤阻燃性能更好。(4)镀锡铜丝编织屏蔽层，抗氧化、寿命更长，更不易损坏，防止绝缘和护套的老化能力强，抗辐射能力变强。(5)低烟无卤阻燃热塑性护套使电缆耐核辐射、耐长期热老化，提高电缆使用寿命。(6)低烟无卤阻燃的耐辐照交联聚烯烃绝缘层、低烟无卤阻燃热塑性护套使电缆结构更加柔软，更易弯曲，外径更小，重量更轻，更方便和适于核电站狭小区域使用。(7)低烟无卤阻燃的耐辐照交联聚烯烃绝缘层、低烟无卤阻燃热塑性护套使电缆成本更加低廉，加工更加简便。(8)经检测，本电缆的导体在90℃高温条件下使用寿命不小于60年。针对现有技术中存在的缺陷，本技术提供一种补偿电缆，该补偿电缆能够满足核电站壳外环境；具备60年使用寿命；在高温或低温环境下性能稳定，耐热老化和高剂量辐照老化性能优良；结构柔软、安装敷设方便；结构简单，外径小、重量轻、成本低、加工性能简便、便于生产。附图说明图1为本技术的结构示意图。图中：1、导体，2、绝缘层，3、芯线，4、填充，5、缆芯，6、绕包层，7、铜丝编织屏蔽层，8、护套。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本方案进行说明：如图1所示，一种使用环境苛刻的高性能补偿电缆，其结构为：缆芯外自内而外依次设有绕包层、铜丝编织屏蔽层和护套；所述缆芯由多根低烟无卤阻燃填充绳和3根芯线绞合构成，对绞节距≤100mm；每根芯线是由两根外包绝缘层的导体绞合构成；导体由热电偶合金丝绞合构成，导体结构符合GB/T4909的规定；导体的绞合方向与芯线的绞合方向相反；绝缘层是低烟无卤阻燃的耐辐照交联聚烯烃绝缘层，绝缘层的厚度范围0.6～1.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种使用环境苛刻的高性能补偿电缆，其特征是结构为：缆芯外自内而外依次设有绕包层、铜丝编织屏蔽层和护套；所述缆芯由多根低烟无卤阻燃填充绳和多根芯线绞合构成，对绞节距≤100mm；每根芯线是由两根外包绝缘层的导体绞合构成；导体由热电偶合金丝绞合构成；导体的绞合方向与芯线的绞合方向相反；绝缘层是低烟无卤阻燃的耐辐照交联聚烯烃绝缘层，绝缘层的厚度为0.6mm；填充绳与绝缘层的耐温等级相同；所述绕包层由低烟无卤阻燃绕包带重叠绕包构成，绕包层的标称厚度范围为0.1～0.3mm；铜丝编织屏蔽层外挤包低烟无卤阻燃热塑性护套料构成的护套；护套的厚度≥1.2mm；所述铜丝编织屏蔽层是镀锡铜丝编织屏蔽层，镀锡铜丝编织屏蔽层的编织密度是82％，镀锡铜丝单丝直径要求：0.18mm；所述填充绳是PP绳或无尘岩棉绳；填充绳的酸气含量不大于2％，烟指数不大于45，毒性指数不大于5；构成绝缘层的绝缘料是FPW160‑1型交联聚烯烃或者是FPW160‑2型交联聚烯烃；绝缘料的酸气含量不大于18％，烟指数不大于45，毒性指数不大于1.5；低烟无卤阻燃热塑性护套料是HW160‑6型聚烯烃材料；护套料的酸气含量应不大于2％，烟指数不大于25，毒性指数不大于5；所述热电偶合金丝的材质为：铜、铜镍合金、镍铬合金或镍硅合金。...

【技术特征摘要】
1.一种使用环境苛刻的高性能补偿电缆，其特征是结构为：缆芯外自内而外依次设有绕包层、铜丝编织屏蔽层和护套；所述缆芯由多根低烟无卤阻燃填充绳和多根芯线绞合构成，对绞节距≤100mm；每根芯线是由两根外包绝缘层的导体绞合构成；导体由热电偶合金丝绞合构成；导体的绞合方向与芯线的绞合方向相反；绝缘层是低烟无卤阻燃的耐辐照交联聚烯烃绝缘层，绝缘层的厚度为0.6mm；填充绳与绝缘层的耐温等级相同；所述绕包层由低烟无卤阻燃绕包带重叠绕包构成，绕包层的标称厚度范围为0.1～0.3mm；铜丝编织屏蔽层外挤包低烟无卤阻燃热塑性护套料构成的护套；护套的厚度≥1.2mm；所述铜丝编织屏蔽层是镀锡铜丝编织屏蔽层，镀锡铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛劲宏，刘雄军，凌国桢，梁福才，
申请(专利权)人：江苏上上电缆集团有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32