一种抗压防静电煤矿用电缆制造技术

本发明专利技术涉及煤矿用电缆技术领域，尤其涉及一种抗压防静电煤矿用电缆，该电缆为扁平式椭圆形电缆，电缆包括缆芯排布层、无卤低烟内护套、金属屏蔽层、第一绝缘层、防水层和防静电外护套，缆芯排布层内设置有导热硅橡胶骨架，缆芯排布层内至少排布有一根缆芯，缆芯排布层内填充有树脂，防静电外护套包括低烟无卤聚烯烃层和防静电PET膜，防静电PET膜表面具有凹凸不平的微结构。本发明专利技术的电缆具有较好的散热能力，最外层的防静电PET膜表面设置的凹凸不平的微结构，具有较大的比表面积，能够将更多的改性氧化石墨烯暴露在表面，具有优良的防静电效果，且扁平式椭圆形结构能够分散压力，内置的芳纶加强芯能够增强电缆强度，具有较强的抗压性能。

A Pressure-Resistant and Antistatic Coal Mine Cable

【技术实现步骤摘要】
一种抗压防静电煤矿用电缆
本专利技术涉及煤矿用电缆
，尤其涉及一种抗压防静电煤矿用电缆。
技术介绍
电缆是用于传输电(磁)能信息和实现电磁能转换的线材产品，狭义的电缆是指由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线；广义的电缆通常是由几根或几组导线(每组至少两根)绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电缆具有内通电，外绝缘的特征。电缆的种类众多，应用范围也十分广泛，涉及到电力、建筑、通信、制造、煤矿等行业，与国民经济的各个部门都密切相关。电缆还被称为国民经济的“动脉”与“神经”，是输送电能、传递信息和制造各种电机、仪器、仪表，实现电磁能量转换所不可缺失的基础性器材，是未来电气化、信息化社会中必要的基础产品。目前，随着科学技术的发展，各行各业都在向着工业化和电子化的方向发展，这也意味着电缆用量的大大增加，但是因其各行业的工作环境均有不同，也就要求电缆所具备的特性有所不同。尤其是煤矿矿井中，因矿井中灰尘较大，空气中悬浮的粉尘较多，粉尘与电缆的外绝缘层接触、摩擦、碰撞，之间发生电子转移，使电缆产生静电，当具备一定的条件时，带有不同种静电电荷的质之间就会发生放电，产生火花，即所谓的静电火花，静电火花有可能会引发火灾或瓦斯爆炸，存在严重的安全隐患，因此煤矿用的电缆必须要具备防静电功能。而现有的煤矿用电缆仅是简单的加入防静电层，企图达到防静电功能，例如公开号为CN108461185A，专利名称为“一种防静电拖曳电缆”的中国专利技术专利，公开的防静电拖曳电缆采用聚醚型聚氨酯作为外护套的基材并采用与超细导电炭黑均匀混合构成半导电外护套，消除因摩擦而产生静电电荷的效率，从而使电缆具备了良好的静电消除能力。现有的电缆均是通过将最外面的保护层设置成半导电的方式减少静电产生，但是采用这种方式由于导电材料大多分布在外护套内部，而静电产生在电缆外护套表面，因此防静电效果并不是特别理想，且这种线缆的抗压能力也较弱。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种抗压防静电煤矿用电缆，具有较好的散热能力，最外层的防静电PET膜表面设置的凹凸不平的微结构，具有较大的比表面积，能够将更多的改性氧化石墨烯暴露在表面，具有优良的防静电效果，且扁平式椭圆形结构能够分散压力，内置的芳纶加强芯能够增强电缆强度，具有较强的抗压性能。本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：一种抗压防静电煤矿用电缆，所述电缆为扁平式椭圆形电缆，所述电缆由内至外依次包括缆芯排布层、无卤低烟内护套、金属屏蔽层、第一绝缘层、防水层和防静电外护套，所述缆芯排布层内设置有导热硅橡胶骨架，所述导热硅橡胶骨架内穿设有芳纶加强芯，所述导热硅橡胶骨架呈十字形，且将缆芯排布层内分成四个腔体，所述腔体内至少排布有一根缆芯，所述缆芯排布层内填充有树脂，所述防静电外护套包括包覆在防水层外的低烟无卤聚烯烃层和粘接在低烟无卤聚烯烃层上防静电PET膜，所述防静电PET膜表面具有凹凸不平的微结构。无卤低烟内护套采用不含卤的交联聚乙烯阻燃材料制成，不仅具有很好的阻燃特性和隔热性，而且在电缆燃烧时不会释放卤酸等有毒气体；金属屏蔽层是采用镀锡铜丝编织形成的金属网，能够有效对电缆外侧的电磁进行屏蔽，避免干扰，提高线缆的使用性能；第一绝缘层采用交联聚乙烯材料制成，交联聚乙烯具有优良的耐热性、电绝缘性、耐低温性和耐化学性，良好的耐辐射性；防水层是采用乙烯-丙烯共聚物弹性体和阻水粉通过常规方法加工制成的防水膨胀粉，遇水膨胀，具有良好的防水性能；缆芯排布层内填充的树脂为乙烯基树脂。进一步，所述导热硅橡胶骨架上开设有优弧形凹槽，所述缆芯嵌入在优弧形凹槽内。优弧形凹槽将各缆芯分隔独立，避免其相互缠绕干扰。进一步，所述缆芯包括导线芯，以及由内及外依次包覆在导线芯上的金云母带、无卤阻燃层、第二绝缘层。进一步，所述无卤低烟内护套由四根弧形条拼接组装形成，四根所述弧形条拼接形成横截面呈椭圆形的无卤低烟内护套。进一步，所述弧形条的一侧顺着弧形条的轴向开设有凹槽，对应所述弧形条的另一侧成型有凸起，所述凹槽与凸起配合。进一步，所述凹槽的两侧侧壁上均穿设有导热丝，所述导热硅橡胶骨架的四个端头分别与对应的凹槽侧壁紧贴。进一步，所述防静电PET膜的表面于氮气氛围、功率2Kw的条件下进行等离子体处理2min。等离子体处理后的防静电PET膜表面具有凹凸不平的微结构，粉尘颗粒与电缆表面接触时，凹凸不平的微结构可以截留附着粉尘颗粒，减少粉尘颗粒与电缆表面的碰撞、摩擦，进而进一步防止静电产生。进一步，所述防静电PET膜包括以下重量份数的原料：PET树脂83～88份、PBT树脂6～12份、改性氧化石墨烯2～6份、扩链剂0.3～0.6份、结晶促进剂0.2～0.5份、抗氧化剂0.2～0.4份、增韧剂0.8～1.2份、分散剂0.8～1.2份、玻璃纤维10～15份。进一步，所述防静电PET膜包括以下重量份数的原料：PET树脂85份、PBT树脂8份、改性氧化石墨烯5份、扩链剂0.5份、结晶促进剂0.3份、抗氧化剂0.3份、增韧剂1.0份、分散剂1.0份、玻璃纤维12份。进一步，所述改性氧化石墨烯是以叔碳酸缩水甘油酯作为疏水单体改性氧化石墨烯得到的疏水氧化石墨烯。疏水氧化石墨烯在水中分散性较强，不容易团聚。经过叔碳酸缩水甘油酯改性后的氧化石墨烯的疏水性能较好，作为原材料在制备防静电PET膜的过程中，由于表面的疏水性能使其在水中不容易发生团聚，能够均匀分散在防静电PET膜中，且由于氧化石墨烯具有优良的导电性能，从而使得制备得到的防静电PET膜为半导电性，进一步提高其防静电性能。进一步，所述扩链剂为二乙氨基乙醇或者甘油，所述结晶促进剂为二苯基己二酸乙二醇联苯酯类，所述抗氧化剂为叔丁基对苯二酚，所述增韧剂为乙烯-丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯无规三元共聚物，所述分散剂为硅酮粉。本专利技术的电缆为扁平式椭圆形电缆，相较于普通的圆形电缆，其能够更好地分散压力，避免压力集中导致电缆损害；另外，本专利技术的电缆中设置了导热硅橡胶骨架，一方面导热硅橡胶骨架能够将其内部排列分布的缆芯分隔独立，避免相互缠绕干扰，另一方面导热硅橡胶骨架具有导热性能，能够将缆芯产生的热量由内至外传导出去；此外，本专利技术的电缆内部设有芳纶加强芯、玻璃纤维丝和导热丝，能够进一步提高电缆的强度，提高其抗压性能；本专利技术的电缆设置的防静电外护套，一方面通过低烟无卤聚烯烃层的防火性能，从外层进行防火，保障使用的安全性，另一方面通过防静电PET膜起到防静电的作用，在一定程度上避免安全事故发生。附图说明图1是本专利技术一种抗压防静电煤矿用电缆的结构示意图；图2是图1中缆芯的放大结构示意图；其中，无卤低烟内护套2、金属屏蔽层3、第一绝缘层4、防水层5、防静电外护套6、导热硅橡胶骨架7、芳纶加强芯8、缆芯9、导线芯91、金云母带92、无卤阻燃层93、第二绝缘层94、树脂10、凸起111、凹槽112、导热丝12。具体实施方式以下将结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明：如图1和图2所示，本专利技术的一种抗压防静电煤矿用电缆，该电缆的横截面为椭圆形，整个电缆呈扁平式结构，该电缆由内至外依次包括缆芯排布层、无卤低烟内护套2、金属屏蔽层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗压防静电煤矿用电缆，其特征在于，所述电缆为扁平式椭圆形电缆，所述电缆由内至外依次包括缆芯排布层、无卤低烟内护套、金属屏蔽层、第一绝缘层、防水层和防静电外护套，所述缆芯排布层内设置有导热硅橡胶骨架，所述导热硅橡胶骨架内穿设有芳纶加强芯，所述导热硅橡胶骨架呈十字形，且将缆芯排布层内分成四个腔体，所述腔体内至少排布有一根缆芯，所述缆芯排布层内填充有树脂，所述防静电外护套包括包覆在防水层外的低烟无卤聚烯烃层和防静电PET膜，所述防静电PET膜表面具有凹凸不平的微结构。

【技术特征摘要】
1.一种抗压防静电煤矿用电缆，其特征在于，所述电缆为扁平式椭圆形电缆，所述电缆由内至外依次包括缆芯排布层、无卤低烟内护套、金属屏蔽层、第一绝缘层、防水层和防静电外护套，所述缆芯排布层内设置有导热硅橡胶骨架，所述导热硅橡胶骨架内穿设有芳纶加强芯，所述导热硅橡胶骨架呈十字形，且将缆芯排布层内分成四个腔体，所述腔体内至少排布有一根缆芯，所述缆芯排布层内填充有树脂，所述防静电外护套包括包覆在防水层外的低烟无卤聚烯烃层和防静电PET膜，所述防静电PET膜表面具有凹凸不平的微结构。2.根据权利要求1所述的一种抗压防静电煤矿用电缆，其特征在于，所述导热硅橡胶骨架上开设有优弧形凹槽，所述缆芯嵌入在优弧形凹槽内。3.根据权利要求2所述的一种抗压防静电煤矿用电缆，其特征在于，所述缆芯包括导线芯，以及由内及外依次包覆在导线芯上的金云母带、无卤阻燃层、第二绝缘层。4.根据权利要求3所述的一种抗压防静电煤矿用电缆，其特征在于，所述无卤低烟内护套由四根弧形条拼接组装形成，四根所述弧形条拼接形成横截面呈椭圆形的无卤低烟内护套。5.根据权利要求4所述的一种抗压防静电煤矿用电缆，其特征在于，所述弧形条的一侧顺着弧形条的轴向开设有凹槽，对应所述弧形条的另一侧成型有凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐季新，黄建卫，邱金波，张天成，邹洪宇，
申请(专利权)人：浙江中大元通特种电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33