一种军战装备用移动型防雷引下隔离电缆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种军战装备用移动型防雷引下隔离电缆，其中电缆包括由内至外依次设置的自承载高频泄流缆芯、绝缘层、铜塑复合带层和护套；所述自承载高频泄流缆芯包括固定芯棒、自承载金属股线和嵌入式金属股线；所述固定芯棒采用高弹性TPV弹性体材料；所述固定芯棒包括本体和分隔部。本实用新型专利技术采用固定芯棒将金属股线进行隔离分散，通过半导电带绕包形成统一的圆柱整体结构，不仅避免了雷电流的集肤效应，在满足泄流能力的同时有效降低了金属用量，同时增加了与金属股线的接触面积，增大了二者间的摩擦力，提升了金属股线的承载受力能力，解决了电缆外径自重大，无法快速收放的问题，方便移动使用。

【技术实现步骤摘要】
一种军战装备用移动型防雷引下隔离电缆
本技术涉及电缆，尤其涉及一种军战装备用移动型防雷引下隔离电缆。
技术介绍
军战装备在实战演习时经历的环境复杂，包括海洋、沙漠、山地等，在碰到雷雨天气时要求军战装备具备安全的防雷系统，且随着装备的位置移动变化要随时随地的进行防雷系统的架设，因此要求防雷系统的引下接地电缆在满足环境要求的基础上，还要具备近距离的雷电安全隔离防护能力、无对装备的电磁信号干扰及长期高空悬挂使用的可靠性能；同时实战演习时要求动作效率高，速度快，尽可能的抢占时间优势，因此防雷引下电缆还要满足能够快速移动安装收放。综上，军战装备的防雷电缆应满足绝缘性能好、电缆柔软、外径小、重量轻，能够承受垂直安装的自身重力，防止绝缘与金属导电芯因重力作用发生位移，影响使用安全性。由于在传输高频雷电流过程中会存在较强的电流集肤效应，使得电缆的金属导体的有效传输电流截面降低，为满足电缆的载流要求导体截面就需要增大，最终导致电缆重量增加，外径增大，影响快速安装使用。所以针对以上使用要求及技术特点，普通电缆是无法满足的，因此需要技术一种全新的防雷引下电缆。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种方便移动，防护性能好的军战装备用移动型防雷引下隔离电缆。实现本技术目的的技术方案是：一种军战装备用移动型防雷引下隔离电缆，包括由内至外依次设置的自承载高频泄流缆芯、绝缘层、铜塑复合带层和护套；所述自承载高频泄流缆芯包括固定芯棒、自承载金属股线和嵌入式金属股线；所述固定芯棒采用高弹性TPV弹性体材料；所述固定芯棒包括本体和分隔部；所述本体为圆形；所述本体沿径向向外延伸出若干个分隔部；所述自承载金属股线设有多根，环形设置在本体内；所述嵌入式金属股线设有多根，分别设置在相邻的分隔部之间；所述自承载高频泄流缆芯外绕包有一层半导电带。所述固定芯棒采用密度小于1的高弹性TPV弹性体材料。所述绝缘层采用TPV弹性体材料。所述嵌入式金属股线沿固定芯棒轴线方向平行嵌入到相邻的分隔部间；所述自承载金属股线和嵌入式金属股线均由多根细金属丝束丝形成。所述固定芯棒的各项参数需满足以下要求：D1＝n1(d+1)/π-d+2cD2＝D1+2da≥d+0.03b＝1.0～1.5其中D1为固定芯棒直径，D2为分隔部外径，n1为自承载金属股线的个数，d为自承载金属股线和嵌入式金属股线的直径，a为相邻分隔部间隙，b为分隔部宽度，c为自承载金属股线12远离本体111圆心的一侧与本体111的外表面间距。所述自承载金属股线和嵌入式金属股线的的各项参数需满足以下要求：雷电流其90％以上能量频率集中在10kHz范围，金属股线无雷电集肤效应需满足d≤2δ；其中δ——穿透深度，ω——角频率，ω＝2πf，μ——磁导率，γ——电导率；当金属线为铜材质时，d≤1.32；当金属线为铝或铝合金材质时，d≤1.68。所述自承载金属股线和嵌入式金属股线均由多根细金属丝绞合形成；所述细金属丝的根数为7根，采用内层中心1根，外层6根的1+6双层绞合结构；所述细金属丝直径不大于d/3；当为铜材质时，细金属丝最大直径为0.44mm，当为铝或铝合金材质时，细金属丝最大直径为0.56mm。所述自承载金属股线与本体的外表面有间隙。所述自承载金属股线远离本体圆心的一侧与本体的外表面间距为0.5mm～2mm。所述铜塑复合带层采用的铜箔厚度为0.05mm，塑料层厚度为0.05mm，纵包搭盖的宽度不小于铜塑复合带层宽度的15％，护套厚度1.5mm。所述绝缘层包括内半导电橡皮层、乙丙橡胶层和外半导电橡皮层；所述内半导电橡皮层和外半导电橡皮层厚度均为0.5mm；所述乙丙橡胶层厚度为4.0mm。本技术另提供一种军战装备用移动型防雷引下隔离电缆的生产工艺，用于生产上所述的一种军战装备用移动型防雷引下隔离电缆，包括以下步骤：S1：绞合线芯：绞合自承载金属股线和嵌入式金属股线；S2：挤包固定芯棒：在自承载金属股线外挤包固定芯棒；S3：设置嵌入式金属股线：将嵌入式金属股线放置在相邻的分隔部间；在自承载高频泄流缆芯外绕包一层半导电层；S4：在半导电层外采用三层共挤工艺挤出绝缘层；S5：在绝缘层外绕包铜塑复合带层；S6：在铜塑复合带层外挤出护套。所述步骤S1中，所述步骤S1中，采用细金属丝通过内层中心1根，外层6根的1+6双层绞合结构绞合成自承载金属股线和嵌入式金属股线；所述细金属丝直径不大于d/3；当为铜材质时，细金属丝最大直径为0.44mm，当为铝或铝合金材质时，细金属丝最大直径为0.56mm。所述步骤S2中，采用圆形分线板排布自承载金属股线，然后采用密度小于1的TPV弹性体，通过模套在自承载金属股线外挤出固定芯棒；所述圆形分线板上的出线孔直径比自承载金属股线直径大0.5mm。所述步骤S3中，将金属铜股线平行嵌入到固定芯棒的分隔部间隙处，再在自承载高频泄流缆芯外绕包一层半导电带进行扎紧；所述金属铜股线采用直拖的方式不作绞合。所述步骤S4中，半导电层外采用半导电橡皮、超净乙丙橡胶、半导电橡皮进行三层共挤成型并硫化，形成内半导电橡皮层、乙丙橡胶层和外半导电橡皮层共同组成绝缘层，硫化工艺蒸汽压力7.0MPa，线速度4.5m/min，采用此硫化工艺参数可避免固定芯棒(11)在生产过程中的高温、高压状态下发生变形，同时确保绝缘层充分硫化达到绝缘性能要求；所述内半导电橡皮层和外半导电橡皮层厚度均为0.5mm；所述乙丙橡胶层厚度为4.0mm。超净乙丙橡胶型号优选为ERI3728。所述步骤S5中，所述铜塑复合带层采用的铜箔厚度为0.05mm，塑料层厚度为0.05mm，纵包搭盖的宽度不小于铜塑复合带宽度的15％。所述步骤S6中，所述护套厚度为1.5mm。本技术的原理是：采用分散型金属股线结构代替传统的整股绞合结构，避免了雷电流的集肤效应，使得金属传输电流的有效截面达到100％，在满足泄流能力的同时有效降低了金属材料的用量，同时金属股线由多根细金属丝构成进一步提升了柔软度。采用固定芯棒将芯棒内部的自承载金属股线和芯棒外部的分隔部间隙处的嵌入式金属股线进行隔离分散，形成统一的圆柱整体结构，并通过半导电带绕包，增强了自承载高频泄流缆芯的强度。自承载金属股线和嵌入式金属股线均为直线型排列分布作为雷电流的泄流通道，相比于普通缠绕型分布缩短了雷电流的通道行程，降低了电缆自感，对雷电流的泄放速度更快，同时固定芯棒设计通过分隔部分隔嵌入式金属电缆，代替普通圆形结构，有效增加了与金属股线的接触面积，增大了二者间的摩擦力，电缆在空中悬挂使用时金属股线的承载受力能力增大，防止电缆由于本身自重导致的金属股线与绝缘隔离层产生的位置松脱滑移，保证了电缆长期使用的可靠性。固定芯棒与金属股线统一的圆柱整体结构，有效抑制了金属股线处的电场集中，降低了电缆绝缘隔离层的内层电场强度，同时采用超净的乙丙橡胶作为绝缘层，能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种军战装备用移动型防雷引下隔离电缆，其特征在于：包括由内至外依次设置的自承载高频泄流缆芯(1)、绝缘层(2)、铜塑复合带层(3)和护套(4)；所述自承载高频泄流缆芯(1)包括固定芯棒(11)、自承载金属股线(12)和嵌入式金属股线(13)；所述固定芯棒(11)采用高弹性TPV弹性体材料；所述固定芯棒(11)包括本体(111)和分隔部(112)；所述本体(111)为圆形；所述本体(111)沿径向向外延伸出若干个分隔部(112)；所述自承载金属股线(12)设有多根，环形设置在本体(111)内；所述嵌入式金属股线(13)设有多根，分别设置在相邻的分隔部(112)之间；所述自承载高频泄流缆芯(1)外绕包有一层半导电带。/n

【技术特征摘要】
1.一种军战装备用移动型防雷引下隔离电缆，其特征在于：包括由内至外依次设置的自承载高频泄流缆芯(1)、绝缘层(2)、铜塑复合带层(3)和护套(4)；所述自承载高频泄流缆芯(1)包括固定芯棒(11)、自承载金属股线(12)和嵌入式金属股线(13)；所述固定芯棒(11)采用高弹性TPV弹性体材料；所述固定芯棒(11)包括本体(111)和分隔部(112)；所述本体(111)为圆形；所述本体(111)沿径向向外延伸出若干个分隔部(112)；所述自承载金属股线(12)设有多根，环形设置在本体(111)内；所述嵌入式金属股线(13)设有多根，分别设置在相邻的分隔部(112)之间；所述自承载高频泄流缆芯(1)外绕包有一层半导电带。


2.根据权利要求1所述的一种军战装备用移动型防雷引下隔离电缆，其特征在于：所述固定芯棒(11)的各项参数需满足以下要求：所述自承载金属股线(12)和嵌入式金属股线(13)直径一致；
D1＝n1(d+1)/π-d+2c
D2＝D1+2d
a≥d+0.03
b＝1.0～1.5
其中D1为本体(111)直径，D2为分隔部(112)外径，n1为自承载金属股线(12)的个数，d为自承载金属股线(12)和嵌入式金属股线(13)的直径，a为相邻分隔部(112)间隙，b为分隔部(112)宽度，c为自承载金属股线12远离本体111圆心的一侧与本体111的外表面间距。


3.根据权利要求2所述的一种军战装备用移动型防雷引下隔离电缆，其特征在于：所述自承载金属股线(12)和嵌入式金属股线(13)的各项参数需满足以下要求：当雷电流波形为50/350us，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈东，徐静，张鹏，周锋，兰阳灿，路文贤，丁旋，
申请(专利权)人：远东电缆有限公司，新远东电缆有限公司，远东复合技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32