一种低烟无卤低衰减型过程现场总线电缆制造技术

本发明专利技术涉及现场总线通信电缆的技术领域，公开了一种低烟无卤低衰减型过程现场总线电缆，包括导体、皮泡皮绝缘层、绕包带层、内护套层、铝箔层、编织屏蔽层、以及外护套层，所述皮泡皮绝缘层包裹导体成为线芯，两线芯绞合，绕包带层设置线芯外侧构成缆芯，缆芯外挤包内护套层，所述铝箔层和编织屏蔽层形成复合屏蔽层，设置在内护套层外侧，所述外护套层设置在复合屏蔽层外侧；所述内护套层包括如下重量组分：VA含量为8～15％的EVA树脂10～30份、LLDPE树脂10～30份、EVA接枝马来酸酐10～15份、氢氧化铝30～40份、聚乙烯蜡1～2份、硫代二丙酸二月桂酯0.3～0.6份。该低烟无卤低衰减型现场总线电缆具有传输阻抗稳定，传输衰减小，同时具有低烟无卤环保的特性。有低烟无卤环保的特性。有低烟无卤环保的特性。

【技术实现步骤摘要】
一种低烟无卤低衰减型过程现场总线电缆


[0001]本专利技术主要涉及机械工程、工业自动化等现场总线通信电缆的
，特别是涉及一种低烟无卤低衰减型过程现场总线电缆。

技术介绍

[0002]过程现场总线，也称为PROFIBUS(process field bus)，主要用于车间设备之间的通信连接使用，可以覆盖从主站到分站，以及分站到具体设备之间的信息传递使用。
[0003]过程现场总线的通信协议是依据IEC标准，同时进行优化而来的可以进行信息互通的开放系统，其定义了现场应用进程之间的可操作性、协议方式及层级之间的信息传达原则。现场总线在制定时，基于它的便捷性、安全性和可靠性特性，划分了三个层级分别为物理通信层、数据交互层和实际应用层，同时考虑到便于现场安装使用的需求又增加了用户使用层。使其具备通信容量大、安全可靠且安装使用成本低等优点。
[0004]目前市场上的过程现场总线产品比较多，而且各有特点，国内该类产品受限于设备的影响，很多厂家的过程现场总线产品采用实心绝缘的形式进行生产，虽然该结构可以满足一定的需要，但是其传输性能差，同时产品外径较大，占用过多的设备内部空间。
[0005]随着国内工业制造水平的快速发展及设备出口的快速增长，用户对于过程现场总线的要求也逐步提高，尤其在劳动力密集的制造设备周围、以及出口欧盟的设备内部，要求电缆需要满足低烟无卤的环保特性，以防火灾发生时产生对人体有害的气体；同时，由于现在设备的自动化和智能化水平越来越高，其需要传输的信息容量也越来越大，要求电缆具有更稳定的传输阻抗，更小的传输衰减等特性。
[0006]现有行业内过程现场总线产品的缺点为：
[0007]1、现有过程现场总线产品的传输衰减大，传输容量低；
[0008]2、现有过程现场总线产品的传输阻抗波动较大，由此引起的信号反射较大。

技术实现思路

[0009]为了解决现有技术中的缺点，本专利技术提供了一种低烟无卤低衰减型过程现场总线电缆，该现场总线电缆具有传输阻抗稳定，传输衰减小，同时具有低烟无卤环保的特性。
[0010]为达到上述目的，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0011]一种低烟无卤低衰减型过程现场总线电缆，包括导体、皮泡皮绝缘层、绕包带层、内护套层、铝箔层、编织屏蔽层、以及外护套层，所述皮泡皮绝缘层包裹导体成为线芯，两线芯绞合，绕包带层设置线芯外侧构成缆芯，缆芯外挤包内护套层，所述铝箔层和编织屏蔽层形成复合屏蔽层，设置在内护套层外侧，所述外护套层设置在复合屏蔽层外侧；
[0012]所述内护套层包括如下重量组分：VA含量为8～15％的EVA树脂10～30份、LLDPE树脂10～30份、EVA接枝马来酸酐10～15份、氢氧化铝30～40份、聚乙烯蜡1～2份、硫代二丙酸二月桂酯0.3～0.6份。
[0013]进一步的，所述内护套层在挤塑机上挤出，采用挤压方式，最薄点的厚度范围为
0.15～0.25mm，挤出温度范围为160～175℃，挤出时挤出模具模芯孔径为5.1mm，模套孔径为5.4mm，模芯与模套之间的距离为2.2mm。
[0014]进一步的，所述皮泡皮绝缘层为皮泡皮三层共挤结构，采用皮泡皮三层共挤物理发泡设备挤出聚乙烯皮泡皮绝缘，包括内皮层、发泡层和外皮层；所述内皮层采用线性低密度聚乙烯材料，材料密度≤0.925g/cm3，厚度为0.04～0.06mm，挤出温度范围为150～225℃；所述发泡层采用聚烯烃材料，材料密度≤0.96g/cm3，厚度为0.75～0.80mm，挤出温度范围为150～235℃；所述外皮层采用高密度聚乙烯材料，材料密度≤0.98g/cm3，厚度为0.09～0.11mm，挤出温度范围为160～235℃。
[0015]进一步的，所述绕包带层为聚酯包带，所述聚酯包带采用厚度为0.025mm的聚酯带，包带宽度为20～25mm，搭盖率10～15％，绕包角度为32
°
～46
°
。
[0016]进一步的，所述铝箔层采用铝箔纵包在内护套层的外表面，铝箔搭盖率≥10％，，所述编织屏蔽层采用镀锡铜丝编织而成，编织密度≥60％。
[0017]进一步的，所述外护套层采用辐照交联低烟无卤阻燃聚烯烃料，外护套层挤出厚度范围为0.8～1.0mm，挤出温度范围为150～175℃，护套挤出过程中外护套层的同心度≥70％，外护套层挤出后进行辐照，辐照后其伸长率在负载下范围为10～30％，卸载后永久伸长率≤25％。
[0018]进一步的，所述低烟无卤低衰减型过程现场总线电缆在9.6kHz时衰减为1.9dB/km，在38.4kHz时衰减为2.8dB/km，在4MHz时衰减为19dB/km，在16MHz时衰减为39.5dB/km。
[0019]进一步的，所述低烟无卤低衰减型过程现场总线电缆的传输阻抗波动在
‑
8Ω～+8Ω。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0021]1、更低的传输衰减
[0022]通信电缆的衰减主要取决传输导衰减和传输介质衰减，本专利技术的电缆导体采用单根实芯导体，相比与其它同截面的镀锡导体或绞合导体电阻更小，传输衰减更小；本专利技术的传输介质中，绝缘层采用皮泡皮物理发泡绝缘，绝缘发泡度达到55％以上，相当于绝缘层中有55％以上的传输介质是通过空气进行传输的，绝缘层的整体传输介电常数降低到1.45；内护套材料采用低介电常数的低烟无卤阻燃聚烯烃材料，材料基材选用低介电常数的EVA材料，EVA材料中VA含量为8～15％，通过降低EVA材料中VA的含量，降低基材的整体介电常数，EVA基材在整个材料中质量份数为35～42％；阻燃剂采用低介电常数的氢氧化铝，材料粒径为0.8um＜粒径＜1.5um，有效份量≥99.4％，其中氧化铁有效份量≤0.05％，氧化钠有效份量≤0.03％，阻燃剂材料在整个材料中质量份数为40～50％，内护套材料整体的介电常数范围在2.9～3.1之间，相比与其它低烟无卤阻燃聚烯烃材料介电常数明显降低，从而整缆屏蔽内层的综合传输介质的介电常数范围在2.4～2.7之间；成品的衰减更小，其在9.6kHz时衰减由2.4dB/km降到1.9dB/km、在38.4kHz时衰减由4.0dB/km降到2.8dB/km、在4MHz时衰减由22dB/km降到19dB/km、在16MHz时衰减由42dB/km降到39.5dB/km。
[0023]2、更稳定的传输阻抗
[0024]本专利技术电缆具有更稳定的传输阻抗，其绝缘采用物流发泡绝缘，发泡层均匀且致密；两芯成缆后采用厚度为0.025mm的聚酯带包覆，确保两芯传输线芯的位置相对固定；内护套采用挤压方式紧密且圆整的挤包在两芯缆芯外面，其既可以固定两芯传输线芯的位
置，又确保信号传输线芯外围的传输介质均匀一致性，从而可以有效的降低阻抗的波动，成品的传输阻抗波动由
±
15Ω降低到
±
8Ω以内。
[0025]3、低烟无卤环保本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低烟无卤低衰减型过程现场总线电缆，其特征在于，包括导体(1)、皮泡皮绝缘层(2)、绕包带层(3)、内护套层(4)、铝箔层(5)、编织屏蔽层(6)、以及外护套层(7)，所述皮泡皮绝缘层(2)包裹导体(1)成为线芯，两线芯绞合，绕包带层(3)设置线芯外侧构成缆芯，缆芯外挤包内护套层(4)，所述铝箔层(5)和编织屏蔽层(6)形成复合屏蔽层，设置在内护套层(4)外侧，所述外护套层(7)设置在复合屏蔽层外侧；所述内护套层(4)包括如下重量组分：VA含量为8～15％的EVA树脂10～30份、LLDPE树脂10～30份、EVA接枝马来酸酐10～15份、氢氧化铝30～40份、聚乙烯蜡1～2份、硫代二丙酸二月桂酯0.3～0.6份。2.根据权利要求1所述的一种低烟无卤低衰减型过程现场总线电缆，其特征在于，所述内护套层(4)在挤塑机上挤出，采用挤压方式，最薄点的厚度范围为0.15～0.25mm，挤出温度范围为160～175℃，挤出时挤出模具模芯孔径为5.1mm，模套孔径为5.4mm，模芯与模套之间的距离为2.2mm。3.根据权利要求1所述的一种低烟无卤低衰减型过程现场总线电缆，其特征在于，所述皮泡皮绝缘层(2)为皮泡皮三层共挤结构，采用皮泡皮三层共挤物理发泡设备挤出聚乙烯皮泡皮绝缘，包括内皮层、发泡层和外皮层；所述内皮层采用线性低密度聚乙烯材料，材料密度≤0.925g/cm3，厚度为0.04～0.06mm，挤出温度范围为150～225℃；所述发泡层采用聚烯烃材料，材料密度≤0.96g/cm3，厚度为0.75～0.80mm，挤出温度范围为150～235℃；所述外皮层采用高...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永青，李亚明，朱海涛，袁保平，郭玉林，
申请(专利权)人：南京全信传输科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：