一种轻型抗拉中压电缆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轻型抗拉中压电缆及其制备方法，所述轻型抗拉中压电缆包括缆芯和外部护套，所述缆芯由线芯绞合成形，缆芯外挤制有外部护套，所述缆芯从内到外依次包含导体、导体屏蔽、绝缘层、绝缘屏蔽层、外包垫层和金属屏蔽层，所述线芯空隙填充阻水填充绳，所述外包垫层为半导电阻水带，所述金属屏蔽为高强度铝合金线。本方案的高强度铝合金线在实现屏蔽的同时可提升电缆的抗拉强度和断裂伸长率，同时提升导线的电导率，其外层采用挤制方法设置外部护套，中心空隙填充和包带垫层为阻水材料，可有效地吸收可能渗入的水蒸气，避免铝合金材料在水中的腐蚀，保证金属屏蔽电气安全性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种轻型抗拉中压电缆及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种轻型抗拉中压电缆及其制备方法，属于光缆制备领域。

技术介绍

[0002]电力电缆根据敷设方式和结构需要根据敷设环境进行针对性设计，例如在直埋时，电缆需要承受较大的压力，此时需采用钢带或铝合金带铠装结构满足环境压力要求；在楼宇、矿井等高度落差较大的场合则需要采用钢线或者铝合金线铠装结构以使其满足拉力需求。目前国内外施工领域钢丝铠装电缆应用较多，由于其采用了钢丝加内护套结构设计，导致普遍存在重量和外径过大的问题，给装盘运输、施工等各个环节带来了诸多不便，但由于其优异性能，在抗拉要求较高的场合任然具有不可替代性。因此如何降低电缆重量、外径，甚至降低成本，对于中压电缆制造方和使用方均具有重要的意义。为此，本专利技术从电缆材料设计、结构设计方面入手，制备出一种完全不同于现有产品的电缆，从而达到相应目的，促进电缆技术的进步。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种轻型抗拉中压电缆及其制备方法。
[0004]实现本专利技术目的的技术方案是：
[0005]一种轻型抗拉中压电缆，其特征在于：包括缆芯和外部护套，所述缆芯由线芯绞合成形，缆芯外挤制有外部护套，所述缆芯从内到外依次包含导体、导体屏蔽、绝缘层、绝缘屏蔽层、外包垫层和金属屏蔽层，所述线芯空隙填充阻水填充绳，所述外包垫层为半导电阻水带，所述金属屏蔽为高强度铝合金线。
[0006]本方案的高强度铝合金线在实现屏蔽的同时可提升电缆的抗拉强度和断裂伸长率，同时提升导线的电导率，其外层采用挤制方法设置外部护套，中心空隙填充和包带垫层为阻水材料，可有效地吸收可能渗入的水蒸气，避免铝合金材料在水中的腐蚀，保证金属屏蔽电气安全性。
[0007]进一步地，所述阻水填充绳吸水膨胀率≥50ml/g，所述外包垫层半导电阻水带1min膨胀高度≥15mm，3min膨胀高度≥25mm，所述金属屏蔽高强度铝合金线抗拉强度≥400MPa，断裂伸长率≥10％，导电率≥50％IACS。
[0008]控制各部分参数，可有效控制产品的抗拉强度和断裂伸长率、导电率等参数，根据参数测试结果可实现一定程度上的性能调节，采用上述方案，经测试可知其抗拉强度和断裂伸长率与钢线相当，在抗拉性能要求较高的场合适应性更高。
[0009]经测试，使用上述方案，电缆重量可降低15％～25％，整体拉力基本不变，则抗拉能力显著提升；同时外径下降5％～10％，材料成本下降4％～8％。
[0010]进一步地，金属屏蔽层采用高强度铝合金线，搭盖率≥20％，其成份为：Mg：0.95％～1.40％；Si：0.90％～1.30％；Fe：0.30％～0.40％；Y≥0.0015％；Ti+V+Mn+Cr≤0.015％，其余部分为铝。
[0011]采用铝制金属屏蔽层，可承受相应的拉力，兼具金属屏蔽与铠装的作用，实现多功能应用；本方案不使用磁性的钢线铠装，电缆在通过交流电时进一步减少了涡流损耗和磁滞损耗，减少电缆发热，提高电能的利用效率和产品的使用寿命；该铠装方案可实现电缆抗拉能力的提高，产品重量、外径、成本的下降，并有利于电缆的生产、运输与敷设，大幅提升电缆的性价比。
[0012]上述轻型抗拉中压电缆的制备方法包括以下步骤：
[0013]S1：制备紧压导体，使用拉丝机拉制圆形单线，并使用框式绞线机以正规绞合或非正规绞合的方式，制成紧压导体；
[0014]S2：制备金属屏蔽用高强度铝合金线，使用连铸连轧机组、拉丝机、隧道式连续时效炉，制备出符合性能要求的高强度铝合金线；
[0015]S3：制备线芯，使用CCV交联线采用三层共挤工艺生产导体屏蔽、绝缘和绝缘屏蔽，使用屏蔽机生产金属线屏蔽，金属线屏蔽前绕包半导电阻水带，搭盖率≥20％，制成所述线芯；
[0016]S4：制备缆芯，使用盘式绞线机将所述线芯进行成缆，成缆时三个线芯形成的中心空隙添加成股阻水填充绳，外部边隙不进行填充；
[0017]S5：制备电缆，在缆芯外挤包外护套，护套挤出后经水冷制成电缆。
[0018]进一步地，所述步骤S2中高强度铝合金线的生产方法为：将99.7％铝锭及铝合金锭进行成分配比熔炼，添加成分质量百分数为：Mg：0.95％～1.40％；Si：0.90％～1.30％；Fe：0.30％～0.40％；Y≥0.0015％；Ti+V+Mn+Cr≤0.015％，制备出φ9.5mm的高强度铝合金杆；高强度铝合金杆经11模或13模铝合金大拉机拉制成直径2.00～3.50mm的高强度铝合金线，道次延伸系数不超过1.28；对高强度铝合金线进行人工连续时效强化处理，时效温度145℃～155℃，时效时间9～15h。
[0019]进一步地，所述步骤S5中，使用挤压式模具挤出外部护套，模芯内径D
模芯
＝D
缆芯
+2.5～3.0mm，壁厚1.0～1.5mm；模套内径D
模套
＝D
缆芯
+2d
标称厚度
+1.0mm，模芯模套间距8～10mm，保证外护套挤出压力，从而填充线芯边隙。
[0020]采用了上述技术方案，本专利技术具有以下的有益效果：
[0021](1)本专利技术设计了抗拉强度≥400MPa，断裂伸长率≥10％，导电率≥50％IACS的高强度铝合金线，其抗拉强度和断裂伸长率与钢线相当，导电率为铜线的50％，便于根据电缆抗拉能力和屏蔽短路容量的要求，对金属屏蔽结构灵活设计。
[0022](2)通过使用特殊设计的高强度铝合金线作为金属屏蔽与铠装结构，去除原有内护套和金属铠装，实现电缆抗拉能力的提高，产品重量、外径、成本的下降，并有利于电缆的生产、运输与敷设，大幅提升电缆的性价比。
附图说明
[0023]为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中
[0024]图1为本专利技术的结构示意图。
[0025]附图中的标号为：
[0026]缆芯(1)、导体(1
‑
1)、导体屏蔽(1
‑
2)、绝缘层(1
‑
3)、绝缘屏蔽层(1
‑
4)、外包垫层
(1
‑
5)和金属屏蔽层(1
‑
6)、填充阻水填充绳(1
‑
7)、外部护套(2)。
具体实施方式
[0027]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0028]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0029]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轻型抗拉中压电缆，其特征在于：包括缆芯(1)和外部护套(2)，所述缆芯(1)由线芯绞合成形，缆芯(1)外挤制有外部护套(2)，所述缆芯(1)从内到外依次包含导体(1
‑
1)、导体屏蔽(1
‑
2)、绝缘层(1
‑
3)、绝缘屏蔽层(1
‑
4)、外包垫层(1
‑
5)和金属屏蔽层(1
‑
6)，所述线芯空隙填充阻水填充绳(1
‑
7)，所述外包垫层(1
‑
5)为半导电阻水带，所述金属屏蔽(1
‑
6)为高强度铝合金线。2.根据权利要求1所述的一种轻型抗拉中压电缆，其特征在于：所述阻水填充绳(1
‑
7)吸水膨胀率≥50ml/g，所述外包垫层(1
‑
5)半导电阻水带1min膨胀高度≥15mm，3min膨胀高度≥25mm，所述金属屏蔽(1
‑
6)高强度铝合金线抗拉强度≥400MPa，断裂伸长率≥10％，导电率≥50％IACS。3.根据权利要求1所述的一种轻型抗拉中压电缆，其特征在于：金属屏蔽层(1
‑
6)采用高强度铝合金线，搭盖率≥20％，其成份为：Mg：0.95％～1.40％；Si：0.90％～1.30％；Fe：0.30％～0.40％；Y≥0.0015％；Ti+V+Mn+Cr≤0.015％，其余部分为铝。4.根据权利要求1～3中任一所述的一种轻型抗拉中压电缆的制备方法，其特征在于包括以下步骤：S1：制备紧压导体，使用拉丝机拉制圆形单线，并使用框式绞线机以正规绞合或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志力，田崇军，刘宇，夏霏霏，谢金，李林森，
申请(专利权)人：新远东电缆有限公司远东复合技术有限公司，
类型：发明
国别省市：