一种纳米双金属复合电缆制造技术

技术编号：40350075 阅读：8 留言：0更新日期：2024-02-09 14:34

本发明专利技术公开了一种纳米双金属复合电缆，包括电缆本体，所述电缆本体采用纳米铝芯为主要原材料，且纳米铝芯的外侧覆盖有铜带，并且纳米铝芯与铜带拉拔后制成的纳米双金属复合材料，所述绝缘层设置在纳米双金属复合材料的外侧，且绝缘层的内侧固定连接有阻燃层，并且阻燃层与纳米双金属复合材料的外侧固定相连，阻燃层在一定程度上可对电缆本体进行阻燃处理。该纳米双金属复合电缆，电缆本体用特殊绞合和紧压工艺，以及绝缘、成缆、装铠、护套等工序加工而得到的新型电线电缆具有交流电阻低、导电性能好、耐腐蚀性好、可直接采用铜接线端子焊接，保证接头处的热稳定性，安全可靠，成本低、重量轻等优点。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及复合电缆，具体为一种纳米双金属复合电缆。

技术介绍

1、我国是贫铜富铝的国家，每年进口大量铜材，电线电缆行业是耗铜大户，消耗了近三分之二的铜，近些年来，我国提出了“以铝代铜”的技术政策并开始在电线电缆行业和其他行业里推广应用铝材。

2、如申请号为：cn202310508193.0的一种电缆保护层及其电缆，包括：保护层主体与电缆主体，所述电缆主体设于保护层主体的内壁处；保护组件，设于保护层主体的内壁处，其中：所述保护组件包括抗磨条、抗磨管、加强纤维、柔性轴、封堵气囊、固定孔、固定环与钢丝绳，所述抗磨条与抗磨管分别设于保护层主体的外壁处，所述加强纤维嵌设于抗磨管的内壁处，所述固定孔开设于封堵气囊的内壁中心处，所述柔性轴嵌设于固定孔的内壁中心处，所述钢丝绳固定设置于固定环的外壁处，所述固定环套设于电缆主体的外壁处，所述电缆主体的外壁套设有绝缘层；通过保护组件，可以实现对电缆主体进行保护，避免在长时间的高磨损环境和持续弯曲的要求，导致的电缆主体产生开裂和短路，抗磨条的横截面呈矩形状可以保证其具备足够的磨损距离，通过加强纤维与与钢丝绳之间旋转方向相反，可以保证抗扭曲效果增加，避免弯曲导致的折弯断裂。

3、上述文件中的，电缆大多采用铝为原料制作而成，但由于铝本身的抗蠕变差和不耐腐蚀导致铝电缆接头故障频繁发生，之后各电缆企业纷纷研制替代材料，希望弥补纯铝的缺陷而推动以铝代铜的推广应用，纳米双金属复合电线电缆采用复合材料，铝芯完全被铜所覆盖，有效解决铝材缺陷，且导电性更优于铝电缆，可实现以铝代铜。

<p>4、如申请号为cn201910015379.6的一种电缆保护套及电缆，该电缆保护套及电缆具有防鼠防蚁效果好、使用灵活性好、结构简单的优点，该电缆保护套包括保护套体和电源，以保护套体的与电缆接触的一侧为内侧，以保护套体的背离电缆的一侧为外侧，保护套体包括由内向外层叠设置的屏蔽层、导电层和绝缘层，导电层与电源电连接，且电源的输出电压低于人体安全电压，上述的电缆保护套在使用时，首先将保护套体套装设置于电缆的表面上，并将电源与保护套体中的导电层电连接。当老鼠或白蚁蛀咬到该电缆保护套中的导电层时，老鼠或白蚁会受到电击受伤或死亡，从而保护到电缆免受老鼠或白蚁的破坏，具有防鼠防蚁效果好、使用灵活性好、结构简单的优点。

5、上述文件中的电缆，自身的防火性能较差，当线缆内部自身因短路导致自然时，大多电缆外侧没有进行阻燃处理，火势会顺势蔓延，大致火灾的发生，同时现有的电缆的保护套大多直接设置在电缆外侧，电缆长时间的使用过程中，可能会使得保护套与内部分离，存在一定的局限性。

6、所以我们提出了一种纳米双金属复合电缆，以便于解决上述中提出的问题。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种纳米双金属复合电缆，以解决上述
技术介绍
提出的目前市场上的铝本身的抗蠕变差和不耐腐蚀导致铝电缆接头故障频繁发生，大多电缆外侧没有进行阻燃处理和电缆长时间的使用过程中，可能会使得保护套与内部分离的问题。

2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种纳米双金属复合电缆，包括电缆本体，所述电缆本体采用纳米铝芯为主要原材料，且纳米铝芯的外侧覆盖有铜带，并且纳米铝芯与铜带拉拔后制成的纳米双金属复合材料；

3、绝缘层，所述绝缘层设置在纳米双金属复合材料的外侧，且绝缘层的内侧固定连接有阻燃层，并且阻燃层与纳米双金属复合材料的外侧固定相连，阻燃层在一定程度上可对电缆本体进行阻燃处理；

4、保护层，所述保护层设置在电缆本体的最外侧，且保护层的内侧设置有密封层，并且密封层固定连接在绝缘层的外侧，绝缘层通过密封层可与保护层紧密的粘连在一起，减少了保护层脱落的可能。

5、所述电缆本体的制作方法为：

6、a:采用纳米双金属复合单线，扇形和瓦形导体经多层绞合、临层方向相反、分层紧压制成扇形和瓦形导体，可缩小电缆3~6%；圆形导体经多层绞合、临层方向相反、纳米聚晶模具分层拉拔制成紧压导体，增加填充系数，表面光滑圆整，缩小电缆外径；

7、b:将步骤a制成的纳米双金属复合导体，利用高速挤出机，采用低热收缩和抗老化xlpe绝缘材料包覆到纳米双金属复合材料导体上，经火花试验，制成纳米双金属复合电缆绝缘导体；

8、c：将步骤b得到的纳米双金属复合电缆绝缘导体，放进特制的蒸汽箱中，在90±5℃的蒸汽环境中，使xlpe绝缘材料中的硅烷与聚乙烯发生接枝和交联化学反应而形成的热固性聚乙烯绝缘体，提高材料的抗老化性和耐热性，提高电缆的载流量和使用寿命；

9、d:将步骤c得到的纳米双金属复合电缆绝缘导体，利用盘缆式成缆设备，将单芯按一定的节距合成多芯电缆，扇形和瓦形纳米双金属复合电缆绝缘导体事先要进行预扭，以保证缆芯的稳定性，线芯之间添加合适的填充物，外面用合适的带子扎紧，制成多芯线缆缆芯；

10、e:将步骤d得到的多芯电缆缆芯，利用合适的塑料挤出机，采用pvc、pe或无卤低烟聚烯烃护套料包覆到多芯电缆的缆芯上，制成内护套半成品；

11、f:将步骤e得到的内护套半成品，利用铠装专用设备，采用镀锌钢带或非磁性金属带双层间隙绕包工艺，制成铠装半成品；

12、g:将步骤f得到的铠装半成品，利用合适的塑料挤出机，采用防紫外线的pvc、pe或无卤低烟聚烯烃护套料包覆到铠装半成品上，经火花试验后，最终制得纳米双金属复合电力电缆。

13、优选的，所述步骤a中采用绞合紧压导体填充系数达到88%以上，电缆外径缩小3%以上，单线焊接处经电镀处理，保证无任何铝裸露与空气中，经退火处理后，接点抗拉强度≤120mpa，延伸率≥18%。

14、优选的，所述步骤b采用低热收缩和抗老化硅烷xlpe绝缘材料，延长电缆使用寿命,步骤c中，采用蒸汽法进行交联反应，效率高，热延伸稳定，载荷下伸长率60~100之间，冷却后永久变形率0~5%。

15、优选的，所述步骤d中，缆芯的填充物和包扎带均采用对xlpe绝缘层无任何不良影响的材料，线芯稳定性高，不易翻转扁形；所述步骤e中，采用90度pvc、pe或无卤低烟聚烯烃护套料。

16、优选的，所述步骤f中，采用镀锌钢带或非磁性金属带双层间隙绕包，间隙率≤45%。所述步骤g中，采用防紫外线90度pvc、pe或无卤低烟聚烯烃护套料。

17、优选的，所述阻燃层的内侧固定连接有阻燃条，且阻燃条的内部设置有阻燃泡沫，并且阻燃泡沫的周侧固定连接有陶瓷内层，并且陶瓷内层的周侧固定连接有阻火护套。

18、优选的，所述阻燃条为圆柱形设计，且阻燃条关于阻燃层的中心点等距离分布。

19、优选的，所述保护层的内部开设有嵌套槽，且嵌套槽的内部嵌套连接有密封层，所述嵌套槽的内侧开设有放置槽，且放置槽的内部盛装有生石灰，并且嵌套槽的内侧粘贴连接有气囊。

20、优选的，所述密封层为低熔点的橡胶材质，且密封层的周侧与嵌套槽内壁相贴合。

21、与本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种纳米双金属复合电缆，包括电缆本体（1），所述电缆本体（1）采用纳米铝芯（101）为主要原材料，且纳米铝芯（101）的外侧覆盖有铜带（102），并且纳米铝芯（101）与铜带（102）拉拔后制成的纳米双金属复合材料；

2.根据权利要求1所述的一种纳米双金属复合电缆，其特征在于：所述步骤A中采用绞合紧压导体填充系数达到88%以上，电缆外径缩小3%以上，单线焊接处经电镀处理，保证无任何铝裸露与空气中，经退火处理后，接点抗拉强度≤120Mpa，延伸率≥18%。

3.根据权利要求1所述的一种纳米双金属复合电缆，其特征在于：所述步骤B采用低热收缩和抗老化硅烷XLPE绝缘材料，延长电缆使用寿命,步骤C中，采用蒸汽法进行交联反应，效率高，热延伸稳定，载荷下伸长率60~100之间，冷却后永久变形率0~5%。

4.根据权利要求1所述的一种纳米双金属复合电缆，其特征在于：所述步骤D中，缆芯的填充物和包扎带均采用对XLPE绝缘层（103）无任何不良影响的材料，线芯稳定性高，不易翻转扁形；所述步骤E中，采用90度PVC、PE或无卤低烟聚烯烃护套料。

6.根据权利要求1所述的一种纳米双金属复合电缆，其特征在于：所述阻燃层（104）的内侧固定连接有阻燃条（105），且阻燃条（105）的内部设置有阻燃泡沫（1053），并且阻燃泡沫（1053）的周侧固定连接有陶瓷内层（1052），并且陶瓷内层（1052）的周侧固定连接有阻火护套（1051）。

7.根据权利要求6所述的一种纳米双金属复合电缆，其特征在于：所述阻燃条（105）为圆柱形设计，且阻燃条（105）关于阻燃层（104）的中心点等距离分布。

8.根据权利要求1所述的一种纳米双金属复合电缆，其特征在于：所述保护层（106）的内部开设有嵌套槽（1061），且嵌套槽（1061）的内部嵌套连接有密封层（107），所述嵌套槽（1061）的内侧开设有放置槽（20），且放置槽（20）的内部盛装有生石灰（201），并且嵌套槽（1061）的内侧粘贴连接有气囊（30）。

9.根据权利要求1所述的一种纳米双金属复合电缆，其特征在于：所述密封层（107）为低熔点的橡胶材质，且密封层（107）的周侧与嵌套槽（1061）内壁相贴合。

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【技术特征摘要】

2.根据权利要求1所述的一种纳米双金属复合电缆，其特征在于：所述步骤a中采用绞合紧压导体填充系数达到88%以上，电缆外径缩小3%以上，单线焊接处经电镀处理，保证无任何铝裸露与空气中，经退火处理后，接点抗拉强度≤120mpa，延伸率≥18%。

3.根据权利要求1所述的一种纳米双金属复合电缆，其特征在于：所述步骤b采用低热收缩和抗老化硅烷xlpe绝缘材料，延长电缆使用寿命,步骤c中，采用蒸汽法进行交联反应，效率高，热延伸稳定，载荷下伸长率60~100之间，冷却后永久变形率0~5%。

4.根据权利要求1所述的一种纳米双金属复合电缆，其特征在于：所述步骤d中，缆芯的填充物和包扎带均采用对xlpe绝缘层（103）无任何不良影响的材料，线芯稳定性高，不易翻转扁形；所述步骤e中，采用90度pvc、pe或无卤低烟聚烯烃护套料。

5.根据权利要求1所述的一种纳米双金属复合电缆，其特征在于：所述步骤f中，采用镀锌钢带...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍桂新，韩长武，朱峰，杨斌，
申请(专利权)人：贵州晟展峰新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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