一种具有负载运行监控功能的电缆及其弧形感温色条用粒子、弧形感温色条的共挤方法
阅读说明：本技术 一种具有负载运行监控功能的电缆及其弧形感温色条用粒子、弧形感温色条的共挤方法 (Cable with load operation monitoring function, particles for arc temperature sensing color strips of cable, and co-extrusion method of arc temperature sensing color strips ) 是由 刘学宝 唐敏 禹帅 吴小敏 吴康杰 于 2021-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种具有负载运行监控功能的电缆,它包括导电单元,在所述导电单元和填充条外部依次设有非吸湿性包带垫层、塑料隔离套层、钢丝铠装层、外护套层,在所述外护套层外壁上设有弧形感温色条；所述弧形感温色条和外护套层采用共挤而成；该弧形感温色条用粒子,按重量份数计,它包括SG-2型PVC树脂100份；DOS23-27份；烷基磺酸苯脂16-20份；氯化石蜡8-12份；三碱式硫酸铅2-4份；二碱式硬脂酸铅0.8-1.2份；Cast0.8-1.2份；双酚A抗氧剂0.3-0.6份；石蜡润滑剂0.1-0.4份；感温变色粉0.8-1.8份。本发明具有优异的耐酸碱性能,同时具有优良的抗断裂性能和耐低温性能,对电缆进行很好的保护。(The invention relates to a cable with a load operation monitoring function, which comprises a conductive unit, wherein a non-hygroscopic bag belt cushion layer, a plastic isolation sleeve layer, a steel wire armor layer and an outer sheath layer are sequentially arranged outside the conductive unit and a filling strip, and an arc temperature-sensing color strip is arranged on the outer wall of the outer sheath layer; the arc temperature sensing color bar and the outer sheath layer are formed by co-extrusion; the particles for the arc temperature-sensing color bar comprise 100 parts by weight of SG-2 type PVC resin; DOS23-27 parts; 16-20 parts of alkyl benzene sulfonate; 8-12 parts of chlorinated paraffin; 2-4 parts of tribasic lead sulfate; 0.8-1.2 parts of dibasic lead stearate; 0.8-1.2 parts of Cast0; 0.3-0.6 part of bisphenol A antioxidant; 0.1-0.4 part of paraffin lubricant; 0.8-1.8 parts of temperature-sensitive color-changing powder. The invention has excellent acid and alkali resistance, excellent fracture resistance and low temperature resistance, and can well protect the cable.)
技术领域
本发明涉及一种电缆及其外层材料的制备方法，具体涉及一种具有负载运行监控功能的电缆及其感温色条的共挤方法。
背景技术
电线电缆在运行时，导体自身存在阻抗，会产生发热现象，当系统超负荷运行时，导体发热产生的温度会越来越高，甚至超过绝缘材料允许的运行温度，该现象严重加速绝缘材料的老化和降低绝缘，影响电缆的使用寿命，甚至可能直接造成绝缘高温熔化，电缆短路爆炸的问题，尤其在高电压电力电缆使用中，一旦发生电缆短路爆炸，会造成巨大经济损失，甚至人身安全问题。电缆出现超负荷运行时，电缆本体除温度升高外，没有用目视可直接判断电缆出现超负荷运行的手段。
发明内容
发明目的：本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种具有安全可靠、环保和抗机械负荷特性，在电缆运行时，可通过视觉观察电缆外护套层感温色条层的颜色变化判断电缆负载情况的具有负载运行监控功能的电缆以及弧形感温色条用粒子、弧形感温色条的共挤方法。
技术方案：为了解决上述技术问题，本发明所述的一种具有负载运行监控功能的电缆，它包括导体，在所述导体外部设有导体屏蔽层，在所述导体屏蔽层外部设有绝缘层，在所述绝缘层外部设有绝缘屏蔽层，在所述绝缘屏蔽层外部设有金属屏蔽层，它们组成导电单元，所述导电单元设置三个，它们外切设置且在它们外部间隙设有填充条，在所述导电单元和填充条外部设有非吸湿性包带垫层，在所述非吸湿性包带垫层外部挤包设有塑料隔离套层，在所述隔离套层外部设有钢丝铠装层，在所述钢丝铠装层外部设有外护套层，在所述外护套层外壁上设有弧形感温色条，所述弧形感温色条和外护套层共挤而成。
进一步地，所述填充条为瓦楞填充条。
进一步地，所述外护套层的厚度在2-5mm之间。
进一步地，所述弧形感温色条的厚度为0.5mm。
进一步地，所述弧形感温色条嵌设在外护套层上，其外壁与外护套层的外壁齐平设置，并且所述弧形感温色条设在外护套层外壁圆周的1/8处。
一种具有负载运行监控功能的电缆的弧形感温色条的共挤方法，所述弧形感温色条和外护套层采用共挤而成，其中外护套层采用φ150挤塑机生产，挤塑温控在150-180℃之间，生产线速在3-10m/min，挤出护套厚度在2-5mm之间，同时弧形感温色条采用φ90注塑机生产，挤塑温控在150-180℃之间，速度与φ150挤塑机速度一致，挤出宽度为外护套外圆周长的1/8区域，厚度为0.5mm左右，所述φ150挤塑机和φ90注塑机共用一个机头共挤生产，在所述机头内设有挤出模具，该挤出模具包括模芯和模套，它们匹配设置，在所述模套侧壁上设有注塑条出胶通道。
一种具有负载运行监控功能的电缆的弧形感温色条用粒子，按重量份数计，它包括，
（1）SG-2型PVC树脂 100份；
（2）增塑剂：
（2.1）DOS 23-27份；
（2.2）烷基磺酸苯脂 16-20份；
（2.3）氯化石蜡 8-12份；
（3）稳定剂：
（3.1）三碱式硫酸铅 2-4份 ；
（3.2）二碱式硬脂酸铅 0.8-1.2份；
（3.3）Cast 0.8-1.2份；
（4）双酚A抗氧剂 0.3-0.6份；
（5）石蜡润滑剂 0.1-0.4份；
（6）感温变色粉 0.8-1.8份；
其制备方法为：
（1）将稳定剂、双酚A抗氧剂、石蜡润滑剂加入到增塑剂中，搅拌成糊状浆料，用三辊研磨机或胶体磨研磨，使浆料粒度小于0.050mm，升温到90℃并一直搅拌，备用；
（2）SG-2型PVC树脂用60目筛网过筛，在高速混合机中通入0.2MPa的蒸汽进行加热，投入PVC树脂，然后缓慢加入研磨好的混合浆，待树脂将增塑剂基本吸收后再加入感温变色粉，物料呈膨胀疏松粉末时卸料，此时料温在110℃左右，全过程需要5-10分钟；
（3）将物料投入密炼机中，调整蒸汽压力0.3-0.4MPa，压缩空气压力0.5MPa，密炼时间3-5分钟，上顶拴抬起次数2-3次，物料密炼成团状小块，无粉料时卸料；
（4）将物料进行双辊开炼，蒸汽压力0.4-0.5MPa，辊温160-170℃，至料完全塑化均匀后，以3mm厚度出片，所出料片应塑化均匀，韧而光洁、无生料，采用逆流浸没式水冷却槽，鼓风机除去料片上粘着的水分；
（5）采用平板切粒机，切好的电缆料无长条、斜方形及连粒现象。
有益效果：本发明与现有技术相比，其显著优点是：本发明通过在电缆外护套层1/8区域挤包弧形感温色条，弧形感温色条感知电缆运行产生的热，随温度变化改变自身颜色，可从视觉上直观监测到电缆运行情况，通过弧形感温色条颜色变化，监测电缆运行的温升情况，进而判断电缆运行使用情况，是否存在超负荷运行的现象等，使电缆本体具有自行监测能力，为安全生产和提升电缆使用寿命提供保障，电缆内部其余各层配合连接，整体运行平稳，具有安全可靠、环保和抗机械负荷特性，φ150挤塑机和φ90注塑机共用一个机头共挤生产，在机头内设有挤出模具，该挤出模具包括模芯和模套，它们匹配设置，在模套侧壁上设有注塑条出胶通道，通过改进感温材料添加方式，未将感温材料添加在整体外护套层中，采用外护套层和感温色条不同材料、同步挤出的方式生产，感温色条厚度大约为0.5mm，区域只占外护套层周长的1/8，不会影响外护套层的基本功能，通过以上结构变化及感温材料的应用，可有效监控电缆发热情况，进而预判电缆运行负荷情况，为安全生产提供保障。
附图说明
图1 是本发明中电缆的截面结构示意图；
图2是本发明中模芯和模套的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
如图1和图2所示，本发明所述的一种具有负载运行监控功能的电缆，它包括导体1，在所述导体1外部设有导体屏蔽层2，在所述导体屏蔽层2外部设有绝缘层3，在所述绝缘层3外部设有绝缘屏蔽层4，在所述绝缘屏蔽层4外部设有金属屏蔽层5，它们组成导电单元，所述导电单元设置三个，它们外切设置且在它们外部间隙设有填充条6，所述填充条6为瓦楞填充条，在所述导电单元和填充条6外部设有非吸湿性包带垫层7，在所述非吸湿性包带垫层7外部挤包设有塑料隔离套层8，在所述隔离套层8外部设有钢丝铠装层9，在所述钢丝铠装层9外部设有外护套层10，在所述外护套层10外壁上嵌设有弧形感温色条11，其外壁与外护套层10的外壁齐平设置，并且所述弧形感温色条11设在外护套层10外壁圆周的1/8处，所述弧形感温色条11和外护套层10共挤而成，所述外护套层10的厚度为3mm，所述弧形感温色条11的厚度为0.5mm。
一种具有负载运行监控功能的电缆的弧形感温色条的共挤方法，所述弧形感温色条11和外护套层10采用共挤而成，其中外护套层10采用φ150挤塑机生产，挤塑温控为160℃，生产线速在5m/min，挤出护套厚度为3mm，同时弧形感温色条11采用φ90注塑机生产，挤塑温控为160℃，速度与φ150挤塑机速度一致，挤出宽度为外护套外圆周长的1/8区域，厚度为0.5mm左右，所述φ150挤塑机和φ90注塑机共用一个机头共挤生产，在所述机头内设有挤出模具，该挤出模具包括模芯12和模套13，它们匹配设置，在所述模套13侧壁上设有注塑条出胶通道14。
一种具有负载运行监控功能的电缆的弧形感温色条用粒子，按重量份数计，它包括，
（1）SG-2型PVC树脂 100份；
（2）增塑剂：
（2.1）DOS 24份；
（2.2）烷基磺酸苯脂 17份；
（2.3）氯化石蜡 9份；
（3）稳定剂：
（3.1）三碱式硫酸铅 2.5份 ；
（3.2）二碱式硬脂酸铅 0.9份；
（3.3）Cast 0.85份；
（4）双酚A抗氧剂 0.4份；
（5）石蜡润滑剂 0.2份；
（6）感温变色粉 0.9份；
其制备方法为：
（1）将稳定剂、双酚A抗氧剂、石蜡润滑剂加入到增塑剂中，搅拌成糊状浆料，用三辊研磨机或胶体磨研磨，使浆料粒度小于0.050mm，升温到90℃并一直搅拌，备用；
（2）SG-2型PVC树脂用60目筛网过筛，在高速混合机中通入0.2MPa的蒸汽进行加热，投入PVC树脂，然后缓慢加入研磨好的混合浆，待树脂将增塑剂基本吸收后再加入感温变色粉，物料呈膨胀疏松粉末时卸料，此时料温在110℃左右，全过程需要7分钟；
（3）将物料投入密炼机中，调整蒸汽压力0.35MPa，压缩空气压力0.5MPa，密炼时间3.5分钟，上顶拴抬起次数2次，物料密炼成团状小块，无粉料时卸料；
（4）将物料进行双辊开炼，蒸汽压力0.42MPa，辊温165℃，至料完全塑化均匀后，以3mm厚度出片，所出料片应塑化均匀，韧而光洁、无生料，采用逆流浸没式水冷却槽，鼓风机除去料片上粘着的水分；
（5）采用平板切粒机，切好的电缆料无长条、斜方形及连粒现象。
实施例2
如图1和图2所示，本发明所述的一种具有负载运行监控功能的电缆，它包括导体1，在所述导体1外部设有导体屏蔽层2，在所述导体屏蔽层2外部设有绝缘层3，在所述绝缘层3外部设有绝缘屏蔽层4，在所述绝缘屏蔽层4外部设有金属屏蔽层5，它们组成导电单元，所述导电单元设置三个，它们外切设置且在它们外部间隙设有填充条6，所述填充条6为瓦楞填充条，在所述导电单元和填充条6外部设有非吸湿性包带垫层7，在所述非吸湿性包带垫层7外部挤包设有塑料隔离套层8，在所述隔离套层8外部设有钢丝铠装层9，在所述钢丝铠装层9外部设有外护套层10，在所述外护套层10外壁上嵌设有弧形感温色条11，其外壁与外护套层10的外壁齐平设置，并且所述弧形感温色条11设在外护套层10外壁圆周的1/8处，所述弧形感温色条11和外护套层10共挤而成，所述外护套层10的厚度为4mm，所述弧形感温色条11的厚度为0.5mm。
一种具有负载运行监控功能的电缆的弧形感温色条的共挤方法，所述弧形感温色条11和外护套层10采用共挤而成，其中外护套层10采用φ150挤塑机生产，挤塑温控为170℃，生产线速在8m/min，挤出护套厚度为4mm，同时弧形感温色条11采用φ90注塑机生产，挤塑温控为170℃，速度与φ150挤塑机速度一致，挤出宽度为外护套外圆周长的1/8区域，厚度为0.5mm左右，所述φ150挤塑机和φ90注塑机共用一个机头共挤生产，在所述机头内设有挤出模具，该挤出模具包括模芯12和模套13，它们匹配设置，在所述模套13侧壁上设有注塑条出胶通道14。
一种具有负载运行监控功能的电缆的弧形感温色条用粒子，按重量份数计，它包括，
（1）SG-2型PVC树脂 100份；
（2）增塑剂：
（2.1）DOS 26份；
（2.2）烷基磺酸苯脂 18份；
（2.3）氯化石蜡 11份；
（3）稳定剂：
（3.1）三碱式硫酸铅 3.5份 ；
（3.2）二碱式硬脂酸铅 1.1份；
（3.3）Cast 1.15份；
（4）双酚A抗氧剂 0.5份；
（5）石蜡润滑剂 0.3份；
（6）感温变色粉 1.5份；
其制备方法为：
（1）将稳定剂、双酚A抗氧剂、石蜡润滑剂加入到增塑剂中，搅拌成糊状浆料，用三辊研磨机或胶体磨研磨，使浆料粒度小于0.050mm，升温到90℃并一直搅拌，备用；
（2）SG-2型PVC树脂用60目筛网过筛，在高速混合机中通入0.2MPa的蒸汽进行加热，投入PVC树脂，然后缓慢加入研磨好的混合浆，待树脂将增塑剂基本吸收后再加入感温变色粉，物料呈膨胀疏松粉末时卸料，此时料温在110℃左右，全过程需要9分钟；
（3）将物料投入密炼机中，调整蒸汽压力0.38MPa，压缩空气压力0.5MPa，密炼时间4.5分钟，上顶拴抬起次数3次，物料密炼成团状小块，无粉料时卸料；
（4）将物料进行双辊开炼，蒸汽压力0.44MPa，辊温169℃，至料完全塑化均匀后，以3mm厚度出片，所出料片应塑化均匀，韧而光洁、无生料，采用逆流浸没式水冷却槽，鼓风机除去料片上粘着的水分；
（5）采用平板切粒机，切好的电缆料无长条、斜方形及连粒现象。
本发明通过在电缆外护套层1/8区域挤包弧形感温色条，弧形感温色条感知电缆运行产生的热，随温度变化改变自身颜色，可从视觉上直观监测到电缆运行情况，通过弧形感温色条颜色变化，监测电缆运行的温升情况，进而判断电缆运行使用情况，是否存在超负荷运行的现象等，使电缆本体具有自行监测能力，为安全生产和提升电缆使用寿命提供保障，电缆内部其余各层配合连接，整体运行平稳，具有安全可靠、环保和抗机械负荷特性，φ150挤塑机和φ90注塑机共用一个机头共挤生产，在机头内设有挤出模具，该挤出模具包括模芯和模套，它们匹配设置，在模套侧壁上设有注塑条出胶通道，通过改进感温材料添加方式，未将感温材料添加在整体外护套层中，采用外护套层和感温色条不同材料、同步挤出的方式生产，感温色条厚度大约为0.5mm，区域只占外护套层周长的1/8，不会影响外护套层的基本功能，通过以上结构变化及感温材料的应用，可有效监控电缆发热情况，进而预判电缆运行负荷情况，为安全生产提供保障。
本发明提供了一种思路及方法，具体实现该技术方案的方法和途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围，本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
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