一种本安计算机电缆及其制备方法

文档序号:1800930 发布日期:2021-11-05 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 一种本安计算机电缆及其制备方法 (Intrinsic safety computer cable and preparation method thereof ) 是由 王浩淼 刘源 王成忠 吴琼琼 于 2021-08-16 设计创作,主要内容包括:本发明公开一种本安计算机电缆,本安计算机电缆包括内层的若干个线芯组和外层的绕包层,每个线芯组由两个单线芯对绞而成,每个线芯组外部绕包屏蔽隔离层;绕包层由内而外依次为隔热层、耐火层、防水屏蔽层和外护套,若干个线芯组之间、线芯组与绕包层之间填充有隔热填充材质。使用时,本发明采用分屏蔽和总屏蔽,屏蔽层既起到抑制电磁波对外发射的作用,又可作为短路电流的通道,能起到中性线芯的保护作用和优异的屏蔽效果,同时具有抗静电作用,避免因火花而引起的可燃可爆事故。(The invention discloses an intrinsically safe computer cable which comprises a plurality of inner-layer wire core groups and an outer-layer wrapping layer, wherein each wire core group is formed by twisting two single wires in pair, and a shielding isolation layer is wrapped outside each wire core group; be insulating layer, flame retardant coating, waterproof shield layer and oversheath outside and in proper order around the covering, between a plurality of sinle silk group, sinle silk group and around packing have thermal-insulated filler material between the covering. When the anti-static shielding structure is used, the sub-shielding layer and the total shielding layer are adopted, the shielding layer not only plays a role in inhibiting electromagnetic waves from being emitted to the outside, but also can be used as a channel of short-circuit current, the protection effect and the excellent shielding effect of a neutral wire core can be played, and meanwhile, the anti-static shielding structure has an anti-static effect and avoids combustible and explosive accidents caused by sparks.)

一种本安计算机电缆及其制备方法

技术领域

本发明主要涉及电缆的技术领域,特别涉及一种用本安计算机电缆及其制备方法,尤其涉及一种防爆、防火的本安计算机电缆及其制备方法。

背景技术

随着我国工业自动化迅速发展,在生产过程中防爆电缆作为通讯、监控、检测、报警以及控制系统的供电设备,计算机电缆的应用范围不断扩展。比如在一些煤矿、石油、化工、纺织等含有易燃易爆混合物环境中也需要用到电缆,这就对电缆的性能提出了更高的要求。

因此,市场上急需要一种防爆安全电缆,需要有抗干扰、耐火、径向防水、环保、抗静电、防爆等安全性能,可以适合各种环境下的应用,同时因为使用环境的影响,对电缆的屏蔽性能要求也是更为严苛的。

发明内容

本发明针对上述问题,提供了一种本安计算机电缆及其制备方法,通过对电缆结构改进,采用分屏蔽和总屏蔽,对中性线芯起到保护作用,同时防爆防火,适用于易燃易爆混合物环境中。

本发明的目的可以通过下述技术方案来实现:一种本安计算机电缆,其特征在于,本安计算机电缆包括内层的若干个线芯组和外层的绕包层,每个线芯组由两个单线芯对绞而成,每个线芯组外部绕包屏蔽隔离层;绕包层由内而外依次为隔热层、耐火层、防水屏蔽层和外护套,若干个线芯组之间、线芯组与绕包层之间填充有隔热填充材质。

优选的,单线芯由无氧铜导体和挤包在无氧铜导体外部的陶瓷化聚烯烃绝缘层构成,屏蔽隔离层有两层结构,从内而外依次为聚酯带隔离层和铜塑带屏蔽层。

进一步,铜塑带屏蔽层由内层铜带层和外层塑料层复合而成,铜带层厚度大于等于0.06mm。

一种本安计算机电缆的制备方法,其特征在于,制备方法包括如下步骤:a、制作线芯组,首先在铜导体表面挤包陶瓷化聚烯烃绝缘材料,形成单线芯,两个单线芯组成一对进行对绞,然后在外部绕包屏蔽隔离层成为一个线芯组;b、若干个线芯组按照顺时针方向排列,进行总成缆,相邻的线芯组之间填充无碱玻璃纤维绳,成缆的线芯组外部绕包无碱玻璃纤维绳使得成缆圆整;c、在成缆的线芯组外部挤包耐火层,耐火层为陶瓷化聚烯烃绝缘材料,厚度为2.5-5mm;d、耐火层外部纵包一层铜带,采用氩弧焊对铜带进行密封焊接,然后对铜带进行轧纹形成螺纹状;e、耐火层外部挤包抗静电外护套。

相对于现有技术,本发明的技术方案除了整体技术方案的改进,还包括很多细节方面的改进,具体而言,具有以下有益效果:

1、本发明所述的改进方案,每个线芯组由两个单线芯对绞而成,每个线芯组外部绕包屏蔽隔离层;绕包层由内而外依次为隔热层、耐火层、防水屏蔽层和外护套,本发明采用分屏蔽和总屏蔽,屏蔽层既起到抑制电磁波对外发射的作用,又可作为短路电流的通道,能起到中性线芯的保护作用和优异的屏蔽效果;

2、本发明所述的技术方案中,单线芯外部的屏蔽隔离层有两层结构,从内而外依次为聚酯带隔离层和铜塑带屏蔽层,铜塑复合带作为分屏蔽,屏蔽通讯线芯所受到的电磁干扰,屏蔽层起到了阻隔的作用,它使芯线仅与屏蔽层发生电磁耦合;

3、本发明改进技术的制备方法成缆工艺快速,安全高效,成品率高,产品质量得到提升,同时降低了生产成本和生产周期;

4、本发明的电缆结构和工艺,极具商业价值,便于推广和利用。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中标注如下:

1 无氧铜导体、2陶瓷化聚烯烃绝缘层、3聚酯带隔离层、4铜塑带屏蔽层、5无碱玻璃绳、6隔热层、7耐火层、8防水屏蔽层、9外护套;

11单线芯、12线芯组。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式,使本领域的技术人员更清楚地理解如何实践本发明。尽管结合其优选的具体实施方案描述了本发明,但这些实施方案只是阐述,而不是限制本发明的范围。

如图1所示,一种本安计算机电缆,其与现有技术的区别在于,本安计算机电缆包括内层的若干个线芯组和外层的绕包层,每个线芯组由两个单线芯对绞而成,每个线芯组外部绕包屏蔽隔离层;绕包层由内而外依次为隔热层、耐火层、防水屏蔽层和外护套,若干个线芯组之间、线芯组与绕包层之间填充有隔热填充材质。

实施中,线芯组的数量为单数,通常采用5、7、9或11个,成缆时,一个线芯组放在中间,其余线芯组顺时针方向围绕设置,绞向为右向。电缆采用线芯组每个分屏蔽结构和成缆后的总屏蔽结构,屏蔽层既起到抑制电磁波对外发射的作用,又可作为短路电流的通道,能起到中性线芯的保护作用,同时具有抗静电作用,避免因火花而引起的可燃可爆事故,使得电缆可以在复杂的环境中进行使用,防爆防火效果卓越。

实施例1

如图1所示,本发明的电缆包括内层的7个依次排列线芯组和外层的绕包层,每个线芯组由两个单线芯对绞而成,每个线芯组外部绕包屏蔽隔离层;绕包层由内而外依次为隔热层、耐火层、防水屏蔽层和外护套,相邻的线芯组之间、线芯组与绕包层之间填充有隔热填充材质。

优选的,单线芯由无氧铜导体和挤包在无氧铜导体外部的陶瓷化聚烯烃绝缘层构成,屏蔽隔离层有两层结构,从内而外依次为聚酯带隔离层和铜塑带屏蔽层,铜塑带屏蔽层由内层铜带层和外层塑料层复合而成,铜带层厚度大于等于0.06mm。绕包时,铜带层贴近线芯进行绕包,塑料层为外层。铜塑复合带作为分屏蔽,屏蔽通讯线芯所受到的电磁干扰,屏蔽层起到了阻隔的作用,它使芯线仅与屏蔽层发生电磁耦合,而屏蔽层与外界金属物体之间的分布电容对芯线而言毫无关系。这里的铜带层与塑料层之间设置有铜丝引流线,铜丝引流线纵向设置或者螺旋状缠绕设置在铜带层外部,纵向设置是采用4-6根铜丝引流线均匀沿着铜带层外部进行布设,提高对电流的传输效果。

进一步,屏蔽隔离层上设有泄压槽,具体来说,在铜塑带屏蔽层上均布布设有2-4条泄压槽,这里的泄压槽结构呈Y型,其中Y的上半部槽体(即V型槽)开设在铜带层上,Y的下半部槽体(即l型槽)开设在塑料层,V型槽的底部与l型槽相连通,这里的l型槽体在通常情况下只是一条缝隙,当遇到高温、高压等环境影响变化时,单线芯结构可以自动泄压,保证使用的安全和防爆。

更进一步,可以在聚酯带隔离层上布设有2-4条与Y型泄压槽结构对应的聚酯带泄压槽,使得泄压效果更好。同时,隔热层由无碱玻璃纤维绳绕包而成;耐火层为陶瓷化聚烯烃绝缘层,厚度为2.5-5mm。防水屏蔽层采用氩弧焊纵包铜带制成,呈螺纹状结构;外护套采用抗静电外护套,厚度为1.8-3.0mm。

实施例2

一种本安计算机电缆的制备方法,制备方法包括如下步骤:a、制作线芯组,首先在铜导体表面挤包陶瓷化聚烯烃绝缘材料,形成单线芯,两个单线芯组成一对进行对绞,然后在外部绕包屏蔽隔离层成为一个线芯组;b、若干个线芯组按照顺时针方向排列,进行总成缆,相邻的线芯组之间填充无碱玻璃纤维绳,成缆的线芯组外部绕包无碱玻璃纤维绳使得成缆圆整;c、在成缆的线芯组外部挤包耐火层,耐火层为陶瓷化聚烯烃绝缘材料,厚度为2.5-5mm;d、耐火层外部纵包一层铜带,采用氩弧焊对铜带进行密封焊接,然后对铜带进行轧纹形成螺纹状;e、耐火层外部挤包抗静电外护套。

优选的,a步骤中,对绞节距为20~30mm,每对线芯组用不同的色带进行区分。b步骤中,两个单线芯对绞后在外部绕包屏蔽隔离层,屏蔽隔离层上设有泄压槽,屏蔽隔离层有两层结构,内层为聚酯带隔离层,外层为铜塑带屏蔽层,铜塑带屏蔽层由铜带层和塑料层复合而成,铜带层与塑料层之间设置有铜丝引流线,铜带层的厚度大于等于0.06mm,绕包时,铜带层贴近单线芯进行绕包。

d步骤中,铜带采用0.4-0.6mm厚度的紫铜带,铜带表面的螺纹状扎纹采用疏-密-疏-密间隔的形式出现,这样更有利于电缆的弯曲角度。e步骤中,抗静电外护套采用阻聚氯乙烯或低烟无卤护套料添加抗静电剂制成。

本发明在使用中有如下优点:

1. 优异的屏蔽效果,采用分屏蔽和总屏蔽,屏蔽层既起到抑制电磁波对外发射的作用,又可作为短路电流的通道,能起到中性线芯的保护作用,同时具有抗静电作用,避免因火花而引起的可燃可爆事故。

2.环境友好型:无重金属、无毒、无味,对人体、环境不产生影响;防蚁、防鼠咬,防水、抗油。

3.良好的隔热性,导热系数0.09W/Mk,特别是烧蚀后的内部是均匀的蜂窝状,具有更好的耐火性和隔热性。

4.优异的防火性能,耐火等级可达到GB12666.6的A级标准,即在950~1000℃火焰中燃烧90min,3A保险丝不熔断;也可达到英国BS6387的C W Z最高级别,即C——在950℃火焰中燃烧3H,W——水喷淋,Z——震动。

5.总之,高性能本安计算机电缆,具有抗干扰、耐火、径向防水、环保、抗静电、防爆的安全使用性能。

实施例3

本发明的电缆包括内层的11个依次排列线芯组和外层的绕包层,每个线芯组由两个单线芯对绞而成,每个线芯组外部绕包屏蔽隔离层;绕包层由内而外依次为隔热层、耐火层、防水屏蔽层和外护套,相邻的线芯组之间、线芯组与绕包层之间填充有隔热填充材质。

具体来说,导体材质为无氧铜丝,规格0.5-4mm2,根据使用条件,可采用1类、2类或5类导体。铜导体表面挤包陶瓷化聚烯烃绝缘材料,绝缘材料具有优异的绝缘性能,体积电阻率≥2×1015Ω·cm。结壳速度快,结壳坚硬;在 350-1600℃有焰、无焰情况下,能烧成坚硬的铠甲状壳体,温度越高、时间越长烧后的陶瓷状铠体越坚硬,残余物为纯陶瓷无机物,陶瓷状铠体在烧蚀的过程中能形成致密的蜂窝状细微孔,表面能形成一层“瓷釉”膜可以起到很好的阻火、挡火、隔热、隔温的效果, 可通过 950~1100℃×180min 以上的 A 级以及BS6387 最高级别 CWZ 级的喷淋、震动试验要求。

然后,每个线芯组由两个单线芯组成一对,每对线芯对绞,对绞节距分别为20~30mm不等,每对线芯组用不同的色带区分。每个线芯组外面重叠绕包两层0.05mm厚的聚酯带,搭盖率不小于20%,作为屏蔽隔离层的一部分。聚酯带外面分别绕包0.1mm厚铜塑复合带,铜塑复合带中铜层厚度不小于0.06mm。绕包时,铜带层贴近线芯,塑料层为外层。铜塑复合带作为分屏蔽,屏蔽通讯线芯所受到的电磁干扰,屏蔽层起到了阻隔的作用,它使芯线仅与屏蔽层发生电磁耦合,而屏蔽层与外界金属物体之间的分布电容对芯线而言毫无关系。

成缆时,线芯组按顺时针方向排列,最外层绞向为右向。成缆同时,缆芯间填充无碱玻璃纤维绳,在缆芯上绕包两层厚度为0.2mm的无碱玻璃带扎紧,使线芯成缆圆整,无碱玻璃纤维绳和包带起到隔热作用。在成缆的线芯组外部挤包耐火层,耐火层为陶瓷化聚烯烃绝缘材料,陶瓷化聚烯烃绝缘材料水平燃烧可以自熄不延燃,氧指数≥35 以上;在 350-1600℃有焰、无焰情况下,不熔融,不滴落,不脱落,不会造成二次火灾,能烧成坚硬的陶瓷状铠体,温度越高、时间越长烧后的陶瓷状铠体越坚硬,残余物为陶瓷无机物,残余量大于80%,陶瓷状铠体能形成蜂窝状陶瓷细微孔可以起到很好的隔火、隔热效果,其优良的阻燃性又可以起到很好的防火的作用。

接着,使用氩弧焊生产设备,在电缆缆芯耐火层外面纵包一层铜带,氩弧焊纵包铜带后,轧纹成螺纹状,使电缆易于弯曲。铜带厚度根据耐火层外径大小选用0.4mm~0.6mm。铜带选用紫铜带。电缆线芯包覆螺纹铜管后,一是可以屏蔽内部和外部电场、磁场的干扰;二是密封铜管可以径向阻水;三是铜管可以作为接地线使用,屏蔽静电,避免泄露电流引起火灾;四是铜管起到铠装层的作用,保护电缆芯。

最后,外护套采用挤包方式挤包在防火层上,厚度1.8~3.0mm。根据不同需要,可以选用阻聚氯乙烯或低烟无卤护套料,护套材料里添加抗静电剂,防止安装使用中产生静电火花。

应当指出,对于经充分说明的本发明来说,还可具有多种变换及改型的实施方案,并不局限于上述实施方式的具体实施例。上述实施例仅仅作为本发明的说明,而不是对本发明的限制。总之,本发明的保护范围应包括那些对于本领域普通技术人员来说显而易见的变换或替代以及改型,且以所附权利要求为准。

7页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:具有超高电流密度的超导带材结构及其制备方法

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!