專利背景
2015年之前,隨著計算機、
計算機網路系統的普及套用,對計算機電纜的性能要求也越來越高。而常規的計算機電纜傳輸速率較慢、介電損耗較大、衰減較大,已不能滿足市場對計算機電纜的需求。因此,急需開發一種新型計算機電纜電纜以滿足市場的需求,這是計算機電纜的發展趨勢。該發明提供了一種新型計算機電纜來滿足市場需求。
發明內容
專利目的
《新型計算機傳輸電纜及其製備方法》要解決的技術問題在於,針對2015年1月之前技術中的上述缺陷,提供一種新型計算機傳輸電纜及其製備方法。
技術方案
《新型計算機傳輸電纜及其製備方法》包括電纜內芯,及由內到外依次包覆在所述電纜內芯外的隔離層、第一禁止層和護套層;所述電纜內芯由多根內芯單元絞合而成,每一所述內芯單元均包括兩根相互絞合的絕緣芯線,及包覆在所述兩根絕緣芯線外的第二禁止層;所述第一禁止層和所述第二禁止層均由第一銅絲編織而成,所述第一銅絲的編織密度大於80%;所述絕緣芯線包括導體及包覆在所述導體外的絕緣層,所述導體由多根單絲直徑小於0.18毫米的第二銅絲絞合而成。
在該發明所述的新型計算機傳輸電纜中,所述第一銅絲為鍍錫銅絲,所述鍍錫銅絲的直徑為0.08~0.15毫米。
在該發明所述的新型計算機傳輸電纜中,所述第一禁止層的厚度大於或等於0.08毫米,所述第二禁止層的厚度大於或等於0.05毫米。
在該發明所述的新型計算機傳輸電纜中,所述絕緣層由LDPE材料發泡擠出形成,所述絕緣層的厚度為0.3毫米~0.8毫米。
在該發明所述的新型計算機傳輸電纜中,兩根所述絕緣芯線的絞合空隙處具有填充層,以使所述內芯單元構成圓整結構,所述填充層採用柔性滌棉纖維繩或柔性加強筋絞合形成。
在該發明所述的新型計算機傳輸電纜中,所述電纜內芯由多根內芯單元以同心式絞合方式絞合而成。
在該發明所述的新型計算機傳輸電纜中,所述隔離層由聚酯帶繞包而成,所述隔離層的厚度為0.03毫米~0.08毫米。
在該發明所述的新型計算機傳輸電纜中,所述護套層由無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料製成,所述無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料按質量份數包括:EVA30~50份、Mg(OH)2或Al(OH)3150~180份、LDPE35~50份、相容劑5~20份、增效劑2~4份和穩定劑0.5~1份。
該發明還提供一種新型計算機傳輸電纜,包括電纜內芯,及由內到外依次包覆在所述電纜內芯外的隔離層、第一禁止層和護套層;所述電纜內芯由七根內芯單元以同心式絞合方式絞合成圓整結構,每一所述內芯單元均包括兩根相互絞合的絕緣芯線,及包覆在所述兩根絕緣芯線外的第二禁止層;兩根所述絕緣芯線的絞合空隙處具有填充層,以使所述內芯單元構成圓整結構;
所述第一禁止層和所述第二禁止層均由第一銅絲編織而成,所述第一銅絲的編織密度大於80%;所述絕緣芯線包括導體及包覆在所述導體外的絕緣層,所述導體由多根單絲直徑小於0.18毫米的第二銅絲絞合而成。
該發明還提供一種新型計算機傳輸電纜的製備方法,包括以下步驟:
S1、製備導體:將導體材料經拉絲、絞合後,得到導體;
S2、擠包絕緣層:採用擠壓式模具在所述導體外包覆由LDPE材料製得的絕緣層,以得到絕緣芯線;
S3、製備內芯單元:將兩根所述絕緣芯線絞合,並在所述兩根絕緣芯線外設定第二禁止層得到內芯單元;
S4、製備電纜內芯:將多根所述內芯單元以同心式絞合方式絞合得到電纜內芯;
S5、繞包隔離層:將隔離層均勻包覆在所述電纜內芯外,所述隔離層由聚酯帶繞包而成;
S6、設定第一禁止層:將由鍍錫銅絲編織而成第一禁止層均勻包覆在所述隔離層外;
S7、擠包護套層:採用擠壓的方式將由無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料製得的護套層均勻包覆在所述第一禁止層外。
改善效果
《新型計算機傳輸電纜及其製備方法》具有以下有益效果:首先,絕緣芯線外包覆第二禁止層以實現對絕緣芯線的分禁止,同時在隔離層外包覆第一禁止層以實現對絕緣芯線的總禁止,通過採用分禁止和總禁止這種雙重禁止的方式,可以進一步增加電纜的傳輸速度,降低電纜的介電損耗和衰減。其次,採用LDPE材料製成的絕緣層可以增加電纜的傳輸速度,降低介電損耗和衰減,同時LDPE材料極大提高了電纜的抗老化性,改善了電纜的拉伸強度,且增強了電纜的整體柔韌性,使得絕緣層能夠更好的保護第二銅絲,避免因絕緣層磨損而破壞電纜的絕緣性,造成安全隱患。第三,導體由多根細軟銅絲絞製成,該銅絲具有較高的單絲伸長率和較小的直徑,使得製成同樣外徑的導體所需的銅絲的數量遠大於2015年1月之前技術中所述使用的粗銅絲的數量,這樣能有效均勻分散電纜所受的外力,使得該發明導體的導電性能強,無氫脆現象不容易斷裂,具有極強的抗彎折能力,在經過超過數百萬次往返彎折運動後不會斷裂,進而確保電纜的物理和電氣性能不受影響。最後,護套層使用無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料,不僅符合環保要求,滿足一般的阻燃性能外,還具有一定的防水性能,能有效防止水份徑向滲入電纜內部,從而延長拖鏈電纜的使用壽命。
附圖說明
圖1是《新型計算機傳輸電纜及其製備方法》較佳實施例之一提供的新型計算機傳輸電纜的結構示意圖。
技術領域
《新型計算機傳輸電纜及其製備方法》涉及電力電纜技術領域,更具體地說,涉及一種新型計算機傳輸電纜及其製備方法。
權利要求
1.一種計算機傳輸電纜,其特徵在於,包括電纜內芯(4),及由內到外依次包覆在所述電纜內芯(4)外的隔離層(3)、第一禁止層(2)和護套層(1);所述電纜內芯(4)由七根內芯單元(40)以同心式絞合方式絞合成圓整結構,每一所述內芯單元(40)均包括兩根相互絞合的絕緣芯線(6),及包覆在所述兩根絕緣芯線(6)外的第二禁止層(5);所述第一禁止層(2)和所述第二禁止層(5)均由第一銅絲編織而成,所述第一銅絲的編織密度大於80%;所述絕緣芯線(6)包括導體(8)及包覆在所述導體(8)外的絕緣層(9),所述導體(8)由多根單絲直徑小於0.18毫米的第二銅絲絞合而成;所述第一銅絲為鍍錫銅絲,所述鍍錫銅絲的直徑為0.08~0.15毫米;所述絕緣層(9)由LDPE材料發泡擠出形成,所述絕緣層(9)的厚度為0.3毫米~0.8毫米;兩根所述絕緣芯線(6)的絞合空隙處具有填充層(7),以使所述內芯單元(40)構成圓整結構,所述填充層(7)採用柔性滌棉纖維繩或柔性加強筋絞合形成;所述隔離層(3)由聚酯帶繞包而成,所述隔離層(3)的厚度為0.03毫米~0.08毫米;所述護套層(1)由無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料製成,所述無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料按質量份數包括:EVA30份、Mg(OH)2或Al(OH)3180份、LDPE35~50份、相容劑20份、增效劑2份和穩定劑0.8份。
2.如權利要求1所述的一種計算機傳輸電纜的製備方法,其特徵在於,包括以下步驟:S1、製備導體:將導體材料經拉絲、絞合後,得到導體(8);S2、擠包絕緣層:採用擠壓式模具在所述導體(8)外包覆由LDPE材料製得的絕緣層(9),以得到絕緣芯線(6);S3、製備內芯單元:將兩根所述絕緣芯線(6)絞合,並在所述兩根絕緣芯線(6)外設定第二禁止層(5)得到內芯單元(40);S4、製備電纜內芯:將多根所述內芯單元(40)以同心式絞合方式絞合得到電纜內芯(4);S5、繞包隔離層:將隔離層(3)均勻包覆在所述電纜內芯(4)外,所述隔離層(3)由聚酯帶繞包而成;S6、設定第一禁止層:將由鍍錫銅絲編織而成第一禁止層(2)均勻包覆在所述隔離層(3)外;S7、擠包護套層:採用擠壓的方式將由無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料製得的護套層(1)均勻包覆在所述第一禁止層(2)外。
實施方式
如圖1所示,《新型計算機傳輸電纜及其製備方法》較佳實施例提供的新型計算機傳輸電纜,該電纜包括電纜內芯4,及由內到外依次包覆在電纜內芯4外的隔離層3、第一禁止層2和護套層1。其中,電纜內芯4由多根內芯單元40絞合而成,內芯單元40包括兩根相互絞合的絕緣芯線6,及包覆在兩根絕緣芯線6外的第二禁止層5。第一禁止層2和第二禁止層5由第一銅絲編織而成,第一銅絲的編織密度大於80%。進一步的,絕緣芯線6包括導體8及包覆在導體8外的絕緣層9,導體8由多根單絲直徑小於0.18毫米的第二銅絲絞合而成。
該實施例中,導體8由多根第二銅絲束絞而成,該第二銅絲為細軟的退火無氧銅絲,由於退火無氧銅絲為不含氧也不含任何脫氧劑殘留物的純銅,故其電氣機械性能極為優良,且無氧銅絲的單絲伸長率超過20%,單絲伸長率高說明銅絲軟、延展性強,抗彎折能力強。
不同於2015年1月之前技術中的粗銅絲,該發明所使用第二銅絲的單絲直徑均小於0.2毫米;優選地,第二銅絲的單絲直徑小於0.18毫米;該實施例中,第二銅絲的單絲直徑為0.16毫米。由於該發明中第二銅絲的單絲直徑小,使得製成同樣外徑的導體8所需第二銅絲的數量遠大於2015年1月之前技術中所需使用的粗銅絲的數量,這樣能有效均勻分散電纜所受的外力,因此,該發明導體8的導電性能強,無氫脆現象不容易斷裂,具有極強的抗彎折能力,在經過超過數百萬次往返彎折運動後不會斷裂,進而確保電纜的物理和電氣性能不受影響。
此外,將上述多根第二銅絲採用甲冑絞合方式束絞製成導體8,並採用柔性高檔滌棉纖維絲填充絞合縫隙。其中,為了確保製得的導體8具有較強的強度和折彎能力,絞合時第二銅絲的束絞絞合節距小於或等於第二銅絲的絞合外徑的10倍,且多根第二銅絲的束絞絞合方向為左向。
進一步的,該實施例採用擠壓式模具在導體8外包覆由LDPE材料製得的絕緣層9,從而得到絕緣芯線6。由於LDPE材料具有密度低和絕緣性好等優點,採用這種LDPE材料製成的絕緣層9可以增加電纜的傳輸速度,降低介電損耗和衰減。同時這種LDPE材料極大提高了電纜的抗老化性,改善了電纜的拉伸強度,且增強了電纜的整體柔韌性,使得絕緣層9能夠更好的保護第二銅絲,避免因絕緣層9磨損而破壞電纜的絕緣性,造成安全隱患。
優選地,該發明絕緣層9的厚度為0.3毫米~0.8毫米,由於LDPE材料製成的絕緣層9具有較強的柔韌性和耐磨性,使得傳統的聚氯乙烯絕緣層的厚度需達到該發明所述絕緣層9厚度的一倍以上,才能具有與該發明絕緣層9相同的保護效果。該實施例中,絕緣層9的厚度為0.5毫米。
進一步的,將兩根絕緣芯線6採用甲冑式的扭絞方式進行絞合,並在兩根絕緣芯線6外設定第二禁止層5以得到內芯單元40。
優選地,兩根絕緣芯線6的絞合方向由外層向內依次為“S”-“Z”-“S”等向,絕緣芯線6的絞合節距小於或等於絕緣芯線6的絞合外徑的10倍。
優選地,可以在兩根絕緣芯線6之間的絞合空隙中添加柔性高檔滌棉纖維繩或柔性加強筋(圖上未標號)。該柔性加強筋為導電性能低的金屬材料或非金屬材料製成,通過在絞合空隙中添加柔性加強筋不僅能對絕緣芯線6起到保護作用,避免絕緣芯線6破損而破壞電纜的絕緣性,而且能增強整個電纜的延展性和抗彎折能力。此外,通過在絞合空隙中添加柔性高檔滌棉纖維繩或柔性加強筋,還能根據系統不同的要求進行適應性調整,使絕緣芯線6構成圓整結構,從而維持電纜的整體結構不變,這種適應性的調整簡單易行且極大的增強了電纜的適應能力和適用範圍。
優選地,第二禁止層5均勻包覆在兩根絕緣芯線6外,其中第二禁止層5由第一銅絲編織而成。該實施例中,第一銅絲為鍍錫銅絲,該鍍錫銅絲的直徑為0.08~0.15毫米,且鍍錫銅絲的編織密度大於80%,以更好的保護絕緣芯線6不受損壞,提高電纜的使用壽命。同時,在絕緣芯線6外包覆第二禁止層5,可以增加電纜的傳輸速度,降低電纜的介電損耗和衰減。 進一步的,將多根內芯單元40採用甲冑式的扭絞方式進行絞合得到電纜內芯4。其中,內芯單元40絞合的方向由外層向內依次為“S”-“Z”-“S”等向,內芯單元40的絞合節距小於或等於內芯單元40的絞合外徑的15倍。
優選地,也可以在多根內芯單元40之間的絞合空隙中添加柔性高檔滌棉纖維繩或柔性加強筋(圖上未標號)以避免內芯單元40破損而破壞電纜的絕緣性,從而增強整個電纜的延展性和抗彎折能力。
優選地,通過在絞合空隙中添加柔性高檔滌棉纖維繩或柔性加強筋,使電纜內芯4構成圓整結構,從而維持電纜的整體結構不變,這種適應性的調整簡單易行且極大的增強了電纜的適應能力和適用範圍。該實施例中,內芯單元40的數量為七根,七根內芯單元40的絞合空隙中添加有柔性高檔滌棉纖維繩或柔性加強筋,並使得電纜內芯4構成圓整結構。可以理解的是,該實施例並不限定內芯單元40的具體數量,其可以為多個;優選地,內芯單元40的數量為四根或七根。
進一步的,電纜內芯4的外周麵包覆有隔離層3,該隔離層3由聚酯帶繞包而成,由於
聚酯帶具有較高的機械強度,良好的絕緣性能,還能耐高溫和耐低溫,因此在電纜內芯4外繞包一層聚酯帶,可以起到固定電纜內芯4的作用,從而保證電纜的機械性能和電性能的穩定。該實施例中,隔離層3的厚度為0.03毫米~0.08毫米;優選地,隔離層3的厚度為0.055毫米。進一步的,隔離層3的外周面均勻包覆有第一禁止層2,以增加電纜的傳輸速度,降低電纜的介電損耗和衰減。其中,第一禁止層2由第一銅絲編織而成,第一銅絲也為鍍錫銅絲,該鍍錫銅絲的直徑為0.08~0.15毫米,且鍍錫銅絲的編織密度大於80%,以更好的保護隔離層3不受損壞,提高電纜的使用壽命。該實施例中,第一隔離層2的厚度為0.03毫米~0.08毫米;優選地,第一禁止層2的厚度為0.055毫米。
該實施例在絕緣芯線6外包覆第二禁止層5以實現對絕緣芯線6的分禁止,同時在隔離層3外包覆第一禁止層2以實現對絕緣芯線6的總禁止,通過採用分禁止和總禁止這種雙重禁止的方式,可以進一步增加電纜的傳輸速度,降低電纜的介電損耗和衰減。
進一步的,第一禁止層2外均勻包覆有護套層1,該實施例中,護套層1由無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料,以符合環保要求並滿足電纜的阻燃性和防水性。其中,無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料由以下重量份數的原料製成:EVA30~50份、Mg(OH)2或Al(OH)3150~180份、LDPE35~50份、相容劑5~20份、增效劑2~4份和穩定劑0.5~1份。
不同於傳統的阻燃材料,該無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料不僅可以滿足電纜的一般阻燃性能外,還具有一定的防水性能,能有效防止水徑向滲入電纜內部。此外,這種無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料極大的提高了電纜的抗老化性,且改善了拉伸強度,增強了電纜的整體柔韌性,使得第一禁止層2能夠更好的增加電纜的傳輸速度,降低電纜的介電損耗和衰減。同時,由這種無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料製得的護套層1能夠更好的保護絕緣芯線6,避免因護套層1磨損而破壞電纜的絕緣性,從而造成安全隱患。
該實施例中,護套層1的厚度為0.6毫米~1毫米,由於無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料製成的護套層1具有較強的柔韌性和耐磨性,使得傳統的聚氯乙烯護套層的厚度需達到該發明所述護套層1厚度的一倍以上,才能具有與該發明護套層1相同的保護效果。優選地,護套層1的厚度為0.8毫米。
該發明還提供一種新型計算機傳輸電纜,所述電纜包括電纜內芯4,及由內到外依次包覆在電纜內芯4外的隔離層3、第一禁止層2和護套層1。其中,電纜內芯4由七根內芯單元40以同心式絞合方式絞合成圓整結構,所述內芯單元40包括兩根相互絞合的絕緣芯線6,及包覆在兩根絕緣芯線6外的第二禁止層5,兩根絕緣芯線6的絞合空隙處具有填充層7,以使內芯單元40構成圓整結構。
進一步的,第一禁止層2和第二禁止層5由第一銅絲編織而成,第一銅絲的編織密度大於80%;絕緣芯線6包括導體8及包覆在導體8外的絕緣層9,導體8由多根單絲直徑小於0.18毫米的第二銅絲絞合而成。
優選地,第一銅絲為鍍錫銅絲,該鍍錫銅絲的直徑為0.08~0.15毫米,且鍍錫銅絲的編織密度大於80%,以更好的保護絕緣芯線6不受損壞,提高電纜的使用壽命。
該實施例在絕緣芯線6外包覆第二禁止層5以實現對絕緣芯線6的分禁止,同時在隔離層3外包覆第一禁止層2以實現對絕緣芯線6的總禁止,通過採用分禁止和總禁止這種雙重禁止的方式,可以進一步增加電纜的傳輸速度,降低電纜的介電損耗和衰減。
該發明還提供一種新型計算機傳輸電纜的製備方法,由於該電纜製備過程中的工藝控制條件為2015年1月之前技術,在此不再贅述。其中,所述製備方法包括以下步驟:
S1、製備導體:將導體材料經拉絲、絞合後,得到導體8。
具體的,導體8的製備包括三個子步驟:選料、拉絲和絞合。選料:根據製備不同電纜的要求選擇使用的導體材料,如選用電工圓銅桿作為導體材料;拉絲:將導體材料進行拉絲、退火處理得到退火無氧銅絲,該退火無氧銅絲的直徑為0.15毫米;絞合:將拉絲得到的退火無氧銅絲採用甲冑絞合方式束絞製成導體8。
S2、擠包絕緣層:採用擠壓式模具在導體8外包覆由LDPE材料製得的絕緣層9,以得到絕緣芯線6。
S3、製備內芯單元:將兩根絕緣芯線6絞合,並在兩根絕緣芯線6外設定第二禁止層5得到內芯單元40。
S4、製備電纜內芯:將多根內芯單元40以同心式絞合方式絞合得到電纜內芯4。
S5、繞包隔離層:將隔離層3均勻包覆在電纜內芯4外,隔離層3由聚酯帶繞包而成。
S6、設定第一禁止層:將由鍍錫銅絲編織而成第一禁止層2均勻包覆在隔離層3外。
S7、擠包護套層:採用擠壓的方式將由無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料製得的護套層1均勻包覆在第一禁止層2外;具體的,配置包含有該無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料的原料。
S1、製備導體:將導體材料經拉絲、絞合後,得到導體8;
S2、擠包絕緣層:採用擠壓式模具在導體8外包覆由LDPE材料製得的絕緣層9,以得到絕緣芯線6;
S3、製備內芯單元:將兩根絕緣芯線6絞合,並在兩根絕緣芯線6外設定第二禁止層5得到內芯單元40;
S4、製備電纜內芯:將多根內芯單元40以同心式絞合方式絞合得到電纜內芯4;
S5、繞包隔離層:將隔離層3均勻包覆在電纜內芯4外,隔離層3由聚酯帶繞包而成;
S6、設定第一禁止層:將由鍍錫銅絲編織而成第一禁止層2均勻包覆在隔離層3外;
S7、擠包護套層:採用擠壓的方式將由無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料製得的護套層1均勻包覆在第一禁止層2外;
其中,EVA30份、Al(OH)3180份、LDPE50份、相容劑20份、增效劑2份和穩定劑1份。
S1、製備導體:將導體材料經拉絲、絞合後,得到導體8;
S2、擠包絕緣層:採用擠壓式模具在導體8外包覆由LDPE材料製得的絕緣層9,以得到絕緣芯線6;
S3、製備內芯單元:將兩根絕緣芯線6絞合,並在兩根絕緣芯線6外設定第二禁止層5得到內芯單元40;
S4、製備電纜內芯:將多根內芯單元40以同心式絞合方式絞合得到電纜內芯4;
S5、繞包隔離層:將隔離層3均勻包覆在電纜內芯4外,隔離層3由聚酯帶繞包而成;
S6、設定第一禁止層:將由鍍錫銅絲編織而成第一禁止層2均勻包覆在隔離層3外;
S7、擠包護套層:採用擠壓的方式將由無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料製得的護套層1均勻包覆在第一禁止層2外;
其中,EVA50份、Al(OH)3150份、LDPE40份、相容劑10份、增效劑2份和穩定劑0.8份。
S1、製備導體:將導體材料經拉絲、絞合後,得到導體8;
S2、擠包絕緣層:採用擠壓式模具在導體8外包覆由LDPE材料製得的絕緣層9,以得到絕緣芯線6;
S3、製備內芯單元:將兩根絕緣芯線6絞合,並在兩根絕緣芯線6外設定第二禁止層5得到內芯單元40;
S4、製備電纜內芯:將多根內芯單元40以同心式絞合方式絞合得到電纜內芯4;
S5、繞包隔離層:將隔離層3均勻包覆在電纜內芯4外,隔離層3由聚酯帶繞包而成;
S6、設定第一禁止層:將由鍍錫銅絲編織而成第一禁止層2均勻包覆在隔離層3外;
S7、擠包護套層:採用擠壓的方式將由無鹵低煙阻燃聚烯烴複合材料製得的護套層1均勻包覆在第一禁止層2外;
其中,EVA40份、Mg(OH)2160份、LDPE40份、相容劑10份、增效劑2份和穩定劑0.5份。
榮譽表彰
2020年7月17日,《新型計算機傳輸電纜及其製備方法》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。