如图1所示,《新型计算机传输电缆及其制备方法》较佳实施例提供的新型计算机传输电缆,该电缆包括电缆内芯4,及由内到外依次包覆在电缆内芯4外的隔离层3、第一屏蔽层2和护套层1。其中,电缆内芯4由多根内芯单元40绞合而成,内芯单元40包括两根相互绞合的绝缘芯线6,及包覆在两根绝缘芯线6外的第二屏蔽层5。第一屏蔽层2和第二屏蔽层5由第一铜丝编织而成,第一铜丝的编织密度大于80%。进一步的,绝缘芯线6包括导体8及包覆在导体8外的绝缘层9,导体8由多根单丝直径小于0.18毫米的第二铜丝绞合而成。
该实施例中,导体8由多根第二铜丝束绞而成,该第二铜丝为细软的退火无氧铜丝,由于退火无氧铜丝为不含氧也不含任何脱氧剂残留物的纯铜,故其电气机械性能极为优良,且无氧铜丝的单丝伸长率超过20%,单丝伸长率高说明铜丝软、延展性强,抗弯折能力强。
不同于2015年1月之前技术中的粗铜丝,该发明所使用第二铜丝的单丝直径均小于0.2毫米;优选地,第二铜丝的单丝直径小于0.18毫米;该实施例中,第二铜丝的单丝直径为0.16毫米。由于该发明中第二铜丝的单丝直径小,使得制成同样外径的导体8所需第二铜丝的数量远大于2015年1月之前技术中所需使用的粗铜丝的数量,这样能有效均匀分散电缆所受的外力,因此,该发明导体8的导电性能强,无氢脆现象不容易断裂,具有极强的抗弯折能力,在经过超过数百万次往返弯折运动后不会断裂,进而确保电缆的物理和电气性能不受影响。
此外,将上述多根第二铜丝采用甲胄绞合方式束绞制成导体8,并采用柔性高档涤棉纤维丝填充绞合缝隙。其中,为了确保制得的导体8具有较强的强度和折弯能力,绞合时第二铜丝的束绞绞合节距小于或等于第二铜丝的绞合外径的10倍,且多根第二铜丝的束绞绞合方向为左向。
进一步的,该实施例采用挤压式模具在导体8外包覆由LDPE材料制得的绝缘层9,从而得到绝缘芯线6。由于LDPE材料具有密度低和绝缘性好等优点,采用这种LDPE材料制成的绝缘层9可以增加电缆的传输速度,降低介电损耗和衰减。同时这种LDPE材料极大提高了电缆的抗老化性,改善了电缆的拉伸强度,且增强了电缆的整体柔韧性,使得绝缘层9能够更好的保护第二铜丝,避免因绝缘层9磨损而破坏电缆的绝缘性,造成安全隐患。
优选地,该发明绝缘层9的厚度为0.3毫米~0.8毫米,由于LDPE材料制成的绝缘层9具有较强的柔韧性和耐磨性,使得传统的聚氯乙烯绝缘层的厚度需达到该发明所述绝缘层9厚度的一倍以上,才能具有与该发明绝缘层9相同的保护效果。该实施例中,绝缘层9的厚度为0.5毫米。
进一步的,将两根绝缘芯线6采用甲胄式的扭绞方式进行绞合,并在两根绝缘芯线6外设置第二屏蔽层5以得到内芯单元40。
优选地,两根绝缘芯线6的绞合方向由外层向内依次为“S”-“Z”-“S”等向,绝缘芯线6的绞合节距小于或等于绝缘芯线6的绞合外径的10倍。
优选地,可以在两根绝缘芯线6之间的绞合空隙中添加柔性高档涤棉纤维绳或柔性加强筋(图上未标号)。该柔性加强筋为导电性能低的金属材料或非金属材料制成,通过在绞合空隙中添加柔性加强筋不仅能对绝缘芯线6起到保护作用,避免绝缘芯线6破损而破坏电缆的绝缘性,而且能增强整个电缆的延展性和抗弯折能力。此外,通过在绞合空隙中添加柔性高档涤棉纤维绳或柔性加强筋,还能根据系统不同的要求进行适应性调整,使绝缘芯线6构成圆整结构,从而维持电缆的整体结构不变,这种适应性的调整简单易行且极大的增强了电缆的适应能力和适用范围。
优选地,第二屏蔽层5均匀包覆在两根绝缘芯线6外,其中第二屏蔽层5由第一铜丝编织而成。该实施例中,第一铜丝为镀锡铜丝,该镀锡铜丝的直径为0.08~0.15毫米,且镀锡铜丝的编织密度大于80%,以更好的保护绝缘芯线6不受损坏,提高电缆的使用寿命。同时,在绝缘芯线6外包覆第二屏蔽层5,可以增加电缆的传输速度,降低电缆的介电损耗和衰减。 进一步的,将多根内芯单元40采用甲胄式的扭绞方式进行绞合得到电缆内芯4。其中,内芯单元40绞合的方向由外层向内依次为“S”-“Z”-“S”等向,内芯单元40的绞合节距小于或等于内芯单元40的绞合外径的15倍。
优选地,也可以在多根内芯单元40之间的绞合空隙中添加柔性高档涤棉纤维绳或柔性加强筋(图上未标号)以避免内芯单元40破损而破坏电缆的绝缘性,从而增强整个电缆的延展性和抗弯折能力。
优选地,通过在绞合空隙中添加柔性高档涤棉纤维绳或柔性加强筋,使电缆内芯4构成圆整结构,从而维持电缆的整体结构不变,这种适应性的调整简单易行且极大的增强了电缆的适应能力和适用范围。该实施例中,内芯单元40的数量为七根,七根内芯单元40的绞合空隙中添加有柔性高档涤棉纤维绳或柔性加强筋,并使得电缆内芯4构成圆整结构。可以理解的是,该实施例并不限定内芯单元40的具体数量,其可以为多个;优选地,内芯单元40的数量为四根或七根。
进一步的,电缆内芯4的外周面包覆有隔离层3,该隔离层3由聚酯带绕包而成,由于聚酯带具有较高的机械强度,良好的绝缘性能,还能耐高温和耐低温,因此在电缆内芯4外绕包一层聚酯带,可以起到固定电缆内芯4的作用,从而保证电缆的机械性能和电性能的稳定。该实施例中,隔离层3的厚度为0.03毫米~0.08毫米;优选地,隔离层3的厚度为0.055毫米。进一步的,隔离层3的外周面均匀包覆有第一屏蔽层2,以增加电缆的传输速度,降低电缆的介电损耗和衰减。其中,第一屏蔽层2由第一铜丝编织而成,第一铜丝也为镀锡铜丝,该镀锡铜丝的直径为0.08~0.15毫米,且镀锡铜丝的编织密度大于80%,以更好的保护隔离层3不受损坏,提高电缆的使用寿命。该实施例中,第一隔离层2的厚度为0.03毫米~0.08毫米;优选地,第一屏蔽层2的厚度为0.055毫米。
该实施例在绝缘芯线6外包覆第二屏蔽层5以实现对绝缘芯线6的分屏蔽,同时在隔离层3外包覆第一屏蔽层2以实现对绝缘芯线6的总屏蔽,通过采用分屏蔽和总屏蔽这种双重屏蔽的方式,可以进一步增加电缆的传输速度,降低电缆的介电损耗和衰减。
进一步的,第一屏蔽层2外均匀包覆有护套层1,该实施例中,护套层1由无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料,以符合环保要求并满足电缆的阻燃性和防水性。其中,无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料由以下重量份数的原料制成:EVA30~50份、Mg(OH)2或Al(OH)3150~180份、LDPE35~50份、相容剂5~20份、增效剂2~4份和稳定剂0.5~1份。
不同于传统的阻燃材料,该无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料不仅可以满足电缆的一般阻燃性能外,还具有一定的防水性能,能有效防止水径向渗入电缆内部。此外,这种无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料极大的提高了电缆的抗老化性,且改善了拉伸强度,增强了电缆的整体柔韧性,使得第一屏蔽层2能够更好的增加电缆的传输速度,降低电缆的介电损耗和衰减。同时,由这种无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料制得的护套层1能够更好的保护绝缘芯线6,避免因护套层1磨损而破坏电缆的绝缘性,从而造成安全隐患。
该实施例中,护套层1的厚度为0.6毫米~1毫米,由于无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料制成的护套层1具有较强的柔韧性和耐磨性,使得传统的聚氯乙烯护套层的厚度需达到该发明所述护套层1厚度的一倍以上,才能具有与该发明护套层1相同的保护效果。优选地,护套层1的厚度为0.8毫米。
该发明还提供一种新型计算机传输电缆,所述电缆包括电缆内芯4,及由内到外依次包覆在电缆内芯4外的隔离层3、第一屏蔽层2和护套层1。其中,电缆内芯4由七根内芯单元40以同心式绞合方式绞合成圆整结构,所述内芯单元40包括两根相互绞合的绝缘芯线6,及包覆在两根绝缘芯线6外的第二屏蔽层5,两根绝缘芯线6的绞合空隙处具有填充层7,以使内芯单元40构成圆整结构。
进一步的,第一屏蔽层2和第二屏蔽层5由第一铜丝编织而成,第一铜丝的编织密度大于80%;绝缘芯线6包括导体8及包覆在导体8外的绝缘层9,导体8由多根单丝直径小于0.18毫米的第二铜丝绞合而成。
优选地,第一铜丝为镀锡铜丝,该镀锡铜丝的直径为0.08~0.15毫米,且镀锡铜丝的编织密度大于80%,以更好的保护绝缘芯线6不受损坏,提高电缆的使用寿命。
该实施例在绝缘芯线6外包覆第二屏蔽层5以实现对绝缘芯线6的分屏蔽,同时在隔离层3外包覆第一屏蔽层2以实现对绝缘芯线6的总屏蔽,通过采用分屏蔽和总屏蔽这种双重屏蔽的方式,可以进一步增加电缆的传输速度,降低电缆的介电损耗和衰减。
该发明还提供一种新型计算机传输电缆的制备方法,由于该电缆制备过程中的工艺控制条件为2015年1月之前技术,在此不再赘述。其中,所述制备方法包括以下步骤:
S1、制备导体:将导体材料经拉丝、绞合后,得到导体8。
具体的,导体8的制备包括三个子步骤:选料、拉丝和绞合。选料:根据制备不同电缆的要求选择使用的导体材料,如选用电工圆铜杆作为导体材料;拉丝:将导体材料进行拉丝、退火处理得到退火无氧铜丝,该退火无氧铜丝的直径为0.15毫米;绞合:将拉丝得到的退火无氧铜丝采用甲胄绞合方式束绞制成导体8。
S2、挤包绝缘层:采用挤压式模具在导体8外包覆由LDPE材料制得的绝缘层9,以得到绝缘芯线6。
S3、制备内芯单元:将两根绝缘芯线6绞合,并在两根绝缘芯线6外设置第二屏蔽层5得到内芯单元40。
S4、制备电缆内芯:将多根内芯单元40以同心式绞合方式绞合得到电缆内芯4。
S5、绕包隔离层:将隔离层3均匀包覆在电缆内芯4外,隔离层3由聚酯带绕包而成。
S6、设置第一屏蔽层:将由镀锡铜丝编织而成第一屏蔽层2均匀包覆在隔离层3外。
S7、挤包护套层:采用挤压的方式将由无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料制得的护套层1均匀包覆在第一屏蔽层2外;具体的,配置包含有该无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料的原料。
实施例1
S1、制备导体:将导体材料经拉丝、绞合后,得到导体8;
S2、挤包绝缘层:采用挤压式模具在导体8外包覆由LDPE材料制得的绝缘层9,以得到绝缘芯线6;
S3、制备内芯单元:将两根绝缘芯线6绞合,并在两根绝缘芯线6外设置第二屏蔽层5得到内芯单元40;
S4、制备电缆内芯:将多根内芯单元40以同心式绞合方式绞合得到电缆内芯4;
S5、绕包隔离层:将隔离层3均匀包覆在电缆内芯4外,隔离层3由聚酯带绕包而成;
S6、设置第一屏蔽层:将由镀锡铜丝编织而成第一屏蔽层2均匀包覆在隔离层3外;
S7、挤包护套层:采用挤压的方式将由无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料制得的护套层1均匀包覆在第一屏蔽层2外;
其中,EVA30份、Al(OH)3180份、LDPE50份、相容剂20份、增效剂2份和稳定剂1份。
实施例2
S1、制备导体:将导体材料经拉丝、绞合后,得到导体8;
S2、挤包绝缘层:采用挤压式模具在导体8外包覆由LDPE材料制得的绝缘层9,以得到绝缘芯线6;
S3、制备内芯单元:将两根绝缘芯线6绞合,并在两根绝缘芯线6外设置第二屏蔽层5得到内芯单元40;
S4、制备电缆内芯:将多根内芯单元40以同心式绞合方式绞合得到电缆内芯4;
S5、绕包隔离层:将隔离层3均匀包覆在电缆内芯4外,隔离层3由聚酯带绕包而成;
S6、设置第一屏蔽层:将由镀锡铜丝编织而成第一屏蔽层2均匀包覆在隔离层3外;
S7、挤包护套层:采用挤压的方式将由无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料制得的护套层1均匀包覆在第一屏蔽层2外;
其中,EVA50份、Al(OH)3150份、LDPE40份、相容剂10份、增效剂2份和稳定剂0.8份。
实施例3
S1、制备导体:将导体材料经拉丝、绞合后,得到导体8;
S2、挤包绝缘层:采用挤压式模具在导体8外包覆由LDPE材料制得的绝缘层9,以得到绝缘芯线6;
S3、制备内芯单元:将两根绝缘芯线6绞合,并在两根绝缘芯线6外设置第二屏蔽层5得到内芯单元40;
S4、制备电缆内芯:将多根内芯单元40以同心式绞合方式绞合得到电缆内芯4;
S5、绕包隔离层:将隔离层3均匀包覆在电缆内芯4外,隔离层3由聚酯带绕包而成;
S6、设置第一屏蔽层:将由镀锡铜丝编织而成第一屏蔽层2均匀包覆在隔离层3外;
S7、挤包护套层:采用挤压的方式将由无卤低烟阻燃聚烯烃复合材料制得的护套层1均匀包覆在第一屏蔽层2外;
其中,EVA40份、Mg(OH)2160份、LDPE40份、相容剂10份、增效剂2份和稳定剂0.5份。