轻质化耐弯曲多芯屏蔽电缆的制作方法

1.本实用新型涉及电缆技术领域，尤其涉及一种轻质化耐弯曲多芯屏蔽电缆。


背景技术：

2.在自动化工业生产线上，多芯电缆常用于机器人、移动驱动系统等。由于传输技术、维护测试技术等的飞速发展，通信电缆逐渐走向细径化、轻质化的发展，这会给产业技术带来运输方便、造价低、经济实用、效率低等诸多好处。然而，普通的多芯电缆屏蔽层多采用金属编织屏蔽结构，铜线用量多，重量大，制造成本高，不利于细径轻质化生产所需。并且，普通的多芯电缆缆芯内部不具有补偿导线，因此不具备缆芯内部温度监控功能，当电流过大引发着火时，会引燃电缆中的可燃绝缘材料和护套材料，由于不具有早起预警功能，现场人员及消防人员不能够及时采取灭火抢救措施，导致火灾事故的扩大化，不但会造成财产损失，甚至关系到人员伤亡事故。


技术实现要素：

3.本实用新型针对现有技术的不足，所要解决的技术问题是提供一种轻质化耐弯曲多芯屏蔽电缆，在轻质化制作前提下，具有高柔软性，屏蔽性能稳定，具有对缆芯内部温度的监控功能，起到及时预警作用。
4.本实用新型是通过以下技术方案使上述技术问题得以解决。
5.轻质化耐弯曲多芯屏蔽电缆，包括若干同轴绝缘线芯围绕补偿导线线芯外部共同绞合形成缆芯，所述缆芯外部依次包覆有芳纶捻线缠绕层、pet树脂带绕包层、导电纤维缠绕屏蔽层、铁粉树脂复合外缠绕层和硅烷接枝交联高密度聚乙烯外护套，所述同轴绝缘线芯包括内导体和硅烷接枝交联低密度聚乙烯绝缘层，所述内导体为中心铜绞线和围绕在所述中心铜绞线外部的若干外层铜绞线共同绞合构成，所述中心铜绞线和所述外层铜绞线的绞向相同，所述补偿导线线芯由正极导线和负极导线构成线芯体，所述线芯体外部依次包覆有铁粉树脂复合内缠绕层和氟树脂挤包绝缘层，所述正极导线包括铜导体和第一发泡氟树脂带绕包绝缘层，所述负极导线包括铜镍导体和第二发泡氟树脂带绕包绝缘层。
6.作为优选，所述同轴绝缘线芯与所述补偿导线线芯的外径比为1:0.85至1:1，所述补偿导线线芯外径不超过3.8mm。
7.作为优选，所述缆芯绞距为所述同轴绝缘线芯外径的8至15倍。
8.作为优选，所述芳纶捻线缠绕层为芳纶捻线单向螺旋缠绕结构且绕距为缆芯外径的二至四倍，所述芳纶捻线缠绕层的绕向与所述缆芯绞向相同。
9.作为优选，所述中心铜绞线和所述外层铜绞线均为若干直径为0.04mm至0.12mm镀锡铜单丝绞合构成，所述外层铜绞线绞距为所述中心铜绞线绞距的1.1倍至1.5倍。
10.作为优选，所述铁粉树脂复合外缠绕层和所述铁粉树脂复合内缠绕层均为铁粉树脂复合带单向螺旋搭盖绕包结构。
11.作为优选，所述pet树脂带绕包层为pet树脂带多层搭盖绕包结构，所述pet树脂带
厚度为15μm至40μm。
12.作为优选，所述导电纤维缠绕屏蔽层为导电纤维束螺旋缠绕结构且编织密度为90%至95%，所述导电纤维束为若干聚丙烯腈基碳纤维绞合并涂覆铜导电涂层形成，所述聚丙烯腈基碳纤维的线径不超过25μm。
13.作为优选，所述硅烷接枝交联高密度聚乙烯外护套厚度为0.5mm至2.8mm。
14.本实用新型的有益效果：
15.1.通过在缆芯内部增加补偿导线线芯，当过电流出现时，通过监控缆芯内部温度情况能够起到及时预警功能，在线芯熔化着火前，现场人员及消防人员能够及时采取措施，有效阻止着火事故发生。
16.2.均衡合理设计缆芯结构，在缆芯中心部设置补偿导线线芯，同轴绝缘线芯与补偿导线线芯的外径比为1:0.85至1:1，有助于确保电缆圆截面，缆芯外部增加芳纶捻线缠绕层防止缆芯松散，芳纶捻线具有高强度、高模量，有利于提高电缆的柔韧性和耐弯曲性。
17.3.内导体通过中心铜绞线和外层铜绞线共同绞合构成，且中心铜绞线和外层铜绞线的绞向相同，在电缆经受反复弯曲过程时，能够有效的抑制镀锡铜单丝之间的摩擦，减少单丝断丝发生，并且，外层铜绞线绞距为中心铜绞线绞距的1.1倍至1.5倍，提高了内导体单位长度下镀锡铜单丝的充填密度，增强了内导体的抗拉强度，有助于提高电缆的耐弯曲特性。
18.4.pet树脂带绕包层有助于减少导电纤维缠绕屏蔽层的应力集中，降低扭矩力，提高抗扭转性，导电纤维缠绕屏蔽层的导电纤维束为聚丙烯腈基碳纤维绞合并涂覆铜导电涂层形成，导电纤维缠绕屏蔽层有效替代金属屏蔽层，减少信号衰减量，确保稳定可靠的电气特性，有助于轻质轻量化生产。
附图说明
19.图1为本技术具体实施方式的断面结构示意图；
20.图2是本技术的同轴绝缘线芯的断面结构示意图。
21.图中：1-同轴绝缘线芯，2-补偿导线线芯，3-芳纶捻线缠绕层，4
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pet树脂带绕包层，5-导电纤维缠绕屏蔽层，6-铁粉树脂复合外缠绕层，7-硅烷接枝交联高密度聚乙烯外护套，8-内导体，81-中心铜绞线，82-外层铜绞线，9-硅烷接枝交联低密度聚乙烯绝缘层，10-正极导线，11-负极导线，12-铁粉树脂复合内缠绕层，13-氟树脂挤包绝缘层，14-铜导体，15-第一发泡氟树脂带绕包绝缘层，16-铜镍导体，17-第二发泡氟树脂带绕包绝缘层。
具体实施方式
22.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
23.如图1所示，本实用新型实施例的轻质化耐弯曲多芯屏蔽电缆，包括若干同轴绝缘线芯1围绕补偿导线线芯2外部共同绞合形成缆芯，在本实施例中为六个同轴绝缘线芯1，具体的说，所述同轴绝缘线芯1与所述补偿导线线芯2的外径比为1:0.85至1:1，所述补偿导线线芯2外径不超过3.8mm。进一步的，所述缆芯绞距为所述同轴绝缘线芯1外径的8至15倍。
24.如图2中所示，所述同轴绝缘线芯1包括内导体8和硅烷接枝交联低密度聚乙烯绝缘层9，所述内导体8为中心铜绞线81和围绕在所述中心铜绞线81外部的若干外层铜绞线82
共同绞合构成，所述中心铜绞线81和所述外层铜绞线82的绞向相同。具体的说，所述中心铜绞线81和所述外层铜绞线82均为若干直径为0.04mm至0.12mm镀锡铜单丝绞合构成，所述外层铜绞线82绞距为所述中心铜绞线81绞距的1.1倍至1.5倍。
25.所述补偿导线线芯2由正极导线10和负极导线11构成线芯体，所述正极导线10包括铜导体14和第一发泡氟树脂带绕包绝缘层15，所述负极导线11包括铜镍导体16和第二发泡氟树脂带绕包绝缘层17。在一个实施方式中，所述正极导线外径和所述负极导线外径相等且均不超过1.8mm。铜导体14和铜镍导体16可采用绞线导体，也可以采用单丝导体。
26.所述线芯体外部依次包覆有铁粉树脂复合内缠绕层12和氟树脂挤包绝缘层13，在一个实施方式中，所述铁粉树脂复合内缠绕层12为铁粉树脂复合带单向螺旋搭盖绕包结构。
27.所述缆芯外部依次包覆有芳纶捻线缠绕层3、pet树脂带绕包层4、导电纤维缠绕屏蔽层5、铁粉树脂复合外缠绕层6和硅烷接枝交联高密度聚乙烯外护套7。在一个实施方式中，所述芳纶捻线缠绕层3为芳纶捻线单向螺旋缠绕结构且绕距为缆芯外径的二至四倍，所述芳纶捻线缠绕层3的绕向与所述缆芯绞向相同。比如，采用若干芳纶捻线并排缠绕，所述芳纶捻线的线径优选为0.08mm至0.24mm，所述芳纶捻线的螺旋角度优选为40度至55度。在一个实施方式中，所述pet树脂带绕包层4为pet树脂带多层搭盖绕包结构，所述pet树脂带厚度为15μm至40μm。在一个实施方式中，所述导电纤维缠绕屏蔽层5为导电纤维束螺旋缠绕结构且编织密度为90%至95%，所述导电纤维束为若干聚丙烯腈基碳纤维绞合并涂覆铜导电涂层形成，所述聚丙烯腈基碳纤维的线径不超过25μm。在一个实施方式中，所述铁粉树脂复合外缠绕层6为铁粉树脂复合带单向螺旋搭盖绕包结构。所述硅烷接枝交联高密度聚乙烯外护套7厚度为0.5mm至2.8mm。
28.本实用新型是通过实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本实用新型的指导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不脱离本实用新型的精神和范围。因此，本实用新型不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本技术的权利要求内的实施例都属于本实用新型保护的范围。

技术特征：
1.轻质化耐弯曲多芯屏蔽电缆，其特征是：包括若干同轴绝缘线芯（1）围绕补偿导线线芯（2）外部共同绞合形成缆芯，所述缆芯外部依次包覆有芳纶捻线缠绕层（3）、pet树脂带绕包层（4）、导电纤维缠绕屏蔽层（5）、铁粉树脂复合外缠绕层（6）和硅烷接枝交联高密度聚乙烯外护套（7），所述同轴绝缘线芯（1）包括内导体（8）和硅烷接枝交联低密度聚乙烯绝缘层（9），所述内导体（8）为中心铜绞线（81）和围绕在所述中心铜绞线（81）外部的若干外层铜绞线（82）共同绞合构成，所述中心铜绞线（81）和所述外层铜绞线（82）的绞向相同，所述补偿导线线芯（2）由正极导线（10）和负极导线（11）构成线芯体，所述线芯体外部依次包覆有铁粉树脂复合内缠绕层（12）和氟树脂挤包绝缘层（13），所述正极导线（10）包括铜导体（14）和第一发泡氟树脂带绕包绝缘层（15），所述负极导线（11）包括铜镍导体（16）和第二发泡氟树脂带绕包绝缘层（17）。2.根据权利要求1所述的轻质化耐弯曲多芯屏蔽电缆，其特征是：所述同轴绝缘线芯（1）与所述补偿导线线芯（2）的外径比为1:0.85至1:1，所述补偿导线线芯（2）外径不超过3.8mm。3.根据权利要求1所述的轻质化耐弯曲多芯屏蔽电缆，其特征是：所述缆芯绞距为所述同轴绝缘线芯（1）外径的8至15倍。4.根据权利要求1所述的轻质化耐弯曲多芯屏蔽电缆，其特征是：所述芳纶捻线缠绕层（3）为芳纶捻线单向螺旋缠绕结构且绕距为缆芯外径的二至四倍，所述芳纶捻线缠绕层（3）的绕向与所述缆芯绞向相同。5.根据权利要求1所述的轻质化耐弯曲多芯屏蔽电缆，其特征是：所述中心铜绞线（81）和所述外层铜绞线（82）均为若干直径为0.04mm至0.12mm镀锡铜单丝绞合构成，所述外层铜绞线（82）绞距为所述中心铜绞线（81）绞距的1.1倍至1.5倍。6.根据权利要求1所述的轻质化耐弯曲多芯屏蔽电缆，其特征是：所述铁粉树脂复合外缠绕层（6）和所述铁粉树脂复合内缠绕层（12）均为铁粉树脂复合带单向螺旋搭盖绕包结构。7.根据权利要求1所述的轻质化耐弯曲多芯屏蔽电缆，其特征是：所述pet树脂带绕包层（4）为pet树脂带多层搭盖绕包结构，所述pet树脂带厚度为15μm至40μm。8.根据权利要求1所述的轻质化耐弯曲多芯屏蔽电缆，其特征是：所述导电纤维缠绕屏蔽层（5）为导电纤维束螺旋缠绕结构且编织密度为90%至95%，所述导电纤维束为若干聚丙烯腈基碳纤维绞合并涂覆铜导电涂层形成，所述聚丙烯腈基碳纤维的线径不超过25μm。9.根据权利要求1所述的轻质化耐弯曲多芯屏蔽电缆，其特征是：所述硅烷接枝交联高密度聚乙烯外护套（7）厚度为0.5mm至2.8mm。

技术总结
本实用新型公开了一种轻质化耐弯曲多芯屏蔽电缆，包括若干同轴绝缘线芯围绕补偿导线线芯外部共同绞合形成缆芯，缆芯外部依次包覆有芳纶捻线缠绕层、PET树脂带绕包层、导电纤维缠绕屏蔽层、铁粉树脂复合外缠绕层和硅烷接枝交联高密度聚乙烯外护套，同轴绝缘线芯包括内导体和硅烷接枝交联低密度聚乙烯绝缘层，补偿导线线芯由正极导线和负极导线构成线芯体，线芯体外部依次包覆有铁粉树脂复合内缠绕层和氟树脂挤包绝缘层。该电缆在轻质化制作前提下，具有高柔软性，屏蔽性能稳定，具有对缆芯内部温度的监控功能，起到及时预警作用。起到及时预警作用。起到及时预警作用。


技术研发人员：崔成功 谷高帅 王明杨 刘恒
受保护的技术使用者：浙江中大元通电缆研究有限公司
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/5/25