专利名称：超低温电缆及其制作工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电缆的结构及其制作工艺，具体涉及一种超低温电缆及其制作工艺。
背景技术：
随着我国现代建设，工业现代化进步，对工业设备技术水平的提高，空气分析设备的制液氮的生产过程，要求供电线路及传输控制信号的电线电缆。要求其耐环境温度-196 °C，在-196 °C的环境下能够正常供应电能及传输电信号，保证制液氮生产得以实施。LNG (Liquefied Natural Gas)，即液化天然气的英文缩写。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162°C，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点。LNG无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气体态天然气体积的六百分之一，LNG的重量仅为同体积水的45%左右，热值为52MMBtu/t。 LNG作为新能源战略，在我国已蓬勃发展，我国已在规划和实施沿海LNG项目有广东、福建、 浙江、上海、江苏、山东、辽宁等省，这些项目构成一个沿海LNG接受站和输送网。国内已见能够在_40°C — -60°C条件下工作的电线电缆，还没有在_196°C条件下工作的电线电缆。因此，市场迫切需要解决在深冷的环境下设备运行的超性能低温电缆，来满足深冷设备对电线电缆的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够在超低温环境下使用的电缆及其制作工艺，实现了目前空分设备制氮过程要求电线电缆能够在-196°C的超低温情况下工作， 解决了产品长期依赖国外进口的困境；同时也解决制造LNG (液化天然气)_162°C和LNG接受站运行设备(_162°C )所用电线电缆的需求。为解决上述技术问题，本发明超低温电缆，包括缆芯，缆芯外依次设置包带、屏蔽层和护套，缆芯由四根绝缘线芯绞合而成，缆芯间隙设置填充料，所述屏蔽层由铝塑复合带和铜带绕包层或铜丝编织层构成，所述绝缘线芯为在绞合铜导体上挤包或绕包0. 3-0. 5mm 厚的聚酰亚胺绝缘层构成，所述护套为0. 5-0. 6mm厚的聚酰亚胺护套。一种制作上述超低温电缆的工艺，包括以下步骤
(1)将导体进行拉丝退火处理，将处理后的导体进行绞合，在绞合后的导体上挤包 0. 3-0. 5mm厚聚酰亚胺绝缘层，制得绝缘线芯，绝缘层挤出机从进料口到出料口料筒的温度从360°C渐变至390°C ；
(2)将步骤(1)制得的绝缘线芯绞合成缆，缆芯的间隙填充填充料，在缆芯外绕包包带， 在包带上绕包铝塑复合带，在铝塑复合带外编织铜丝或绕包铜带构成屏蔽层，在屏蔽层外挤出0. 5-0. 6mm厚聚酰亚胺外护套，外护套挤出机从进料口到出料口料筒的温度从360°C 渐变至395°C，一种制作上述超低温电缆的工艺，包括以下步骤(1)将导体进行拉丝退火处理，将经过处理后的导体进行绞合，在绞合后的导体上绕包 0. 3-0. 5mm厚的聚酰亚胺绝缘层，在200°C烘箱中烧结，制得绝缘线芯；
(2)将步骤(1)制得绝缘线芯绞合成缆芯，缆芯的间隙填充填充料，在缆芯外绕包包带， 在包带上绕包铝塑复合带，在铝塑复合带外编织铜丝或绕包铜带构成屏蔽层，在屏蔽层外绕包0. 5-0. 6mm厚聚酰亚胺薄膜带护套层，之后进入200°C烘箱中烧结，制得超低温电缆， 将超低温电缆进行高压测试，检验合格，得到超低温电缆。本发明超低温电缆能够在极低温度_196°C下工作，在_269°C的固态液氮中仍不会脆裂；聚酰亚胺热膨胀系数为2X10_5-3X10_5°C，而且拉伸强度为170Mpa，其机械性能随温度变化小，其蠕变速度甚至比铝小；能耐水解，具有很好的介电性能和电性能，同时具有优良的耐电晕性能。
图1是本发明超低温电缆的结构示意图； 图2是实施例2超低温电缆的制备工艺流程图； 图3是实施例3超低温电缆的制备工艺流程图； 图4是实施例4超低温电缆的制备工艺流程图中1-导体；2-聚酰亚胺绝缘层；3-包带；4-铝塑复合带；5-铜丝编织层或铜带绕包层；6-聚酰亚胺护套。
具体实施例方式实施例一超低温电缆
在绞合铜导体1上挤包或绕包0. 3-0. 5mm厚的聚酰亚胺绝缘层2构成绝缘线芯。将四根绝缘线芯绞合成缆芯，缆芯间隙设置填充料。在缆芯外绕包铝塑复合带4，在铝塑复合带外编织铜丝或绕包铜带，铝塑复合带4和铜丝编织层或铜带绕包层5构成双层屏蔽层，在屏蔽层外挤包或绕包0. 5-0. 6mm厚的聚酰亚胺护套6，制得超低温电缆。该制作工艺同时可以制造成单芯或多芯电力电缆、控制电缆、仪表电缆、计算机电缆等各类电线电缆。实施例二超低温电缆的制作工艺
将导体1进行拉丝退火处理，将经过拉丝处理后的导体进行绞合，在绞合后的导体上挤包0. 3mm厚聚酰亚胺绝缘层2，制得绝缘线芯，绝缘层挤出机从进料口到出料口料筒的温度从360°C渐变至390°C。将绝缘线芯绞合成缆，缆芯的间隙填充填充料，以保证缆芯的圆整。在缆芯外绕包包带3，在包带外挤出0. 5mm厚聚酰亚胺外护套6，外护套挤出机从进料口到出料口料筒的温度从360°C渐变至395°C，制得超低温电缆。该制作工艺同时可以制造成单芯或多芯电力电缆、控制电缆、仪表电缆、计算机电缆等各类电线电缆。实施三超低温电缆的制作工艺
将导体1进行拉丝退火处理，将经过拉丝处理后的导体进行绞合，在绞合后的导体上绕包0. 4-0. 5mm厚的聚酰亚胺绝缘层2，在200°C烘箱中烧结，制得绝缘线芯。将绝缘线芯绞合成缆芯，缆芯的间隙填充填充料，以保证缆芯的圆整。在缆芯外绕包包带3，在包带外绕包0. 5-0. 6mm厚聚酰亚胺薄膜带护套6，之后进入200°C烘箱中烧结，制得超低温电缆。将超低温电缆进行高压测试，检验合格，超低温电缆就可以投入使用。该制作工艺同时可以制造成单芯或多芯电力电缆、控制电缆、仪表电缆、计算机电缆等各类电线电缆。实施例四超低温电缆的制作工艺
将导体1进行拉丝退火处理，将经过拉丝处理后的导体进行绞合，在绞合后的导体上绕包0. 4-0. 5mm厚的聚酰亚胺绝缘层2 (或挤出0. 3mm厚的聚酰亚胺绝缘层2)，在200°C烘箱中烧结，制得绝缘线芯。将绝缘线芯绞合成缆，缆芯的间隙填充填充料，以保证缆芯的圆整。在缆芯外绕包包带3，在包带上绕包铝塑复合带4，在铝塑复合带外编织铜丝层或绕包铜带层5构成屏蔽层，在屏蔽层5外绕包0. 5-0. 6mm厚的聚酰亚胺护套6，再进入200°C烘箱中烧结，或在屏蔽层5外挤出0. 5mm厚聚酰亚胺护套6，制得超低温电缆。将超低温电缆进行高压测试，检验合格，超低温电缆就可以投入使用。该制作工艺同时可以制造成单芯或多芯控制电缆、仪表电缆、计算机电缆等各类电线电缆。
权利要求
1.超低温电缆，包括缆芯，缆芯外依次设置包带、屏蔽层和护套，缆芯由四根绝缘线芯绞合而成，缆芯间隙设置填充料，所述屏蔽层由铝塑复合带和铜带绕包层或铜丝编织层构成，其特征是，所述绝缘线芯为在绞合铜导体上挤包或绕包0. 3-0. 5mm厚的聚酰亚胺绝缘层构成，所述护套为0. 5-0. 6mm厚的聚酰亚胺护套。
2.一种如权利要求1所述的超低温电缆的制作工艺，其特征是，包括以下步骤(1)将导体进行拉丝退火处理，将处理后的导体进行绞合，在绞合后的导体上挤包 0. 3-0. 5mm厚聚酰亚胺绝缘层，制得绝缘线芯，绝缘层挤出机从进料口到出料口料筒的温度从360°C渐变至390°C ；(2)将步骤(1)制得的绝缘线芯绞合成缆，缆芯的间隙填充填充料，在缆芯外绕包包带， 在包带上绕包铝塑复合带，在铝塑复合带外编织铜丝或绕包铜带构成屏蔽层，在屏蔽层外挤出0. 5-0. 6mm厚聚酰亚胺外护套，外护套挤出机从进料口到出料口料筒的温度从360°C 渐变至395°C，得到超低温电缆。
3.—种如权利要求1所述的超低温电缆的制作工艺，其特征是，包括以下步骤(1)将导体进行拉丝退火处理，将经过处理后的导体进行绞合，在绞合后的导体上绕包 0. 3-0. 5mm厚的聚酰亚胺绝缘层，在200°C烘箱中烧结，制得绝缘线芯；(2)将步骤(1)制得绝缘线芯绞合成缆芯，缆芯的间隙填充填充料，在缆芯外绕包包带， 在包带上绕包铝塑复合带，在铝塑复合带外编织铜丝或绕包铜带构成屏蔽层，在屏蔽层外绕包0. 5-0. 6mm厚聚酰亚胺薄膜带护套层，之后进入200°C烘箱中烧结，制得超低温电缆， 将超低温电缆进行高压测试，检验合格，得到超低温电缆。
全文摘要
本发明涉及一种超低温电缆及其制作工艺，包括缆芯，缆芯外依次设置包带、屏蔽层和护套，缆芯由四根绝缘线芯绞合而成，缆芯间隙设置填充料，屏蔽层由铝塑复合带和铜丝编织层或铜带绕包层构成，绝缘线芯为在绞合铜导体上挤包或绕包0.3-0.5mm厚聚酰亚胺绝缘层构成，护套为0.5-0.6mm聚酰亚胺护套。超低温电缆能够在极低温度下工作，在-269℃固态液氮中仍不会脆裂；聚酰亚胺热膨胀系数为2×10-5-3×10-5℃，而且拉伸强度为170Mpa，其机械性能随温度变化小，其蠕变速度甚至比铝小；能耐水解，具有很好的介电性能、电性能和优良的耐电晕性能。
文档编号H01B13/00GK102354552SQ201110253419
公开日2012年2月15日 申请日期2011年8月31日 优先权日2011年8月31日
发明者许美新 申请人:江苏耐安特种电缆有限公司