专利名称：一种电缆的制作方法
技术领域：
—种电缆技术领域[0001 ] 本实用新型涉及一种电缆，尤其涉及一种铝合金电缆。
背景技术：
[0002]在我国，铜芯电缆正被广泛使用，但铜电缆的弯曲性能较差，易于导致电气连接的不稳定性。再者，铜的价格也较昂贵。基于此，本领域技术人员开始使用铝合金代替铜作为电缆的导体丝材料，从而获得良好的弯曲性能和低廉的造价。[0003]另外，现有技术中，金属导体丝的横截面通常为圆形，并且在通过绞合多根金属导体丝形成缆芯后，每根导体丝的形状仍然保持圆形，因此，邻近的导体丝之间会存在较大间隙。这样，就导致了电缆的横截面较大，进而使得电缆的弯曲半径较大，不利于安装。还有， 现有电缆的阻燃性能和耐火性能也不甚理想。基于以上原因，希望可以提供一种性能更好的电缆，能够解决以上问题。实用新型内容[0004]为了解决上述问题，本实用新型提供了一种铝合金电缆，该铝合金电缆能够通过简单的结构解决上述技术问题。[0005]根据本实用新型的一个方面，提供了一种电缆，该电缆包括至少一个缆芯组件；缆芯组件进一步包括缆芯、通过缠绕的方式覆盖在缆芯外周的绕包云母层、和包覆在绕包云母层外周的绝缘层；缆芯具有圆形横截面，缆芯由至少两根导体丝绞合而成，在圆形横截面的径向上从内到外排列有至少一个导体丝层，每个导体丝层包括至少一根导体丝，相邻的两根导体丝的彼此相对的外周面彼此贴合。[0006]优选的，绕包云母层包括缠绕在缆芯外周的至少两层云母薄片，每一层云母薄片均完全地覆盖缆芯的外周表面。[0007]在将绕包云母层加入电缆中后，电缆的耐火性和阻燃性都增强，为电缆的使用提供了更大安全性。更进一步，由于绕包云母层由两层云母薄片构成，与仅仅使用一层云母薄片形成绕包云母层的情况相比，能够更好地提高电缆的耐火性和阻燃性。[0008]优选的，至少一个导体丝层为两个以上导体丝层，并且相邻的两个导体丝层的彼此相对的外周面彼此贴合。[0009]优选的，在两个以上导体丝层中，位于缆芯的中心位置的导体丝层为中心导体丝层，包围中心导体丝层的导体丝层为外导体丝层；其中，中心导体丝层具有圆形横截面；外导体丝层具有环形横截面。[0010]优选的，两个以上导体丝层为2个导体丝层，其中，中心导体丝层包括3根导体丝； 外导体丝层包括7根导体丝。[0011]优选的，两个以上导体丝 层为3个导体丝层，其中，中心导体丝层包括3根导体丝； 外导体丝层包括第一导体丝层和第二导体丝层，其中，第一导体丝层比第二导体丝层更靠近中心导体丝层，第一导体丝层包括8根导体丝，第二导体丝层包括12根导体丝。[0012]采用这样的排列方式，最大程度的减小了导体丝层之间、导体丝和导体丝之间的缝隙，从而缩小了缆芯的截面积。比起现有的缆芯中的导体丝的排列方式，具有上述结构的缆芯的弯曲半径更小。[0013]优选的，电缆包括有多个缆芯组件；电缆还包括成缆填充材料和包裹层，包裹层将多个缆芯组件包裹在一起，成缆填充材料填充在多个缆芯组件之间和包裹层与多个缆芯组件之间。[0014]优选的，电缆进一步包括包覆在包裹层外周的外护套。[0015]优选的，外护套由具有阻燃性能的PVC材料制成。[0016]由阻燃性材料制成的外护套能够使得电缆的阻燃性能更好，进一步增加了安全性。[0017]优选的，导体丝的材料为铝合金。[0018]导体丝的材料为铝合金时，其优点在于不但其具有优于铜电缆的的弯曲性能和较低的制造成本，而且其还具有优于铝电缆的抗拉强度、伸长率和抗蠕变性。[0019]优选的，电缆还设置有金属铠装；金属铠装由单根金属带缠绕而形成并包覆在至少一个缆芯组件的外周，金属带以螺旋线的形式盘旋缠绕至少一个缆芯组件，且金属带缠绕至少一个缆芯组件的盘旋升角小于15°。[0020]通过形成具有 这样结构的金属铠装的电缆，能够使得电缆在具有良好的抗冲击性能的同时，大大提高了电缆的弯曲性能，并通过简单的结构改善了电缆的刚度。并且由于导体丝采用了这样的排列方式，比起现有的缆芯中的导体丝的排列方式，具有上述结构的缆芯的横截面尺寸更小，并且大大改善了缆芯的弯曲性能。[0021]优选的，金属带缠绕于该至少一个缆芯组件上时，该至少一个缠绕缆芯组件一圈的金属带与相邻的另一圈金属带彼此联锁扣合。[0022]优选的，缠绕该至少一个缆芯组件一圈的金属带与相邻的另一圈金属带彼此联锁扣合为一圈金属带的一端扣合于相邻的另一圈金属带的相应一端的外壁。[0023]通过这样的构造，能够在缠绕金属带的同时使得金属铠装被安装成形，从而大大提高了生产效率,并降低了生产成本。[0024]优选的，金属铠装包覆于外护套的外周。[0025]优选的，金属带由铝合金制成。以下根据本实用新型所揭露的目的、功效，以及结构组态，列举较佳实施例，并配合附图详细说明。
[0026]图1是根据本实用新型的所有实施例中的电缆的总体结构的立体图；[0027]图2是图1中的电缆的总体结构的俯视图；[0028]图3是根据本实用新型的第一实施例的缆芯的横截面视图；[0029]图4是根据本实用新型的第二实施例的缆芯的横截面视图；[0030]图5是根据本实用新型的实施例中的铠装的在未锁扣成形状态下的立体图；[0031]图6是图5中铠装在锁扣成形状态下的立体图；[0032]图7是图5中铠装在锁扣成形状态下的正视图。
具体实施方式
[0033]为了方便说明本实用新型的结构组态，以及使用状态，以下的实施例将参照附图对本实用新型的较佳实施例进行说明。[0034]图1是根据本实用新型的电缆I的整体立体图，图2是根据本实用新型的电缆I 的整体的俯视图。为了更清楚地解释电缆I的结构，以下将主要参考图1-2对电缆I的结构作出说明。[0035]如图1所示，根据本实用新型的电缆I中包括有缆芯组件5。缆芯组件5进一步包括缆芯2、通过缠绕的方式覆盖在缆芯2外周的绕包云母层4、和包覆在绕包云母层4外周的绝缘层3。缆芯2具有圆形横截面，缆芯2由至少两根导体丝绞合而成，在圆形横截面的径向上从内到外排列有至少一个导体丝层，每个导体丝层包括至少一根导体丝，相邻的两根导体丝的彼此相对的外周面彼此贴合。如图1或2所示，根据本实用新型所提供的电缆 I还包括金属铠装9。[0036]更为具体地，在本实施例中，电缆I中包括有5个缆芯组件5。但是本实用新型并不仅限于此，对于本领域技术人员来说，能够根据实际使用和设计需要，任意选择电缆I中缆芯组件5的数量，例如，当缆芯组件5的数量为I时形成单芯电缆，或者2个以上的其他数量。只要电缆I能够满足实际设计和使用需要即可。[0037]更进一步，在本实用新型所提供的电缆I中，由于具有绕包云母层4，该电缆I具有良好的阻燃性和耐火性。更为具体地，在本实用新型中，绕包云母层4包括缠绕在缆芯2外周的至少两层云母薄片，并且每一层云母薄片均覆盖缆芯2的全部外周表面。通过试验，本实用新型的发明人发现，与仅仅缠绕有一层云母薄片形成云母绕包层4的情况相比，当缠绕两层以上云母薄片形成绕包云母层4时，电缆I的阻燃和耐火效果明显改善。更为具体地，当缠绕两层云母薄片形成绕包云母层4时，发明人进行了以下测试在阻燃性方面，根据测试，对电缆供火40分钟使电缆燃烧，停止供火后，电缆上的有焰燃烧时间不超过I小时，碳化的长度不超过距喷嘴底边向上2. 5m，该测试结果符合国家标准 GB/T18380. 34-2008要求。在耐火性能方面，在测试中，供火时间为90分钟，供火温度为 750-800° C，熔断额定电流为2A的熔断器不熔断，该测试结果符合GB/T 19216. 21-2003的要求。[0038]更为具体地，如图1-2所示，在本实用新型中，缆芯2具有圆形横截面，缆芯2由至少两根导体丝绞合而成，在圆形横截面的径向上从内到外排列有至少一个导体丝层，每个导体丝层包括至少一根导体丝，相邻的两根导体丝的彼此相对的外周面彼此贴合。[0039]进一步，在图3和图4中，至少一个导体丝层为两个以上导体丝层，并且相邻的两个导体丝层的彼此相对的外周面彼此贴合。在两个以上导体丝层中，位于缆芯2的中心位置的导体丝层为中心导体丝层21，包围中心导体丝层21的导体丝层为外导体丝层22。中心导体丝层21具有圆形横截面。外导体丝层22具有环形横截面。[0040]在本实用新型所提供的电缆I中，所有的导体丝在绞合前经过预成型处理。经过预成型处理后的导体丝的横截面不是常规的圆形，而是根据每个导体丝层的实际需要(例如，圆形横截面的导体丝层或者环形横截面的导体丝层)，把处于不同导体丝层的导体丝 形成为不同的形状，通过沿着缆芯2的径向方向依次排列多个导体丝层，形成了具有不同横截面积的缆芯2。导体丝层的多种优选结构将结合两个较佳实施例来具体说明。[0041]在本实用新型的第一实施例中，参见图3，两个以上导体丝层为2个导体丝层，其中，中心导体丝层21包括3根导体丝21a，外导体丝层22包括7根导体丝22a。[0042]在将导体丝绞合前，在中心导体丝层21中的每根导体丝21a的横截面被预成型成为大致的三角形，且每根导体丝21a的横截面形状和面积相等。在外导体丝层22中，每根导体丝22a的横截面被预成型为大致的梯形，且每根导体丝22a的横截面形状和面积都彼此相等。[0043]与常规的由圆形导体丝构成的缆芯相比，采用上述排列方式的导体丝之间被排列得更紧凑且导体丝之间更紧密贴合，从而明显地提高了导体丝的压紧系数，并减小了电缆I 的横截面面积，并且明显改善了电缆I的弯曲性能。[0044]在以下的第二实施例中，将说明根据本实用新型的缆芯2的另一种构造。[0045]参见图4，在第二实施例所提供的缆芯2中，两个以上导体丝层为3个导体丝层，其中，中心导体丝层21包括3根导体丝21a ;外导体丝层22包括第一导体丝层22k和第二导体丝层22B。更进一步，第一导体丝层22A比第二导体丝层22B更靠近中心导体丝层21，第一导体丝层22A包括8根导体丝22a，第二导体丝层22B包括12根导体丝22b。与上述第一实施例类似，在第二实施例中，每根导体丝也都经过了预成型处理，以使其具有合适的截面积和形状。在将导体丝绞合前，在中心导体丝层21中的每根导体丝21a的横截面被预成型成为大致的三角形，且每根导体丝21a的横截面形状和面积相等。在第一导体丝层22A 中，每根导体丝22a的横截面被预成型为大致的梯形，且每根导体丝22a的横截面形状和面积都彼此相等。在第二导体丝层22B中，每根导体丝22b的横截面被预成型为大致的梯形， 且每根导体丝22b的横截面形状和面积都彼此相等。[0046]如图4所示，在第二实施例中，导体丝22b的截面积大于导体丝22a的截面积。但是本实用新型并不仅限于此，本领域技术人员能够根据实际使用和设计需要，选定每个导体丝层中的导体丝的根数与每根导体丝的横截面积，只要能够使得导体丝层符合本实用新型的限定即可。除上述两个实施例外，还存在其他多种导体丝的排列方式，在此不一一列举。[0047]本实用新型并不限于上述实施例中的导体丝的结构和排列方式，本领域技术人员可以根据实际使用和设计需要，任意选择导体丝层的层数和每个导体丝层中导体丝的根数，只要能够满足使用该电缆的电力系统的需要即可。[0048]进一步，在上述两个实施例中的电缆，电缆I包括有多个缆芯组件5 ;电缆I还包括成缆填充材料6和包裹层7，包裹层7将多个缆芯组件5包裹在一起，成 缆填充材料6填充在多个缆芯组件5之间和包裹层7与多个缆芯组件5之间。更进一步，在上述实施例所提供的电缆I中还包括外护套8，该外护套8包覆在包裹层7外周。[0049]更为具体地，如图1所示，在本实用新型中，在缆芯组件5中的空隙中填入成缆填充材料6，便于包裹层7将多个缆芯组件5整体地包裹成形为圆形或椭圆形横截面的电缆 1，并且增强电缆I的抗压性能和抗冲击性能。[0050]本实用新型并不限于此，在上述两个实施例中，电缆I为多芯电缆，但根据与实际需要，电缆I可以是单芯电缆或多芯电缆。当电缆I是多芯电缆时，每个缆芯组件5中的缆芯2的构型(例如，缆芯2的横截面面积大小、导体丝数量等)可以彼此相同，也可以彼此不同，这取决于实际需要。[0051 ] 进一步，在本实用新型提供的电缆I中，外护套8可以由具有阻燃性能的PVC材料制成。通过使用阻燃性材料制成的外护套8，能够延长电缆I在着火时继续工作的时间。本实用新型的发明人对使用由该PVC材料制成的外护套8的电缆I进行单根阻燃试验，根据试验发现，被烧焦的部分距上夹具的下缘的最近距离在50-540mm的范围之内，该结果符合国家GB/T18380. 1-2001的要求。因此，具有PVC材料制成的外护套8的电缆I的阻燃性能更好，提供了更大的安全性。[0052]进一步，导体丝的材料可以为铝合金。导体丝的材料为铝合金时，其优点在于不但其具有优于铜电缆的的弯曲性能和较低的制造成本，而且其还具有优于铝电缆的抗拉强度、伸长率和抗蠕变性。[0053]此外，具有PVC材料制成的外护套8的电缆I还有具有抗紫外线老化和耐低温的性能。在抗紫外线老化方面，在0-1008小时的人工气候老化试验中，在1008小时的光老化后，外护套8的抗张强度以及断裂生长率的变化率不大于30%。在504-1008h的光老化后，外护套8的抗张强度以及断裂生长率的变化率不大于15%。该结果符合国家标准GB/ T12527-2008的要求。在耐低温方面，在试验温度为-40°的试验中，外护套8的低温拉伸断裂伸长率部小于20%，低温冲击试验后试样没有裂纹。[0054]以下，将进一步对本实用新型中的金属铠装9的结构进行说明。[0055]图5显示的是根据本实用新 型的金属铠装9在未被锁扣成形的状态下的立体图， 图6显示的是当铠装在已被锁扣成形的状态下的立体图，图7显示的当铠装在已被锁扣成形的状态下的正视图，图5-7将用于对金属铠装9的说明。图5-7所示的金属铠装9的结构在以上两种实施例中都可以使用。[0056]如图5所示，金属铠装9由单根金属带缠绕而形成并包覆在至少一个缆芯组件的外周，金属带以螺旋线的形式盘旋缠绕至少一个缆芯组件，且金属带缠绕至少一个缆芯组件的盘旋升角小于15°。在上述表述中，术语“盘旋升角α ”的含义是，缠绕于缆芯组件5 的外周的金属带形成的螺旋线的切线与垂直于缆芯组件5的延伸方向的平面之间的夹角 α，如图7所示的角度α。[0057]更为具体地，在本实用新型所提供的电缆I中，如图5所示，金属铠装9由单根金属带形成。通过金属带锁扣成形而成的金属铠装如图6所示，其中，金属带与相邻的另一圈金属带彼此联锁扣合，盘旋一圈的金属带与相邻的另一圈金属带彼此联锁扣合为一圈金属带的一端扣合于相邻的另一圈金属带的相应一端的外壁。[0058]通过形成具有这样结构的金属铠装9的电缆1，能够使得电缆I在具有良好的抗冲击性能的同时，大大提高了电缆I的弯曲性能。并且，通过简单的结构改善了电缆I的耐挤压力性能，有效保护电缆I内部结构。金属铠装9和缆芯2之间的空间同时有利于电缆I 的散热。并且能够在缠绕金属带的同时使得金属铠装9被安装成形，从而大大提高了生产效率，并降低了生产成本。以上是本实用新型的较佳实施例以及附图，只有较佳实施例以及附图被举例说明，并非用于限制本实用新型技术的权利范围，凡以相同的技术手段、或为下述权利要求内容所涵盖的权利范围而实施的，均不脱离本实用新型的范畴而是申请人的权利范围。
权利要求1.一种电缆，其特征在于， 所述电缆包括至少一个缆芯组件； 每个所述缆芯组件进一步包括缆芯、通过缠绕的方式覆盖在所述缆芯外周的绕包云母层、和包覆在所述绕包云母层外周的绝缘层； 所述缆芯具有圆形横截面，所述缆芯由至少两根导体丝绞合而成，在所述圆形横截面的径向上从内到外排列有至少一个导体丝层，每个所述导体丝层包括至少一根所述导体丝，相邻的两根所述导体丝的彼此相对的外周面彼此贴合。
2.如权利要求1所述的电缆，其特征在于， 所述绕包云母层包括缠绕在所述缆芯外周的至少两层云母薄片，每一层所述云母薄片均覆盖所述缆芯的全部外周表面。
3.如权利要求2所述的电缆，其特征在于， 所述至少一个导体丝层为两个以上导体丝层，并且相邻的两个所述导体丝层的彼此相对的外周面彼此贴合。
4.如权利要求3所述的电缆，其特征在于， 所述两个以上导体丝层中，位于所述缆芯的中心位置的所述导体丝层为中心导体丝层，包围所述中心导体丝层的所述导体丝层为外导体丝层；其中， 所述中心导体丝层具有圆形横截面，所述外导体丝层具有环形横截面。
5.如权利要求4所述的电缆，其特征在于， 所述两个以上导体丝层为2个导体丝层；其中 所述中心导体丝层包括3根导体丝，所述外导体丝层包括7根导体丝。
6.如权利要求4所述的电缆，其特征在于， 所述两个以上导体丝层为3个导体丝层；其中 所述中心导体丝层包括3根导体丝； 所述外导体丝层包括两个第一导体丝层和第二导体丝层，其中，所述第一导体丝层相比于所述第二导体丝层更靠近所述中心导体丝层，所述第一导体丝层包括8根导体丝，所述第二导体丝层包括12根导体丝。
7.如权利要求5或6所述的电缆，其特征在于， 所述电缆包括有多个缆芯组件； 所述电缆还包括成缆填充材料和包裹层，所述包裹层将所述多个缆芯组件包裹在一起，所述成缆填充材料填充在所述多个缆芯组件之间的空隙和所述包裹层与所述多个缆芯组件之间的空隙中。
8.如权利要求7所述的电缆，其特征在于，所述电缆进一步包括包覆在所述包裹层外周的外护套。
9.如权利要求8所述的电缆，其特征在于，所述外护套由具有阻燃性能的PVC材料制成。
10.如权利要求9所述的电缆，其特征在于，所述导体丝的材料为铝合金。
11.如权利要求10所述的电缆，其特征在于，所述电缆还设置有金属铠装；所述金属铠装由单根金属带缠绕而形成并包覆在所述至少一个缆芯组件的外周，所述金属带以螺旋线的形式盘旋缠绕所述至少一个缆芯组件，且所述金属带缠绕所述至少一个缆芯组件的盘旋升角小于15°。
12.如权利要求11所述的电缆，其特征在于， 所述金属带缠绕于所述至少一个缆芯组件上时，缠绕所述至少一个缆芯组件一圈的金属带与相邻的另一圈金属带彼此联锁扣合。
13.如权利要求12所述的电缆，其特征在于， 缠绕所述至少一个缆芯组件一圈的金属带与相邻的另一圈金属带彼此联锁扣合为所述一圈金属带的一端扣合于所述相邻的另一圈金属带的相应一端的外壁。
14.如权利要求13所述的电缆，其特征在于，所述金属铠装包覆于所述外护套的外周。
15.如权利要求11所述的电缆，其特征在于，所述金属带由铝合金制成。
专利摘要本实用新型提供一种电缆，该电缆包括有缆芯组件；缆芯组件进一步包括缆芯、通过缠绕的方式覆盖在缆芯外周的绕包云母层、和包覆在绕包云母层外周的绝缘层；缆芯具有圆形横截面，缆芯由至少两根导体丝绞合而成，在圆形横截面的径向上从内到外排列有至少一个导体丝层，每个导体丝层包括至少一根导体丝，相邻的两根导体丝的彼此相对的外周面彼此贴合。此外，电缆进一步包括有具有耐火性和阻燃性的外护套。该电缆还包括金属铠装，其由单根金属带缠绕而形成并包覆在至少一个缆芯组件的外周，金属带以螺旋线的形式盘旋缠绕至少一个缆芯组件，且金属带缠绕至少一个缆芯组件的盘旋升角小于15°。该电缆的缆芯为铝合金材料。
文档编号H01B7/295GK202871328SQ20122047918
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月18日 优先权日2012年9月18日
发明者姜华, 赵高敏, 李宏章 申请人:加铝(天津)铝合金产品有限公司