本发明属于电力设备
技术领域：
，具体涉及一种耐弯曲柔性电缆。
背景技术：
：耐弯曲柔性电缆的应用非常广泛，主要应用于机器人移动手臂、移动用电器仪表连接线或信号传输或相关控制连接线、电梯、输送起重设备、工程机械等长期暴露在大气环境下的机械和设备用连接线，属于特种电缆范畴。传统耐弯曲柔性电缆的性能要求能够承受60-90m/min的运行速度，敷设垂直高度在50米及以下，工作温度一般在-20℃-70℃，出厂试验需要通过导体电阻、结构尺寸、耐压试验三项。例如，公开号为cn107464615a的中国发明专利示出了一种直流除尘器用柔性电缆，包括柔性铜导体，柔性铜导体外由内之外依次包裹有绝缘层、第一聚脂带隔离层、铜丝编织屏蔽层、第二聚脂带隔离层以及外护套层，具有一定的耐弯曲性能，提升了直流除尘器电缆抗变形断裂的问题，能满足直流除尘器工作环境的需要。又例如，公开号为cn106205808a的中国发明专利示出了一种超柔性机器人电缆，包括由数根绝缘线芯相互绞合而成的缆芯、以及缆芯中部设置的加强填充层；绝缘线芯外侧由内至外依次设置有内护层、铜镁合金屏蔽层以及外护层；绝缘线芯包括铜镁合金丝绞合而成的导体及其外部的绝缘层。该电缆的内外护层均采用弹性体材料，另外，导体外侧的绝缘层是弹性体材料，起到良好绝缘效果的同时，与内外护层共同形成了多重保护作用，适用于作为机器人设备中手臂、及各种连接线，能够应用于耐扭力和耐弯曲应力同时存在的各种场合，电缆不易断裂和磨损，使用寿命长。随着高速电梯、高速起重机和工业机器人的广泛应用，对电缆的耐弯曲性能、耐弯折性能、耐磨性能、机械强度、柔韧性、载荷等提出了更高的要求。新型耐弯曲柔性电缆要求能够承受120-180m/min的运行速度，垂直敷设高度150米及以上，具有良好的耐酸性、耐候性、碱性化学腐蚀和耐油能力，且太阳照射下不反光，工作温度一般在-40℃-90℃；使用寿命要求为3到20年。传统的耐弯曲柔性电缆用于原有工作场合，其正常使用寿命一般在24个月以上，而将其用于高速升降场合后，易发生扭曲变形、护套开裂的情况，绝缘线芯断芯的几率和频率大大增加，甚至有的投入使用半年内就出现了扭曲变形，严重缩短了使用寿命，带来了极大的安全隐患和经济损失。技术实现要素：针对现有技术的不足，本发明提出了一种耐弯曲柔性电缆，目的在于弥补传统柔性电缆在高速升降工况中易发生扭曲变形、护套开裂和绝缘线芯断芯的不足。为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：本发明提供了一种耐弯曲柔性电缆，由内而外依次包括绝缘缆芯、内护套、屏蔽层和外护套；绝缘缆芯包括两根以上的导线，所述导线的制造方法为：先将10根以上的单丝按照相同方向束绞成初级股线，将5股以上的初级股线绞合成股线单元，股线单元的绞合方向与初级股线的绞合方向相同，再将5股以上的股线单元复绞成最终导线，复绞时，同一层的股线单元绞合方向相同，且与该层复绞方向相同，相邻层复绞方向相反，最外层复绞方向为右。本发明在将股线单元复绞成最终导线时使用管式绞线机、笼式绞线机等带有退扭功能装置的设备，确保了绞合导体的柔性。本发明所述单丝的材料为铜，单丝的直径为0.19-0.21mm。在本发明中，绝缘缆芯还包括填充在导线之间的填充条，填充条为绝缘材料，填充条的中心设置有芳纶线,所述芳纶线由3股以上2000d或3000d长纤单股加捻芳纶纱绞合而成。本发明的绝缘缆芯在挤包过程中使用挤压式模具，使绝缘层紧密包覆在导体外面，增强绝缘层与导体间的附着力，并在绝缘线芯表面涂覆液体隔离剂。本发明耐弯曲柔性电缆的屏蔽层采用镀锡铜丝编织而成。本发明耐弯曲柔性电缆的外护套采用亚光性tpe弹性体或亚光性tpu弹性体材料，外护套材料中炭黑含量≥2.5%。本发明耐弯曲柔性电缆的内护套采用tpv材料。本发明耐弯曲柔性电缆的外护套使用挤压方式挤包，挤包过程中外护套出现损伤后废弃使用，不再对外护套进行修复处理。本发明耐弯曲柔性电缆的绝缘缆芯在挤包过程中绝缘层出现划伤、s形弯、火花击穿等不良现象后废弃使用，不再对绝缘线芯进行修复处理。本发明具有如下有益效果：（1）本发明耐弯曲柔性电缆的导线是先将10根以上的单丝按照相同方向束绞成初级股线，将5股以上的初级股线绞合成股线单元，股线单元的绞合方向与初级股线的绞合方向相同，再将5股以上的股线单元复绞成最终导线，复绞时，同一层的股线单元绞合方向相同，且与该层复绞方向相同，相邻层复绞方向相反，最外层复绞方向为右。这种结构，能在保证导体具有优异的柔软性、良好的耐扭转性能的前提下，最大程度提高了导体的承荷能力，提升电缆在高速升降工况中的抗断裂性能和抗扭转性能。（2）本发明耐弯曲柔性电缆摒弃了传统的pp填充绳、麻绳、棉绳、pvc填充条等填充材料，改用绝缘材料挤制填充条，并在填充条的中心设置芳纶线替代柔性碳素钢丝绳。芳纶线由3股以上2000d或3000d长纤单股加捻芳纶纱绞合而成，芳纶线的强度是柔性碳素钢丝绳的4-6倍，模量是柔性碳素钢丝绳的2-3倍，韧性是柔性碳素钢丝绳的2倍，150℃下的收缩率为0。在填充条的中心设置芳纶线一方面提高了填充条的载荷能力，降低了绝缘线芯受到的拉伸力，另一方面增强了缆芯的整体柔软性、结构稳定性、圆整性，从而使缆芯具有更强的抗弯曲性能和抗扭转性能。本发明的绝缘缆芯在挤包过程中使用挤压式模具，使绝缘层紧密包覆在导体外面，增强绝缘层与导体间的附着力，并在绝缘线芯表面涂覆液体隔离剂，绝缘线芯浸没在隔离剂中，利于绝缘线芯间的相对滑移，确保线芯在弯曲过程中滑移补偿均衡，进一步提高缆芯的耐弯曲性能提升电缆在高速升降工况中的抗扭转性能。（3）本发明耐弯曲柔性电缆的外护套采用亚光性tpe弹性体或亚光性tpu弹性体材料，避免了露天环境下电缆外护套表面反光刺激眼睛，减少了光污染。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。实施例1本实施例提供了一种耐弯曲柔性电缆，由内而外依次包括绝缘缆芯、内护套、屏蔽层和外护套；绝缘缆芯包括两根的导线，所述导线的制造方法为：先将10根单丝按照相同方向束绞成初级股线，将5股初级股线绞合成股线单元，股线单元的绞合方向与初级股线的绞合方向相同，再将5股股线单元复绞成最终导线，复绞时，同一层的股线单元绞合方向相同，且与该层复绞方向相同，相邻层复绞方向相反，最外层复绞方向为右。本实施例在将股线单元复绞成最终导线时使用管式绞线机。本实施例所述单丝的材料为铜，单丝的直径为0.19mm。在本实施例中，绝缘缆芯还包括填充在导线之间的填充条，填充条为绝缘材料，填充条的中心设置有芳纶线,所述芳纶线由3股2000d长纤单股加捻芳纶纱绞合而成。本实施例的绝缘缆芯在挤包过程中使用挤压式模具，并在绝缘线芯表面涂覆液体隔离剂。本实施例耐弯曲柔性电缆的屏蔽层采用镀锡铜丝编织而成。本实施例耐弯曲柔性电缆的外护套采用亚光性tpe弹性体，外护套材料中炭黑含量≥2.5%。本实施例耐弯曲柔性电缆的内护套采用tpv材料。本实施例耐弯曲柔性电缆的外护套使用挤压方式挤包，挤包过程中外护套出现损伤后废弃使用，不再对外护套进行修复处理。本实施例耐弯曲柔性电缆的绝缘缆芯在挤包过程中绝缘层出现划伤、s形弯、火花击穿等不良现象后废弃使用，不再对绝缘线芯进行修复处理。实施例2本实施例提供了一种耐弯曲柔性电缆，由内而外依次包括绝缘缆芯、内护套、屏蔽层和外护套；绝缘缆芯包括三根导线，所述导线的制造方法为：先将12根单丝按照相同方向束绞成初级股线，将6股初级股线绞合成股线单元，股线单元的绞合方向与初级股线的绞合方向相同，再将6股股线单元复绞成最终导线，复绞时，同一层的股线单元绞合方向相同，且与该层复绞方向相同，相邻层复绞方向相反，最外层复绞方向为右。本实施例在将股线单元复绞成最终导线时使用笼式绞线机。本实施例所述单丝的材料为铜，单丝的直径为0.2mm。在本实施例中，绝缘缆芯还包括填充在导线之间的填充条，填充条为绝缘材料，填充条的中心设置有芳纶线,所述芳纶线由5股3000d长纤单股加捻芳纶纱绞合而成。本实施例的绝缘缆芯在挤包过程中使用挤压式模具，并在绝缘线芯表面涂覆液体隔离剂。本实施例耐弯曲柔性电缆的屏蔽层采用镀锡铜丝编织而成。本实施例耐弯曲柔性电缆的外护套采用亚光性tpe弹性体，外护套材料中炭黑含量≥2.5%。本实施例耐弯曲柔性电缆的内护套采用tpv材料。本实施例耐弯曲柔性电缆的外护套使用挤压方式挤包，挤包过程中外护套出现损伤后废弃使用，不再对外护套进行修复处理。本实施例耐弯曲柔性电缆的绝缘缆芯在挤包过程中绝缘层出现划伤、s形弯、火花击穿等不良现象后废弃使用，不再对绝缘线芯进行修复处理。实施例3本实施例提供了一种耐弯曲柔性电缆，由内而外依次包括绝缘缆芯、内护套、屏蔽层和外护套；绝缘缆芯包括两根以上的导线，所述导线的制造方法为：先将15根单丝按照相同方向束绞成初级股线，将8股初级股线绞合成股线单元，股线单元的绞合方向与初级股线的绞合方向相同，再将8股股线单元复绞成最终导线，复绞时，同一层的股线单元绞合方向相同，且与该层复绞方向相同，相邻层复绞方向相反，最外层复绞方向为右。本实施例在将股线单元复绞成最终导线时使用管式绞线机。本实施例所述单丝的材料为铜，单丝的直径为0.21mm。在本实施例中，绝缘缆芯还包括填充在导线之间的填充条，填充条为绝缘材料，填充条的中心设置有芳纶线,所述芳纶线由6股3000d长纤单股加捻芳纶纱绞合而成。本实施例的绝缘缆芯在挤包过程中使用挤压式模具，并在绝缘线芯表面涂覆液体隔离剂。本实施例耐弯曲柔性电缆的屏蔽层采用镀锡铜丝编织而成。本实施例耐弯曲柔性电缆的外护套采用亚光性tpu弹性体材料，外护套材料中炭黑含量≥2.5%。本实施例耐弯曲柔性电缆的内护套采用tpv材料。本实施例耐弯曲柔性电缆的外护套使用挤压方式挤包，挤包过程中外护套出现损伤后废弃使用，不再对外护套进行修复处理。本实施例耐弯曲柔性电缆的绝缘缆芯在挤包过程中绝缘层出现划伤、s形弯、火花击穿等不良现象后废弃使用，不再对绝缘线芯进行修复处理。对比例1本对比例采用公开号为cn107464615a的中国发明专利示出的一种直流除尘器用柔性电缆。对比例2本对比例采用公开号为cn106205808a的中国发明专利示出了一种超柔性机器人电缆。对于上述各实施例和比较例进行扭转试验。扭转试验如下进行：取长度为50cm的试样一端安装于固定卡盘上，另一端安装于旋转卡盘上。在电缆的下端吊挂荷重w＝5n(500gf)的砝码。在该状态下，通过使旋转卡盘旋转，从而对电缆的固定卡盘与旋转卡盘之间的部分施加±180度的扭转。旋转卡盘首先旋转+180度后返回原位，再旋转-180度后返回原位，如此循环。扭转速度为30次/分钟，扭转次数以向各方向的1个来回计为1次。然后，在反复扭转的同时，从电缆的两端对屏蔽层持续施加数v的电压，将电流值与试验开始时相比下降了20%的时间点视为断线。试验结果如下表1所示：表1实验项目弯曲寿命荷重500gf实施例1280万次以上实施例2315万次以上实施例3320万次以上对比例182万次以上对比例2120万次以上从上表的试验数据可以看出，实施例1-3的电缆断线时次数最高达到了320万次以上，相比对比例1和对比例2的电缆最高的120万次以上，明显具有更好的抗断裂性能和抗扭转性能。以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。当前第1页12