一种高强度高阻燃性电缆的制作方法

1.本技术涉及电缆技术领域，特别涉及一种高强度高阻燃性电缆。


背景技术：

2.电缆是指装有绝缘层和保护外皮的导线，由多股彼此绝缘的导线组合而成。并随着社会电力的发展，人们对户外耐低温高压电缆的需求日益增多。为了在高压电缆使用时避免因耐低温能力较差而影响到电力的传输和电缆的使用寿命，电缆行业正致力于研发一种适用于户外的高强度高阻燃性电缆。
3.公告号为cn216528187u的中国专利公开了一种异型无卤低烟耐火电力电缆，该异型无卤低烟耐火电力电缆包括导体，所述导体设有六组，且相邻所述导体之间通过加固柱连接，且六组所述导体的中心位置设有抗拉内芯，所述抗拉内芯的外壁连接有六组抗拉橡胶条，六组所述抗拉橡胶条的底端连接在导体的一侧，六组所述导体的外侧包裹设置的金属层，所述金属层的外侧依次设置有隔氧层和外护套，六组所述导体与金属层之间填充设置有填充层。
4.但是该异型无卤低烟耐火电力电缆在实现阻燃效果时仅通过在导体外侧的耐火层和隔氧层、金属层之间形成多重防火结构，并在提升抗拉性能时仅通过抗拉橡胶条与抗拉内芯连接释放拉力，结构简单且多根导体在使用过程中存在拉动加固柱而导致的导体破损的问题，进而严重影响到该异型无卤低烟耐火电力电缆的使用寿命，有待改进。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本技术的目的在于提供一种高强度高阻燃性电缆，以在保证高阻燃性的同时实现显著提升结构强度的目的。其具体方案如下：
6.一种高强度高阻燃性电缆，包括多根导线以及包裹多根所述导线的防护套层，所述防护套层的内侧连接固定有分隔架体，所述分隔架体用于将多根所述导线等弧度分隔在所述防护套层的内侧，且所述导线的外侧包裹有柔性防火填材，所述柔性防火填材位于所述防护套层和所述分隔架体之间。
7.优选地：所述分隔架体包括多个等弧度分布的弧形分隔体，多根所述导线分别位于相应的两个所述弧形分隔体之间并抵接，多个所述弧形分隔体相互靠近的一端相互连接，另一端与所述防护套层连接固定。
8.优选地：所述弧形分隔体包括用于相互连接且内径大于所述导线直径的扩张弹性部和内径与所述导线直径匹配的匹配定位部，所述匹配定位部的外侧设置有用于与所述防护套层的内侧连接固定的连接凸起。
9.优选地：所述连接凸起的两侧分别设置有用于嵌入所述防护套层内的齿形端和/或弧形端，所述齿形端和/或弧形端与所述匹配定位部的外侧形成有夹角，所述柔性防火填材的外侧嵌入所述夹角内并与所述防护套层的内侧接触。
10.优选地：所述分隔架体包括中心圆柱部，多个所述弧形分隔体等弧度分布在所述
中心圆柱部的外周侧壁上；所述中心圆柱部的内侧设置有中心孔或呈实心状。
11.优选地：相邻两个所述扩张弹性部之间设置有开口朝向所述中心圆柱部的连接加强臂，所述连接加强臂的一端与其中一根所述扩张弹性部的外侧端部和所述中心圆柱部连接，另一端与另一根所述扩张弹性部的内侧连接并与所述中心圆柱部分离；所述连接加强臂、所述中心圆柱部以及相应的所述弹性扩张部之间形成有弹性内腔。
12.优选地：所述柔性防火填材包括多个相互配对的内置填材和外铺填材；相应的所述内置填材位于相邻两个所述扩张弹性部、连接加强臂和导线之间，所述外铺填材位于相应的所述导线和防护套层之间，并以相邻的所述弧形分隔体接触。
13.优选地：所述防护套层的外侧依次设置有阻燃层和耐磨套层。
14.优选地：所述防护套层的内侧设置有多个分别与相应的所述连接凸起匹配的连接型腔；所述防护套层的外侧设置有多个等弧度分布的螺旋凸起，并在相邻两个所述螺旋凸起之间形成有位于所述阻燃层和所述防护套层之间的间隔槽。
15.优选地：包括用于制造高强度高阻燃性电缆的制备方法步骤：s1、制备导线，采用导电铜线绞合形成铜线导体，并在铜线导体外采用铜线编织导体保护层，在导体保护层外采用连硫生产工艺进行导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层的三层共挤，形成导线；s2、制备分隔架体，采用按重量份为30-40份的聚乙烯、70-80份的三元乙丙橡胶以及6-8份的添加剂混合、熔融后经平板硫化机获得架体料材，再通过将架体料材预热至70℃后加入通过模具硫化获得；s3、组装成型，将柔性防火填材和多根导线嵌入分隔架体内，再包覆防护套层，令防护套层在与分隔架体连接固定后，依次包覆阻燃层和耐磨套层；其中，所述添加剂包括0.3-0.5份的硫化剂、0.8-1.2份的补强剂以及4.9-6.3份的促进剂。
16.通过以上方案可知，本技术提供了一种高强度高阻燃性电缆，该高强度高阻燃性电缆具有以下有益效果：
17.1、通过柔性防火填材在起到缓冲冲击和应力压力作用的同时，显著提升导线的防火性能，并由分隔架体将多根导线相互分离而避免相互作用下的磨损和热量堆积导致的电阻异常和强度降低的问题；
18.2、通过多个等弧度分布的弧形分隔体将导线均匀分布在该高强度高阻燃性电缆的中心部位，并通过导线与相应的弧形分隔体的抵接使得弧形分隔体在形变后产生的弹性回复力夹紧相应的导线，从而提升导线的在该高强度高阻燃性电缆中的稳定性，并在产生相对移动后及时复位以实现持久的缓冲冲击力和应力压力的效果；
19.3、通过多个等弧度分布的弧形分隔体的相应一端相互连接以及另一端与防护套层的连接固定，从而使得该弧形分隔体具有连接结构稳定的效果，且内径大于导线直径的扩张弹性部在受力形变后形成的弹性回复力起到有效支撑和限位导线的作用，以在缓冲冲击和应力压力的同时，若导线产生相对移动而及时复位；并使得内径与导线直径匹配的匹配定位部在匹配连接相应的导线时实现保证接触面最大化和分散冲击力、应力压力的效果；
20.4、通过连接凸起与防护套层连接固定将在显著降低该高强度高阻燃性电缆的制备难度的同时，使得齿形端和/或弧形端提升连接凸起和防护套层的连接固定稳定性以及形成与柔性防火填材固定的夹角，以实现进一步降低该高强度高阻燃性电缆的制备难度；
21.5、通过中心圆柱部连接多个弧形分隔体将提升弧形分隔体的弹性和连接结构稳
定性，并通过中心孔实现材料的优化和冲击力与应力的有效缓冲，或实现状内侧实现材料的强度提升；
22.6、通过扩张弹性部内的连接加强臂起到进一步提升扩张弹性部的结构稳定性，并在因外力而产生相应的形变时，扩张弹性部本身所具备的弹性回复力和连接加强臂起到令扩张弹性部及时复位的作用，且弹性内腔实现了提升连接加强臂的结构弹性和回复能力；
23.7、通过由多个相互配对的内置填材和外铺填材组成的柔性防火填材填充在弧形分隔体、导线和防护套层之间，从而起到缓解外力冲击、高效复位和保证高阻燃性的作用；
24.8、通过阻燃层起到阻燃效果，耐磨套层起到耐磨的效果，并使得防护套层的外侧的多个等弧度分布的螺旋凸起与阻燃层配合形成多个间隔槽，以达到耐磨、阻燃、提升结构强度与缓解外力的目的；
25.9、通过导线的制备和分隔架体的制备，再将导线、分隔架体与柔性防火填材组合后，通过包覆防护套层时令包覆防护套层的内侧与分隔架体的连接凸起连接，从而在防护套层的内侧形成与连接凸起匹配的连接型腔，具有显著提升连接固定稳定性的效果，进而再通过依次包覆阻燃层和耐磨套层达到高阻燃和高耐磨的目的。
附图说明
26.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
27.图1为本技术公开的高强度高阻燃性电缆的结构示意图；
28.图2为本技术公开的柔性防火填材、导线以及分隔架体的组合结构示意图。
29.附图标记说明：1、导线；2、分隔架体；21、中心圆柱部；211、中心孔；22、弧形分隔体；221、匹配定位部；222、扩张弹性部；23、连接凸起；231、齿形端；232、弧形端；24、连接加强臂；25、弹性内腔；3、防护套层；31、连接型腔；32、螺旋凸起；33、间隔槽；4、柔性防火填材；41、内置填材；42、外铺填材；5、阻燃层；6、耐磨套层。
具体实施方式
30.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
31.需要提及的是，本技术实施例利用的硫化剂、补强剂以及促进剂均为常用添加材料，且阻燃层和耐磨套层均为具备相应功能的结构，在本技术技术方案中以组合的方式实现功能特征，在此不做赘述。
32.实施例一
33.如图1所示，一种高强度高阻燃性电缆，包括多根导线1以及包裹多根导线1的防护套层3。与此同时，在防护套层3的外侧依次设置有阻燃层5和耐磨套层6。阻燃层5起到有效的阻燃作用，耐磨套层6则起到有效的耐磨作用。
34.如图1、图2所示，在防护套层3的内侧连接固定有分隔架体2。分隔架体2用于将多根导线1等弧度分隔在防护套层3的内侧，以使得多根导线1相互处于相互分离的状态，以避免导线1之间相互摩擦和在外作用力下直接硬性接触而导致的结构损坏的问题发生。
35.需要说明的是，在导线1的外侧包裹有柔性防火填材4，且柔性防火填材4位于防护套层3和分隔架体2之间。其中，分隔架体2包括多个等弧度分布的弧形分隔体22，且多根导线1分别位于相应的两个弧形分隔体22之间并与弧形分隔体22抵接，从而形成稳定的连接结构，进而再通过柔性防火填材4实现内部填充和外作用缓解的目的。
36.在该分隔架体2的多个弧形分隔体22中，其相互靠近的一端相互连接，且另一端与防护套层3连接固定。具体的，弧形分隔体22包括用于相互连接且内径大于导线1直径的扩张弹性部222和内径与导线1直径匹配的匹配定位部221。在匹配定位部221的外侧设置有用于与防护套层3的内侧连接固定的连接凸起23。与此同时，在防护套层3的内侧设置有多个分别与相应的连接凸起23匹配的连接型腔31。并在防护套层3的外侧设置有多个等弧度分布的螺旋凸起32，从而在相邻两个螺旋凸起32之间形成有位于阻燃层5和防护套层3之间的间隔槽33。间隔槽33具有使该高强度高阻燃性电缆达到耐磨、阻燃、提升结构强度与缓解外力的目的。
37.如图1、图2所示，在连接凸起23的两侧分别设置有用于嵌入防护套层3内的齿形端231和弧形端232。其中，齿形端231和弧形端232均与匹配定位部221的外侧形成有相应的夹角，且柔性防火填材4的外侧嵌入夹角内并与防护套层3的内侧接触，从而将使得柔性防火填材4与分隔架体2形成稳定的连接结构。
38.需要说明的是，在分隔架体2的中心部位设置有用于与多个弧形分隔体22连接固定的中心圆柱部21，且多个弧形分隔体22等弧度分布在中心圆柱部21的外周侧壁上。与此同时，为了提升中心圆柱部21的的材料的优化和对冲击力与应力等外作用力的有效缓冲，在中心圆柱部21的内侧设置有中心孔211。
39.如图2所示，在相邻两个扩张弹性部222之间设置有开口朝向中心圆柱部21的连接加强臂24。连接加强臂24的一端与其中一根扩张弹性部222的外侧端部和中心圆柱部21连接，另一端与另一根扩张弹性部222的内侧连接并与中心圆柱部21分离。相应的，在连接加强臂24、中心圆柱部21以及相应的弹性扩张部之间形成有弹性内腔25，从而将使得弹性内腔25实现有效提升连接加强臂24的结构弹性和回复能力的效果。
40.需要说明的是，柔性防火填材4包括多个相互配对的内置填材41和外铺填材42。相应的内置填材41位于相邻两个扩张弹性部222、连接加强臂24和导线1之间，外铺填材42位于相应的导线1和防护套层3之间，并以相邻的弧形分隔体22接触，从而将使得由外铺填材42与内置填材41组成的柔性防火填材4在起到缓冲冲击和应力压力等外作用力作用的同时，显著提升导线1的防火性能。
41.其中，用于制造高强度高阻燃性电缆的制备方法包括如下步骤：
42.s1、制备导线1，采用导电铜线绞合形成铜线导体，并在铜线导体外采用铜线编织导体保护层，在导体保护层外采用连硫生产工艺进行导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层的三层共挤，形成导线1；
43.s2、制备分隔架体2，采用按重量份为30份的聚乙烯、70份的三元乙丙橡胶、0.3份的硫化剂、0.8份的补强剂以及4.9份的促进剂混合、熔融后经平板硫化机获得架体料材，再
通过将架体料材预热至70℃后加入通过模具硫化获得；
44.s3、组装成型，将柔性防火填材4和多根导线1嵌入分隔架体2内，再包覆防护套层3，令防护套层3在与分隔架体2连接固定后，依次包覆阻燃层5和耐磨套层6。
45.实施例二
46.实施例二与实施例一的区别在于，实施例二中的用于制造高强度高阻燃性电缆的制备方法包括如下步骤：
47.s1、制备导线1，采用导电铜线绞合形成铜线导体，并在铜线导体外采用铜线编织导体保护层，在导体保护层外采用连硫生产工艺进行导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层的三层共挤，形成导线1；
48.s2、制备分隔架体2，采用按重量份为35份的聚乙烯、75份的三元乙丙橡胶、0.4份的硫化剂、1份的补强剂以及5.6份的促进剂混合、熔融后经平板硫化机获得架体料材，再通过将架体料材预热至70℃后加入通过模具硫化获得；
49.s3、组装成型，将柔性防火填材4和多根导线1嵌入分隔架体2内，再包覆防护套层3，令防护套层3在与分隔架体2连接固定后，依次包覆阻燃层5和耐磨套层6。
50.实施例三
51.实施例三与实施例一的区别在于，实施例三中的用于制造高强度高阻燃性电缆的制备方法包括如下步骤：
52.s1、制备导线1，采用导电铜线绞合形成铜线导体，并在铜线导体外采用铜线编织导体保护层，在导体保护层外采用连硫生产工艺进行导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层的三层共挤，形成导线1；
53.s2、制备分隔架体2，采用按重量份为40份的聚乙烯、80份的三元乙丙橡胶、0.5份的硫化剂、1.2份的补强剂以及6.3份的促进剂混合、熔融后经平板硫化机获得架体料材，再通过将架体料材预热至70℃后加入通过模具硫化获得；
54.s3、组装成型，将柔性防火填材4和多根导线1嵌入分隔架体2内，再包覆防护套层3，令防护套层3在与分隔架体2连接固定后，依次包覆阻燃层5和耐磨套层6。
55.实施例四
56.实施例四与实施例一的区别在于，实施例四中的中心圆珠部的内侧呈实心状。
57.实施例五
58.实施例五与实施例一的区别在于，实施例五中的连接凸起23的两侧均设置有用于嵌入防护套层3内的齿形端231。
59.实施例六
60.实施例六与实施例一的区别在于，实施例六中的连接凸起23的两侧均设置有用于嵌入防护套层3内的弧形端232。
61.综上，本技术提供了一种高强度高阻燃性电缆，该高强度高阻燃性电缆通过柔性防火填材4在起到缓冲冲击和应力压力作用的同时，显著提升导线1的防火性能，并由分隔架体2将多根导线1相互分离而避免相互作用下的磨损和热量堆积导致的电阻异常和强度降低的问题；在弧形分隔腔体方面，通过多个等弧度分布的弧形分隔体22将导线1均匀分布在该高强度高阻燃性电缆的中心部位，并通过导线1与相应的弧形分隔体22的抵接使得弧形分隔体22在形变后产生的弹性回复力夹紧相应的导线1，从而提升导线1的在该高强度高
阻燃性电缆中的稳定性，并在产生相对移动后及时复位以实现持久的缓冲冲击力和应力压力的效果；与此同时，通过多个等弧度分布的弧形分隔体22的相应一端相互连接以及另一端与防护套层3的连接固定，从而使得该弧形分隔体22具有连接结构稳定的效果，且内径大于导线1直径的扩张弹性部222在受力形变后形成的弹性回复力起到有效支撑和限位导线1的作用，以在缓冲冲击和应力压力的同时，若导线1产生相对移动而及时复位；并使得内径与导线1直径匹配的匹配定位部221在匹配连接相应的导线1时实现保证接触面最大化和分散冲击力、应力压力的效果。
62.需要说明的是，在防护套层3与弧形分隔体22的连接方面，通过连接凸起23与防护套层3连接固定将在显著降低该高强度高阻燃性电缆的制备难度的同时，使得齿形端231和/或弧形端232提升连接凸起23和防护套层3的连接固定稳定性以及形成与柔性防火填材4固定的夹角，以实现进一步降低该高强度高阻燃性电缆的制备难度；并在弧形分隔体22的中心部位通过中心圆柱部21连接多个弧形分隔体22将提升弧形分隔体22的弹性和连接结构稳定性，并通过中心孔211实现材料的优化和冲击力与应力的有效缓冲，或实现状内侧实现材料的强度提升；与此同时，通过扩张弹性部222内的连接加强臂24起到进一步提升扩张弹性部222的结构稳定性，并在因外力而产生相应的形变时，扩张弹性部222本身所具备的弹性回复力和连接加强臂24起到令扩张弹性部222及时复位的作用，且弹性内腔25实现了提升连接加强臂24的结构弹性和回复能力。
63.针对于柔性防火填材4的布置方面，通过由多个相互配对的内置填材41和外铺填材42组成的柔性防火填材4填充在弧形分隔体22、导线1和防护套层3之间，从而起到缓解外力冲击、高效复位和保证高阻燃性的作用。
64.在该高强度高阻燃性电缆的外则，为了提升其性能则通过阻燃层5起到阻燃效果，耐磨套层6起到耐磨的效果，并使得防护套层3的外侧的多个等弧度分布的螺旋凸起32与阻燃层5配合形成多个间隔槽33，以达到耐磨、阻燃、提升结构强度与缓解外力的目的。
65.其中，具体通过导线1的制备和分隔架体2的制备，再将导线1、分隔架体2与柔性防火填材4组合后，通过包覆防护套层3时令包覆防护套层3的内侧与分隔架体2的连接凸起23连接，从而在防护套层3的内侧形成与连接凸起23匹配的连接型腔31，具有显著提升连接固定稳定性的效果，进而再通过依次包覆阻燃层5和耐磨套层6达到高阻燃和高耐磨的目的。
66.本技术涉及的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法或设备固有的其它步骤或单元。
67.需要说明的是，在本技术中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。
68.本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本技术的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。