一种防冻裂型户外电缆

技术领域

本发明属于电缆制造技术领域，具体涉及一种防冻裂型户外电缆。

背景技术

户外的电缆在长时间使用后很容易因为热胀冷缩，尤其是寒冷环境，电缆的外部会产生裂纹，这是由于电缆外部的保护橡胶在遇冷后延展性大幅下降，轻微的弯曲形变都肯能导致电缆外皮开裂，露出内部的线材，严重影响线缆的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防冻裂型户外电缆，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种防冻裂型户外电缆，包括：一种防冻裂型户外电缆，包括：橡胶外皮和复合防冻裂层两部分组成；

其中，所述橡胶外皮内包覆有复合防冻裂层，橡胶外皮用于保护内部的各种线材不受外部磨损，能够在一定程度上隔绝外界环境中的温度变化，同时，橡胶外皮能够阻挡外界氧气、水渍和灰尘等物体进入内部线材的缝隙中，能够对其内部的线材有很好的保护作用；

所述复合防冻裂层内套接有防冻隔绝层，复合防冻裂层用于提供主要的防冻裂性能，由于线材外壳和内部大部分由橡胶组成，当外界环境温度过低时，橡胶会变硬变脆，大量的橡胶变硬后，轻微的形变或弯曲都可能造成电缆开裂，故复合防冻裂层的厚度远大于橡胶外皮，大幅降低电缆形变对橡胶外皮的影响，同时，复合防冻裂层能够隔绝一部分外界的温差变化，起到一定的保温效果，防冻隔绝层用于进一步隔绝外界的温差变化，使复合防冻裂层内部维持恒定的温度，使复合防冻裂层内部的线材不会因低温而变脆开裂；

所述橡胶外皮内部中心套接有抗拉钢缆，多根所述抗拉钢缆互相扭绞在一起，所述抗拉钢缆内包覆有复合钢缆，所述复合钢缆的直径小于抗拉钢缆的直径，多根所述复合钢缆相互扭绞在一起，多根所述复合钢缆内包裹有中心钢缆，所述中心钢缆、复合钢缆和抗拉钢缆之间存在钢缆间隙，所述钢缆间隙内部填充有润滑脂，抗拉钢缆用于在整个电缆受到大的轴向拉力的时候，提供一定的抗拉支撑力，防止对电缆的拉力直接作用到用于传输信号的信号线编织层上或其他线材上，造成线材拉断等情况，复合钢缆的直径远小于抗拉钢缆的直径，故单根复合钢缆更加柔软易于弯曲，复合钢缆用于填补多个抗拉钢缆内部的空腔，当扭绞在一起的多根抗拉钢缆在承受拉力的时候，一部分拉力会作用在抗拉钢缆与抗拉钢缆之间，复合钢缆的填充能够有效防止多个抗拉钢缆之间扭绞情况的崩坏和改变，同时不会影响电缆的弯曲，中心钢缆能够提供一定的抗弯性能，用于约束电缆，防止电缆的弯曲半径过小造成电缆内部线路超过弯曲极限或拉伸极限造成断裂，钢缆间隙内部填充有润滑脂，能够有效防止电缆在弯曲时中心钢缆、复合钢缆和抗拉钢缆之间的磨损，有效提高电缆的使用寿命。

优选的，所述防冻裂层包括复合防冻裂层基体，所述复合防冻裂层基体由改性聚氨酯制成，所述复合防冻裂层基体内部嵌入安装有复合防冻裂层增强体左编线和复合防冻裂层增强体右编线，改性聚氨酯拥有良好的弹性，且在低温环境下依然保持良好的延展性和弹性，呈波浪状的复合防冻裂层增强体左编线和复合防冻裂层增强体右编线互相编织，能够有效增强改性聚氨酯的抗拉强度。

优选的，所述复合防冻裂层增强体左编线和复合防冻裂层增强体右编线均有多根，多根所述复合防冻裂层增强体左编线和复合防冻裂层增强体右编线互相交叉编织，所述复合防冻裂层增强体左编线和复合防冻裂层增强体右编线与复合防冻裂层基体之间使用嵌入浇筑成型工艺，当电缆向下弯曲时，下方的防冻裂层受压，上方的防冻裂层受拉，上方的防冻裂层内的复合防冻裂层增强体左编线和复合防冻裂层增强体右编线的波浪形态有被展平的趋势，在复合防冻裂层增强体左编线和复合防冻裂层增强体右编线的增强下，防冻裂层能够在一定曲率范围内弯曲而不会开裂。

优选的，所述复合防冻裂层内套接有防冻隔绝层，且所述复合防冻裂层与防冻隔绝层之间设置有防冻隔绝层间隙，所述防冻隔绝层间隙内填充有甲基硅油，防冻隔绝层间隙能够在一定程度上弥补热胀冷缩带来的电缆内部应力，由于电缆内部有不同材料制成的线材，当温度发生变化时，不同材料的热膨胀系数不同，会导致电缆内部的各种线材互相挤压或互相拉扯，造成线材过度老化甚至断裂，防冻隔绝层间隙内填充的甲基硅油能够充分润滑复合防冻裂层的内壁和防冻隔绝层的外壁，使得电缆在发生弯曲时，复合防冻裂层与防冻隔绝层之间产生的微小位移不会造成磨损，有效延长电缆的使用稳定性和使用寿命。

优选的，所述防冻隔绝层内表面粘接有信号屏蔽层，所述防冻隔绝层为发泡聚氨酯制成，信号屏蔽层能够有效屏蔽和吸收外界的电磁波干扰，同时能够防止信号屏蔽层内的信号线编织层传输数据时产生的微量电磁波外泄，从而提升电缆工作的稳定性和安全性，防冻隔绝层为发泡聚氨酯制成，能够有效隔绝防冻隔绝层外侧的温度变化，防止防冻隔绝层内的信号线编织层由于温度的变化而发生材料延展性变化，提高电缆使用的稳定性。

优选的，所述信号屏蔽层内套接有信号线编织层，所述信号线编织层与信号屏蔽层之间设置有信号屏蔽层间隙，所述信号屏蔽层间隙内填充有甲基硅油，信号线编织层用于传输电信号，信号屏蔽层间隙内填充的甲基硅油能够有效防止信号线编织层与信号屏蔽层之间的微小位移而造成磨损，有效提高信号线编织层的使用寿命，由于信号线编织层本身存在缝隙，故信号线编织层内部同样填充有甲基硅油。

优选的，所述信号线编织层包括信号编织层左向线和信号编织层右向线，所述信号编织层左向线和信号编织层右向线均有多根，多根所述信号编织层左向线和信号编织层右向线之间相互交叉编织，由于信号编织层左向线和信号编织层右向线之间存在缝隙，故信号编织层左向线和信号编织层右向线的周围连同信号屏蔽层间隙内均填充有甲基硅油，多根所述信号编织层左向线和信号编织层右向线之间相互交叉编织，能够提高数据传输的稳定性，信号编织层左向线和信号编织层右向线在传输电信号时，其周围会产生变化的磁场，信号编织层左向线和信号编织层右向线之间的磁场相互抵消，可以大幅减少信号编织层左向线和信号编织层右向线数据传输过程对其自身产生的影响，提高数据传输的稳定性，同时，相互编织的信号编织层左向线和信号编织层右向线能够有效提高弯曲能力，防止电缆弯曲时，信号编织层左向线和信号编织层右向线承受大量拉力。

优选的，所述信号线编织层内套接有钢缆隔绝层，所述钢缆隔绝层为耐油硅橡胶制成，所述钢缆隔绝层与信号线编织层之间设置有钢缆隔绝层外间隙，所述钢缆隔绝层外间隙内填充有甲基硅油，故信号线编织层悬浮浸润在钢缆隔绝层与信号屏蔽层之间的甲基硅油层内，钢缆隔绝层能够有效将信号线编织层和抗拉钢缆隔开，防止硬度高的抗拉钢缆对信号线编织层磨损，造成信号线编织层使用寿命下降，信号线编织层悬浮浸润在甲基硅油中，能够有效保护信号线编织层，有效提高信号线编织层的使用稳定性和使用寿命。

本发明的有益效果：

1、信号线编织层使用线缆编织法，有效提高信号线编织层的弯曲能力和信号传输的稳定性。

2、复合防冻裂层为复合防冻裂层增强体和复合防冻裂层基体组成的复合材料，同时具备低温下保持高延展性和弯曲防裂功能。

附图说明

图1为本发明的轴测结构示意图；

图2为本发明的爆炸轴测结构示意图；

图3为本发明的图2中F处的放大结构示意图；

图4为本发明的正视结构示意图；

图5为本发明的俯视结构示意图。

图中：1、橡胶外皮；2、复合防冻裂层；3、复合防冻裂层增强体；301、复合防冻裂层增强体左编线；302、复合防冻裂层增强体右编线；303、复合防冻裂层基体；4、防冻隔绝层；401、防冻隔绝层间隙；5、信号屏蔽层；501、信号屏蔽层间隙；6、信号线编织层；601、信号编织层左向线；602、信号编织层右向线；603、钢缆隔绝层外间隙；7、钢缆隔绝层；701、钢缆隔绝层内间隙；8、抗拉钢缆；9、复合钢缆；901、中心钢缆；902、钢缆间隙。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例

请参阅附图1-5，一种防冻裂型户外电缆，包括：一种防冻裂型户外电缆，包括：橡胶外皮1和复合防冻裂层2两部分组成；

其中，橡胶外皮1内包覆有复合防冻裂层2；

复合防冻裂层2内套接有防冻隔绝层4；

橡胶外皮1内部中心套接有抗拉钢缆8，多根抗拉钢缆8互相扭绞在一起，抗拉钢缆8内包覆有复合钢缆9，复合钢缆9的直径小于抗拉钢缆8的直径，多根复合钢缆9相互扭绞在一起，多根复合钢缆9内包裹有中心钢缆901，中心钢缆901、复合钢缆9和抗拉钢缆8之间存在钢缆间隙902，钢缆间隙902内部填充有润滑脂。

在进一步的实施例中，橡胶外皮1用于保护内部的各种线材不受外部磨损，能够在一定程度上隔绝外界环境中的温度变化，同时，橡胶外皮1能够阻挡外界氧气、水渍和灰尘等物体进入内部线材的缝隙中，能够对其内部的线材有很好的保护作用，复合防冻裂层2用于提供主要的防冻裂性能，由于线材外壳和内部大部分由橡胶组成，当外界环境温度过低时，橡胶会变硬变脆，大量的橡胶变硬后，轻微的形变或弯曲都可能造成电缆开裂，故复合防冻裂层2的厚度远大于橡胶外皮1，大幅降低电缆形变对橡胶外皮1的影响，同时，复合防冻裂层2能够隔绝一部分外界的温差变化，起到一定的保温效果，防冻隔绝层4用于进一步隔绝外界的温差变化，使复合防冻裂层2内部维持恒定的温度，使复合防冻裂层2内部的线材不会因低温而变脆开裂，抗拉钢缆8用于在整个电缆受到大的轴向拉力的时候，提供一定的抗拉支撑力，防止对电缆的拉力直接作用到用于传输信号的信号线编织层6上或其他线材上，造成线材拉断等情况，复合钢缆9的直径远小于抗拉钢缆8的直径，故单根复合钢缆9更加柔软易于弯曲，复合钢缆9用于填补多个抗拉钢缆8内部的空腔，当扭绞在一起的多根抗拉钢缆8在承受拉力的时候，一部分拉力会作用在抗拉钢缆8与抗拉钢缆8之间，复合钢缆9的填充能够有效防止多个抗拉钢缆8之间扭绞情况的崩坏和改变，同时不会影响电缆的弯曲，中心钢缆901能够提供一定的抗弯性能，用于约束电缆，防止电缆的弯曲半径过小造成电缆内部线路超过弯曲极限或拉伸极限造成断裂，钢缆间隙902内部填充有润滑脂，能够有效防止电缆在弯曲时中心钢缆901、复合钢缆9和抗拉钢缆8之间的磨损，有效提高电缆的使用寿命。

具体的，防冻裂层2包括复合防冻裂层基体303，复合防冻裂层基体303由改性聚氨酯制成，复合防冻裂层基体303内部嵌入安装有复合防冻裂层增强体左编线301和复合防冻裂层增强体右编线302。

在进一步的实施例中，改性聚氨酯拥有良好的弹性，且在低温环境下依然保持良好的延展性和弹性，呈波浪状的复合防冻裂层增强体左编线301和复合防冻裂层增强体右编线302互相编织，能够有效增强改性聚氨酯的抗拉强度。

具体的，复合防冻裂层增强体左编线301和复合防冻裂层增强体右编线302均有多根，多根复合防冻裂层增强体左编线301和复合防冻裂层增强体右编线302互相交叉编织，复合防冻裂层增强体左编线301和复合防冻裂层增强体右编线302与复合防冻裂层基体303之间使用嵌入浇筑成型工艺。

在进一步的实施例中，当电缆向下弯曲时，下方的防冻裂层2受压，上方的防冻裂层2受拉，上方的防冻裂层2内的复合防冻裂层增强体左编线301和复合防冻裂层增强体右编线302的波浪形态有被展平的趋势，在复合防冻裂层增强体左编线301和复合防冻裂层增强体右编线302的增强下，防冻裂层2能够在一定曲率范围内弯曲而不会开裂。

具体的，复合防冻裂层2内套接有防冻隔绝层4，且复合防冻裂层2与防冻隔绝层4之间设置有防冻隔绝层间隙401，防冻隔绝层间隙401内填充有甲基硅油。

在进一步的实施例中，防冻隔绝层间隙401能够在一定程度上弥补热胀冷缩带来的电缆内部应力，由于电缆内部有不同材料制成的线材，当温度发生变化时，不同材料的热膨胀系数不同，会导致电缆内部的各种线材互相挤压或互相拉扯，造成线材过度老化甚至断裂，防冻隔绝层间隙401内填充的甲基硅油能够充分润滑复合防冻裂层2的内壁和防冻隔绝层4的外壁，使得电缆在发生弯曲时，复合防冻裂层2与防冻隔绝层4之间产生的微小位移不会造成磨损，有效延长电缆的使用稳定性和使用寿命。

具体的，防冻隔绝层4内表面粘接有信号屏蔽层5，防冻隔绝层4为发泡聚氨酯制成。

在进一步的实施例中，信号屏蔽层5能够有效屏蔽和吸收外界的电磁波干扰，同时能够防止信号屏蔽层5内的信号线编织层6传输数据时产生的微量电磁波外泄，从而提升电缆工作的稳定性和安全性，防冻隔绝层4为发泡聚氨酯制成，能够有效隔绝防冻隔绝层4外侧的温度变化，防止防冻隔绝层4内的信号线编织层6由于温度的变化而发生材料延展性变化，提高电缆使用的稳定性。

具体的，信号屏蔽层5内套接有信号线编织层6，信号线编织层6与信号屏蔽层5之间设置有信号屏蔽层间隙501，信号屏蔽层间隙501内填充有甲基硅油。

在进一步的实施例中，信号线编织层6用于传输电信号，信号屏蔽层间隙501内填充的甲基硅油能够有效防止信号线编织层6与信号屏蔽层5之间的微小位移而造成磨损，有效提高信号线编织层6的使用寿命，由于信号线编织层6本身存在缝隙，故信号线编织层6内部同样填充有甲基硅油。

具体的，信号线编织层6包括信号编织层左向线601和信号编织层右向线602，信号编织层左向线601和信号编织层右向线602均有多根，多根信号编织层左向线601和信号编织层右向线602之间相互交叉编织，由于信号编织层左向线601和信号编织层右向线602之间存在缝隙，故信号编织层左向线601和信号编织层右向线602的周围连同信号屏蔽层间隙501内均填充有甲基硅油。

在进一步的实施例中，多根信号编织层左向线601和信号编织层右向线602之间相互交叉编织，能够提高数据传输的稳定性，信号编织层左向线601和信号编织层右向线602在传输电信号时，其周围会产生变化的磁场，信号编织层左向线601和信号编织层右向线602之间的磁场相互抵消，可以大幅减少信号编织层左向线601和信号编织层右向线602数据传输过程对其自身产生的影响，提高数据传输的稳定性，同时，相互编织的信号编织层左向线601和信号编织层右向线602能够有效提高弯曲能力，防止电缆弯曲时，信号编织层左向线601和信号编织层右向线602承受大量拉力。

具体的，信号线编织层6内套接有钢缆隔绝层7，钢缆隔绝层7为耐油硅橡胶制成，钢缆隔绝层7与信号线编织层6之间设置有钢缆隔绝层外间隙603，钢缆隔绝层外间隙603内填充有甲基硅油，故信号线编织层6悬浮浸润在钢缆隔绝层7与信号屏蔽层5之间的甲基硅油层内。

在进一步的实施例中，钢缆隔绝层7能够有效将信号线编织层6和抗拉钢缆8隔开，防止硬度高的抗拉钢缆8对信号线编织层6磨损，造成信号线编织层6使用寿命下降，信号线编织层6悬浮浸润在甲基硅油中，能够有效保护信号线编织层6，有效提高信号线编织层6的使用稳定性和使用寿命。

本发明的工作原理：

当电缆发生弯曲时，中心钢缆901首先提供一定量的支撑力，防止电缆发生过度弯曲，此时，靠近电缆弯曲的曲率中心内侧的复合防冻裂层2受压，靠近电缆弯曲的曲率中心外侧的复合防冻裂层2受拉，在复合防冻裂层增强体3的作用下，复合防冻裂层2不易开裂，由于信号线编织层6由信号编织层左向线601和信号编织层右向线602编织而成，非扭绞在一起，故信号线编织层6拥有优秀的弯曲适应性，防冻隔绝层4能够有效将防冻隔绝层4内部的环境保温，防止信号线编织层6过冷而失去延展性。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。