一种高阻燃屏蔽电缆及其制造工艺

技术领域

本发明涉及屏蔽电缆技术领域，特别涉及一种高阻燃屏蔽电缆及其制造工艺。

背景技术

屏蔽电缆是使用金属网状编织层把信号线包裹起来的传输线，是进行电力传输最常用的载体，金属网状编织层可保证电缆在有电磁干扰的环境下电力的传输性能。

屏蔽电缆的屏蔽层主要由铜、铝等非磁性材料制成，并且厚度很薄，远小于使用频率上金属材料的集肤深度，屏蔽层的效果主要不是由于金属体本身对电场、磁场的反射、吸收而产生的，而是由于屏蔽层的接地产生的，接地的形式不同将直接影响屏蔽效果。对于电场、磁场屏蔽层的接地方式不同，可采用不接地、单端接地或双端接地。

目前，高压线束一般对耐高温、耐油、阻燃等性能有很高的要求，而影响高压线束的阻燃隐患主要是由绝缘、护套材料和电缆结构决定，现有屏蔽电缆的阻燃性还有待进一步提高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种高阻燃屏蔽电缆及其制造工艺。

为此，本发明的技术方案是：一种高阻燃屏蔽电缆，包括线芯组件、阻燃绕包带、屏蔽层以及护套；所述线芯组件包括至少两根动力线芯，由阻燃绕包带缠绕成型，阻燃绕包带外侧包覆屏蔽层，屏蔽层外侧套装护套；所述阻燃绕包带主体为无纺布，无纺布内加入弹性体树脂和阻燃剂；所述屏蔽层为镀锡铝合金丝编织而成，编织丝径为0.2～0.5mm，编织密度≥85％；所述护套由阻燃用PVC料制成。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述护套用的阻燃用PVC料包括以下质量份数：PVC树脂粉80-110份、偏苯三酸三辛酯25-35份、PP纤维粉末8-15份、液体钙锌稳定剂2-5份、聚乙烯醇粉末1-5份、磷苯阻燃3-8份、乙酰柠檬酸三丙酯2-5份、颜料0.5-3份。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述阻燃绕包带包括以下质量份数：无纺布40-50份、弹性体树脂45-55份、二氧化硅40-50份、矾土30-33份、高铝微粉30-33份、三聚磷酸钠25-30份、有机纤维17-19份、膨胀型阻燃剂13-15份、复合抗氧剂5-7份、润滑剂1-3份。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述屏蔽层外侧设有钢带铠装层，且两者之间设有隔离套。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述镀锡铝合金丝按质量百分比包括：Fe：0.01％～3.0％；Mg、Cu合金：0.001～1.8％；RE：0.001％～1.0％；Si：0～0.5％；余量为Al。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述动力线芯包括中间的线芯导体，以及包裹在导体外侧的绝缘层。

本发明的另一个技术方案是：上述高阻燃屏蔽电缆的制造工艺，包括以下步骤：

1)制备线芯组件：在线芯导体外侧冷挤出绝缘层，得到动力线芯，将至少两股动力线芯按80～120mm的节距定向束绕而成，且可添加填充层，用于滚圆；

2)制备阻燃绕包带，将阻燃绕包带缠绕包覆于线芯组件外侧，阻燃绕包层的重叠率应不低于25％；

3)制备屏蔽层，采用镀锡铝合金丝进行编织，编织丝径为0.2～0.5mm，使用16锭高速编织机每锭11/0.12±0.008mm，编织节距22.6mm，编织密度≧85％；

4)在屏蔽层外侧套装一层隔离层；

5)在隔离层外侧制造镀锌钢带铠装层，将钢带绕组在隔离层外侧；

6)将护套各原料混炼，搅拌，除泡，挤出并包覆在镀锌钢带铠装层外表面形成护套。

在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述阻燃绕包带制备时，称取对应数量的弹性体树脂、二氧化硅、矾土、高铝微粉，各个材料粉碎后混合均匀；将混合均匀的混合物加热，并加入三聚磷酸钠；再加入有机纤维、膨胀型阻燃剂、复合抗氧剂、润滑剂；最后在无纺布上热压成型。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、在线缆内部采用阻燃绕包带进行绕包，增加了电缆内部的阻燃性能，阻燃绕包带上采用高铝微粉和膨胀型阻燃剂，膨胀型阻燃剂可使高铝微粉均匀分布在绕包带上，提高绕包带的阻燃性能；

2、在电缆内设置双层屏蔽结构，包括镀锡铝合金丝的编织屏蔽层以及镀锌钢带铠装层，采用了两种不同屏蔽材料，在电磁波屏蔽上起到一定的互补作用，屏蔽效果将更好。

附图说明

以下结合附图和本发明的实施方式来作进一步详细说明

图1为本发明电缆的结构示意图；

图2为图1的局部放大图。

图中标记为：线芯组件1、动力线芯11、线芯导体111、绝缘层112、阻燃绕包带2、编织屏蔽层3、钢带铠装层4、护套5、隔离套6。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”，“横向(X)”、“纵向(Y)”、“竖向(Z)”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙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、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本发明的具体保护范围。

此外，如有术语“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或隐含指明技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”特征可以明示或者隐含包括一个或者多个该特征，在本发明描述中，“数个”、“若干”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见附图。本实施例所述高阻燃屏蔽电缆，包括线芯组件1、阻燃绕包带2、编织屏蔽层3、钢带铠装层4以及护套5；所述线芯组件1包括至少两根动力线芯11，所述动力线芯11包括中间的线芯导体111，以及包裹在导体外侧的绝缘层112。动力线芯11由阻燃绕包带2缠绕成型，阻燃绕包带外侧包覆编织屏蔽层3，编织屏蔽层3外侧套装隔离套6，隔离套6外侧设有钢带铠装层4，钢带铠装层4外侧设有护套5。

所述阻燃绕包带主体为无纺布，无纺布内加入弹性体树脂和阻燃剂；所述阻燃绕包带包括以下质量份数：无纺布40-50份、弹性体树脂45-55份、二氧化硅40-50份、矾土30-33份、高铝微粉30-33份、三聚磷酸钠25-30份、有机纤维17-19份、膨胀型阻燃剂13-15份、复合抗氧剂5-7份、润滑剂1-3份。

所述屏蔽层为镀锡铝合金丝编织而成，编织丝径为0.2～0.5mm，编织密度≥85％；所述镀锡铝合金丝按质量百分比包括：Fe：0.01％～3.0％；Mg、Cu合金：0.001～1.8％；RE：0.001％～1.0％；Si：0～0.5％；余量为Al。

所述护套由阻燃用PVC料制成，所述护套用的阻燃用PVC料包括以下质量份数：PVC树脂粉80-110份、偏苯三酸三辛酯25-35份、PP纤维粉末8-15份、液体钙锌稳定剂2-5份、聚乙烯醇粉末1-5份、磷苯阻燃3-8份、乙酰柠檬酸三丙酯2-5份、颜料0.5-3份。

实施例1

本实施例所述高阻燃屏蔽电缆制造时，包括以下步骤：

1)制备线芯组件：在线芯导体外侧冷挤出绝缘层，得到动力线芯，将至少两股动力线芯按100mm的节距定向束绕而成，且可添加填充层，用于滚圆，填充层可选用20000DPP材质网状填充绳。

2)制备阻燃绕包带，将阻燃绕包带缠绕包覆于线芯组件外侧，阻燃绕包层的重叠率应不低于25％；

阻燃绕包带制备时，称取55份环氧树脂、45份二氧化硅、30份矾土、30份高铝微粉，各个材料粉碎后混合均匀；将混合均匀的混合物加热，并加入25份三聚磷酸钠；再加入18份玻璃纤维、13份膨胀型阻燃剂、6份复合抗氧剂、2份润滑剂；最后加入50份无纺布，再热压成型，得到具有一定有弹性且阻燃性能良好的阻燃绕包带。

3)制备屏蔽层，采用镀锡铝合金丝进行编织，编织丝径为0.4mm，使用16锭高速编织机每锭11/0.12±0.008mm，编织节距22.6mm，编织密度≧85％；

镀锡铝合金丝制备时：

3.1)将铝-铁-硅、铝-镁、铝-铜、稀土铝合金锭投入熔炉中，通过熔炼、铸造、轧制工序制造成铝合金杆，再将铝合金杆制成铝合金线，所述镀锡铝合金丝按质量百分比包括：Fe：1.8％；Mg、Cu合金：0.80％；RE：0.08％；Si：0.2％；余量为Al和杂质。

3.2)在得到的铝合金线材的表面电镀一层厚度为10μm的锡，镀锡铝合金线坯；

3.3)对镀锡铝合金线坯进行拉丝工艺，得到0.4mm线径的镀锡铝合金丝。

4)在编织屏蔽层外侧套装一层隔离层；

5)在隔离层外侧制造镀锌钢带铠装层，将钢带绕组在隔离层外侧；选取厚度0.6mm，带宽20mm的镀锌钢带铠装带，通过扁形压模的方式，在导轮的均化拉力作用下，进行镀锌钢带铠装带的压模成型，成型后在距离成型处8cm处增加压轮固定铠装位置。

6)将护套各原料混炼，搅拌，除泡，挤出并包覆在镀锌钢带铠装层外表面形成护套。

所述护套由阻燃用PVC料制成，所述护套用的阻燃用PVC料包括以下质量份数：PVC树脂粉100份、偏苯三酸三辛酯30份、PP纤维粉末12份、液体钙锌稳定剂4份、聚乙烯醇粉末4份、磷苯阻燃6份、乙酰柠檬酸三丙酯3份、颜料2份。

实施例2

本实施例所述高阻燃屏蔽电缆制造时，包括以下步骤：

1)制备线芯组件：在线芯导体外侧冷挤出绝缘层，得到动力线芯，将至少两股动力线芯按110mm的节距定向束绕而成，且可添加填充层，用于滚圆，填充层可选用20000DPP材质网状填充绳。

2)制备阻燃绕包带，将阻燃绕包带缠绕包覆于线芯组件外侧，阻燃绕包层的重叠率为30％；

阻燃绕包带制备时，称取45份尼龙树脂、40份二氧化硅、32份矾土、32份高铝微粉，各个材料粉碎后混合均匀；将混合均匀的混合物加热，并加入28份三聚磷酸钠；再加入17份碳纤维、15份膨胀型阻燃剂、7份复合抗氧剂、1份润滑剂；最后加入40份无纺布，再热压成型，得到具有一定有弹性且阻燃性能良好的阻燃绕包带。

3)制备屏蔽层，采用镀锡铝合金丝进行编织，编织丝径为0.3mm，使用16锭高速编织机每锭11/0.12±0.008mm，编织节距22.6mm，编织密度≧85％；

镀锡铝合金丝制备时：

3.1)将铝-铁-硅、铝-镁、铝-铜、稀土铝合金锭投入熔炉中，通过熔炼、铸造、轧制工序制造成铝合金杆，再将铝合金杆制成铝合金线，所述镀锡铝合金丝按质量百分比包括：Fe：1.6％；Mg、Cu合金：1.6％；RE：0.008％；Si：0.3％；余量为Al和杂质。

3.2)在得到的铝合金线材的表面电镀一层厚度为20μm的锡，镀锡铝合金线坯；

3.3)对镀锡铝合金线坯进行拉丝工艺，得到0.3mm线径的镀锡铝合金丝。

4)在编织屏蔽层外侧套装一层隔离层；

5)在隔离层外侧制造镀锌钢带铠装层，将钢带绕组在隔离层外侧；选取厚度0.3mm，带宽16mm的镀锌钢带铠装带，通过扁形压模的方式，在导轮的均化拉力作用下，进行镀锌钢带铠装带的压模成型，成型后在距离成型处5cm处增加压轮固定铠装位置。

6)将护套各原料混炼，搅拌，除泡，挤出并包覆在镀锌钢带铠装层外表面形成护套。

所述护套由阻燃用PVC料制成，所述护套用的阻燃用PVC料包括以下质量份数：PVC树脂粉80份、偏苯三酸三辛酯35份、PP纤维粉末8份、液体钙锌稳定剂5份、聚乙烯醇粉末5份、磷苯阻燃7份、乙酰柠檬酸三丙酯2份、颜料3份。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。