一種超低溫電纜的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種超低溫電纜，包括至少一組屏蔽絕緣芯線，所述屏蔽絕緣芯線包括導體和依次包裹在所述導體外的半導電內屏蔽層、耐高壓絕緣層、外半導電層和金屬絲編織層；所述多芯屏蔽絕緣芯線均包裹在不銹鋼絲總屏蔽層內，所述總屏蔽層外還包裹有外護層，所述耐高壓絕緣層為擠出型FEP材質，所述導體為多股軟銅導體采用小節距絞合而成，且每股軟銅導體外均有金屬鍍層，該金屬鍍層的材質可以為錫或銀等金屬。通過選用FEP并合理利用其優點，使本發明提供的超低溫電纜能滿足比國外相同產品更苛刻的考核要求，更能滿足?200℃的環境下，最小彎曲半徑≤0.4m，長期耐受10kV工作電壓的苛刻使用要求。
【專利說明】
一種超低溫電纜
技術領域
[0001]本發明涉及了一種電纜，尤其涉及了一種超低溫電纜，屬于特種電纜生產技術領域。
【背景技術】
[0002]超低溫電纜通常指能耐-1OOtC以上低溫的電纜，主要在氟利昂(?-160°c)、液化天然氣(?_160°C)、液氮(?_200°C)、液氦(?_270°C)等環境下工作，屬高技術產品。
[0003]隨清潔能源液化天然氣(LNG)的大量使用，以及我國第一艘16萬立方LNG船下水后，又有多艘LNG船舶在設計及建造中，對超低溫電纜形成了新的市場需求。但目前LNG船用超低溫電纜市場全由國外產品占據，包括大型岸基存儲罐、城市配送栗站所需的超低溫電纜。這類超低溫電纜因產品的技術難度大、準入門檻要求高，國內尚無企業掌握超低溫電纜的相關技術，更無法提供合格產品。

【發明內容】

[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種超低溫電纜，通過選用FEP并合理利用其優點，解決電纜的耐超低溫、最小彎曲半徑<0.4m及耐高壓特性的關鍵技術問題，同時也解決了國外技術生產效率低，質量控制難的技術問題。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:
一種超低溫電纜，包括至少一組屏蔽絕緣芯線，所述屏蔽絕緣芯線包括導體和依次包裹在所述導體外的半導電內屏蔽層、耐高壓絕緣層、外半導電層和金屬絲編織層;所述多芯屏蔽絕緣芯線均包裹在不銹鋼絲總屏蔽層內，所述總屏蔽層外還包裹有外護層，所述耐高壓絕緣層采用FEP材質低應力擠出，防止低溫環境下電纜絕緣開裂導致電纜損壞，所述導體為多股軟銅導體采用小節距絞合而成，且每股軟銅導體外均設置有金屬鍍層，該金屬鍍層的材質可以為錫或銀等金屬。
[0006]前述的一種超低溫電纜，其特征在于:所述半導電內屏蔽層采用半導電氟塑料帶繞包或半導電氟塑料直接擠制。
[0007]前述的一種超低溫電纜，其特征在于:所述外半導電層和金屬絲編織層共同組成復合外屏蔽層，且所述外半導電層采用半導電氟塑料帶繞包或半導電氟塑料直接擠制;所述金屬絲編織層采用不銹鋼絲編織，編織密度多85%。
[0008]前述的一種超低溫電纜，其特征在于:所述外護層的材質采用氟塑料FEP或PTFE帶。
[0009]前述的一種超低溫電纜，其特征在于:所述總屏蔽層內包裹有兩組以上屏蔽絕緣芯線，且所述總屏蔽層采用不銹鋼絲編織，編織密度多85%。
[0010]本發明的有益效果是:
1、通過選用FEP并合理利用其優點，同時實現電纜的耐超低溫、最小彎曲半徑<0.4m及耐高壓特性，完全區別于目前國際上采用的TPFE薄膜帶繞包技術，最小彎曲半徑同樣也優于國外技術的0.5m;
2、通過采用至少一組屏蔽絕緣芯線，其中導體為金屬鍍層多股絞合軟銅導體，FEP/PTFE半導電內屏蔽層，一次低應力擠出型FEP絕緣層，以及FEP/PTFE外半導電層加不銹鋼絲編織層組成的復合屏蔽層，FEP/PTFE外護層，使本發明的電纜具有如下優勢:
(a)長期額定工作溫度范圍為:200?-200°C;
(b)長期額定工作電壓:10kV;
(。)最小彎曲半徑<0.4111;
3、提高產品的生產效率，同時降低產品的質量控制難度，設定繞包帶厚0.20mm，繞包平均速度lm/min;擠出平均速度5m/min;絕緣平均厚度3mm，經計算單絕緣的生產效率至少可提高37.5倍。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發明一種超低溫電纜的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0012]下面將結合說明書附圖，對本發明作進一步的說明。
[0013]如圖1所示，一種超低溫電纜，包括至少一組屏蔽絕緣芯線，所述屏蔽絕緣芯線包括導體I和依次包裹在所述導體I外的半導電內屏蔽層2、耐高壓絕緣層3、外半導電層4和金屬絲編織層5;所述多芯屏蔽絕緣芯線均包裹在不銹鋼絲總屏蔽層6內，所述總屏蔽層6外還包裹有外護層7。
[0014]耐高壓絕緣層3為擠出型FEP材質，耐高壓設計的氟塑料FEP絕緣層3，除依據FEP材質的耐電強度設計外，也應考慮減小FEP絕緣的內應力設計。絕緣擠制過程中常因拉伸出現取向內應力、厚壁絕緣快速冷卻產生的內應力以及金屬導體與FEP絕緣熱脹系數相差大收縮不均勻而產生的內應力等。因此低應力設計主要包括:FEP材料的拉伸比、擠出速度、擠出后的冷卻速度等，要設計得比常規來的低。保證低溫條件下的耐高壓、耐彎曲，同時大幅提高產品的生產效率，降低產品生產的質量控制難度。
[0015]所述導體I為多股軟銅導體絞合而成，且每股軟銅導體外均有金屬鍍層，該金屬鍍層的材質可以為錫或銀等金屬。所述絞合導體采用多股小節距絞合的柔性設計，進一步提高低溫下電纜的耐彎曲性能，實現最小彎曲半徑<0.4m。軟銅導體單絲外徑通常可依據電纜截面大小控制在0.1?0.5_之間，采用小節距方式絞合，以提高絞合導體的整體柔軟性；同時降低電纜絕緣擠制時的內應力以及電纜彎曲中絕緣遭受的擠壓應力，實現擠出型FEP絕緣料可用于超低溫電纜。
[0016]所述半導電內屏蔽層2采用半導電FEP薄層擠出外還可采用半導電PTFE帶繞包，以提高電纜的耐高壓性能，同時也滿足電纜的柔性設計要求。
[0017]采用氟塑料FEP/PTFE外半導電層4加金屬絲編織層5共同組成的復合外屏蔽層，夕卜半導電層4除采用半導電FEP薄層擠出外還可采用PTFE半導電帶繞包，以滿足電纜的整體柔軟性要求，同時還可提高電纜的整體耐電性能。金屬絲編織層5采用不銹鋼絲編織而成，不銹鋼絲單絲直徑通常控制在0.1?0.5mm之間，編制密度多85%，可獲得合適的電纜柔軟性。
[0018]當屏蔽絕緣芯線達到2組及以上時，金屬絲總屏蔽層6采用不銹鋼絲編織而成，不銹鋼絲單絲直徑通常控制在0.2?Imm之間，編制密度多85%，以滿足電纜的柔性設計要求。
[0019]包覆金屬絲總屏蔽層6外的氟塑料外護層7，采用FEP擠出或PTFE帶繞包。并相應控制外護層的厚度，使整根電纜符合柔性設計要求。
[0020]綜上所述，本發明提供的一種可用于超低溫環境下的高壓電纜，通過小外徑導體單絲、小節距絞合導體;薄外半導電層;減應力耐高壓FEP絕緣設計;小外徑單絲不銹鋼編織屏蔽等材質的恰當選擇和相匹配的結構設計，使本發明的電纜能夠長期工作于200?-200°C，額定工作電壓10kV，最小彎曲半徑<0.4m的苛刻環境，包括氟利昂環境。
[0021]以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征及優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界。
【主權項】
1.一種超低溫電纜，其特征在于:包括至少一組屏蔽絕緣芯線，所述屏蔽絕緣芯線包括導體(I)和依次包裹在所述導體(I)外的半導電內屏蔽層(2)、耐高壓絕緣層(3)、外半導電層(4)和金屬絲編織層(5);所述多芯屏蔽絕緣芯線均包裹在不銹鋼絲總屏蔽層(6)內，所述總屏蔽層(6)外還包裹有外護層(7)，所述耐高壓絕緣層(3)采用FEP材質低應力擠出，防止低溫環境下電纜絕緣開裂導致電纜損壞，所述導體(I)為多股軟銅導體采用小節距絞合而成，且每股軟銅導體外均有金屬鍍層，該金屬鍍層的材質可以為錫或銀等金屬。2.根據權利要求1所述的一種超低溫電纜，其特征在于:所述半導電內屏蔽層(2)采用半導電氟塑料帶繞包或半導電氟塑料直接擠制。3.根據權利要求2所述的一種超低溫電纜，其特征在于:所述外半導電層(4)和金屬絲編織層(5)共同組成復合外屏蔽層，且所述外半導電層(4)采用半導電氟塑料帶繞包或半導電氟塑料直接擠制;所述金屬絲編織層(5)采用不銹鋼絲編織，編織密度多85%。4.根據權利要求3所述的一種超低溫電纜，其特征在于:所述外護層(7)的材質采用氟塑料FEP或PTFE帶。5.根據權利要求4所述的一種超低溫電纜，其特征在于:所述總屏蔽層(6)內包裹有兩組以上屏蔽絕緣芯線，且所述總屏蔽層(6)采用不銹鋼絲編織，編織密度多85%。
【文檔編號】H01B7/04GK106057295SQ201610567338
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月19日
【發明人】錢科, 朱華山, 王開宇, 田廣毅, 程宏英, 段晉, 閔莉
【申請人】江蘇永鼎電氣有限公司