CN223167259U - 一种防水柔性电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防水柔性电缆，包括缆芯和包裹在所述缆芯外层的外护套，所述缆芯包括两种线芯，所述线芯包括动力线芯与控制线芯，所述动力线芯与控制线芯的导体均为柔性导体；所述外护套还包括三层防水层，所述动力线芯与控制线芯内均设置有两层阻水层。本实用新型的结构设计合理，具有如下的有益效果：电缆中设置了动力线芯与控制线芯，将两种不同用途的电缆组合在一起，减少了施工难度方便施工，同时又可以共用一根地线，节约成本。同时所述动力线芯与控制线芯的导体均为柔性导体，以及多层的防水层与阻水层结合，使得防水性能优越，保证了电缆的柔软性与阻水性能。

Description

一种防水柔性电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆技术领域，尤其涉及一种防水柔性电缆。

背景技术

随着电子设备在各种恶劣环境中的广泛应用，如潮湿的地下场所、水下设施、户外暴露于雨水等场景，则对电缆的防水性能提出了更高的要求。传统电缆在潮湿或水环境中容易出现短路、漏电等故障，影响设备的正常运行，甚至可能引发安全事故。

其次，柔性的需求源于现代设备对布线灵活性的追求。在一些空间有限、需要频繁弯曲或移动的场景中，如机器人关节、可穿戴设备、航空航天领域等，刚性电缆无法满足复杂的布线要求，容易损坏或限制设备的运动范围。

为了应对这一挑战，研发一种新型防水柔性电缆成为满足这些特殊环境下电力与信号传输需求的迫切任务。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种防水柔性电缆，解决现有技术中电缆的防水以及柔性性能不足的问题。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种防水柔性电缆，包括缆芯和包裹在所述缆芯外层的外护套，所述缆芯包括两种线芯，所述线芯包括动力线芯与控制线芯，所述动力线芯与控制线芯的导体均为柔性导体；所述外护套还包括三层防水层，所述动力线芯与控制线芯内均设置有两层阻水层。

进一步地，所述外护套的结构由内到外依次为包带、屏蔽层、第一防水层、第二防水层、第三防水层、护套，外层包裹着内层。

进一步地，所述外护套还包括引流线，所述引流线设置于第三防水层中。

进一步地，所述动力线芯的结构由内到外依次为动力线芯导体、第一绝缘层、动力线芯第一阻水层、动力线芯第二阻水层。

进一步地，所述动力线芯导体为第5类镀锡软铜导体，由多股镀锡铜丝绞合而成；所述动力线芯还包括第一绞合线和阻水粉或阻水纱，所述第一绞合线与第5类镀锡软铜导体一起束绞构成动力线芯导体，绞合过程中加入有阻水粉或阻水纱，所述第一绞合线为芳纶丝。

进一步地，所述控制线芯的结构由内到外依次为控制线芯端、控制线芯第一阻水层、控制线芯第二阻水层；所述控制线芯端包括控制线芯导体与第二绝缘层，所述控制线芯端的数量为4个；所述控制线芯中控制线芯端与控制线芯端的间隙处设置有第二填充物。

进一步地，所述控制线芯导体为第5类镀锡软铜导体，由多股镀锡铜丝绞合而成；所述控制线芯还包括第二绞合线和阻水粉或阻水纱，所述第二绞合线与第5类镀锡软铜导体一起束绞构成控制线芯导体，绞合过程中加入有阻水粉或阻水纱，所述第二绞合线为芳纶丝。

进一步地，所述缆芯中线芯与线芯的间隙处设置有第一填充物；所述第一填充物、第二填充物均为阻水绳；所述第一绝缘层、第二绝缘层均为一层乙丙橡胶层；所述动力线芯第一阻水层、控制线芯第一阻水层均为单面绝缘阻水带；所述动力线芯第二阻水层、控制线芯第二阻水层均为聚乙烯护套层。

进一步地，所述包带为聚酯带，所述屏蔽层为编织屏蔽层，所述编织屏蔽层为裸铜丝编织屏蔽而成，编织密度≥85％；所述第一防水层为双面阻水带，所述第二防水层为一层纵包的铝塑复合带；所述第三防水层为一层HDPE护套；所述护套为尼龙12护套。

进一步地，所述动力线芯的数量为3，所述控制线芯的数量为1，两种所述线芯对称设置。

综上所述，本实用新型的装置结构设计合理，运用本实用新型的技术方案，具有如下的有益效果：本实用新型包括动力线芯与控制线芯，将两种不同用途的电缆组合在一起，减少了施工难度方便施工，同时又可以共用一根地线，节约成本。同时所述动力线芯与控制线芯的导体均为柔性导体；所述外护套还包括三层防水层，所述动力线芯与控制线芯内均设置有两层阻水层。多层的防水层与阻水层结合，使得防水性能优越，保证了电缆的柔软性与阻水性能。

附图说明

图1是本实用新型防水柔性电缆的剖面结构示意图；

附图标记说明：1-动力线芯导体；2-第一绞合线；3-第一绝缘层；4-动力线芯第一阻水层；5-动力线芯第二阻水层；6-第一填充物；7-包带；8-屏蔽层；9-第一防水层；10-第二防水层；11-第三防水层；12-引流线；13-护套；201-控制线芯导体；202-第二绞合线；203-第二绝缘层；204-第二填充物；205-控制线芯第一阻水层；206-控制线芯第二阻水层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，但并不构成对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型中，为了更清楚的描述，作出如下说明：观察者面对附图1进行观察，观察者左前侧设为前，观察者右后侧设为后，观察者左后方设为左，观察者右前方设为右，观察者上面设为上，观察者下面设为下，应当指出文中的术语“前端”、“后端”、“左侧”“右侧”“中部”“上方”“下方”等指示方位或位置关系为基于附图所设的方位或位置关系，仅是为了便于清楚地描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的结构或零部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于为了清楚或简化描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或数量。

参见图1，本实用新型提供了一种防水柔性电缆，包括缆芯和包裹在缆芯外层的外护套，缆芯包括两种线芯，线芯包括动力线芯与控制线芯，动力线芯与控制线芯的导体均为柔性导体；外护套还包括三层防水层，动力线芯与控制线芯内均设置有两层阻水层。

本实用新型把动力线芯与控制线芯合二为一，将两种不同用途的电缆组合在一起，减少了施工难度方便施工，同时又可以共用一根地线，节约成本。

同时多层的防水层与阻水层结合，使得防水性能优越，保证了电缆的柔软性与阻水性能。

具体地，外护套的结构由内到外依次为包带7、屏蔽层8、第一防水层9、第二防水层10、第三防水层11、护套13，外层包裹着内层；具体地，外护套还包括引流线12，引流线12设置于第三防水层11中。

在第三防水层11设置引流线12，这个引流线12能够监测电缆水气进行智能预警功能，水气多的时候会报警，电缆正常工作时会监测电缆的运行情况。

具体地，动力线芯的结构由内到外依次为动力线芯导体1、第一绝缘层3、动力线芯第一阻水层4、动力线芯第二阻水层5。

作为本实用新型的一个优选实施方式，动力线芯导体1为第5类镀锡软铜导体，由多股镀锡铜丝绞合而成；动力线芯还包括第一绞合线2和阻水粉或阻水纱，第一绞合线2与第5类镀锡软铜导体一起束绞构成动力线芯导体1，绞合过程中加入有阻水粉或阻水纱，第一绞合线2为芳纶丝。

作为本实用新型的一个优选实施方式，控制线芯导体201为第5类镀锡软铜导体，由多股镀锡铜丝绞合而成；控制线芯还包括第二绞合线202和阻水粉或阻水纱，第二绞合线202与第5类镀锡软铜导体一起束绞构成控制线芯导体201，绞合过程中加入有阻水粉或阻水纱，第二绞合线202为芳纶丝。

动力线芯导体1以及控制线芯导体201均采用第5类绞合镀锡软铜导体，由多股镀锡铜丝绞合而成，具有良好的弯曲特性。镀锡铜导体具有良好的导电性能；镀锡铜导体的表面镀层可以防止铜的氧化，提高其防腐性能，具有良好的机械性能，能够承受各种物理冲击和磨损。采用多股细铜丝同向束绞与复绞，极大提高电缆的柔软性，具有较好的柔韧性和耐弯曲性能，即使经受频繁的长时间弯曲，亦不会出现断芯的现象，同时增加芳纶丝一起束绞，进一步增强了电缆的韧性，抗拉断能力显著增加。并在单丝绞合过程中加入阻水粉和阻水纱，当导体进水时，阻水粉或阻水纱遇水膨胀，阻止水渗透，起到导体径向阻水的作用。

第一绞合线2、第二绞合线202均为芳纶丝，在导体内部与导体丝一起束绞。增加芳纶丝一起束绞，进一步增强了电缆的韧性，抗拉断能力显著增加。

作为本实用新型的一个优选实施方式，控制线芯的结构由内到外依次为控制线芯端、控制线芯第一阻水层205、控制线芯第二阻水层206；控制线芯端包括控制线芯导体201与第二绝缘层203，控制线芯端的数量为4个；控制线芯中控制线芯端与控制线芯端的间隙处设置有第二填充物204。

具体地，缆芯中线芯与线芯的间隙处设置有第一填充物6；第一填充物6、第二填充物204均为阻水绳；第一绝缘层3、第二绝缘层203均为一层乙丙橡胶层；动力线芯第一阻水层4、控制线芯第一阻水层205均为单面绝缘阻水带；动力线芯第二阻水层5、控制线芯第二阻水层206均为聚乙烯护套13层。

第一填充物6、第二填充物204均为阻水绳，采用阻水绳进行填充，特点是强吸水性和高膨胀率，它能够强力吸水、迅速膨胀，形成凝胶状物质阻断渗水通道，从而保障电缆绝缘安全。另外，阻水绳重量轻、清洁，便于敷设和接头，更加环保。

第一绝缘层3、第二绝缘层203均为挤制的一层乙丙橡胶，该乙丙橡胶层具有优良的绝缘性能(20℃体积电阻率≥1.0*1015Ω.cm)和耐氧化、抗臭氧、耐热、耐油、耐自然老化以及阻燃性能。可满足电缆导体允许长期工作温度90℃，线芯短路温度不超过250℃(持续时间不超过5s)情况下长期运行，其电气绝缘性能和弯曲半径远超于交联聚乙烯材料，最主要是它具有无“水树”之忧的优越绝缘性能。

动力线芯第一阻水层4、控制线芯第一阻水层205均为单面绝缘阻水带。采用阻水带，具有膨胀压力高，膨胀速度快，凝胶稳定性好以及热稳定性好等特点，防止水和潮气纵向蔓延，从而起到阻水作用。

动力线芯第二阻水层5、控制线芯第二阻水层206均为聚乙烯护套层。挤包一层聚乙烯护套料当绝缘阻水保护层，聚乙烯具有优异电气性能，良好的机械强度与耐磨性、良好的耐热老化性能、耐低温、耐化学性能，具有优异的水密性。

具体地，包带7为聚酯带，屏蔽层8为编织屏蔽层，编织屏蔽层为裸铜丝编织屏蔽而成，编织密度≥85％；第一防水层9为双面阻水带，第二防水层10为一层纵包的铝塑复合带；第三防水层11为一层HDPE护套；护套13为尼龙12护套。

包带7为聚酯带，绝缘性能良好，并有效保护屏蔽层8不受损伤。

屏蔽层8为编织屏蔽层，聚酯带外采用裸铜丝进行编织屏蔽，编织密度≥85％，主要为防止静电干扰、电磁感应、串音感应及储能系统中的其他信号线路所产生之干扰，确保系统传输正常运行。

第一防水层9采用双面阻水带，具有膨胀压力高，膨胀速度快，凝胶稳定性好以及热稳定性好等特点，防止水和潮气纵向蔓延，从而起到阻水作用。

第二防水层10为一层纵包的铝塑复合带，铝塑复合带接缝处采用热熔胶进行粘连，铝塑复合带的接缝处完全粘结密封水分几乎是无法透过，其水密封性比单一的聚乙烯高几百倍甚至几千倍。

第三防水层11为一层挤包的HDPE护套，聚乙烯具有优异电气性能，良好的机械强度与耐磨性、良好的耐热老化性能、耐低温、耐化学性能，并与上层的铝塑复合带粘接在一起，两者完全粘结密封进一步提升电缆的水密性。

护套13采用挤包而成的尼龙12护套，使该电缆具有很好的耐油、耐磨、耐火、耐寒、耐高温、防鼠蚁性能。

具体地，动力线芯的数量为3，控制线芯的数量为1，两种线芯对称设置。

本实用新型采用多股细铜丝同向束绞与复绞，极大提高电缆的柔软性，具有较好的柔韧性和耐弯曲性能，即使经受频繁的长时间弯曲，亦不会出现断芯的现象，同时增加芳纶丝一起束绞，进一步增强了电缆的韧性，抗拉断能力显著增加。并在单丝绞合过程中加入阻水粉和阻水纱，当导体进水时，阻水粉或阻水纱遇水膨胀，阻止水渗透，起到导体径向阻水的作用。并且每个线芯与缆芯都采用阻水结构生产，当护套13损伤进水后，阻水带遇水则会膨胀，当阻水带膨胀后，则很快形成阻水段，阻止了水的进一步渗透。然后在屏蔽层8外采用双面阻水带重叠绕包与纵包铝塑复合带，挤包一层聚乙烯加强层。铝塑复合带接缝处采用热熔胶进行粘连，铝塑复合带的接缝处完全粘结密封，并与聚乙烯加强层粘连在一起，水分几乎是无法透过，其水密封性比单一的聚乙烯高几百倍甚至几千倍。同时在加强层外层设置引流线12，这个引流线12能够监测电缆水气进行智能预警功能，水气多的时候会报警，电缆正常工作时会监测电缆的运行情况。同时把动力线芯与控制线芯两种不同用途的电缆组合在一起，采用相同的原材料，共用相同的阻水结构，保证了电缆的柔软性与阻水性能，又减少施工难度，方便施工，同时又可以共用一根地线，进一步节约成本。

本实用新型具体特点如下：

1.增强设备运行的稳定性和可靠性：在潮湿或水下环境中，能有效避免因电缆进水导致的短路、漏电等故障，保障设备持续稳定运行，减少因电缆问题造成的生产中断和设备损坏。

3.提高安全性：减少因电缆进水引发的电气事故，保障人员生命和财产安全，特别是在一些对安全性要求极高的场所，如化工厂、矿山等。

4.延长设备使用寿命：良好的防水性能可以减少电缆的腐蚀和损坏，从而延长电缆本身以及与之相连设备的使用寿命，降低维护成本。

5.提升布线灵活性：柔性的特点使得电缆能够适应复杂的布线环境，便于在狭小空间或需要频繁弯曲的部位进行安装和使用，提高了设备的设计自由度。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种防水柔性电缆，包括缆芯和包裹在所述缆芯外层的外护套，其特征在于：所述缆芯包括两种线芯，所述线芯包括动力线芯与控制线芯，所述动力线芯与控制线芯的导体均为柔性导体；所述外护套还包括三层防水层，所述动力线芯与控制线芯内均设置有两层阻水层。

2.根据权利要求1所述一种防水柔性电缆，其特征在于：所述外护套的结构由内到外依次为包带、屏蔽层、第一防水层、第二防水层、第三防水层、护套，外层包裹着内层。

3.根据权利要求2所述一种防水柔性电缆，其特征在于：所述外护套还包括引流线，所述引流线设置于第三防水层中。

4.根据权利要求1-3任一项所述一种防水柔性电缆，其特征在于：所述动力线芯的结构由内到外依次为动力线芯导体、第一绝缘层、动力线芯第一阻水层、动力线芯第二阻水层。

5.根据权利要求4所述一种防水柔性电缆，其特征在于：所述动力线芯导体为第5类镀锡软铜导体，由多股镀锡铜丝绞合而成；所述动力线芯还包括第一绞合线和阻水粉或阻水纱，所述第一绞合线与第5类镀锡软铜导体一起束绞构成动力线芯导体，绞合过程中加入有阻水粉或阻水纱，所述第一绞合线为芳纶丝。

6.根据权利要求5所述一种防水柔性电缆，其特征在于：所述控制线芯的结构由内到外依次为控制线芯端、控制线芯第一阻水层、控制线芯第二阻水层；所述控制线芯端包括控制线芯导体与第二绝缘层，所述控制线芯端的数量为4个；所述控制线芯中控制线芯端与控制线芯端的间隙处设置有第二填充物。

7.根据权利要求6所述一种防水柔性电缆，其特征在于：所述控制线芯导体为第5类镀锡软铜导体，由多股镀锡铜丝绞合而成；所述控制线芯还包括第二绞合线和阻水粉或阻水纱，所述第二绞合线与第5类镀锡软铜导体一起束绞构成控制线芯导体，绞合过程中加入有阻水粉或阻水纱，所述第二绞合线为芳纶丝。

8.根据权利要求6或7所述一种防水柔性电缆，其特征在于：所述缆芯中线芯与线芯的间隙处设置有第一填充物；所述第一填充物、第二填充物均为阻水绳；所述第一绝缘层、第二绝缘层均为一层乙丙橡胶层；所述动力线芯第一阻水层、控制线芯第一阻水层均为单面绝缘阻水带；所述动力线芯第二阻水层、控制线芯第二阻水层均为聚乙烯护套层。

9.根据权利要求2或3所述一种防水柔性电缆，其特征在于：所述包带为聚酯带，所述屏蔽层为编织屏蔽层，所述编织屏蔽层为裸铜丝编织屏蔽而成，编织密度≥85％；所述第一防水层为双面阻水带，所述第二防水层为一层纵包的铝塑复合带；所述第三防水层为一层HDPE护套；所述护套为尼龙12护套。

10.根据权利要求1或2或5或6或7所述一种防水柔性电缆，其特征在于：所述动力线芯的数量为3，所述控制线芯的数量为1，两种所述线芯对称设置。