[发明专利]耐高温电缆

说明书

技术领域

本发明涉及电缆设备领域，尤其涉及一种耐高温电缆。

背景技术

电缆的工作环境十分多变，在现场实际工作中经常遇到布置在高温，例如环境温度达250℃以上高温区域内的电缆。在这种高温的工作环境下，普通的电缆由于无法承受工作温度而受损或者性能下降，导致信号或者电力传输故障，引起主体设备的故障跳闸、停运、甚至损坏，对于主体设备的安全使用存在极大隐患。而正常运行中该高温区域内无法进入，给检修维护工作带来了极大难度。上述情况对电力设备的安全、经济均带来极大危害。

目前常用的耐高温电缆一般采用高温塑料绝缘材料组合护套，耐温200℃左右，且存在使用寿命短、导电率低、抗氧化性能差、电气点接触易腐蚀，易老化等缺点，无法满足使用要求。

发明内容

本发明旨在提出一种耐高温电缆，利用云母和石墨等耐高温材料来提高电缆的耐热性能。

根据本发明的一实施例，提出一种耐高温电缆，包括：

金属缆芯；

第一缠绕带，第一缠绕带螺旋缠绕在金属缆芯上形成第一包覆层，第一缠绕带为包含云母颗粒的有机硅带；

第二缠绕带，第二缠绕带缠绕在第一缠绕带外形成第二包覆层，第二缠绕带为包含各向异性的石墨颗粒的碳纤维带；

外套，包裹在第二缠绕带外，外套为聚合物。

在一个实施例中，金属缆芯为铜缆芯、铝缆芯或者包覆有铜包层的铝缆芯。

在一个实施例中，第二缠绕带通过经碳化的胶粘剂将各向异性的石墨颗粒粘结到碳纤维带上。

在一个实施例中，各向异性的石墨颗粒是经压实的石墨颗粒，压实密度为0.35～0.4g/cm³。各向异性的石墨颗粒的直径为100～150μm。各向异性的石墨颗粒是扁平石墨颗粒。

采用本发明的方案，在金属缆芯的外围增加两层耐高温层，分别由含云母的有机硅带和含石墨颗粒的碳纤维带构成，利用云母和石墨的耐高温性能大幅度提升电缆的耐高温能力。

附图说明

图1揭示了根据本发明的一实施例的耐高温电缆的结构图。

图2揭示了根据本发明的一实施例的耐高温电缆的剖面结构图。

具体实施方式

本发明旨在开发一种具备下述性能要求的耐高温电缆：

耐高温性：长期工作耐温400℃；极限高温500℃；不易老化。

物理特性：紧密包裹、柔软、易弯曲；防腐蚀；抗氧化；不可燃(离火自熄)。

常规参数：导电率、绝缘耐压至少等同于常规信号、控制线缆。

参考图1和图2所示，本发明的耐高温电缆具有如下的结构。

该耐高温电缆100的中心部分是金属缆芯102。金属缆芯102为铜缆芯、铝缆芯或者包覆有铜包层的铝缆芯。在金属缆芯102的外侧包裹有第一包覆层104。第一包覆层由第一缠绕带螺旋缠绕在金属缆芯102上形成。第一缠绕带为包含云母颗粒的有机硅带。云母是一种耐高温材料并且具有很好的阻燃特性。将云母颗粒混合入有机硅带中，利用有机硅带的弹性，就能形成具备良好物理特性和耐高温特性的包覆层。在第一包覆层104外是第二包覆层106。第二包覆层106由第二缠绕带缠绕在第一包覆层104外形成。第二缠绕带为包含各向异性的石墨颗粒的碳纤维带。在一个实施例中，各向异性的石墨颗粒是经压实的石墨颗粒，压实密度为0.35～0.4g/cm³。石墨颗粒的直径在100～150μm之间，为扁平的石墨颗粒。通过经碳化的胶粘剂将该石墨颗粒粘结到碳纤维带上，形成第二缠绕带。第二缠绕带缠绕形成第二包覆层106。石墨同样是一种有效的乃高温及阻燃材料，能有效提升电缆的耐高温性能。在第二缠绕带形成的第二包覆层106外是外套108，外套108为聚合物。外套108主要起到防水、绝缘的作用。

该耐高温电缆100可以通过如下的工序制造：

首先制备金属缆芯。之后制备掺入云母的有机硅带。将有机硅带缠绕在金属缆芯上。之后制备石墨颗粒，对石墨颗粒进行压实至0.35～0.4g/cm³，筛选直径在100～150μm之间、扁平的石墨颗粒，利用经碳化的胶粘剂将该石墨颗粒粘结到碳纤维带上。将粘结有石墨颗粒的碳纤维带缠绕在有机硅带上。最后套上聚合物外套，得到耐高温电缆。

采用本发明的方案，在金属缆芯的外围增加两层耐高温层，分别由含云母的有机硅带和含石墨颗粒的碳纤维带构成，利用云母和石墨的耐高温性能大幅度提升电缆的耐高温能力。