CN102930925A - 一种低成本耐强辐射低噪音电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低成本耐强辐射低噪音电缆，包括至少一对各自独立分相屏蔽绝缘芯线，所述分相屏蔽绝缘芯线包括铜导体和依次包裹在所述铜导体外的半导电聚砜内屏蔽层、聚砜绝缘层、半导电聚砜外屏蔽层、分相屏蔽层；所述分相屏蔽绝缘芯线均包裹在一总屏蔽层内，所述总屏蔽层外还包裹有聚砜外护层。本发明解决了现有技术中低噪音电缆不具备低成本耐强辐射特性的问题，通过材料选用、线缆结构及合适的工艺设计解决了低噪音线缆低成本耐强辐射的关键技术，提供一种适用于强辐射环境下信号测量的低成本低噪音线缆。
Description
技术领域
本发明涉及了一种低噪音电缆，尤其是一种低成本耐强辐射低噪音电缆。
背景技术
在弯曲、振动、冲击、温度变化等外界因素作用下，电缆本身将产生一定量的静电信号（或称电缆结构噪音），通常将电缆结构噪音小于5mV的电缆称之为低噪音电缆。在工业测控、医学、国防等多个领域的微小信号测量均需用到低噪音电缆。目前较常见的低噪音电缆有聚乙烯绝缘低噪音电缆、F46绝缘低噪音电缆、低电容低噪音电缆等。
而随着对气候变化、多变的化石燃料价格以及能源供应安全方面的担心，许多国家都对发展核能产生兴趣，未来几十年全球新建核电站数量仍将稳步增加，以缓解全球能源供求紧张和减排二氧化碳缓解全球变暖。核电1E级K1类电缆要求至少40年工作寿命，长期工作温度90℃，累计耐辐照剂量2.5×105Gy。虽然目前已经有这类能够符合上述要求的耐强辐射低噪音电缆，但因其选材的问题，生产成本较高，不利于批量生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低成本耐强辐射低噪音电缆，通过结构和材质的选择，能以较低的经济成本提供一种低成本耐强辐射低噪音电缆，使其能在最大累计辐射剂量1×106Gy的环境下，电缆本身产生的噪音满足要求。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种低成本耐强辐射低噪音电缆，包括至少一对各自独立分相屏蔽绝缘芯线，所述分相屏蔽绝缘芯线包括铜导体和依次包裹在所述铜导体外的半导电聚砜内屏蔽层、聚砜绝缘层、半导电聚砜外屏蔽层、分相屏蔽层；所述分相屏蔽绝缘芯线均包裹在一总屏蔽层内，所述总屏蔽层外还包裹有聚砜外护层。
前述的一种低成本耐强辐射低噪音电缆，其特征在于：所述铜导体为镀镍单股铜导体或镀镍多股绞合铜导体。
前述的一种低成本耐强辐射低噪音电缆，其特征在于：所述铜导体为镀银单股铜导体或镀银多股绞合铜导体。
前述的一种低成本耐强辐射低噪音电缆，其特征在于：所述半导电内屏蔽层和半导电外屏蔽层为绕包型或挤出型半导电聚砜材质。
前述的一种低成本耐强辐射低噪音电缆，其特征在于：所述绝缘层和外护层为挤出型聚砜材质。
前述的一种低成本耐强辐射低噪音电缆，其特征在于：所述分相屏蔽层由镀镍或镀银铜导体编织而成，编织密度大于80%，所述镀镍或镀银铜导体的直径为0.08mm-0.2mm。
前述的一种低成本耐强辐射低噪音电缆，其特征在于：所述总屏蔽层由镀镍或镀银铜导体编织而成，编织密度大于80%，所述镀镍或镀银铜导体的直径为0.08mm-0.2mm。
前述的一种低成本耐强辐射低噪音电缆，其特征在于：所述半导电聚砜内屏蔽层、聚砜绝缘层、半导电聚砜外屏蔽层的厚度均为0.2mm-1.5mm。
本发明的有益效果是：通过采用至少一对各自独立分相屏蔽绝缘芯线，其中导体为镀镍或镀银的单股或多股绞合铜导体，绕包型或挤出型半导电聚砜内、外屏蔽层，挤出型聚砜绝缘层，以及镀镍或镀银铜导体编织分相、总屏蔽层，挤出型聚砜外护层等特定结构及材质，使本发明的电缆具有如下优势：
1、大幅降低了电缆成本：采用聚砜材料生产的一种低成本耐强辐射低噪音电缆，其耐强辐射性能（最大累计辐照剂量）仅略低于采用价格较昂贵的聚醚醚酮材料产生的同规格耐强辐射低噪音电缆，但均能满足耐强辐射的要求，由于聚砜的材料成本仅为聚醚醚酮材料成本的四分之一，故采用聚砜产生的一种低成本耐强辐射低噪音电缆既满足了耐强辐射性能的要求，又极大地降低了成本；
2、长期额定工作温度范围为：-60～150℃；
3、优异的耐辐照性能，累计辐照剂量(γ辐照）达1×106Gy时仍能保持良好的绝缘性能和机械性能，远远高于目前1E级K1类核电缆标准规定的要求的2.5×105Gy；
4、150℃及以下温度时，电缆的结构噪音≤5mV；
5、优良的耐水解性，可以在高温和高压水蒸气或水环境下连续使用仍然保持良好的性能。
6、优异的耐酸、耐碱、耐化学腐蚀性能。
7、电缆具有至少40年以上的工作寿命。
附图说明
图1是本发明一种低成本耐强辐射低噪音电缆的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种低成本耐强辐射低噪音电缆，包括至少一对各自独立分相屏蔽绝缘芯线，分相屏蔽绝缘芯线包括铜导体1和依次包裹在铜导体1外的半导电聚砜内屏蔽层2、聚砜绝缘层3、半导电聚砜外屏蔽层4、分相屏蔽层5；分相屏蔽绝缘芯线均包裹在一总屏蔽层6内，总屏蔽层6外还包裹有聚砜外护层7，利用聚砜材料价格低廉耐辐照性能优异等，从而实现了电缆具有低经济成本、耐强辐射、低噪音的特性。
铜导体1为镀镍单股铜导体或镀镍多股绞合铜导体，同时铜导体1还可以是镀银单股铜导体或镀银多股绞合铜导体，保证了整个电缆具有相应的柔软度及圆整性。
半导电聚砜内屏蔽层2和半导电聚砜外屏蔽层4为绕包型或挤出型，绝缘层3为挤出型聚砜材质，且厚度均为0.2mm-1.5mm，保证了电缆结构稳定，并将电缆本身产生的静电信号（亦可称为电缆结构噪音）降到最低。采用绕包型或挤出型的屏蔽结构可降低电缆生产工艺的难度，同时兼具优良的抗辐射性与降低电缆本身噪音的效果。
外护层7为挤出型聚砜材质，提高电缆的耐辐射防护性能及电缆生产时工艺的易控性。
分相屏蔽层5由镀镍或镀银铜导体编织而成，编织密度大于80%，所述镀镍或镀银铜导体的直径为0.08mm-0.2mm，总屏蔽层6由镀镍或镀银铜导体编织而成，编织密度大于80%，所述镀镍或镀银铜导体的直径为0.08mm-0.2mm，即可屏蔽外界对电缆所检测到微弱信号的干扰，亦可提高电缆的柔软度同时还能减小电缆外径、降低电缆成本。总屏蔽层6与各分相屏蔽层5紧密接触，使用时接地，确保了金属屏蔽的可靠性，并屏蔽了外界信号对电缆本身的干扰，确保了电缆低噪音特性。
综上所述，本发明提供的一种低成本耐强辐射低噪音电缆，通过材料选用、线缆结构及合适的工艺设计解决线缆低成本、耐辐照和低噪音特性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界。
Claims (8)
1.一种低成本耐强辐射低噪音电缆，其特征在于：包括至少一对各自独立分相屏蔽绝缘芯线，所述分相屏蔽绝缘芯线包括铜导体（1）和依次包裹在所述铜导体（1）外的半导电聚砜内屏蔽层（2）、聚砜绝缘层（3）、半导电聚砜外屏蔽层（4）、分相屏蔽层（5）；所述分相屏蔽绝缘芯线均包裹在一总屏蔽层（6）内，所述总屏蔽层（6）外还包裹有聚砜外护层（7）。
2.根据权利要求1所述的一种低成本耐强辐射低噪音电缆，其特征在于：所述铜导体（1）为镀镍单股铜导体或镀镍多股绞合铜导体。
3.根据权利要求1所述的一种低成本耐强辐射低噪音电缆，其特征在于：所述铜导体（1）为镀银单股铜导体或镀银多股绞合铜导体。
4.根据权利要求2或3所述的一种低成本耐强辐射低噪音电缆，其特征在于：所述半导电内屏蔽层（2）和半导电外屏蔽层（4）为绕包型或挤出型半导电聚砜材质。
5.根据权利要求4所述的一种低成本耐强辐射低噪音电缆，其特征在于：所述绝缘层（3）和外护层（7）为挤出型聚砜材质。
6.根据权利要求5所述的一种低成本耐强辐射低噪音电缆，其特征在于：所述分相屏蔽层（5）由镀镍或镀银铜导体编织而成，编织密度大于80%，所述镀镍或镀银铜导体的直径为0.08mm-0.2mm。
7.根据权利要求6所述的一种低成本耐强辐射低噪音电缆，其特征在于：所述总屏蔽层（6）由镀镍或镀银铜导体编织而成，编织密度大于80%，所述镀镍或镀银铜导体的直径为0.08mm-0.2mm。
8.根据权利要求7所述的一种低成本耐强辐射低噪音电缆，其特征在于：所述半导电聚砜内屏蔽层（2）、聚砜绝缘层（3）、半导电聚砜外屏蔽层（4）的厚度均为0.2mm-1.5mm。
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