CN108109758A - 一种具有警示功能的电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有警示功能的电缆，包括第一绝缘层、第二绝缘层、导线、支架，所述导线的外表面包裹有橡胶气囊，导线设有三根，导线成品字型排列，所述导线安装在支架内，支架焊接在圆筒上，圆筒内安装有弹簧，支架由内向外依次设有金属铠甲层、第二绝缘层、第一绝缘层，所述第一绝缘层与第二绝缘层之间的空腔内填充有黄色荧光粉，第一绝缘层的表面粘结有电流方向标。本发明设计合理；橡胶气囊能根据导线的大小进行改变，弹簧能对电缆进行缓冲防止挤压力对其造成损坏，黄色荧光粉能在第一绝缘层破损后对人员进行及时提醒。

Description

一种具有警示功能的电缆
技术领域
本发明涉及电力领域，尤其涉及一种具有警示功能的电缆。
背景技术
在城镇化建设中电力输送在其有着重要的作用，电能作为一种清洁能源在人们生产、生活中的应用越来越重要，电缆作为电力的输送工具有着重要的作用，现有的电缆外表面发生破损后不易察觉，且在受到挤压时会发生损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有警示功能的电缆，以解决上述技术问题。
为实现上述目的本发明采用以下技术方案：
一种具有警示功能的电缆，包括第一绝缘层、第二绝缘层、导线、支架，所述导线的外表面包裹有橡胶气囊，导线设有三根，导线成品字型排列，所述支架焊接在圆筒上，圆筒内安装有弹簧，导线安装在由支架及圆筒组成的空间内，支架由内向外依次设有金属铠甲层、第二绝缘层、第一绝缘层，所述第一绝缘层与第二绝缘层之间的空腔内填充有黄色荧光粉，第一绝缘层的表面粘结有电流方向标。
优选的，所述支架及圆筒均采用弹性塑料制成。
优选的，所述黄色荧光粉采用加压的方式进行填充，且黄色荧光粉的前后两端均设有阻挡膜。
优选的，所述电流方向标采用粘性胶进行粘结，且电流方向标能进行方向的转变。
优选的，所述第一绝缘层及第二绝缘层均采用交联聚乙烯材料制成。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明设计合理；弹簧能对电缆进行缓冲，防止挤压力对电缆造成损坏；电流方向标能对电流的方向进行标识；若第一绝缘层发生破损，第一绝缘层与第二绝缘层之间的空腔内的黄色荧光粉散落能对人员进行及时提醒；橡胶气囊能根据导线的大小改变橡胶气囊的大小。
附图说明
图1为本发明具有警示功能的电缆示意图。
图2为本发明具有警示功能的电缆的剖视图。
图中：1、电流方向标，2、黄色荧光粉，3、金属铠甲层，4、圆筒，5、第一绝缘层，6、第二绝缘层，7、支架，8、弹簧，9、导线，10、橡胶气囊。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细阐述。
如图1-2所示，一种具有警示功能的电缆，包括第一绝缘层5、第二绝缘层6、导线9、支架7，所述导线9的外表面包裹有橡胶气囊10，导线9设有三根，导线9成品字型排列，所述支架7焊接在圆筒4上，圆筒4内安装有弹簧8，导线9安装在由支架7及圆筒4组成的空间内，支架及圆筒均采用弹性塑料制成，支架7由内向外依次设有金属铠甲层3、第二绝缘层6、第一绝缘层5，金属铠甲层的内侧设有填充物，所述第一绝缘层5与第二绝缘层6之间的空腔内填充有黄色荧光粉2，黄色荧光粉采用加压的方式进行填充，且黄色荧光粉的前后两端均设有阻挡膜，第一绝缘层5的表面粘结有电流方向标1，电流方向标采用粘性胶进行粘结，且电流方向标能进行方向的转变。
本发明工作原理：当电缆受到挤压时，支架7及圆筒4均发生形变，圆筒4内的弹簧8能对电缆进行缓冲，防止挤压力对电缆造成损坏；电流方向标1能对电流的方向进行标识；若第一绝缘层5发生破损，第一绝缘层5与第二绝缘层6之间的空腔内的黄色荧光粉2散落能对人员进行及时提醒；橡胶气囊10能根据导线9的大小改变橡胶气囊10的大小，从而将导线9紧密包裹。
第一绝缘层及第二绝缘层均采用抗拉伸电缆绝缘材料制成，采用交联固化的双键封端嵌段聚合物为主料，价格低廉，具有很好的耐老化性，抗拉伸性能好，而且在原料中添加了聚苯乙烯，可以增强橡胶绝缘层的内部结合力，有效提高绝缘层材料的抗拉伸、耐高温、金属粘结性和力学性能等；对苯二甲酸破坏了不饱和树脂弹性体中的氢键,并且不饱和树脂弹性体中的羟基与对苯二甲酸中的α—H形成了新的氢键, 增强了不饱和树脂弹性体和对苯二甲酸之间的结合力,使两者具有很好的相容性,提高了电缆绝缘材料的抗拉伸性、热稳定性和绝缘性。具体制备方法如下：
实施例1
一种抗拉伸电缆绝缘层的制备方法，该方法包括以下步骤：
步骤1、称取10份双键封端嵌段聚合物、2.5份氨丙基三乙氧基硅烷、5份对苯二甲酸和
1.2份聚乙烯毗咯烷酮，搅拌均匀1.5h，得到混合料；
步骤2、将8.5份聚苯乙烯投入密炼机中塑炼4分钟，然后加入3.0份纳米白炭黑、0.5份椰油酸二乙醇酰胺和0.3份防老剂RD，捏合7分钟，卸料，冷却到40℃以下投入开炼机中；
步骤3、将步骤1得到的混合料加入到开炼机中，混炼均匀后转移至双螺杆挤出机中挤出，用真空平板硫化机加热物料至155℃，然后把压制后的材料放入模腔中，合模进行硫化110秒后取出制品，去除边料，即得抗拉伸电缆绝缘材料。
所述的双键封端嵌段聚合物制备方法如下：
步骤1、1L的玻璃反应釜在80℃下真空干燥,在氮气保护下将200g数均分子量为2000的聚乙二醇,升温至120℃下抽真空干燥2h，加入300g混旋丙交酯到反应釜中，在120℃
下继续真空干燥1h；
步骤2、向上述反应釜中加入0.5g辛酸亚锡,将温度提高到150℃,并在氮气保护下反应3h，加入0.5g阻聚剂4-甲氧基苯酚,均匀搅拌30min后，滴加31g甲基丙烯酰氧乙基异氰酸酯,得到数均分子量约为5000的初级聚合物；
步骤3、将20g的初级聚合物溶解于1kg乙酸乙酯中,加入2.0g光引发剂I2959制成混合溶液，采用超声雾化技术喷涂制备初级涂层，随后采用紫外光辐照（辐照光强度50Mw/cm2，辐照时间10min）将涂层交联固化得双键封端嵌段聚合物。
实施例2
步骤1、称取5份双键封端嵌段聚合物、2.5份氨丙基三乙氧基硅烷、5份对苯二甲酸和
1.2份聚乙烯毗咯烷酮，搅拌均匀1.5h，得到混合料；其余制备和实施例1相同。
实施例3
步骤1、称取1份双键封端嵌段聚合物、2.5份氨丙基三乙氧基硅烷、5份对苯二甲酸和
1.2份聚乙烯毗咯烷酮，搅拌均匀1.5h，得到混合料；其余制备和实施例1相同。
实施例4
步骤1、称取10份双键封端嵌段聚合物、5.0份氨丙基三乙氧基硅烷、5份对苯二甲酸和
1.2份聚乙烯毗咯烷酮，搅拌均匀1.5h，得到混合料；其余制备和实施例1相同。
实施例5
步骤1、称取10份双键封端嵌段聚合物、1.0份氨丙基三乙氧基硅烷、5份对苯二甲酸和
1.2份聚乙烯毗咯烷酮，搅拌均匀1.5h，得到混合料；其余制备和实施例1相同。
实施例6
步骤1、称取10份双键封端嵌段聚合物、0.1份氨丙基三乙氧基硅烷、5份对苯二甲酸和
1.2份聚乙烯毗咯烷酮，搅拌均匀1.5h，得到混合料；其余制备和实施例1相同。
实施例7
步骤1、称取10份双键封端嵌段聚合物、2.5份氨丙基三乙氧基硅烷、1.0份对苯二甲酸和
1.2份聚乙烯毗咯烷酮，搅拌均匀1.5h，得到混合料；其余制备和实施例1相同。
实施例8
步骤1、称取10份双键封端嵌段聚合物、2.5份氨丙基三乙氧基硅烷、0.1份对苯二甲酸和
1.2份聚乙烯毗咯烷酮，搅拌均匀1.5h，得到混合料；其余制备和实施例1相同。
实施例9
步骤1、称取10份双键封端嵌段聚合物、5份MOF-199纳米材料、2.5份氨丙基三乙氧基硅烷、5份对苯二甲酸和
1.2份聚乙烯毗咯烷酮，搅拌均匀1.5h，得到混合料；其余制备和实施例1相同。
所述的MOF-199纳米材料制备方法如下：
步骤1、称取 250 mg 的 1, 3, 5-均苯甲酸加入到 40 m L的N，N-二甲基甲酰胺与乙醇的混和溶液中（体积比为 3∶1），同时将430mg乙酸铜C4H6CuO4·H2O溶解在20ml水中，得到混合液；
步骤2、将上述混合液搅拌均匀后加入0.25ml 三乙醇胺，将混合溶液搅拌3h后，将产物过滤，分别用去离子水和 DMF 洗涤5次，烘干，得到金属有机骨架材料MOF-199。
实施例10
步骤1、称取10份双键封端嵌段聚合物、2.5份氨丙基三乙氧基硅烷、5份对苯二甲酸和
0.1份聚乙烯毗咯烷酮，搅拌均匀1.5h，得到混合料；其余制备和实施例1相同。
对照例1
与实施例1不同点在于：电缆绝缘层制备的步骤1中，不再加入双键封端嵌段聚合物，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例2
与实施例1不同点在于：电缆绝缘层制备的步骤1中，不再加入氨丙基三乙氧基硅烷，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例3
与实施例1不同点在于：电缆绝缘层制备的步骤2中，用聚氯乙烯取代聚苯乙烯用量不变，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例4
与实施例1不同点在于：电缆绝缘层制备的步骤2中，不再加入聚苯乙烯，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例5
与实施例1不同点在于：电缆绝缘层制备的步骤2中，加入0.3份纳米白炭黑、0.5份椰油酸二乙醇酰胺和0.3份防老剂RD，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例6
与实施例1不同点在于：电缆绝缘层制备的步骤2中，加入15份纳米白炭黑、0.5份椰油酸二乙醇酰胺和0.3份防老剂RD，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例7
与实施例1不同点在于：双键封端嵌段聚合物制备的步骤2中，不再加入辛酸亚锡，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例8
与实施例1不同点在于：双键封端嵌段聚合物制备的步骤2中，加入5.0g辛酸亚锡，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例9
与实施例1不同点在于：双键封端嵌段聚合物制备的2中，在二氧化碳气体保护下反应3h，其余步骤与实施例1完全相同。
对照例10
与实施例1不同点在于：双键封端嵌段聚合物制备的2中，在硫化氢气体保护下反应3h，其余步骤与实施例1完全相同。
选取制备得到的绝缘材料分别进行性能检测，
拉伸性能：拉伸强度根据JIS K6251进行测定：
体积电阻率：按GB/15662-1995标准测定20℃下的电阻率。
测试结果
实验结果表明本发明提供的电缆绝缘层具有优异的抗拉伸效果，材料在标准测试条件下，抗拉伸强度越高，说明抗拉伸效果越好，反之，效果越差； 实施例1到实施例10，体积电阻率均超过了10.0x1014Ω.M，达到了绝缘材料的要求，分别改变纳米绝缘材料中各个原料组成的配比，对材料的抗拉伸性能均有不同程度的影响，在双键封端嵌段聚合物、氨丙基三乙氧基硅烷、对苯二甲酸、聚乙烯毗咯烷酮质量配比为10：2:4:1，其他配料用量固定时，抗拉伸效果最好；值得注意的是实施例9加入MOF-199纳米材料，抗拉伸效果明显提高，说明MOF-199纳米材料对填料结构的抗拉伸性能有更好的优化作用；对照例1至对照例2不再用双键封端嵌段聚合物和氨丙基三乙氧基硅烷，抗拉伸强度明显下降，说明两种组分的对绝缘层拉伸性能产生重要影响；对照例3至对照例4不再加入聚苯乙烯并用聚氯乙烯取代聚苯乙烯，效果依然不好；对照例5到对照例6改变纳米白炭黑的用量，效果也不好，说明纳米白炭黑对材料的复合强度有重要作用；对照例7和例8不再加入辛酸亚锡并改变其用量，抗拉伸效果明显降低，说明辛酸亚锡对双键封端嵌段聚合物改性影响很大；对照例9和例10，改变了反应保护气的成分，效果依然不好，说明氮气的保护对聚合物的合成反应很重要；因此使用本发明第一绝缘层5与第二绝缘层6采用的电缆绝缘层材料有良好的的抗拉伸效果。

Claims (5)

1.一种具有警示功能的电缆，包括第一绝缘层（5）、第二绝缘层（6）、导线（9）、支架（7），其特征在于，所述导线（9）的外表面包裹有橡胶气囊（10），导线（9）设有三根，导线（9）成品字型排列，所述支架（7）焊接在圆筒（4）上，圆筒（4）内安装有弹簧（8），导线（9）安装在由支架（7）及圆筒（4）组成的空间内，支架（7）由内向外依次设有金属铠甲层（3）、第二绝缘层（6）、第一绝缘层（5），所述第一绝缘层（5）与第二绝缘层（6）之间的空腔内填充有黄色荧光粉（2），第一绝缘层（5）的表面粘结有电流方向标（1）。
2.根据权利要求1所述的一种具有警示功能的电缆，其特征在于，所述支架（7）及圆筒（4）均采用弹性塑料制成。
3.根据权利要求1所述的一种具有警示功能的电缆，其特征在于，所述黄色荧光粉（2）采用加压的方式进行填充，且黄色荧光粉（2）的前后两端均设有阻挡膜。
4.根据权利要求1所述的一种具有警示功能的电缆，其特征在于，所述电流方向标（1）采用粘性胶进行粘结，且电流方向标（1）能进行方向的转变。
5.根据权利要求1所述的一种具有警示功能的电缆，其特征在于，所述第一绝缘层（5）及第二绝缘层（6）均采用抗拉伸电缆绝缘材料制成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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