CN114898937A - 一种复合多芯电缆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合多芯电缆及其制备方法，属于多芯电缆技术领域，复合多芯电缆包括电缆线、电缆接口，所述电缆接口设在所述电缆的端点，所述电缆线包括主包裹管、主线，所述主线有七条，七条主线之间填充有绝缘橡胶，七条主线的外侧包裹有抗干扰层，所述主包裹管固定包裹在抗干扰层的外侧，所述主线包括支线、副包裹管，所述支线有七条，每条支线外侧均包裹有屏蔽薄膜，所述副包裹管包裹在七条支线的外侧，所述支线的截面外侧设有六个弧形瓣，相对市面上的多芯电缆，本发明的电缆支线截面具有六个弧形瓣，相比同等规格的圆形截面导体，本发明的耗材更低、电阻更小，通过电流更大、传输效率更高。
Description
技术领域
本发明涉及多芯电缆技术领域，具体是涉及一种复合多芯电缆及其制备方法。
背景技术
多芯电缆是指有一根以上绝缘线芯的电缆。电缆在电子产品以及电子***中都扮演着重要的角色，是连接电子产品各个功能的关键环节，广泛运用于航天航空以及海上战舰等领域。
电缆在电子产品以及电子***中都扮演着重要的角色，是连接电子产品各个功能的关键环节，广泛运用于航天航空以及海上战舰等领域，存在在各种不同的环境中，所以电缆的性能稳定成为了制作以及焊接电缆的最主要考虑因素，这主要是由于在制作的过程中不完善或在焊接的过程中接触不良以及焊接质量不高都会对整个电子***产生极大的影响，电缆的制作以及焊接质量不达标，就会威胁整个***的运行安全，所以在制作与焊接的过程中一定要严格的按照要求进行，从而保证电缆的性能稳定，促进***功能的实现，主要对多芯电缆的制作过程以及应注意的事项进行分析，并提出了一些有效的解决办法。
当导体中有交流电或者交变电磁场时，导体内部的电流分布不均匀，电流集中在导体的“皮肤”部分，也就是说电流集中在导体外表的薄层，越靠近导体表面，电流密度越大，导体内部实际上电流较小。结果使导体的电阻增加，使它的损耗功率也增加。这一现象称为趋肤效应。单芯的电缆在交流电或者交变电磁场时，趋肤效应明显，线路损耗增加。
现有的多芯电缆，其导体部分截面为圆形，虽然相比单芯电缆的电阻更小，传递效率更高，但电阻仍然存在，在长距离传输中电能损耗依旧不容小觑，电缆与电缆之间的对接不够高效。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种复合多芯电缆及其制备方法。
本发明的技术方案是：一种复合多芯电缆，包括电缆线、电缆接口，所述电缆接口设在所述电缆的端点，所述电缆线包括主包裹管、主线，所述主线有七条，七条主线之间填充有绝缘橡胶，七条主线的外侧包裹有抗干扰层，所述主包裹管固定包裹在抗干扰层的外侧，所述主线包括支线、副包裹管，所述支线有七条，每条支线外侧均包裹有屏蔽薄膜，所述副包裹管包裹在七条支线的外侧，所述支线的截面外侧设有六个弧形瓣；
所述电缆接口包括连接环、夹紧环一、夹紧环二、夹紧环三，所述连接环内设有七组连接孔，每组连接孔有七个小孔、所述小孔内卡接有连接扣，所述连接扣的两端设有用于缠绕支线的绕线柱，连接扣中间设有两个穿线孔，所述夹紧环一与所述夹紧环二内侧均设有橡胶圈，所述夹紧环一和夹紧环二的外侧内壁设有倒刺，所述夹紧环一与夹紧环二内侧外壁通过螺纹与所述夹紧环三连接。
进一步地，上述一种复合多芯电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、支线拉槽：
通过拉槽机将电线的圆形截面改变成六瓣型截面，拉槽机拉线速度为55m/min；得到支线；
S2、制备主线：
将屏蔽薄膜缠绕在步骤S1中得到的支线外侧，再将七条支线汇总成股线，对股线外侧涂抹滑石粉，然后将股线引导至副包裹管中，对股线外侧进行加热使副包裹管收缩，得到主线；
S3、制备多芯电缆：
将七条主线穿过定位装置后拉直进入橡胶挤出机中，使橡胶材料填充再各主线之间形成缆线，再将缆线引导至水池进行冷却，冷却后的线缆进行烘干，再对烘干后的缆线外侧包裹抗干扰层，对包裹完干扰层的缆线外侧涂抹滑石粉后，引导至橡胶挤出机中，使橡胶包裹在抗干扰层外侧形成主包裹管，再对缆线进行冷却，得到多芯电缆；
S4、加工电缆接口：
通过机加工将柱形材料加工成连接环、夹紧环一、夹紧环二、夹紧环三，夹紧环一和夹紧环二外壁螺纹深度从内侧至外侧由深变浅，且夹紧环一和夹紧环二的螺纹方向相反，在夹紧环一和夹紧环二内侧粘结橡胶圈，夹紧环三内壁两侧螺纹方向相反，最后将电缆接口安装至步骤S3得到的多芯电缆端点，得到复合多芯电缆。
进一步地，所述拉槽机包括拉线轮、放线轮、拉线槽、基座，所述拉线轮和所述放线轮分别转动连接在所述基座的两侧，所述拉线轮的后端传动连接有拉线电机，所述拉线电机的底部与基座固定连接，所述拉线槽固定连接在基座中部，通过拉线槽形成弧形瓣，增强导体的趋肤效应，降低导体的电阻，能高效传递电能。
进一步地，所述定位装置包括定位座、定位环，所述定位环固定连接在所述定位座的上方，所述定位环内设有七个定位孔，通过定位装置固定主线之间的间距，避免主线之间接触。
进一步地，所述屏蔽薄膜通过碳纤维、银纳米线、纤维素按照质量比1：5：2在真空和磁场磁场取向条件下自组装堆叠成膜，再通过电刷镀复合电沉积为薄膜进行镀上金属层，最终得到屏蔽薄膜，能有效屏蔽支线之间的电磁干扰。
进一步地，所述抗干扰层的材料由以下重量份的成分组成：45-50份吸波粉、15-20份脂环族环氧树脂、7-9份醚化氨基树脂、5-10份粉煤灰空心微珠、8-12份乙醇、0.1-0.5份散剂、3-5份氧化铝微粉，能有效抵抗外界电磁场对线缆的干扰。
进一步地，所述步骤S2中副包裹管的加热温度为90-100℃，这个温度区间副包裹管收缩性好。
进一步地，所述步骤S3中，水池的水冷温都为5-10度，冷却时长为1-2min，冷却速度快且冷却效率高。
进一步地，所述线缆外侧主包裹管的冷却方式采用风冷，风冷温度为3-5℃，风冷至主包裹管温度≤50℃后进行自然冷却，采用这种冷却方式更节能，冷却效率高。
进一步地，所述橡胶挤出机的挤出速度为4-6m/min，在这个挤出速度下，挤出材料均匀，挤出后成型好。
本发明的有益效果是：
(1)相对市面上的多芯电缆，本发明的电缆支线截面具有六个弧形瓣，相比同等规格的圆形截面导体，本发明的耗材更低、电阻更小，通过电流更大、传输效率更高。
(2)本发明的复合多芯电缆通过电缆接口更容易对接，电缆接口处相比市面上的接口装置，本发明的电缆接口电阻更小，本发明的电缆支线与支线之间的电磁干扰较低，电缆抗外界电磁干扰的能力更强。
附图说明
图1是本发明电缆的截面图。
图2是本发明主线的截面图。
图3是本发明电缆接口的结构示意图。
图4是本发明连接环的截面图。
图5是本发明连接扣与连接环的连接示意图。
图6是本发明拉槽机的结构示意图。
图7是本发明拉线槽的立体图。
图8是本发明定位装置的结构示意图。
其中，1-电缆线、2-电缆接口、11-主包裹管、12-屏蔽薄膜、13-主线、14-抗干扰层、131-绝缘橡胶、132-支线、133-副包裹管、134-弧形瓣、21-连接环、22-夹紧环一、23-夹紧环二、24-夹紧环三、25-连接孔、251小孔、26-连接扣、261-穿线孔、27-橡胶圈、28-倒刺、29-绕线柱、31-拉线轮、32-放线轮、33-拉线槽、34-基座、35-拉线电机、41-定位座、42-定位环、43-定位孔。
具体实施方式
实施例1：
如图1-2所示，一种复合多芯电缆，包括电缆线1、电缆接口2，电缆接口2设在电缆的端点，电缆线1包括主包裹管11、主线13，主线13有七条，七条主线13之间填充有绝缘橡胶131，七条主线13的外侧包裹有抗干扰层14，主包裹管11固定包裹在抗干扰层14的外侧，主线13包括支线132、副包裹管133，支线132有七条，每条支线132外侧均包裹有屏蔽薄膜12，副包裹管133包裹在七条支线132的外侧，支线132的截面外侧设有六个弧形瓣134；
如图3-5所示，电缆接口2包括连接环21、夹紧环一22、夹紧环二23、夹紧环三24，连接环21内设有七组连接孔25，每组连接孔25有七个小孔251、小孔251内卡接有连接扣26，连接扣26的两端设有用于缠绕支线132的绕线柱29，连接扣26中间设有两个穿线孔261，夹紧环一22与夹紧环二23内侧均设有橡胶圈27，夹紧环一22和夹紧环二23的外侧内壁设有倒刺28，夹紧环一22与夹紧环二23内侧外壁通过螺纹与夹紧环三24连接。
实施例2
本实施例记载的是一种复合多芯电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、支线132拉槽：
通过拉槽机将电线的圆形截面改变成六瓣型截面，拉槽机拉线速度为50m/min；得到支线132；
S2、制备主线13：
将屏蔽薄膜12缠绕在步骤S1中得到的支线132外侧，再将七条支线132汇总成股线，对股线外侧涂抹滑石粉，然后将股线引导至副包裹管133中，对股线外侧进行加热使副包裹管133收缩，得到主线13；
S3、制备多芯电缆：
将七条主线13穿过定位装置后拉直进入橡胶挤出机中，使橡胶材料填充再各主线13之间形成缆线，再将缆线引导至水池进行冷却，冷却后的线缆进行烘干，再对烘干后的缆线外侧包裹抗干扰层14，对包裹完干扰层的缆线外侧涂抹滑石粉后，引导至橡胶挤出机中，使橡胶包裹在抗干扰层14外侧形成主包裹管11，再对缆线进行冷却，得到多芯电缆；
S4、加工电缆接口：
通过机加工将柱形材料加工成连接环21、夹紧环一22、夹紧环二23、夹紧环三24，夹紧环一22和夹紧环二23外壁螺纹深度从内侧至外侧由深变浅，且夹紧环一22和夹紧环二23的螺纹方向相反，在夹紧环一22和夹紧环二23内侧粘结橡胶圈，夹紧环三24内壁两侧螺纹方向相反，最后将电缆接口2安装至步骤S3得到的多芯电缆端点，得到复合多芯电缆。
如图6-7所示，拉槽机包括拉线轮31、放线轮32、拉线槽33、基座34，拉线轮31和放线轮32分别转动连接在基座34的两侧，拉线轮31的后端传动连接有拉线电机35，拉线电机35的底部与基座34固定连接，拉线槽33固定连接在基座34中部，通过拉线槽33形成弧形瓣134，增强导体的趋肤效应，降低导体的电阻，能高效传递电能。
如图8所示，定位装置包括定位座41、定位环42，定位环42固定连接在定位座41的上方，定位环42内设有七个定位孔43，通过定位装置固定主线13之间的间距，避免主线13之间接触。
屏蔽薄膜12通过碳纤维、银纳米线、纤维素按照质量比1：5：2在真空和磁场磁场取向条件下自组装堆叠成膜，再通过电刷镀复合电沉积为薄膜进行镀上金属层，最终得到屏蔽薄膜12，能有效屏蔽支线132之间的电磁干扰。
抗干扰层14的材料由以下重量份的成分组成：45份吸波粉、15份脂环族环氧树脂、7份醚化氨基树脂、5份粉煤灰空心微珠、8份乙醇、0.1份散剂、3份氧化铝微粉，能有效抵抗外界电磁场对线缆的干扰。
步骤S2中副包裹管133的加热温度为90℃，这个温度区间副包裹管133收缩性好。
步骤S3中，水池的水冷温都为5度，冷却时长为1min，冷却速度快且冷却效率高。
线缆外侧主包裹管11的冷却方式采用风冷，风冷温度为3℃，风冷至主包裹管11温度为50℃后进行自然冷却，采用这种冷却方式更节能，冷却效率高。
橡胶挤出机的挤出速度为4m/min，在这个挤出速度下，挤出材料均匀，挤出后成型好。
实施例3：
本实施例记载的是一种复合多芯电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、支线132拉槽：
通过拉槽机将电线的圆形截面改变成六瓣型截面，拉槽机拉线速度为50-60m/min；得到支线132；
S2、制备主线13：
将屏蔽薄膜12缠绕在步骤S1中得到的支线132外侧，再将七条支线132汇总成股线，对股线外侧涂抹滑石粉，然后将股线引导至副包裹管133中，对股线外侧进行加热使副包裹管133收缩，得到主线13；
S3、制备多芯电缆：
将七条主线13穿过定位装置后拉直进入橡胶挤出机中，使橡胶材料填充再各主线13之间形成缆线，再将缆线引导至水池进行冷却，冷却后的线缆进行烘干，再对烘干后的缆线外侧包裹抗干扰层14，对包裹完干扰层的缆线外侧涂抹滑石粉后，引导至橡胶挤出机中，使橡胶包裹在抗干扰层14外侧形成主包裹管11，再对缆线进行冷却，得到多芯电缆；
S4、加工电缆接口：
通过机加工将柱形材料加工成连接环21、夹紧环一22、夹紧环二23、夹紧环三24，夹紧环一22和夹紧环二23外壁螺纹深度从内侧至外侧由深变浅，且夹紧环一22和夹紧环二23的螺纹方向相反，在夹紧环一22和夹紧环二23内侧粘结橡胶圈，夹紧环三24内壁两侧螺纹方向相反，最后将电缆接口2安装至步骤S3得到的多芯电缆端点，得到复合多芯电缆。
如图6-7所示，拉槽机包括拉线轮31、放线轮32、拉线槽33、基座34，拉线轮31和放线轮32分别转动连接在基座34的两侧，拉线轮31的后端传动连接有拉线电机35，拉线电机35的底部与基座34固定连接，拉线槽33固定连接在基座34中部，通过拉线槽33形成弧形瓣134，增强导体的趋肤效应，降低导体的电阻，能高效传递电能。
如图8所示，定位装置包括定位座41、定位环42，定位环42固定连接在定位座41的上方，定位环42内设有七个定位孔43，通过定位装置固定主线13之间的间距，避免主线13之间接触。
屏蔽薄膜12通过碳纤维、银纳米线、纤维素按照质量比1：5：2在真空和磁场磁场取向条件下自组装堆叠成膜，再通过电刷镀复合电沉积为薄膜进行镀上金属层，最终得到屏蔽薄膜12，能有效屏蔽支线132之间的电磁干扰。
抗干扰层14的材料由以下重量份的成分组成：48份吸波粉、18份脂环族环氧树脂、8份醚化氨基树脂、7份粉煤灰空心微珠、10份乙醇、0.3份散剂、4份氧化铝微粉，能有效抵抗外界电磁场对线缆的干扰。
步骤S2中副包裹管133的加热温度为95℃，这个温度区间副包裹管133收缩性好。
步骤S3中，水池的水冷温都为8度，冷却时长为1.5min，冷却速度快且冷却效率高。
线缆外侧主包裹管11的冷却方式采用风冷，风冷温度为4℃，风冷至主包裹管11温度40℃后进行自然冷却，采用这种冷却方式更节能，冷却效率高。
橡胶挤出机的挤出速度为5m/min，在这个挤出速度下，挤出材料均匀，挤出后成型好。
实施例4：
本实施例记载的是一种复合多芯电缆的制备方法，包括以下步骤：
S1、支线132拉槽：
通过拉槽机将电线的圆形截面改变成六瓣型截面，拉槽机拉线速度为50-60m/min；得到支线132；
S2、制备主线13：
将屏蔽薄膜12缠绕在步骤S1中得到的支线132外侧，再将七条支线132汇总成股线，对股线外侧涂抹滑石粉，然后将股线引导至副包裹管133中，对股线外侧进行加热使副包裹管133收缩，得到主线13；
S3、制备多芯电缆：
将七条主线13穿过定位装置后拉直进入橡胶挤出机中，使橡胶材料填充再各主线13之间形成缆线，再将缆线引导至水池进行冷却，冷却后的线缆进行烘干，再对烘干后的缆线外侧包裹抗干扰层14，对包裹完干扰层的缆线外侧涂抹滑石粉后，引导至橡胶挤出机中，使橡胶包裹在抗干扰层14外侧形成主包裹管11，再对缆线进行冷却，得到多芯电缆；
S4、加工电缆接口：
通过机加工将柱形材料加工成连接环21、夹紧环一22、夹紧环二23、夹紧环三24，夹紧环一22和夹紧环二23外壁螺纹深度从内侧至外侧由深变浅，且夹紧环一22和夹紧环二23的螺纹方向相反，在夹紧环一22和夹紧环二23内侧粘结橡胶圈，夹紧环三24内壁两侧螺纹方向相反，最后将电缆接口2安装至步骤S3得到的多芯电缆端点，得到复合多芯电缆。
如图6-7所示，拉槽机包括拉线轮31、放线轮32、拉线槽33、基座34，拉线轮31和放线轮32分别转动连接在基座34的两侧，拉线轮31的后端传动连接有拉线电机35，拉线电机35的底部与基座34固定连接，拉线槽33固定连接在基座34中部，通过拉线槽33形成弧形瓣134，增强导体的趋肤效应，降低导体的电阻，能高效传递电能。
如图8所示，定位装置包括定位座41、定位环42，定位环42固定连接在定位座41的上方，定位环42内设有七个定位孔43，通过定位装置固定主线13之间的间距，避免主线13之间接触。
屏蔽薄膜12通过碳纤维、银纳米线、纤维素按照质量比1：5：2在真空和磁场磁场取向条件下自组装堆叠成膜，再通过电刷镀复合电沉积为薄膜进行镀上金属层，最终得到屏蔽薄膜12，能有效屏蔽支线132之间的电磁干扰。
抗干扰层14的材料由以下重量份的成分组成：50份吸波粉、20份脂环族环氧树脂、9份醚化氨基树脂、10份粉煤灰空心微珠、12份乙醇、0.5份散剂、5份氧化铝微粉，能有效抵抗外界电磁场对线缆的干扰。
步骤S2中副包裹管133的加热温度为100℃，这个温度区间副包裹管133收缩性好。
步骤S3中，水池的水冷温都为10度，冷却时长为2min，冷却速度快且冷却效率高。
线缆外侧主包裹管11的冷却方式采用风冷，风冷温度为5℃，风冷至主包裹管11温度为30℃后进行自然冷却，采用这种冷却方式更节能，冷却效率高。
橡胶挤出机的挤出速度为6m/min，在这个挤出速度下，挤出材料均匀，挤出后成型好。
对比实施例2-实施例4，实施例4生产出来的线缆，扛电磁干扰能力最好，电能传递效率更高，生产效率最高，因此实施例4为最佳实施例。
Claims (10)
1.一种复合多芯电缆，其特征在于，包括电缆线(1)、电缆接口(2)，所述电缆接口(2)设在所述电缆的端点，所述电缆线(1)包括主包裹管(11)、主线(13)，所述主线(13)有七条，七条主线(13)之间填充有绝缘橡胶(131)，七条主线(13)的外侧包裹有抗干扰层(14)，所述主包裹管(11)固定包裹在抗干扰层(14)的外侧，所述主线(13)包括支线(132)、副包裹管(133)，所述支线(132)有七条，每条支线(132)外侧均包裹有屏蔽薄膜(12)，所述副包裹管(133)包裹在七条支线(132)的外侧，所述支线(132)的截面外侧设有六个弧形瓣(134)；
所述电缆接口(2)包括连接环(21)、夹紧环一(22)、夹紧环二(23)、夹紧环三(24)，所述连接环(21)内设有七组连接孔(25)，每组连接孔(25)有七个小孔(251)、所述小孔(251)内卡接有连接扣(26)，所述连接扣(26)的两端设有用于缠绕支线(132)的绕线柱(29)，连接扣(26)中间设有两个穿线孔(261)，所述夹紧环一(22)与所述夹紧环二(23)内侧均设有橡胶圈(27)，所述夹紧环一(22)和夹紧环二(23)的外侧内壁设有倒刺(28)，所述夹紧环一(22)与夹紧环二(23)内侧外壁通过螺纹与所述夹紧环三(24)连接。
2.如权利要求1所述的一种复合多芯电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、支线(132)拉槽：
通过拉槽机将电线的圆形截面改变成六瓣型截面，拉槽机拉线速度为60m/min；得到支线(132)；
S2、制备主线(13)：
将屏蔽薄膜(12)缠绕在步骤S1中得到的支线(132)外侧，再将七条支线(132)汇总成股线，对股线外侧涂抹滑石粉，然后将股线引导至副包裹管(133)中，对股线外侧进行加热使副包裹管(133)收缩，得到主线(13)；
S3、制备多芯电缆：
将七条主线(13)穿过定位装置后拉直进入橡胶挤出机中，使橡胶材料填充再各主线(13)之间形成缆线，再将缆线引导至水池进行冷却，冷却后的线缆进行烘干，再对烘干后的缆线外侧包裹抗干扰层(14)，对包裹完干扰层的缆线外侧涂抹滑石粉后，引导至橡胶挤出机中，使橡胶包裹在抗干扰层(14)外侧形成主包裹管(11)，再对缆线进行冷却，得到多芯电缆；
S4、加工电缆接口：
通过机加工将柱形材料加工成连接环(21)、夹紧环一(22)、夹紧环二(23)、夹紧环三(24)，夹紧环一(22)和夹紧环二(23)外壁螺纹深度从内侧至外侧由深变浅，且夹紧环一(22)和夹紧环二(23)的螺纹方向相反，在夹紧环一(22)和夹紧环二(23)内侧粘结橡胶圈，夹紧环三(24)内壁两侧螺纹方向相反，最后将电缆接口(2)安装至步骤S3得到的多芯电缆端点，得到复合多芯电缆。
3.如权利要求2所述的一种复合多芯电缆的制备方法，其特征在于，所述拉槽机包括拉线轮(31)、放线轮(32)、拉线槽(33)、基座(34)，所述拉线轮(31)和所述放线轮(32)分别转动连接在所述基座(34)的两侧，所述拉线轮(31)的后端传动连接有拉线电机(35)，所述拉线电机(35)的底部与基座(34)固定连接，所述拉线槽(33)固定连接在基座(34)中部。
4.如权利要求2所述的一种复合多芯电缆的制备方法，其特征在于，所述定位装置包括定位座(41)、定位环(42)，所述定位环(42)固定连接在所述定位座(41)的上方，所述定位环(42)内设有七个定位孔(43)。
5.如权利要求2所述的一种复合多芯电缆的制备方法，其特征在于，所述屏蔽薄膜(12)通过碳纤维、银纳米线、纤维素按照质量比1：5：2在真空和磁场磁场取向条件下自组装堆叠成膜，再通过电刷镀复合电沉积为薄膜进行镀上金属层，最终得到屏蔽薄膜(12)。
6.如权利要求2所述的一种复合多芯电缆的制备方法，其特征在于，所述抗干扰层(14)的材料由以下重量份的成分组成：45-50份吸波粉、15-20份脂环族环氧树脂、7-9份醚化氨基树脂、5-10份粉煤灰空心微珠、8-12份乙醇、0.1-0.5份散剂、3-5份氧化铝微粉。
7.如权利要求2所述的一种复合多芯电缆的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中副包裹管(133)的加热温度为90-100℃。
8.如权利要求2所述的一种复合多芯电缆的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，水池的水冷温都为5-10度，冷却时长为1-2min。
9.如权利要求2所述的一种复合多芯电缆的制备方法，其特征在于，所述线缆外侧主包裹管(11)的冷却方式采用风冷，风冷温度为3-5℃，风冷至主包裹管(11)温度≤50℃后进行自然冷却。
10.如权利要求2所述的一种复合多芯电缆的制备方法，其特征在于，所述线缆外侧主包裹管(11)的冷却方式采用风冷。
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