[发明专利]碳纤维电缆

说明书

技术领域  

本发明涉及碳纤维电缆，属于电缆技术领域。

背景技术

由于工业项目规模扩大，不可避免会出现长距离控制回路问题。例如，在核电站中，由于机组数量增多，核电站开关站距机组的距离逐渐增加，目前己达到1. 5km。电缆分布电容在距离较短时，不会造成误动，但当距离过长时，分布电容不能忽略，容易在直流接地和交流串入时造成设备误动。

当控制接点通过长电缆接入由继电器或光电隔离器组成的直流输入回路时，碳纤维电缆增长，分布电容就会增加。分布电容加大，在控制回路直流接地或发生交流串入时，容易造成控制设备误动。由于碳纤维电缆分布电容国家标准未有明确规定，因此各电缆供应商电缆的分布电容均无严格标准。为了避免长电缆造成继电器或光隔误动，国网二十五项反事故措施只明确要求当用于长电缆电路时，继电器动作功率须大于5W，动作电压必须大于65%的额定电压。但是，二十五项反事故措施亦没有明确多长的电缆为长电缆。因此，许多设计院认为凡是户外电缆即为长电缆。

在电力工程的实际应用中，设计单位往往将碳纤维电缆的屏蔽层接地，因此屏蔽层与导线之间的电容就是碳纤维电缆的分布电容。导线与碳纤维电缆的屏蔽层可以看成是平板电容的金属极板，绝缘层即为其电介质。单位长度的碳纤维电缆分布电容大小近似为同轴电缆的电容，影响电容大小的参数包括介电系数、同轴电缆内导体半径和外导体半径。

长电缆造成的误动主要是通过芯一屏蔽（地）间的分布电容。造成误动的原因为：分布电容加大，在控制回路直流接地或发生交流串入时，电源通过电缆的分布电容，与继电器形成回路，在控制接点没有闭合的情况下，造成控制设备继电器误动。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种在长距离信号传输中有效避免设备误动的碳纤维电缆。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种碳纤维电缆，其包括传导芯线以及依次设于传导芯线外侧的绝缘内护套、阻燃带、聚酯带、屏蔽层和外护套，传导芯线包括导体线和包覆导体线的绝缘套。

所述绝缘内护套为交联聚烯烃层。

所述碳纤维电缆的截面为圆形。

所述碳纤维电缆还包括挤包于传导芯线之间及外侧的绝缘间隔体。

所述碳纤维电缆的屏蔽层通过调整屏蔽层材质、结构有效降低电磁干扰。外围的绝缘套和绝缘内护套共同加强电缆芯一屏蔽层之间的绝缘情况，减小电缆的分布电容值，使得分布电容将降低至80nF～120nF，在信号传输过程中有效地避免设备误动的产生，增加了回路的可靠性。

附图说明

图l为本发明碳纤维电缆的截面结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案和有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并不是为了限定本发明。

请参阅图l所示，本发明碳纤维电缆包括传导芯线10以及依次设于传导芯线10外侧的绝缘内护套15、阻燃带16、聚酯带17、屏蔽层18和外护套19，其中，传导芯线10包括导体线11和包覆导体线11的绝缘套12。传导芯线由碳纤维材料制成。

本发明碳纤维电缆通过导体线11外围的绝缘套12和绝缘内护套15共同加强电缆芯一屏蔽层之间的绝缘惰况，减小电缆的分布电容值，使得分布电容降低至80nF～120nF，在信号传输过程中有效地避免设备误动的产生，增加了回路的可靠性。碳纤维电缆没有改变屏蔽层18与传导芯线10之间的距离，而是通过增设绝缘内护套15降低介电系数，从而降低分布电容，避免干扰信号传输，防止误动的发生，使得碳纤维电缆可适用于超过1.5千米的长距离信号传输。

现有碳纤维电缆的传导芯线与屏蔽层之间的分布电容约在125、300nF之间，本发明碳纤维电缆可有效地将分布电容控制到80、120nF之间，低于目前市场上碳纤维电缆的分布电容值，可满足大部分继电器l、2km里内安全动作功率的要求。通过改进碳纤维电缆的结构和制造工艺，规范电缆的分布电容，并结合继电器和光隔的动作特性，可推导出改性电缆适用的继电器功率和电缆使用的极限长度。在极限长度范围内，利用该碳纤维电缆直接连接，减少了回路的环节，增加了回路的可靠性。因此，可以减少大功率继电器的动作功率，有效减小继电器体积和数量，为设备生产和安装提供便利。

其中，绝缘内护套15为交联聚烯烃层，可以有效降低屏蔽层18与传导芯线10之间的介电系数，减少分布电容，避免电容干扰信号侍输，防止电容产生信号而出现误动。