[发明专利]电缆和可膨胀电缆包带及其应用

说明书

本发明有关一种制造通讯电缆或电力传输电缆用的可膨胀包带，有关制造电缆中这种膨胀包带的应用以及有关包含这种膨胀包带的电缆。

通讯用电缆目前可分为二类，即带有铜导线的标准电缆和玻璃纤维电缆。

标准通讯电缆芯由一束传送信号用的细的绝缘铜线组成。一般地说，绝缘由挤压成型的合成塑料，例如聚乙烯构成，但也有可能用纸构成。这种电缆芯常用纸、簿膜或织物材料包扎，当考虑到电缆安全需要时，也许在这种带上还附有聚乙烯或其他塑料挤压成型的内护层。其次，围绕挤压成型内护层可设置一层铝箔保护层，最后，围绕该层设有挤压成型的外护层。

玻璃纤维电缆一般由很多玻璃纤维构成，这些玻璃纤维用特殊结构包绕，以便保护玻璃纤维免受湿气和变形的影响。为了避免变形，有时玻璃纤维放在具有高抗拉强度的专门通道构件里。为了避免湿气影响，通常在玻璃纤维的空间中注入防水材料，例如，基于矿脂的。围绕这电缆芯可绕有合成塑料簿膜带，例如聚乙烯，围绕该层，依次设有高抗拉强度的保护层。最后，围绕这组合件可附加一适合的塑料外护层，例如聚乙烯。

电力传输电缆，尤其是中张力和高张力的传输线一般有单股或多股的铜或铝芯构成。如果需要的话，围绕电缆芯可附加一半导电层。围绕该层可以是交叉的，也可以是不交叉结合的橡胶或聚乙烯绝缘层。如果需要，围绕着这绝缘层再加一层半导电材料层，其次由很多铜或铝线构成的屏蔽层包绕。最后，围绕该屏蔽层设有诸如聚次亚乙烯，聚乙烯之类的挤压成型塑料或橡胶的外护层。

在所有这些种类的电缆中，存在着这样的危险，当电缆外护层损坏时，湿气的穿透会沿着电缆的长度方向扩散开来，从而对电缆产生不利的影响。为避免这不利影响已有了种种解决方案。

对具有绝缘铜导线标准通讯电缆来说，通过大量矿腊类材料注满电缆芯防止绝缘导线之间空间中长度方向的渗透，但是也可能对导线的绝缘提供短纤维吸水材料，或将电缆芯用橡胶制品，例如硅橡胶非连续地填满。为在挤压成型内护层下，或如果有聚脂薄膜层的话则在薄膜层下，提供良好的长度方向的防水性必须采取专门的措施。此外，如果有铝屏蔽层的话，那么在铝屏蔽层和内护层或聚脂薄膜之间，有一个使长度方向防水性能差的空间。

在填有基于矿脂（凡士林）混合剂的电缆中，例如基于铜导线的标准通讯电缆或玻纤电缆，会出现这样的问题，当电缆温度变化导致伸长或膨胀产生缩孔时，从而产生气隙，它使材料填不满了（收缩孔）。尤其是，这些孔在电缆中扩展贯穿较长距离，那么当外护层损坏时，湿气将容易在较长的长度内渗入电缆。

在电力传输电缆的情况下，当电缆损坏时，屏蔽层也许将导致电缆很长一段被淹没，因为在屏蔽线之间空间中存在大的空腔。已经有人提出在外护层下使用包带包绕电缆，该包带具有在水中膨胀的材料。只要水进入电缆，这材料就起作用并膨胀。由于膨胀，假如有损坏的话，损坏的地方就会和周围隔离，这样水就不可能再进一步渗入了。

这样的包带也适用于防水通讯电缆。

虽然这使电缆的防潮问题有了明显的改进，但是还存在水膨胀材料需要一段短时间才能起作用的缺点。以致于在该包带起作用前，水已在一段长度内渗入了电缆。

有时可能由于膨胀材料被冲掉而使膨胀填堵效力受到限制，而且膨胀程度也受水中的二阶或多阶离子影响。

本发明的目的是提供一种克服上述缺陷的膨胀包带。本发明涉及的在电缆制造中使用的膨胀包带包含一种载体材料，该载体材料中或其上载有热致膨胀微囊体。本发明的膨胀包带能用于电缆芯上或外护层下，并且当内护层或外护层是挤压成型的时，一旦某处存在空间，来自挤压材料的热就将使热致膨胀微囊体膨胀，并以此补偿任何体积收缩，该收缩在电缆芯中会因材料中受足够的暂时过压而出现。

在这种情况下，当膨胀包带能经常与填充混合物相接触时，该包带材料本身也将被填充混合物充填（通过压力或虹吸），该填充混合物在热作用下已变成某种液体。

然而，按照本发明，也可通过用填充混合物浸渍热膨胀包带或使用水膨胀材料提供在内护层或聚酯簿膜和带膨胀包带的铝屏蔽层之间的长度方向的防水功能。使用水膨胀材料可以这样来实现，或者通过使用加入两种材料的包带，或者通过使用两种分开的包带，其中一种包带具有热致膨胀微囊体，另一种包带具有水膨胀材料。

虽然随着热致膨胀材料和水膨胀材料组合，对某一膨胀来说作用时间的问题仍还存在，但是与单独使用水膨胀材料相比已有明显改进。因为在表面损坏的情况下，热致膨胀包带将阻止外部的水，以致于没有水能渗入电缆芯部分。然后一段短时间后，水膨胀材料就起作用并将形成完全的密封。