一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆及检测方法技术

本发明专利技术提供一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆及检测方法，涉及控制电缆技术领域。包括多股电缆内芯，多股所述电缆内芯的外壁均包覆有内绝缘层，多个所述内绝缘层的外侧设有无纺布带层，多个所述内绝缘层与无纺布带层之间的间隙出设置有多组内衬物，多组所述内衬物内均包覆有内衬钢丝；所述无纺布带层外侧包覆有屏蔽层，所述屏蔽层外侧包覆有内护套；所述内护套外侧包覆有阻燃层，所述阻燃层外侧设置有外护套，所述阻燃层与外护套之间设有铠装层。通过设置由钢丝网制成的铠装层，不仅保证了电缆的整体强度和抗拉伸性能，也大大减轻了电缆的整体重量，钢丝网的网状结构设计也使得电缆具有更好的柔软度，更便于穿线和铺设。更便于穿线和铺设。更便于穿线和铺设。

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆及检测方法


[0001]本专利技术涉及控制电缆及智能化检测
，具体为一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆及检测方法。

技术介绍

[0002]控制电缆是适用于工矿企业、能源交通部门、供交流额定电压450/750伏以下控制、保护线路等场合使用的聚氯乙烯绝缘、聚氯乙烯护套控制电缆。电线电缆行业是中国仅次于汽车行业的第二大行业，产品品种满足率和国内市场占有率均超过90%。在世界范围内，中国已经成为世界上第一大电线电缆生产控制电缆国。随着中国电力工业、数据通信业、城市轨道交通业、汽车业以及造船等行业规模的不断扩大，对电线电缆的需求也将迅速增长，未来电线电缆业还有巨大的发展潜力。
[0003]控制电缆是能从电力系统的配电点把电能直接传输到各种用电设备器具的电源连接线路，控制电缆线路常见的故障有机械损伤、绝缘损伤、过电压、电缆过热故障等，目前市场上有各种不同类型的控制电缆，大多数控制电缆虽然都具备一定的阻燃、防火以及抗干扰等功能，而且为了增强电缆的整体强度以及抗拉伸性能，在电缆的内部往往设计了厚重的铠装层，但这也在一定程度上增加了控制电缆的整体重量，同时也大大降低了控制电缆的柔软度，使得电缆在后续运输和铺设过程中十分费时费力；其次，目前控制电缆的绝缘和防火大多都是通过聚氯乙烯护套实现的，但当电缆内部线芯过压或因短路导致过热时，聚氯乙烯护套在80
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85℃会开始软化，130℃变为粘弹态，160
‑
180℃开始转变为粘流态，温度过热时，电缆的整体的层状防护结构会发生严重变形，进而容易导致电缆的局部防护层会变得稀薄，很容易被高压电流击穿，进而引发火灾，因而在实际使用的过程中存在较大的安全隐患。此外，传统电缆检测方法通常需要人工操作，费时费力且容易出现人为错误。
[0004]为此，研发出了新的一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆及检测方法。

技术实现思路

[0005]（1）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆，解决了目前现有控制电缆厚重的铠装层增加了控制电缆的整体重量，同时也大大降低了控制电缆的柔软度；其次，目前控制电缆的绝缘和防火大多都是通过聚氯乙烯护套实现的，温度过热时，电缆的整体的层状防护结构会发生严重变形，进而容易导致电缆的局部防护层会变得稀薄，很容易被高压电流击穿，进而引发火灾的问题。此外，一种智能化电缆检测方法，能够快速、准确地检测电缆的状态和故障。
[0006]（2）技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆，包括多股电缆内芯，多股所述电缆内芯的外壁均包覆有内绝缘层，多个所述内绝缘层的外侧设有无纺布带层，多个所述内绝缘层与无纺布带层之间的间隙出设置有多组
内衬物，多组所述内衬物内均包覆有内衬钢丝；所述无纺布带层外侧包覆有屏蔽层，所述屏蔽层外侧包覆有内护套；所述内护套外侧包覆有阻燃层，所述阻燃层外侧设置有外护套，所述阻燃层与外护套之间设有铠装层。
[0007]优选的，多股所述电缆内芯均是有金属铜制成，且多组所述电缆内芯和内绝缘层之间相互捻绞。
[0008]通过上述技术方案，相互捻绞的多股电缆内芯可使相邻两个环间的感应磁场相互抵消，从而起到更好的抗干扰作用。
[0009]优选的，所述无纺布带层是由无纺布带螺旋缠绕形成。
[0010]通过上述技术方案，由无纺布带螺旋缠绕形成的无纺布带层可以对内绝缘层和内衬物起到保护和固定作用，同时也便于后续屏蔽层和内护套的加工。
[0011]优选的，所述内衬物是由无纺布缠绕挤压成型。
[0012]通过上述技术方案，由无纺布缠绕挤压成型的内衬物可以配合多股电缆内芯进一步保证电缆的整圆性，以便后续其他防护层的加工。
[0013]优选的，所述屏蔽层是由铜箔带螺旋缠绕而成。
[0014]通过上述技术方案，通过在无纺布带层外侧螺旋缠绕包覆与电缆内芯同材质的屏蔽层，可以使电缆内芯电磁力的影响被屏蔽层吸收，从而可以在多股电缆内芯的外侧进一步起到抗干扰和耐辐射的功能。
[0015]优选的，所述阻燃层是由云母材质制成。
[0016]通过上述技术方案，由云母材质制成的阻燃层可以进一步增强电缆整体的防火、耐高温和阻燃性能，当电缆内芯因过压或因短路而导致电缆温度过高时，由云母材质制成的阻燃层既可以起到防火、阻燃作用，同时也不会因高温而被烧穿或变形破裂，进而引发火灾，从而大大提高了电缆的整体安全性和可靠性，降低了电缆实际使用的过程中的安全隐患。
[0017]优选的，所述内绝缘层、内护套和外护套均是由聚氯乙烯材质制成。
[0018]通过上述技术方案，由聚氯乙烯材质制成的内绝缘层、内护套和外护套不仅具有优异的介电性能，使得电缆具有较好的绝缘性能，同时也具有阻燃、难燃的优异特性，可以增强电缆整体的绝缘性、阻燃和耐火性能。
[0019]优选的，所述铠装层为钢丝网，所述钢丝网包括纵向钢丝，所述纵向钢丝外侧均匀焊接有多组均匀分布的第一半环钢圈和第二半环钢圈。
[0020]通过上述技术方案，由纵向钢丝、多组第一半环钢圈和第二半环钢圈加工成型的钢丝网不仅保证了电缆的整体强度和抗拉伸性能，同时也大大减轻了电缆的整体重量，钢丝网的网状结构设计也使得电缆具有更好的柔软度，更便于穿线和铺设。
[0021]优选的，所述钢丝网与外护套为一体式结构，且外护套包覆于钢丝网外周侧。
[0022]通过上述技术方案，通过将钢丝网与外护套一体浇注成型，既可以简化生产加工工艺，同时也可以实现钢丝网在电缆内部的稳定定位和固定。
[0023]优选的，所述铠装层为钢带，所述钢带的数量为两根，且相互缠绕组成。
[0024]通过上述技术方案，通过将两组相互缠绕的钢带加工成电缆的改装层，可以增强电缆整体的强度和抗拉伸性能，钢带的厚度为0.5
‑
1mm，0.5
‑
1mm厚度的钢带既能保证电缆
的整体的强度，同时也不会导致电缆的整体重量过重，从而更便于进行运输和铺设。
[0025]本专利技术的一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆的检测方法，包括以下步骤：步骤1，传感器阵列安装在电缆表面或其附近，包括电流传感器、电压传感器、温度传感器，用于测量电缆的电流强度、电压水平、和温度变化信息；步骤2，通过数据采集模块接收传感器阵列采集的模拟信号，并将其转换为数字信号，包括相连接的模数转换器ADC、滤波器、放大器电路，用于对采集的信号进行处理和优化；步骤3，数据分析模块接收数据采集模块传输的数字信号，并利用改进随机森林算法和模型对电缆数据进行分析，对电缆数据进行训练和识别，该模块能够判断电缆的状态，如是否存在故障、是否达到预警阈值；步骤4，故障诊断模块进一步对电缆进行故障诊断和判定的部分，该模块通过比对和分析数据分析模块输出的结果，能够检测出电缆的具体故障类型和位置，当发现异常情况时，故障诊断模块可以发送警报或通知相关人员进行进一步处理，故障诊本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆，包括多股电缆内芯（1），其特征在于：多股所述电缆内芯（1）的外壁均包覆有内绝缘层（2），多个所述内绝缘层（2）的外侧设有无纺布带层（3），多个所述内绝缘层（2）与无纺布带层（3）之间的间隙出设置有多组内衬物（4），多组所述内衬物（4）内均包覆有内衬钢丝（5）；所述无纺布带层（3）外侧包覆有屏蔽层（6），所述屏蔽层（6）外侧包覆有内护套（7）；所述内护套（7）外侧包覆有阻燃层（8），所述阻燃层（8）外侧设置有外护套（9），所述阻燃层（8）与外护套（9）之间设有铠装层（10）。2.根据权利要求1所述的一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆，其特征在于：多股所述电缆内芯（1）均是有金属铜制成，且多组所述电缆内芯（1）和内绝缘层（2）之间相互捻绞。3.根据权利要求1所述的一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆，其特征在于：所述无纺布带层（3）是由无纺布带螺旋缠绕形成。4.根据权利要求1所述的一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆，其特征在于：所述内衬物（4）是由无纺布缠绕挤压成型。5.根据权利要求1所述的一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆，其特征在于：所述屏蔽层（6）是由铜箔带螺旋缠绕而成。6.根据权利要求1所述的一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆，其特征在于：所述阻燃层（8）是由云母材质制成。7.根据权利要求1所述的一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆，其特征在于：所述内绝缘层（2）、内护套（7）和外护套（9）均是由聚氯乙烯材质制成。8.根据权利要求1所述的一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆，其特征在于：所述铠装层（10）为钢丝网（101），所述钢丝网（101）包括纵向钢丝（1011），所述纵向钢丝（1011）外侧均匀焊接有多组均匀分布的第一半环钢圈（1012）和第二半环钢圈（1013）。9.根据权利要求8所述的一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆，其特征在于：所述钢丝网（101）与外护套（9）为一体式结构，且外护套（9）包覆于钢丝网（101）外周侧。10.根据权利要求1所述的一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆，其特征在于：所述铠装层（10）为钢带（102），所述钢带（102）的数量为两根，且相互缠绕组成。11.根据权利要求1所述的一种阻燃耐火抗干扰耐辐射控制电缆的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，传感器阵列安装在电缆表面或其附近，包括电流传感器、电压传感器、温度传感器，用于测量电缆的电流强度、电压水平、和温度变化信息；步骤2，通过数据采集模块接收传感器阵列采集的模拟信号，并将其转换为数字信号，包括相连接的模数转换器ADC、滤波器、放大器电路，用于对采集的信号进行处理和优化；步骤3，数据分析模块接收数据采集模块传输的数字信号，并利用改进随机森林算法和模型对电缆数据进行分析，对电缆数据进行训练和识别，该模块能够判断电缆的状态，如是否存在故障、是否达到预警阈值；具体过程如下：3.1，首先，对采集到的电缆数据进行预处理，包括数据清洗、去噪、归一化；3.2，从预处理后的数据中提取电缆的状态和特征，分析时域、频域特征；通过选择合适的特征，提高模型对电缆状态的判别能力；3.3，将预处理后的数据集划分为训练集和测试集；
3.4，算法训练：3.4.1. 设置随机森林的参数，包括决策树的数量n_estimators、特征子集的大小max_features；3.4.2. 对于每个决策树：i. 从原始数据集中有放回地进行采样，构成一个随机的子数据集；ii. 根据选定的特征和特征选择指标，构建决策树模型，改进的随机森林算法引入了随机特征选择的机制，每次在节点分裂时，随机从候选特征中选择一部分特征进行分裂；3.4.3. 随机森林的预测：a. 对于待预测的新数据：b. 对于每个决策树：根据决策树模型，沿着树的路径对特征进行判断，最终确定数据的类别；c. 统计每个类别的预测结果，根据投票原则或概率平均法确定最终的预测结果；改进的随机森林算法涉及的公式和函数如下：信息熵E(D) ：E(D) =
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∑(p_i * log2(p_i))其中，D表示数据集，p_i表示数据集中第i类样本所占的比例；信息增益Gain(D, A)：Gain(D, A) = E(D)
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∑((|D_v|/|D|) * E(D_v))其中，A表示待选择的特征，D_v表示特征A的某个取值所对应的样本子集，E(D_v)为D_v下的信息熵；|D_v|表示D_v的样本个数，|D|表示数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁中宇，闵宏兵，潘友姐，王仕忠，姚兴皓，丁亮，沈涛，
申请(专利权)人：江苏恒辉电气有限公司，
类型：发明
国别省市：