专利名称：橡、塑绝缘陶瓷化耐火电缆的制作方法
技术领域：
橡、塑绝缘陶瓷化耐火电缆
1.技术领域本专利涉及在电缆技术领域中的耐火电缆，对其耐火原理、电缆结构均作出重大改进。目前耐火电缆因受铜管护套的熔点温度所限，其最高耐火温度为1000°c。本专利的耐火电缆最高耐火温度约为1400°c，而且电缆受到高温火焰灼烧时，不会着火燃烧、不会释放出任何烟雾及有害气体。耐火电缆是指当电缆遭受高温火焰灼烧条件下，电缆仍能保持一定时间的正常运行。因此耐火电缆主要适用于高层建筑、宾馆、地铁、隧道、剧院等等场所的重要供电、控制及信号线路。
2.背景技术在19世纪末，瑞士工程师Arnold Francis Borel提出“铜芯氧化镁绝缘铜管护套耐火电缆”，又称“矿物绝缘电缆”。直至1934-1936年间，在法、英等国才陆续投入生产，其间相隔约达40年之久，究其原因主要为产品结构特殊，非电缆厂采用原有设备所能生产；产品生产工艺复杂；不能生产单根较长电缆，造成线路连结头较多，不仅费时而且增加电缆故障隐患；氧化镁绝缘很易吸湿而导致电缆绝缘性能降低；电缆采用铜管护套，不仅产品成本高而且不易弯曲使敷设安装困难；铜是化学性质较活泼的金属，在与敷设环境中的湿气和二氧化碳作用下，会产生腐蚀物铜绿(碱式碳酸铜)。更值得关切的是铜的熔点为1083°C，而据“消防安全技术”一书称经实验测定，木屋发生火灾时的最高温度约为1100--1200°C，有时最高温度可达1340°C已远超过铜管护套的熔点。因此可以认为这种耐火电缆是存在诸多问题的。本实用新型的耐火电缆采用不锈钢皱纹钢管作护套，从而大幅提高了电缆的耐火温度，这是至今所未见的。
3.发明内容3. 1本实用新型系将陶瓷烧结原理应用到耐火电缆的绝缘材料中去，要求耐火电缆遭受高温火焰灼烧时，其绝缘层内所含有的陶土等材料受高温而产生陶瓷烧结反应，使绝缘层形成质地坚硬的陶瓷化绝缘体，从而使耐火电缆仍能保持正常运行。3. 2 一种橡、塑绝缘陶瓷化耐火电缆其特征在于所述电缆的护套结构是由不锈钢皱纹钢管制成的。不锈钢的熔点常在1500°C以上，比铜的熔点高约400°C左右，因此采用不锈钢皱纹钢管护套的耐火电缆，其最高耐火温度可达到1400°C左右，这是耐火电缆十分重要技术指标的一个重大突破。
4.
本实用新型“橡、塑绝缘陶瓷化耐火电缆的结构示意图图1 本实用新型的不锈钢皱纹钢管护套的结构示意图6—不锈钢皱纹钢管护套内的电缆结构元件示意图(详见A-A断面图)；[0010]7-不锈钢皱纹钢管护套的结构示意图。图2 图1的A—A断面图1—铜导电线芯；2—绝缘层；3-无碱玻璃纤维带包带；4一无碱玻璃纤维填充物；5—无碱玻璃纤维带包带。5.具体实施方式
在火灾中电缆受到高温火焰灼烧时，使绝缘层能产生陶瓷化反
应，为此特设计下列专用配方5. 1橡胶绝缘陶瓷化配方重量份三元乙丙橡胶(含天然橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶)——100氧化锌------------------------------------------------------15陶土粉(含高岭土粉、瓷土粉、二氧化硅粉)------------------150-320低熔点烧结陶瓷粉------------------------------------------11-38硅酸盐或硅酸铝盐分子筛-----------------------------------3-10硬脂酸-------------------------------------------------------6防老剂 MB---------------------------------------------------3. 5交联剂DCP--------------------------------------------------4. 5 胶料混炼工艺(在中400X IOOOmm开炼机上混炼，每车30Kg) (1)将辊温调至60--70°C，辊距5-6mm，把已素炼的橡胶投入开炼机，待包辊后投入氧化锌、硬脂酸、分子筛、防老剂MB、交联剂DCP。(2)当添加剂已全部混入橡胶内后，调整辊距至2-3mm，将胶料打卷薄通10次，然后再打三角包10次。( 调整辊距至5-6MM，待胶料包辊后，将陶土粉、低熔点烧结陶瓷粉投入胶料内。(4)待所有添加剂已全部混入胶料内后，辊距调整至2-3mm，将胶料打卷薄通10次，然后再打三角包10次。最后胶料出片冷却至室温，供下工
序使用。5. 2橡胶与塑料共混胶绝缘陶瓷化配方重量份三元乙丙橡胶(含天然橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶)60低密度聚乙烯塑料--------------------------------------------40陶土粉(含高岭土粉、瓷土粉、二氧化硅粉)---------------160-330低熔点烧结陶瓷粉--------------------------------------------15-50硅酸盐或硅酸铝盐分子筛-----------------------------3-10氧化锌-------------------------------------------------------9硬脂酸------------------------------------------------------3. 5防老剂MB----------------------------------------------------2抗氧剂1010-------------------------------------------------0. 3交联剂DCP--------------------------------------------------4. 5 胶料混练工艺(在^^OX IOOOmm开炼机上混炼，每车30Kg) (1)将辊温调至120-130°C，辊距2-3mm，将低密度聚乙烯塑料投入开炼机，待塑料熔化包辊后，把已素炼的橡胶投入开炼机，当塑料和橡胶混炼成一体后，将胶料打卷薄通10次，然后再打三角包10次。( 调整辊距至5--6mm，辊温调至60-70°C。然后将已冷却至50°C以下的共混胶料投入开炼机，待胶料包辊后将氧化锌、硬脂酸、分子筛、防老剂MB、抗氧剂1010、交联剂DCP、
4陶土粉、低熔点烧结陶瓷粉投入开炼机，将所有添加剂全部混入胶料内。( 将辊距调至2-3mm，将胶料打卷薄通12次，然后再打三角包12次。(4)最后胶料出片厚度约5--6mm，放置在室内自然冷却后供下工序使用。5. 3绝缘线芯的加工以上两个配方的混炼料均可采用冷喂料，在螺杆长径比为16-20倍的橡胶连续硫化挤出机上挤包电缆的绝缘层。用饱和高压蒸汽加热硫化，温度控制在190-205°C。为了增强绝缘线芯的耐电强度及机械性能，在每根绝缘线芯上采用无碱玻璃纤维带重叠式绕包两层。5. 4电缆绝缘线芯的成缆电缆的绝缘线芯制成后，多芯电缆均需经成缆工序将绝缘线芯按规定的工艺要求绞合在一起，然后在其表面重叠式绕包无碱玻璃纤维带6层，作为电缆的耐火加强层，也是不锈钢皱纹钢管护套所必需的耐火垫衬层。同时，在绝缘线芯之间的所有空隙应用无碱玻璃纤维尽量结实地加以填满，将残留空气减至最少程度。5. 5不锈钢皱纹钢管护套不锈钢的品种很多，其价格相差较大。根据本实用新型产品的技术要求，应选用焊接性能好、钢带延伸率大、体积电阻率比低碳钢带小、并且其价格在不锈钢中较低的品种。例如型号为410、420、440不锈钢，这些都是具有铁磁性的不锈钢，不仅价格相对较低而且更适合用作耐火电缆的皱纹钢管护套。5. 6电缆的生产范围5. 6. 15芯及以下电力电缆，其额定工频交流电压U·/U为600/1000V，铜导电线芯标称截面为4— 300m￡5.6. 237芯及以下控制和信号电缆，其额定工频交流电压U·/U为450/750V，铜导电线芯标称截面为2. 5- 6nmf。
权利要求1. 一种橡、塑绝缘陶瓷化耐火电缆，其特征在于所述电缆的护套结构是由不锈钢皱纹钢管制成的。
专利摘要一种橡、塑绝缘陶瓷化耐火电缆，所述电缆具有不锈钢皱纹钢管护套。不锈钢的熔点约为1500℃，而铜的熔点为1083℃，两者相差达400℃左右。在现行的国家标准GB/T 12666.6规定电缆应经受火焰温度950--1000℃，灼烧90分钟而不损坏。这样的规定可能是受铜管护套耐火电缆中铜的熔点温度所限。据实验测定，木屋发生火灾时的最高温度约为1100--1200℃，有时最高温度可达到1340℃，都已远超过铜的熔点温度，而不锈钢皱纹钢管护套则完全可以经受这个火焰温度。
文档编号C08K3/22GK202332339SQ201120190169
公开日2012年7月11日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者戴永国 申请人:戴永国