专利名称：环纹柔性防火电力电缆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力电缆，尤其涉及一种环纹柔性防火电力电缆。
背景技术：
电力电缆通常采用有机材料如橡胶、塑料等作为包裹在导电线芯外的绝缘层，当电力电缆着火以后，绝缘层会被燃烧殆尽，且会发出烟雾与有害物质。一些经改进后的用有机材料制作绝缘层的电力电缆，尽管在着火燃烧时烟雾会明显降低，有害物质 释放得到改善，但一经着火燃烧之后，电线电缆线路仍旧会无法继续工作。为改善电力电缆的上述缺点，设计出以氧化镁粉等金属氧化物作为绝缘材料而制作绝缘层、以金属管为护套套设在绝缘层外的防火电力电缆，该种电力电缆的制作过程为首先在铜导电线芯上穿氧化镁瓷柱制成绝缘芯线(该氧化镁瓷柱通过液压机和烧结炉制造而成)，然后将外购铜管用轧头机轧成金属管段，并穿在绝缘芯线外面，再放在链式直拉机上做直线拉伸，并在辊底式连续炉中进行热处理，最后在圆盘式拉伸机上做成圈拉拔，上述直线拉伸、热处理和拉拔工序要多次反复进行，最后经性能测试后，包装入库。此种防护电力电缆存在制造方法复杂，工艺流程较长，设备较多，能耗厉害，电缆长度较短，接头较多，硬度较大，无法做到需要时的任何长度，电缆的每一根导电线芯，都只能采用一根金属线制作，使电缆十分坚硬难以敷设；另外，氧化镁瓷柱填充速度较慢，人工费用较高，自动化程度较低；氧化镁粉等金属氧化物极易吸潮，使用时因吸潮而降低绝缘电阻，所以矿物绝缘电缆又必须进行繁冗和严格的端头处理，才能安全使用。为克服以氧化镁粉等金属氧化物作为绝缘材料的防护电力电缆的上述不足，设计出了以云母带或玻璃纤维带或石棉丝带作为绝缘材料的防火电力电缆。在中国专利公开号为1588563A
公开日为2005年3月2日、名称为“柔性防火电缆及其生产工艺和生产设备”的专利文献在公开了一种防火电缆电缆。该防火电力电缆包括金属导电线芯、包括在金属线芯外的云母带绝缘层和包裹在绝缘层外的金属外壳(外护套)。为了提高电缆的柔韧性，该电缆在外壳外设有扎纹。但是现有的设置有金属外护套的防火电力电缆普片存在以下缺陷潮气容易沿电缆的轴向渗透到电缆内使电缆受潮，从而降低电缆的绝缘性能；绝缘层有破损时、绝缘层碎片会沿着电缆的轴向掉落出、从而影响电缆的绝缘性能和抗挤压能力；为了提高电缆的防腐性能，会在金属防护套表面涂上有机防腐涂层，在产生火灾时，防腐涂层会产生燃烧，对环境造成污染，且涂层存在易脱落的不足。
实用新型内容本实用新型的一个目的旨在提供一种防潮性能好、绝缘层破损时电缆的绝缘性能下降较小的环纹柔性防火电力电缆，解决现有的防火电力电缆因潮气沿电缆的轴向入侵及绝缘层碎片易沿电缆的轴向掉出所导致的绝缘性能下降的问题。本实用新型的另一个目的旨在提高一种防腐层不易掉落且不会被燃烧的具有铜防护套的环纹柔性防火电力电缆，解决了现有的防火电缆电缆通过设置涂层进行防腐所存在的防腐层易脱落且不环保的问题。以上技术问题是通过下列技术方案解决的一种环纹柔性防火电力电缆，包括金属外护套，穿设在外护套内的导电线芯和包裹在导电线芯上的绝缘层，所述外护套的外表面上设有彼此间隔开的沿外护套的周向延伸轴向分布的环形沟槽，所述外护套的内表面上设有彼此间隔开的沿外护套的周向延伸轴向分布的环形凸起，所述环形沟槽和所述环形凸起的位置相对齐。在防护套的外表面设置彼此隔开的环形沟槽，在防护套的内表面对应于环形沟槽的部位设置环形凸起，不但使得电缆的弯折次数增多、弯折半径降低，而且每一个环形凸起形成一个阻挡潮气沿电缆的轴向进入电缆内部和防止绝缘层碎片沿电缆的轴向掉出的隔离带，潮气不易沿电缆的轴向进入电缆内部，当电缆的绝缘层有破碎时，碎片会维持在原位而不会沿电缆的轴向掉出。如果只在防护套的外表面形成沟槽而不在防护套的内表面形成凸起，则虽然对电缆的柔性有所改善，但不具备防潮和防止碎片掉出的效果。沟槽 ·是彼此隔开的结构形式时，对电缆进行弯折的过程中，弯折点处两侧同时槽，如果沟槽是连通在一起的螺旋形结构的形式时，则对电缆进行弯折的过程中，弯折点处一侧为槽时则另一侧会是筋，因此本结构形式的电缆具有更好的弯折性能即柔性。作为优选，所述外护套为铜套。韧性好，制作出环形沟槽和环形凸起时方便。作为优选，所述外护套的表面上设有氧化铜保护层。设置氧化铜防护层后，能有效地防止外护套表面变色、腐化产生铜绿，以氧化铜作为防护层的有益效果为电缆燃烧时不会产生有害气体，且氧化铜为绝缘体，能进一步提高电缆同外界的绝缘性能。作为优选，所述氧化铜保护层为对外护套进行退火过程中氧化而成的层。能降低在电缆上制作防护层时的工艺步骤，同时氧化铜防护层不易脱离。作为优选，所述绝缘层为纵包或绕包在铜线芯上的云母带或玻璃纤维带或石棉丝带或金属氧化物制成的混合型无机材料带。提高电缆的柔韧性。作为优选，所述导电线芯的数量为I一42根。作为优选，所述导电线芯为单芯线芯或由I一53股导电丝绞合而成的多芯线芯。本实用新型具有下述优点，在外护套的外表面设置彼此隔开的环形沟槽，在外护套的内表面对应于环形沟槽的部位设置环形凸起，不但能有效地提高电缆的柔性，同时能防止潮气沿轴向入侵及绝缘层碎片沿电缆轴向掉出，使得电缆能保持较佳的绝缘性能；优选方案中选择铜材料制作外护套，且在退火中使外护套处在有氧环境中进行，能在退火的过程中同步产生氧化铜防护层，提高电缆的防腐性能、防护层不易掉落、不会燃烧产生有害气体，简化的了制作防护层的工艺步骤和提高了电缆的环保性；本实用新型的退火装置能在电缆周围形成高温高湿有氧环境，有利于在铜套表面快速形成氧化铜防护层。
图I为本实用新型的环纹柔性防火电力电缆的横截面示意图。图2为本实用新型的环纹柔性防火电力电缆的外护套的轴向剖视示意图。图3为本实用新型的退火装置的结构示意图。图4为退火装置的使用状态示意图。图中外护套I，氧化铜防护层11，焊缝12，环形沟槽13，环形凸起14，导电线芯2，绝缘层3，炉管4，第一进气口 41。第二进气口 42。出气口 43。第一流量电控阀44。第二流量电控阀45。加热装置5，温度传感器6，压力传感器7，温度控制装置8，电缆输送机构9，氧气源101,氢气源102。
具体实施方式
以下结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。参见图1，一种环纹柔性防火电力电缆，包括外护套I、穿设在外护套I内的四根导电线芯2和绝缘层3。外护套I为铜制作而成。外护套I的表面设有氧化铜防护层11。外护套I上有一条纵向延伸的焊缝12。导电线芯2为铜制作而成。导电线芯2为单股的结构形式。绝缘层3为云母带制作而成。参见图2，外护套I的外表面上设有彼此间隔开的沿外护套I的周向延伸轴向分布的环形沟槽13。外护套I的内表面上设有彼此间隔开的沿外护套的周向延伸轴向分布的环形凸起14。环形沟槽13和环形凸起14——对应地对齐。参见图3，一种退火装置，包括炉管4、加热装置5、温度传感器6、压力传感器7、电缆输送机构9和温度控制装置8。炉管4设有第一进气口 41、第二进气口 42和出气口 43。第一进气口 41上设有第一流量电控阀44。第二进气口 42上设有第二流量电控阀45 ；加热装置5为电热丝。电热丝环绕在炉管4的左端。温度传感器6和压力传感器7都安装在炉管4的左端内。加热装置5、温度传感器6、压力传感器7、第一流量电控阀44和第二流量电控阀45五者都同温度控制装置8电连接在一起。参见图I和图2，本实用新型的环纹防火电力电缆的具体制作过程作为第一步、选用所需直径的铜单芯导电线芯。当然如果要求导电线芯2为多芯导电线芯，则选用铜多芯导电线芯即可；第二部、用云母带对单根铜导电线芯2分别正反多层绕包而形成具有绝缘层3的芯线；将四根具有绝缘层3的芯线绞合在一起形成电缆芯；或正反多层纵包，对具有多根铜线芯的电缆，。第三步、用铜带纵向包履在电缆芯外，沿铜带的纵向接缝进行焊接，接缝处形成焊缝12,铜带形成外护套I。第四步、在外护套I上进行径向扎压，从而在外护套I的外表面上形成环形沟槽13，在外护套的内表面上对应于环形沟槽11的部位同步形成环形凸起14。第五步、对外护套I进行退火。退火的具体方法为，参见图4，使第一流量控制阀44的进口端连接氧气源101。使第二流量控制阀45的进口端连接氢气源102。在温度控制装置8内设定退火温度为600°C，退火时间为5分钟，氧气氢气的流量比为4。起动温度控制装置8，温度控制装置8启动加热装置5对炉管4进行加热；当温度检测传感器6检测到炉管4的温度 达到600°C时，温度控制装置8使电缆输送机构9启动、第一流量控制阀44开启、第二流量控制阀45开启；电缆输送机构9使输送电缆从炉管4的左端进入右端出去、并使电缆的行进速度为在炉管4的左端温度为600°C的区域所停留的时间为5分钟；氧气经第一进气口 41进入炉管内、氢气经第二进气管42进入炉管内，氧气和氢气进入炉管4内的流量比为4 ;氢气在炉管内与氧气反应而制得水蒸气，且由于氧气的流量大，除与氢气反应外，还有剩余，使得外护套I在高温潮湿有氧的环境在进行退火而在表面形成氧化铜防护层。由于氢气燃烧时产生的热量时炉管4内的温度高于设定的退火温度即600°C时，温度控制装置8降低加热装置5的功率，使退火温度维持在设定值。如果加热装置5停止对炉管4进行加热后退火温度还不能降低设定的温度值，或者压力检测传感器7检测到炉管内的压力高于设定值时，温度控制装置8控制第一流量控制阀44和第二流量控制阀降45降低氧气和氢气的流入量，使炉管4内的温度或压力下降。在另外的实施例中，将第五步中的对铜外护套I进行退火时，将退火温度分别设定为 650°C、700°C、750°C、800°C、900°C、950°C、1000°C，退火时间分别设定为 6、8、9、10、
11、12、13、14、15分钟，通入退火炉中的氧气的流量和氢气的流量比分别为4. 5、5、5. 8、7、8
的任一组合时，都能在外护套I的表面形成一层厚度大于O. 01毫米后的氧化铜保护层，有效地对外护套I进行防护。在本实施例中导电线芯2有四根且为单股的，当然可以根据设计的需要将导电线芯2的根数设计为I到42中的任一种，每一根导电线芯2也可以为由2-53股导线绞合而成的多芯的结构形式。导电线芯2由其它的现有的导电材料如铝、银进行制作都可以。外护套I为铜制作而成，当然用铜合金或不锈钢等公知的用于制作防护电缆的金属材料来制作都可以。如果为不锈钢等金属材料时，则退火时采用现有的退火方式相同的工艺方法，即不需要加氧气，而是充入氮气等惰性气体而防止外护套I表面产生氧化层。绝缘层3采用玻璃纤维带或石棉丝带或金属氧化物制成的混合型无机材料带来替代云母带都可以。
权利要求1.一种环纹柔性防火电力电缆，包括金属外护套，穿设在外护套内的导电线芯和包裹在导电线芯上的绝缘层，其特征在于，所述外护套的外表面上设有彼此间隔开的沿外护套的轴向分布的环形沟槽，所述外护套的内表面上设有彼此间隔开的沿外护套的轴向分布的环形凸起，所述环形沟槽和所述环形凸起的位置相对齐。
2.根据权利要求I所述的环纹柔性防火电力电缆，其特征在于，所述外护套为铜套。
3.根据权利要求2所述的环纹柔性防火电力电缆，其特征在于，所述外护套的表面上设有氧化铜保护层。
4.根据权利要求3所述的环纹柔性防火电力电缆，其特征在于，所述氧化铜保护层为对外护套进行退火过程中氧化而成的层。
5.根据权利要求I或2或3或4所述的环纹柔性防火电力电缆，其特征在于，所述绝缘层为纵包或绕包在铜线芯上的云母带或玻璃纤维带或石棉丝带或金属氧化物制成的混合 型无机材料带。
6.根据权利要求I或2或3或4所述的环纹柔性防火电力电缆，其特征在于，所述导电线芯的数量为I一42根。
7.根据权利要求I或2或3或4所述的环纹柔性防火电力电缆，其特征在于，所述导电线芯为单芯线芯或由I一53股导电丝绞合而成的多芯线芯。
专利摘要本实用新型涉及电力电缆。一种环纹防火电力电缆，包括金属外护套，穿设在外护套内的导电线芯和包裹在导电线芯上的绝缘层，所述外护套的外表面上设有彼此间隔开的沿外护套的周向延伸轴向分布的环形沟槽，所述外护套的内表面上设有彼此间隔开的沿外护套的周向延伸轴向分布的环形凸起，所述环形沟槽和所述环形凸起的位置相对齐。本实用新型的一个目的旨在提供一种防潮性能好、绝缘层破损时电缆的绝缘性能下降较小的环纹防火电力电缆及其制作方法，解决现有的防火电力电缆因潮气沿电缆的轴向入侵及绝缘层碎片易沿电缆的轴向掉出所导致的绝缘性能下降的问题。
文档编号H01B13/00GK202758649SQ20122032518
公开日2013年2月27日 申请日期2012年7月6日 优先权日2012年7月6日
发明者顾东申, 李秋华 申请人:顾东申, 李秋华