一种多功能轨道交通用防火电缆的制作方法

本实用新型涉及电线电缆技术领域，具体地说是一种多功能轨道交通用防火电缆。

背景技术：

随着我国交通事业的快速发展，地铁、轻轨、城际铁路等方便人们出行的交通工具越来越多。在城市轨道交通线路中，错综复杂地敷设各种电缆，布线相对密集，易发生火灾，对于电缆在火灾情况下的安全性能提出了要求。阻燃和耐火电线电缆通则GB/T19666-2005中要求耐火电缆在燃烧状态下仍需维持一段时间正常供电，以便于逃生和救援。

电缆火灾事故，是电力系统中灾难性事故之一。近年来，全球范围内由于电缆发生火灾导致电力系统故障的比例逐年攀升。特别是由于地铁建筑结构复杂，出入口少，火灾发生时现场环境复杂，也给救援工作带来很大的难度，这就要求现场电力线路的供应有较长的时间。此外，火灾发生现场进行灭火时，一般有大量积水存在，电缆在交流电和水的作用下，更容易导致事故发生，如此更是要求电缆也需具备防水功能。

技术实现要素：

本实用新型的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种多功能轨道交通用防火电缆。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

1、本实用新型提供一种多功能轨道交通用防火电缆，包括：缆芯和围绕缆芯的外壳，所述缆芯由功能线缆单一或复合成缆而成，每一所述功能线缆和/或外壳中至少包含有无碱陶瓷纤维纱编织层、及设于无碱陶瓷纤维纱编织层外表面的耐高温纳米涂层，耐高温纳米涂层的耐高温范围为500-1500℃。

可选地，所述功能线缆选自电源缆、控制缆组合及信号缆组合。

可选地，所述电源缆包括导体、挤包在导体外侧的陶铠化辐照无卤低烟耐火聚合物绝缘层，绝缘层外编织无碱陶瓷纤维纱编织层、并喷涂耐高温纳米涂层；

所述绝缘层与无碱陶瓷纤维纱编织层紧邻布置、或二者间绕包耐高温防火隔热包带。

可选地，所述控制缆组合由控制芯线组合绞合成型，在其外编织无碱陶瓷纤维纱编织层、并喷涂耐高温纳米涂层；

所述控制芯线与无碱陶瓷纤维纱编织层紧邻布置、或二者间绕包耐高温防火隔热包带和/或挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层。

可选地，所述信号缆组合由信号芯线组合绞合成型，在其外编织屏蔽层、编织无碱陶瓷纤维纱编织层、并喷涂耐高温纳米涂层；

所述信号芯线与屏蔽层紧邻布置、或二者间绕包耐高温防火隔热包带，屏蔽层与无碱陶瓷纤维纱编织层紧邻布置、或二者间挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层。

可选地，所述信号芯线包括导体、挤包在导体外侧的陶铠化辐照无卤低烟耐火聚合物绝缘层，绝缘层外编织无碱陶瓷纤维纱编织层、并喷涂耐高温纳米涂层。

可选地，还包括：阻水填充纱，填充在所述外壳与缆芯之间。

可选地，所述外壳由内而外依次绕包耐高温防火隔热包带、挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层、绕包耐高温防火隔热布、挤包外护层陶铠化辐照无卤低烟耐火聚合物；

所述挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层与绕包耐高温防火隔热布紧邻布置、或二者间由内而外编织无碱陶瓷纤维纱编织层、并喷涂高温纳米涂层。

可选地，所述外壳的绕包耐高温防火隔热布外侧设有金属护层（钢带铠装、铜护层、铝护层、互锁铠装护层）。

可选地，所述无碱陶瓷纤维纱编织层与耐高温纳米涂层在一个工段一次成型。

2、本实用新型另提供一种多功能轨道交通用防火电缆的制造方法，包括制作缆芯步骤、缆芯成缆步骤、及将缆芯与外壳组合步骤，所述缆芯由功能线缆单一或复合成缆而成，每一所述功能线缆的次外层为无碱陶瓷纤维纱编织层，最外层为耐高温纳米涂层，耐高温纳米涂层的耐高温范围为500-1500℃。

可选地，制作缆芯步骤包括如下：

1）制作电源缆：根据使用性能要求选用导体，在导体外侧挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火聚合物绝缘层，在其外编织无碱陶瓷纤维纱编织层，之后喷涂耐高温纳米涂层，烘干后备用；所述绝缘层与无碱陶瓷纤维纱编织层紧邻布置、或二者间绕包耐高温防火隔热包带；

2）制备信号缆组合：将信号芯线组合绞合成型，在其外编织屏蔽层，编织无碱陶瓷纤维纱编织层，之后喷涂耐高温纳米涂层，烘干后备用；所述信号芯线与屏蔽层紧邻布置、或二者间绕包耐高温防火隔热包带，屏蔽层与无碱陶瓷纤维纱编织层紧邻布置、或二者间挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层；

3）制备控制缆组合：将控制芯线组合绞合成型，在其外编织无碱陶瓷纤维纱编织层，之后喷涂耐高温纳米涂层，烘干后备用；所述控制芯线与无碱陶瓷纤维纱编织层紧邻布置、或二者间绕包耐高温防火隔热包带和/或挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层。

可选地，缆芯成缆步骤包括如下：将电源缆、控制缆组合、信号缆组合绞合在一起，填充膨胀阻水纱。

可选地，将缆芯与外壳组合步骤包括如下：将成缆后的缆芯绕包耐高温防火隔热包带扎紧，挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层、绕包耐高温防火隔热布、挤包外护层陶铠化辐照无卤低烟耐火聚合物；所述挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层与绕包耐高温防火隔热布紧邻布置、或二者间由内而外编织无碱陶瓷纤维纱编织层、喷涂高温纳米涂层、烘干后备用。

可选地，根据客户要求，所述外壳的绕包耐高温防火隔热布外侧设有金属护层（钢带铠装、铜护层、铝护层、互锁铠装护层）。

可选地，所述编织无碱陶瓷纤维纱编织层、喷涂高温纳米涂层、及烘干操作在一个工段内一次成型。

可选地，所述编织无碱陶瓷纤维纱编织层、喷涂高温纳米涂层、及烘干操作基于编织喷涂烘干一体装置，沿线缆运动方向依次设置：线缆放线部分、编织机部分、喷涂机部分、烘干机部分和线缆收线部分，编织机部分与喷涂机部分间连接有一对上、下线缆导轮。

可选地，所述所述烘干机部分与线缆收线部分间设有履带牵引机。

本实用新型的一种多功能轨道交通用防火电缆，与现有技术相比所产生的有益效果是：

1、每一所述功能线缆和/或外壳中至少包含有无碱陶瓷纤维纱编织层、及设于无碱陶瓷纤维纱编织层外表面的耐高温纳米涂层，耐高温纳米涂层的耐高温范围为500-1500℃，无碱陶瓷纤维纱编织层与其外表面的耐高温纳米涂层构成难燃的保护管，具有良好的耐高温、不燃烧、隔热性能，全无机水性涂层绿色环保，具有长期工作温度500-1500℃的高温绝缘性能，能阻挡火焰的继续燃烧。

2、绝缘层采用陶铠化辐照无卤低烟耐火聚合物，代替传统的云母带绕包方式，解决传统云母带绕包生产效率低，易吸潮、易脱落、成本高等问题。绕包耐高温防火隔热包带，具有耐高温1500℃，长期工作温度500-1000度以及优良的高温绝缘性能，能进一步增强防火性能。设有阻水填充纱，填充在所述外壳与缆芯之间，阻水填充纱遇水膨胀起到纵向防水效果。

3、编织无碱陶瓷纤维纱编织层、喷涂高温纳米涂层、及烘干操作基于编织喷涂烘干一体装置，使得无碱陶瓷纤维纱编织层的长程编织及与耐高温纳米涂层在一个工段一次成型成为可能。

综上，本实用新型提供的防火电缆，结构简单，制造方法简便，在特定的火灾情况下，电缆在难燃保护套管的保护管（耐高温、不燃烧、隔热）保护下能保持通电，信号保持畅通3小时以上、为救援提供可靠的安全动力、信号等。电缆在火焰燃烧下外护层、隔氧层、绝缘层均能自动结壳保护，也起到防火、抗火烧、防水淋、抗震动、无毒环保、耐高温达到1000度以上，同时可以在多领域使用。

附图说明

附图1是本实用新型的剖面结构示意图；

附图2是本实用新型编织喷涂烘干一体装置的结构示意图。

图中，1、线缆放线部分，2、编织机部分，3、线缆导轮，4、喷涂机部分，5、烘干机部分，6、履带牵引机，7、线缆收线部分；

8、控制缆组合，801、控制芯线，802、耐高温防火隔热包带，803、陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层，804、无碱陶瓷纤维纱编织层，805、耐高温纳米涂层；

9、电源缆，901、导体，902、陶铠化辐照无卤低烟耐火聚合物绝缘层，903、耐高温防火隔热包带，904、无碱陶瓷纤维纱编织层，905、耐高温纳米涂层；

10、信号缆组合，1001、信号芯线，1002、耐高温防火隔热包带，1003、双层铜网屏蔽层，1004、陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层，1005、无碱陶瓷纤维纱编织层，1006、耐高温纳米涂层，1007、导体，1008、陶铠化辐照无卤低烟耐火聚合物绝缘层，1009、无碱陶瓷纤维纱编织层，1010、耐高温纳米涂层；

11、耐高温防火隔热包带，12、陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层，13、无碱陶瓷纤维纱编织层，14、耐高温纳米涂层，15、耐高温防火隔热布，16、陶铠化辐照无卤低烟耐火聚合物，17、阻水填充纱。

具体实施方式

下面结合附图1-2，对本实用新型的一种多功能轨道交通用防火电缆作以下详细说明。

如附图1所示，本实用新型的一种多功能轨道交通用防火电缆，其包括：缆芯和围绕缆芯的外壳，所述缆芯由功能线缆单一或复合成缆而成。特别关键在于，每一所述功能线缆和/或外壳中至少包含有无碱陶瓷纤维纱编织层、及设于无碱陶瓷纤维纱编织层外表面的耐高温纳米涂层，耐高温纳米涂层的耐高温范围为500-1500℃。需要说明的是，在不同耐热需求的情况下，仅公开编织无碱陶瓷纤维纱编织层、或仅喷涂有耐高温纳米涂层技术方案，只是对层进行了适当取舍、并在层数上发生了改变，只是为了满足不同耐热需求的简单变换，也属于本实用新型的等效保护范围。

为增强防水性能，还包括：阻水填充纱17，填充在所述外壳与缆芯之间，阻水填充纱17遇水膨胀起到纵向防水效果。

功能线缆由电源缆9、控制缆组合8及信号缆组合10而成。需要说明的是，功能线缆包括但不限于3种，在不同功能需求的情况下，还可以是1种、2种或者更多种功能线缆复合成缆，只是为了满足不同功能需求而简单变换功能线缆种类的情况，均属于本实用新型的等效保护范围。

其中，电源缆9包括导体901、挤包在导体901外侧的陶铠化辐照无卤低烟耐火聚合物绝缘层902；绝缘层902采用陶铠化辐照无卤低烟耐火聚合物，代替传统的云母带绕包方式，解决传统云母带绕包生产效率低，易吸潮、易脱落、成本高等问题。绝缘层902外编织无碱陶瓷纤维纱编织层904密度达到100%、并喷涂耐高温纳米涂层905；喷涂后形成难燃的保护管，具有良好的耐热性、导热性、防腐蚀、耐潮和较高的机械性能，全无机水性涂层绿色环保，具有长期工作温度500-1500℃的高温绝缘性能，能阻挡火焰的继续燃烧，起到很好的防火效果。根据使用需求，绝缘层902与无碱陶瓷纤维纱编织层904间还可绕包耐高温防火隔热包带903，具有耐高温1500℃，长期工作温度500-1000度以及优良的高温绝缘性能。进一步增强防火性能。

其中，控制缆组合8由控制芯线801组合绞合成型，在其外编织无碱陶瓷纤维纱编织层804密度达到100%、并喷涂耐高温纳米涂层805。喷涂后形成难燃的保护管，具有良好的耐热性、导热性、防腐蚀、耐潮和较高的机械性能，全无机水性涂层绿色环保，具有长期工作温度500-1500℃的高温绝缘性能，能阻挡火焰的继续燃烧，起到很好的防火效果。根据使用需求，控制芯线801与无碱陶瓷纤维纱编织层804间还可增设绕包耐高温防火隔热包带802和挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层803，进一步增强防火性能。

其中，信号缆组合10由信号芯线1001组合绞合成型，在其外编织双层铜网屏蔽层1003、编织无碱陶瓷纤维纱编织层1005、并喷涂耐高温纳米涂层1006，喷涂后形成难燃的保护管，具有良好的耐热性、导热性、防腐蚀、耐潮和较高的机械性能。根据使用需求，信号芯线1001与双层铜网屏蔽层1003间还可绕包耐高温防火隔热包带1002，双层铜网屏蔽层1003与无碱陶瓷纤维纱编织层1005间还可挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层1004，进一步增强防火性能。上述信号芯线1001包括导体1007、挤包在导体1007外侧的陶铠化辐照无卤低烟耐火聚合物绝缘层1008，绝缘层1008外编织无碱陶瓷纤维纱编织层1009、并喷涂耐高温纳米涂层1010。

其中，功能线缆中所涉及导体901、1007采用无氧铜丝束绞而成，包围导体的外层一般为绝缘层，在其他材料燃烧尽后，作为最后的绝缘层，维持正常通电。需要说明的是，功能线缆中导901、1007体包括但不限于无氧铜丝束绞而成，可以保证电缆导电性的导体材料，均是本实用新型的等效保护范围。

外壳由内而外依次绕包耐高温防火隔热包带11、挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层12（具有优良的绝缘性能、优异的耐火隔水性能、燃烧后结壳隔热、隔温、强度高、抗震动水淋性能好）、绕包耐高温防火隔热布15、挤包外护层陶铠化辐照无卤低烟耐火聚合物16（具有阻挡火焰的继续燃烧，起到很好的防火效果）。为进一步增强防火性能，挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层12与绕包耐高温防火隔热布15还可由内而外编织无碱陶瓷纤维纱编织层13、并喷涂高温纳米涂层14，喷涂后形成难燃的保护管，具有良好的耐热性、导热性、防腐蚀、耐潮和较高的机械性能。

根据客户要求，外壳的绕包耐高温防火隔热布15外侧可添加金属护层，如钢带铠装、铜护层、铝护层、互锁铠装护层等。

需要说明的是，所涉及耐高温防火隔热包带包括但不限于为2-3层，能保证电缆防火效果的层数，均是本实用新型的等效保护范围。

上述一种多功能轨道交通用防火电缆的制造方法，包括制作缆芯步骤、缆芯成缆步骤、及将缆芯与外壳组合步骤，所述缆芯由功能线缆单一或复合成缆而成，每一所述功能线缆和/或外壳中至少包含有无碱陶瓷纤维纱编织层、及设于无碱陶瓷纤维纱编织层外表面的耐高温纳米涂层，耐高温纳米涂层的耐高温范围为500-1500℃。

（一）制作缆芯：

1）制作电源缆9：根据使用性能要求选用导体901，在导体901外侧挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火聚合物绝缘层902，在其外编织无碱陶瓷纤维纱编织层904，之后喷涂耐高温纳米涂层905，烘干后备用。根据使用需求，陶铠化辐照无卤低烟耐火聚合物绝缘层902与无碱陶瓷纤维纱编织层904间还可绕包耐高温防火隔热包带903，以进一步增强防火效果。

2）制备信号缆组合10：将信号芯线1001组合绞合成型，在其外编织双层铜网屏蔽层1003，编织无碱陶瓷纤维纱编织层1005，之后喷涂耐高温纳米涂层1006，烘干后备用。根据使用需求，信号芯线1001与双层铜网屏蔽层1003间还可绕包耐高温防火隔热包带1002，双层铜网屏蔽层1003与无碱陶瓷纤维纱编织层1005间还可挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层1004，以进一步增强防火效果。

3）制备控制缆组合8：将控制芯线801组合绞合成型，在其外编织无碱陶瓷纤维纱编织层804，之后喷涂耐高温纳米涂层805，烘干后备用。根据使用需求，控制芯线801与无碱陶瓷纤维纱编织层804间还可绕包耐高温防火隔热包带802和或挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层803，以进一步增强防火效果。

（二）缆芯成缆

将电源缆9、控制缆组合8、信号缆组合10绞合在一起，填充膨胀阻水填充纱17。

（三）将缆芯与外壳组合

将成缆后的缆芯绕包耐高温防火隔热包带11扎紧，挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层12、绕包耐高温防火隔热布15、挤包外护层陶铠化辐照无卤低烟耐火聚合物16。根据使用需求，挤包陶铠化辐照无卤低烟耐火隔氧层12与绕包耐高温防火隔热布15间还可由内而外编织无碱陶瓷纤维纱编织层13、喷涂高温纳米涂层14、烘干后备用，以进一步增强防火效果。

根据客户要求，外壳的绕包耐高温防火隔热布15外侧可添加金属护层（如钢带铠装、铜护层、铝护层、互锁铠装护层等）。

如附图2所示，上述编织无碱陶瓷纤维纱编织层804、904、1009、13、喷涂高温纳米涂层805、905、1010、14、及烘干操作基于编织喷涂烘干一体装置，在一个工段内一次成型。无碱陶瓷纤维纱在现有技术中用作电缆保护套管，通常只能做到2米左右。而采用本装置，有效解决了电缆用人工套装电缆保护套管不能大长度套装，套装保护套管松垮不能与电缆紧密衔接，费工费时等难题。所生产的防火电缆具有极好的高阻燃性，优越的防火、隔热性能。可在火灾情况下极大限度保护电缆，大大延长其使用寿命。防火电缆长时间在高温环境下不会发生物理变化，故能在较大程度上改善电缆高温作业环境，保护工人身体健康。

该编织喷涂烘干一体装置，沿线缆运动方向依次设置：线缆放线部分1、编织机部分2（或织紗机部分）、喷涂机部分4、烘干机部分5和线缆收线部分7，编织机部分2与喷涂机部分4间连接有一对上、下线缆导轮3。

为了便于操作，烘干机部分5与线缆收线部分7间设有履带牵引机6。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则和精神之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均就包含在本实用新型的保护范围之内。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。