一种耐火电缆分支接头装置的制作方法

本实用新型属于耐火电缆附件的设计和制造，具体涉及一种耐火电缆分支接头装置。

背景技术：

将耐火电缆应用于高层建筑、市政设施、桥梁、隧道等应急消防供电系统时，工程结构上所涉及的树干式供电分支接头，均采用电缆T结分线箱、电缆分线盒、预制支电缆或电缆转接箱过渡连接。其中所采用的绝缘材料有两大类:一是无机材料类，包括云母带、云母粉制品、陶瓷件或氧化镁粉填充料与金属件的任意一种或组合体；二是高分子材料类，包括聚碳酸酯、聚酯薄膜、热缩管、交联PE带、3M交联带和其它聚酯类材料的任意一种或组合体。然而，这些无机材料，由于自身易吸水受潮，因而不能保证良好的电气绝缘性能；这些高分子材料，其绝缘性能虽好但其耐热的额定温度较低。而且，树干式供电分支接头结构不仅占用井道空间大，而且防水和耐火性能差、接头裸露易氧化，导致螺栓松动端子发热，电阻增大，载流量降低，其耐热的额定温度一般均150℃以下，且有些零部件的阻燃性只能达到GB/T 2406.2、GB/T 2408、GB/T 5169.16或UL 94V0标准甚至更低，达不到GB 8624-2006 耐火设计的A级要求,满足不了耐温950℃至少180min的要求。

在上述这些结构中，其中预制支电缆连接件是高层建筑广泛采用的产品，它是由多种附件组合成的一种组装产品，必须预先在现场测量后到工厂制作，存在诸多不利、不可靠因素：

尺寸偏差受限、制作周期长、包装运输麻烦、现场安装设备敷开困难、要专门吊装设备、每层楼板开孔面积大、预制支电缆接头容易损伤，而且需要多人配合，安装费时、费工。

因此，如果要确保耐火电缆分支接头附件符合现行建筑电气防火规范，满足耐温950℃至少180min的要求，就需要有更好的材料与更合理的新结构设计相结合的耐火电缆分支接头装置来代替。虽然耐火电缆分支接头附件已经不是新概念，但是将耐火新材料陶瓷化硅橡胶与耐火电缆分支接头装置新结构设计相结合，赋予电缆分支接头装置更好的耐火性能以延长在火灾环境下正常供电的时间，也是技术创新。

技术实现要素：

本实用新型的目的，在于提供一种符合现行建筑电气防火规范的耐火电缆分支接头装置，以满足耐温950℃至少180min的要求,保持电缆在火灾环境下可以无故障持续更长供电时间。

为达上述目的，本实用新型的一种耐火电缆分支接头装置，包括：复层耐火外壳组件、自固化流态耐火填充料、复合屏蔽罩、预制耐火绝缘填充块、C型铜卡或熔焊接头接头、耐火主电缆和耐火支电缆；所述耐火主电缆和耐火支电缆分别穿进复层耐火外壳组件上由桶节联接的桶体Ⅰ和桶体Ⅱ的隧洞口，并由主密封帽、支密封帽和密封圈增强密封；所述自固化流态耐火填充料注入由桶体Ⅰ、桶节、桶体Ⅱ围成的腔内，与复层耐火外壳组件固化为一整体；所述耐火主电缆的主导体和耐火支电缆的支导体由C型铜卡或熔焊接头紧固连接导通；所述复合屏蔽罩将主导体结头端、主导体绝缘层端头、支导体结头端、支导体绝缘层端头、C型铜卡和预制耐火绝缘填充块笼罩，且与主电缆屏蔽层和支电缆屏蔽层导通；所述预制耐火绝缘填充块将主导体结头端、主导体绝缘层端头、支导体结头端、支导体绝缘层端头和C型铜卡包裹使其与外界绝缘。

进一步地，所述复层耐火外壳组件还包括：主扣端帽、支扣端帽、主密封帽、支密封帽，桶体Ⅰ、桶节、密封圈、桶体Ⅱ和膨胀性陶瓷化隔热层；所述主扣端帽和支扣端帽的中孔分别借助主密封帽、支密封帽将耐火主电缆及耐火支电缆外径的配合间隙挤压密封；所述主密封帽和支密封帽为弹性体，受到主扣端帽、支扣端帽挤压时会变形或膨胀，分别填补桶体Ⅰ的隧洞口、桶体Ⅱ的隧洞口与主扣端帽、支扣端帽的间隙，并且分别填补主扣端帽、支扣端帽与耐火主电缆及耐火支电缆外径的间隙；所述桶体Ⅰ和桶体Ⅱ通过螺纹方式分别在桶节的两端对接，借助密封圈实现密封；所述桶体Ⅱ设有注射口、排气口和注满溢出管；所述膨胀性陶瓷化隔热层覆盖在桶体Ⅰ、桶节、密封圈、桶体Ⅱ的外表上，在服役状态下导热系数大于0.8W/(m.K)、涂层厚度在(1.0～3.0)mm之间，在600℃以上或火灾环境下涂层厚度可膨胀到30倍以上，成为泡沫陶瓷且导热系数则降低到0.10W/(m.K)以下。

进一步地，所述自固化流态耐火填充料还包括：单组份类、双组份类或三组分类常温固化的陶瓷化硅橡胶浆料、陶瓷化不饱和聚酯树脂浆料的任意一种，通过压力注射在端封好的复层耐火外壳组件的腔内，室温下自固化为整体密实的耐火绝缘材料，不仅显著提高防水、防腐、防火和绝缘的可靠性，而且在火灾环境温度下转化为陶瓷绝缘的整体构件。

进一步地，所述复合屏蔽罩还包括：金属网格层、金属丝编织层和导电填料与膨胀型陶瓷化硅橡胶复合层的任意一种，且是经过压延成型的管件、笼体、桶体或端帽型材的任意一种；所述导电填料包括金属短丝、金属粉、导电碳粉和导电碳纤维的任意一种或组合体。

进一步地，所述预制耐火绝缘填充块还包括：用陶瓷化硅橡胶绝缘胶先在工厂预制固化成型为套筒件或套环件，由预制模具保证尺寸的配合精度，在火灾环境下或温度在600℃以上的环境中转化为坚硬的陶瓷化绝缘材料。

进一步地，所述C型铜卡为标准件或由T2电解铜经高温冶炼拉挤轧制成型的开环铜管的任意一种；所述熔焊接头为镀锡或镀银的导体或合金导体。

进一步地，所述耐火主电缆还包括：主导体、主导体绝缘层、主电缆屏蔽层、主电缆隔氧耐火层和主电缆阻燃护套层；所述主导体绝缘层包覆于主导体的外表，主电缆屏蔽层包覆于主导体绝缘层的外表，主电缆隔氧耐火层包覆于主电缆屏蔽层的外表，主电缆阻燃护套层包覆于主电缆隔氧耐火层的外表；所述主电缆阻燃护套层采用陶瓷化聚烯烃挤出层。

进一步地，所述耐火支电缆采用耐火主电缆相同或不相同结构、相同或不相同材料成分。

本实用新型的一种耐火电缆分支接头装置，将复层耐火外壳组件、自固化流态耐火填充料、复合屏蔽罩、预制耐火绝缘填充块、耐火主电缆和耐火支电缆相结合为一种新设计，其有益效果在于：

①采用膨胀型陶瓷化复合层隔热设计，耐受950℃以上高温，保证火灾初期结构件的刚性、消防设施无故障供电时间持续180min以上；

②采用流态填充整体固化结构设计，在服役环境下确保电缆接头防水、防腐、耐高温和绝缘可靠性；

③本耐火电缆分支接头装置体积小，占用建筑空间小，安装分支方便、快捷；

④采用预制成型陶瓷化绝缘形体，保证尺寸精度、结构紧凑，现场安装效率高，易于系列化、标准化、量产化。

附图说明

图1是复层耐火外壳组件实施例外形的主视、左视和右视图。

图2是图1的剖视图。

图3是本实用新型的一种耐火电缆分支接头装置实施例一的剖视图。

图4是本实用新型的一种耐火电缆分支接头装置实施例二的剖视图。

图5是图4中的A-A、B-B、C-C切面剖视图。

在图1至图5中，相同功能、相同结构的零件采用了相同的标号，为了图纸简洁而略去对称或相同系列位置上的零件标号。

1—主扣端帽， 2—主密封帽， 3—支扣端帽，

4—支密封帽， 5—桶体Ⅰ， 6—桶节，

7—密封圈， 8—桶体Ⅱ， 9—自固化流态耐火填充料，

10—复合屏蔽罩， 11—预制耐火绝缘填充块，12—C型铜卡，

13—主导体， 14—主导体绝缘层， 15—主电缆屏蔽层，

16—主电缆隔氧耐火层， 17—主电缆阻燃护套层， 18—支导体，

19—支导体绝缘层， 20—支电缆屏蔽层， 21—支电缆隔氧耐火层，

22—支电缆阻燃护套层， 23—注射口， 24—排气口，

25—注满溢出管， 26—主电缆， 27—支电缆，

100—复层耐火外壳组件。

具体实施方式

为详细说明本实用新型一种耐火电缆分支接头装置的技术内容、构造特征、所实现目的和效果，以下结合实施例及其附图进一步说明。

实施例一：单支结构

如图1至3图所示，揭示了本实用新型一种耐火电缆分支接头装置的一个实施例，包括：复层耐火外壳组件100、自固化流态耐火填充料9、复合屏蔽罩10、预制耐火绝缘填充块11、 C型铜卡12、耐火主电缆26和耐火支电缆27；耐火主电缆26和耐火支电缆27分别穿进复层耐火外壳组件100上由桶节6联接的桶体Ⅰ5和桶体Ⅱ8的隧洞口，并由主密封帽2、支密封帽4 和密封圈7增强密封；自固化流态耐火填充料9注入由桶体Ⅰ5、桶节6、桶体Ⅱ8围成的腔内，与复层耐火外壳组件100固化为一整体；耐火主电缆26的主导体13和耐火支电缆27的支导体 18由C型铜卡12紧固连接导通；复合屏蔽罩10将主导体13结头端、主导体绝缘层14端头、支导体18结头端、支导体绝缘层19端头、C型铜卡12和预制耐火绝缘填充块11笼罩，且与主电缆屏蔽层15和支电缆屏蔽层20导通；预制耐火绝缘填充块11将主导体13结头端、主导体绝缘层14端头、支导体18结头端、支导体绝缘层19端头和C型铜卡12包裹使其与外界绝缘。

其中，复层耐火外壳组件100还包括：主扣端帽1、支扣端帽3、主密封帽2、支密封帽 4，桶体Ⅰ5、桶节6、密封圈7、桶体Ⅱ8和膨胀性陶瓷化隔热层；主扣端帽1和支扣端帽3 的中孔分别借助主密封帽2、支密封帽4将耐火主电缆26及耐火支电缆27外径的配合间隙挤压密封；主密封帽2和支密封帽4为弹性体，受到主扣端帽1、支扣端帽3挤压时会变形或膨胀，分别填补桶体Ⅰ5的隧洞口、桶体Ⅱ8的隧洞口与主扣端帽1、支扣端帽3的间隙，并且分别填补主扣端帽1、支扣端帽3与耐火主电缆26及耐火支电缆27外径的间隙；桶体Ⅰ5 和桶体Ⅱ8通过螺纹方式分别桶节6的两端对接，借助密封圈7实现密封；桶体Ⅱ8设有注射口 23、排气口24和注满溢出管25；膨胀性陶瓷化隔热层覆盖在桶体Ⅰ5、桶节6、密封圈7、桶体Ⅱ8的外表上，在服役状态下导热系数大于0.8W/(m.K)、涂层厚度在(2.0±0.3)mm之间，在600℃以上或火灾环境下涂层厚度可膨胀到30倍以上，成为泡沫陶瓷且导热系数则降低到 0.10W/(m.K)以下。

其中，自固化流态耐火填充料9还包括：单组份类、双组份类或三组分类常温固化的陶瓷化硅橡胶浆料、陶瓷化不饱和聚酯树脂浆料的任意一种，通过压力注射在端封好的复层耐火外壳组件100的腔内，室温下自固化为整体密实的耐火绝缘材料，不仅显著提高防水、防腐、防火和绝缘的可靠性，而且在火灾环境温度下转化为陶瓷绝缘的整体构件。

其中，复合屏蔽罩10还包括：金属网格层、金属丝编织层和导电填料与膨胀型陶瓷化硅橡胶复合层的任意一种，且是经过压延成型的管件、笼体、桶体或端帽型材的任意一种；导电填料包括金属短丝、金属粉、导电碳粉和导电碳纤维的任意一种或组合体。

其中，预制耐火绝缘填充块11还包括：用陶瓷化硅橡胶绝缘胶先在工厂预制固化成型为套筒件或套环件，由预制模具保证尺寸的配合精度，在火灾环境下或温度在600℃以上的环境中转化为坚硬的陶瓷化绝缘材料。

其中，C型铜卡12由T2电解铜经高温冶炼拉挤轧制成型的开环铜管。

其中，耐火主电缆26还包括：主导体13、主导体绝缘层14、主电缆屏蔽层15、主电缆隔氧耐火层16和主电缆阻燃护套层17；主导体绝缘层14包覆于主导体13的外表，主电缆屏蔽层 15包覆于主导体绝缘层14的外表，主电缆隔氧耐火层16包覆于主电缆屏蔽层15的外表，主电缆阻燃护套层17包覆于主电缆隔氧耐火层16的外表；主电缆阻燃护套层采用陶瓷化聚烯烃挤出层。

其中，耐火支电缆27采用耐火主电缆26相同结构和材料成分。

实施例二：多支结构

如图4和5图所示，揭示了本实用新型一种耐火电缆分支接头装置的另一个实施例，与实施例一相比所不同的是由三相四线构成的多支结构，其余结构细节与实施例一完全相同。

本实用新型的一种耐火电缆分支接头装置，将复层耐火外壳组件100、自固化流态耐火填充料9、复合屏蔽罩10、预制耐火绝缘填充块11、耐火主电缆26和耐火支电缆27相结合为新设计，其有益效果在于：

①采用膨胀型陶瓷化复合层隔热设计，耐受950℃以上高温，保证火灾初期结构件的刚性、消防设施无故障供电时间持续180min以上；

②采用流态填充整体固化结构设计，在服役环境下确保电缆接头防水、防腐、耐高温和绝缘可靠性；

③本耐火电缆分支接头装置体积小，占用建筑空间小，安装分支方便、快捷。

④采用预制成型陶瓷化绝缘形体，保证尺寸精度、结构紧凑，现场安装效率高，易于系列化、标准化、量产化。