防水防火电缆的制作方法

本实用新型涉及一种电缆，特别是一种防水防火电缆。

背景技术：

电力相关产业的迅猛发展使得通信电缆的需求量出现了大幅增长，电缆已经逐步应用在各种环境中，如有水环境中，高温环境中，高湿环境中，高压环境中等特殊环境；但是对于一些在更为特殊场合中进行应用的电缆的开发过程中，还有许多难点需要克服。

例如，当电缆需要在有水和有火的环境下工作时，普通的防水或者防火电缆难以胜任；或者当电缆的工作环境中，时而有火时而有水时，则需要一种既能够耐受火焰，还能够防水的电缆；

由于上述原因，本发明人对现有的电缆做了深入研究，以期待设计出一种能够解决上述问题的防水防火电缆。

技术实现要素：

为了克服上述问题，本发明人进行了锐意研究，设计出一种防水防火电缆，该电缆包括从内向外依次排布的导体、导体屏蔽层、绝缘层、屏蔽层、金属屏蔽层、防水层、防火层、铠装层和护套；其中，所述防水层包括半导电阻水包带层、铝塑复合带层和高密度聚乙烯层；所述半导电阻水包带层绕包在所述金属屏蔽层的外部，所述铝塑复合带层纵包在半导电阻水包带层外部，所述高密度聚乙烯层挤出成型在所述铝塑复合带层的外部，并与铝塑复合带层固接为一体；所述防火层包括无卤低烟高阻燃聚烯烃防火层。通过设有防水层和防火层，因此能同时具有防水和防火的特性，从而完成本实用新型。

具体来说，本实用新型的目的在于提供以一种防水防火电缆，该电缆包括从内向外依次排布的导体1、导体屏蔽层2、绝缘层3、屏蔽层4、金属屏蔽层5、防水层6、防火层7、铠装层8和护套9；

其中，所述防水层6包括半导电阻水包带层61、铝塑复合带层62和高密度聚乙烯层63；

其中，所述半导电阻水包带层61绕包在所述金属屏蔽层5的外部；

所述铝塑复合带层62纵包在半导电阻水包带层61外部；

所述高密度聚乙烯层63挤出成型在所述铝塑复合带层62的外部，并与铝塑复合带层62固接为一体。

其中，作为绕包形成所述导体屏蔽层2的带材，为半导电带。

其中，导体屏蔽层2所用带材的宽度为15～30mm，厚度为0.10～0.20mm，密度为1.11～1.15g/cm³，搭盖率为20％～30％。

其中，所述绝缘层3为超净交联聚乙烯层；

所述绝缘层3的厚度为0.8～2.8mm。

其中，所述屏蔽层4为半导电的屏蔽层，挤包在所述绝缘层3和金属屏蔽层5之间。

其中，金属屏蔽层5包括由铜丝编织成的网状结构，

所述铜丝的直径为0.12～0.15mm，网状结构的编织密度在90％以上，所述金属屏蔽层5的厚度为0.48～0.60mm。

其中，所述防火层7包括无卤低烟高阻燃聚烯烃防火层。

其中，所述铠装层8包括绕包在所述防火层7外侧的非磁性的不锈钢钢带。

本实用新型所具有的有益效果包括：

(1)根据本实用新型提供的防水防火电缆设有防水层和防火层，因此能同时具有防水和防火的特性；

(2)根据本实用新型提供的防水防火电缆的铠装层采用非磁性的不锈钢钢带，因此降低了涡流损耗，从而大大增大了载流量；

(3)根据本实用新型提供的防水防火电缆的护套采用防鼠防白蚁料，因此具有防鼠防白蚁特性；

(4)根据本实用新型提供的防水防火电缆全部采用无卤低烟材料，故电缆具有环保特性。

附图说明

图1示出根据本实用新型一种优选实施方式的防水防火电缆整体结构示意图；

图2示出根据本实用新型一种优选实施方式的防水防火电缆中防水层的结构示意图。

附图标号说明：

1-导体

2-导体屏蔽层

3-绝缘层

4-屏蔽层

5-金属屏蔽层

6-防水层

61-半导电阻水包带层

62-铝塑复合带层

63-高密度聚乙烯层

7-防火层

8-铠装层

9-护套

具体实施方式

下面通过附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。通过这些说明，本实用新型的特点和优点将变得更为清楚明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

根据本实用新型提供的防水防火电缆，如图1和图2中所示，该电缆包括从内向外依次排布的导体1、导体屏蔽层2、绝缘层3、屏蔽层4、金属屏蔽层5、防水层6、防火层7、铠装层8和护套9；其中，导体1的截面为圆形，其他部件的截面都是圆环状；

其中，所述防水层6包括半导电阻水包带层61、铝塑复合带层62和高密度聚乙烯层63；

其中，所述半导电阻水包带层61是由半导电阻水包带绕包在所述金属屏蔽层5的外部形成的，所述半导电阻水包带的厚度为0.3mm，所述半导电阻水包带的宽度为10-40mm，优选为25mm，其绕包时的大概率为20％～30％，优选为25％；

所述铝塑复合带层62纵包在半导电阻水包带层61外部；所述铝塑复合带由铝带单面或双面复合乙烯一丙烯酸共聚物(eaa)构成，所述共聚物与铝带基带具有良好的粘结性能，并且能够与低密度、线性低密度、中密度、高密度聚乙烯和无卤聚烯烃(hfpo)护套树脂形成牢固的粘结，本申请中利用其能够与高密度聚乙烯形成牢固的粘结的特性。

所述高密度聚乙烯层63挤出成型在所述铝塑复合带层62的外部，并与铝塑复合带层62固接为一体，所述高密度聚乙烯层63由熔融状态的高密度聚乙烯凝固成型得到，通过挤出机将熔融状态的高密度聚乙烯挤出到铝塑复合带层62上，冷却后即成为高密度聚乙烯层63，并在凝固过程中逐渐与铝塑复合带层62固接为一体，从而形成稳固的隔水层；

外界的水难以穿过高密度聚乙烯层63进入到期内部，而且在高密度聚乙烯层63内部还设置有铝塑复合带层62和半导电阻水包带层61，能够进一步阻止外界的水进入，通过上述多层连续的隔水阻水结构，充分提供了该电缆的防水性能。

在一种优选的实施方式中，所述导体为表面光滑、圆整的金属导体，所述导体的直径尺寸根据加工需求确定，优选地为2.2～3.12mm，优选地，所述导体由紧压裸铜制成，具有极高的导电能力。

在另一种优选的实施方式中，所述导体1由多根铜丝绞合而成，优选地，由多根铜丝左向束绞合而成。

优选地，所述金属导线的直径为0.30～1.04mm，优选为0.40～0.85mm，所述导体1的总直径为2.2～3.12mm，优选为2.2～3.12mm，在本实用新型中，所述导体线芯1的总直径是指，当导体1为单根金属导线时，该金属导线的直径；当导体1为绞合导体时，该绞合导体整体呈现的直径。

在一个优选的实施方式中，作为绕包形成所述导体屏蔽层2的带材，为半导电带；优选为半导电尼龙带或半导电特多龙带。

在本实用新型中，绕包形成所述导体屏蔽层2所用带材的宽度为15～30mm，优选为10～25mmmm；本发明人发现，当所述导体屏蔽层2所用材料的宽度为10～25mm时，其既能够满足搭盖率的要求，也能够满足绕包角的要求，使导体屏蔽层2的外观平整、无褶皱。

在本实用新型中，绕包形成所述导体屏蔽层2所用带材的厚度为0.10～0.20mm，优选为0.15mm，本发明人发现，厚度越小，导体屏蔽层2绕包得越为紧实，当厚度为0.10～0.20mm时既能够起到充分的屏蔽作用，又能够使导体屏蔽层2紧实度高。

在本实用新型中，绕包形成所述导体屏蔽层2所用带材的密度为1.11～1.15g/cm³，优选为1.13g/cm³，本发明人发现，材料密度为1.11～1.15g/cm³时既具有较强的屏蔽作用，同时又能节约生产成本。

在本实用新型中，所述导体屏蔽层2的搭盖率为20％～30％，优选为25％，本发明人发现，当导体屏蔽层2的搭盖率为20％～30％时，其能够均匀电场，防止电缆被击穿。

在本实用新型中，所述搭盖率是本领域中常用的技术名词，一般表示后一层缠绕物搭盖在前一层缠绕物上的面积比例。

在一个优选的实施方式中，所述绝缘层3为超净交联聚乙烯层；由超净交联聚乙烯绝缘材料挤塑成型；

所述绝缘层3的厚度为0.8～2.8mm，优选为1.0～2.2mm。

在本实用新型中，绝缘层3所用材料经过交联处理，使聚乙烯的线型分子结构转变为立体网状分子结构，大大提高了光电复合低压电缆产品的电气性能、物理性能、机械性能和其他特殊性能。

在一个优选的实施方式中，所述屏蔽层4为半导电的屏蔽层，挤包在所述绝缘层3和金属屏蔽层5之间。所述屏蔽层4也是绝缘屏蔽层是一层电阻率很低的薄层，通过该屏蔽层4改善了电缆的电场分布。

在一个优选的实施方式中，所述金属屏蔽层5有铜材料制成，即为铜屏蔽层；

所述铜屏蔽层可以由铜带绕包形成，也可以通过铜丝编织的网状结构包覆固定在屏蔽层4上形成。

当所述金属屏蔽层5包括铜丝编织成的网状结构时，所述铜丝的直径为0.12～0.15mm，优选为0.15mm，网状结构的编织密度在90％以上，

在本实用新型中，所述金属屏蔽层的编织方式为平纹编织网状，本发明人发现，该编织方式在电缆上容易进行，而且能够获得编织密度在90％以上的屏蔽层，而且，该编织方式形成的金属屏蔽层的柔软性好。

在本实用新型中，所述金属屏蔽层5的编织密度为90％以上，优选为95％，本发明人发现，编织密度越大屏蔽效果越好，当金属屏蔽层5的编织密度为90％以上时，既有良好的屏蔽效果，也有良好的柔软性。

在本实用新型中，所述铜丝屏蔽层5的厚度约为所用铜丝直径的4倍，优选0.48～0.60mm，优选为0.60mm。

在一个优选的实施方式中，所述防火层7包括无卤低烟高阻燃聚烯烃防火层，所述无卤低烟高阻燃聚烯烃防火层是由无卤低烟高阻燃聚烯烃制成的包覆在防水层外部的层状结构；该层状结构由于其制备材料为无卤低烟高阻燃聚烯烃，不易燃，能阻燃，从而能够具有防火性能；

更优选地，在所述无卤低烟高阻燃聚烯烃防火层的外部还绕包有耐火云母带，所述耐火云母带的绕包搭盖率大于或等于50％，且所述耐火云母带绕包有多层，使得耐火绝缘层的厚度达到预定的厚度数值，每层的耐火云母带之间错位绕包，即后一层的云母带压在前一层的绕包缝隙上，以使得绕包更为紧密，防火层7整体更为致密；

绕包的耐火云母带的总厚度需达到预定的厚度数值，其厚度数值与导体截面积有关，具体为：当导体截面积为1.5～4mm²时，耐火云母带的总厚度为0.55～0.65mm；当导体截面积为10～150mm²时，耐火云母带的总厚度为0.82～0.98mm；当导体截面积为185～300mm²时，耐火云母带的总厚度为1.1～1.3mm；当导体截面积为400～630mm²时，耐火云母带的总厚度为1.4～1.6mm。

在一个优选的实施方式中，所述耐火云母带主要由合成氟金云母制成，所述合成氟金云母中云母含量大于60％，每条耐火云母带的厚度为0.13～0.17mm。

在一个优选的实施方式中，所述铠装层8包括绕包在所述防火层7外侧的非磁性的不锈钢钢带。通过用非磁性的不锈钢钢带制备所述铠装层，将降低了电缆的涡流损耗，从而增大了电缆载流量；

所述非磁性的不锈钢钢带间隙绕包在所述防火层7外侧，其中，钢带间隙不大于钢带宽度的50％。

优选地，所述铠装层包括第一铠装亚层和第二铠装亚层，其中，在防火层7外部绕包第一层铠装带，形成第一铠装亚层，再在第一铠装亚层外部绕包第二层铠装带，形成第二铠装亚层。

在本实用新型中，所述第一铠装亚层所用非磁性的不锈钢钢带厚度为0.1～0.8mm，优选为0.2～0.5mm，本发明人发现，当第一铠装亚层所用非磁性的不锈钢钢带厚度为0.1～0.8mm时，其具有足够的铠装强度，同时具有良好的柔韧性。

在本实用新型中，所述第一铠装亚层所用所述非磁性的不锈钢钢带宽度为20～60mm，优选为25～45mm，本发明人发现，当非磁性的不锈钢钢带宽度为20～60mm，优选为25～45mm时，第一铠装亚层平整、无褶皱。

在本实用新型中，所述第一铠装亚层的搭盖率为45％～55％，优选为50％，本发明人发现，当第一铠装亚层的搭盖率为45％～55％时，制得的电缆具有良好的强度。

在本实用新型中，所述第二铠装亚层所用非磁性的不锈钢钢带厚度为0.2～0.8mm，优选为0.2～0.5mm，本发明人发现，当第二铠装亚层所用非磁性的不锈钢钢带厚度为0.2～0.8mm时，其具有足够的铠装强度，同时具有良好的柔韧性。

在本实用新型中，所述第二铠装亚层所用所述非磁性的不锈钢钢带宽度为30～70mm，优选为40～50mm，本发明人发现，当非磁性的不锈钢钢带宽度为30～70mm，优选为40～50m时，第二铠装亚层平整、无褶皱。

在本实用新型中，所述第二铠装亚层的搭盖率为55％～65％，优选为60％，本发明人发现，当第二铠装亚层的搭盖率为55％～65％时，制得的电缆具有良好的强度。

在本实用新型一种优选的实施方式中，所述第一铠装亚层的与所述第二铠装亚层所用所述非磁性的不锈钢钢带相同。

在本实用新型中，所述第一铠装亚层的与所述第二铠装亚层的绕向相同，优选地，均为左向。

在一个优选的实施方式中，护套9由防鼠防白蚁无卤低烟高阻燃聚烯烃材料制成，因此具有防鼠防白蚁特性，进而使得本申请中所述的防水防火电缆具有抗自然环境能力；

优选地，所述护套9的厚度为1.5～2.0mm，优选为1.8～1.9mm，本发明人发现，外护套9的厚度越大，其对电缆内部如防止划伤等的保护作用越强，而外护套9的厚度越薄，电缆的柔软性越好，而外护套9的厚度为1.5～2.0mm时，既能够起到足够的保护作用，又能满足电缆的柔软性要求。

以上结合了优选的实施方式对本实用新型进行了说明，不过这些实施方式仅是范例性的，仅起到说明性的作用。在此基础上，可以对本实用新型进行多种替换和改进，这些均落入本实用新型的保护范围内。