一种高强度防火电缆的制作方法

本发明涉及电力线缆技术领域，更具体地说，涉及一种高强度防火电缆。

背景技术：

电力电缆是用于传输和分配电能的电缆，电力电缆常用于城市地下电网、发电站引出线路、工矿企业内部供电及过江海水下输电线。在电力线路中，电缆所占比重正逐渐增加。电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品，包括1-500kv以及以上各种电压等级，各种绝缘的电力电缆。

电线电缆在我国的基础建设当中起到了很重要的链接作用，随着我国的不断发展，对于动力电缆行业来说，针对不断变化的市场和需求，传统的行业模式已经不能适应市场发展，所以对于很多企业来说，行业的转变刻不容缓。我国电线电缆行业仍然是继续发展的趋势，但是也存在七大问题，严重制约了该行业的健康持续发展。

防火电缆是电力电缆中常用的一种，为了确保数据的安全，人们就希望在发生火灾后，能后有足够的时间在整个网络瘫痪前将所有数据回笼，并将他们转移到安全的地方，将数据流失的可能性降到最低。因此，在缆线的标准中，还有一类防火标准，称之为“线路完整性”标准。它的目标是缆线在火场中仍然能保持线路畅通，让电源和信息仍然能够正常传输。因此符合系列完整性要求的线缆也被称之为防火缆线。

现有的防火电缆都是在电缆内部填充多种能够有效耐火防火的材料，利用这些材料较高的熔点起到防火的效果，而如果电缆内部产生明火或电缆本身已经产生裂痕时，这些防火材料起到的防火作用会大大降低，制约了防火电缆的使用范围。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种高强度防火电缆，可以实现将电缆缆芯设置在三角形支撑架和人字形支架形成的空腔内对电缆缆芯进行有效保护，大大的提高电缆整体的抗压性能，且三角形支撑架整体可在低烟无卤阻燃内护套内部进行一定范围的转动，从而有效的提高了电缆的柔韧性，另外设置能够释放二氧化碳进行有效隔氧，从而在短时间内使明火熄灭，配合电缆内部的多种阻燃材料，防火效果更佳，大大的提高了电缆的防火性能。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种高强度防火电缆，包括低烟无卤阻燃内护套和设置在低烟无卤阻燃内护套内部的电缆缆芯，所述低烟无卤阻燃内护套内部设有三角形支撑架，所述三角形支撑架的三个角外端均与低烟无卤阻燃内护套的内壁相抵接，所述三角形支撑架为硬质橡胶架，所述三角形支撑架的内部设有人字形支架，所述人字形支架三个角的外端分别与三角形支撑架三个角的内端相抵接，所述人字形支架三条边的夹角处均设有与电缆缆芯相匹配的圆弧，所述三角形支撑架和人字形支架组成形成三个安装腔，所述电缆缆芯共设有三个，且三个电缆缆芯分别设置在三个安装腔内，所述电缆缆芯贴合人字形支架的圆弧设置，所述电缆缆芯包括电缆导线、设置在电缆导线外侧的绝缘层和包裹在绝缘层外侧的屏蔽层，所述低烟无卤阻燃内护套与三角形支撑架之间还设有三个防火反应球，且三个防火反应球分别贴合三角形支撑架的三条边设置，所述低烟无卤阻燃内护套的外侧包裹有屏蔽网，所述屏蔽网的外侧包裹有低烟无卤阻燃外护套。在电缆内部设置三角形支撑架，由于三角形支撑架为三角形结构，本身具备较强的稳定性、坚固性和耐压性，将电缆缆芯设置在三角形支撑架内，能够对电缆缆芯进行有效保护，大大的提高电缆整体的抗压性能，同时电缆缆芯卡接在三角形支撑架和人字形支架形成的空腔内，进一步的对电缆缆芯进行保护，并且三角形支撑架的三个角抵接在低烟无卤阻燃内护套内部，三角形支撑架整体可在低烟无卤阻燃内护套内部进行一定范围的转动，从而有效的提高了电缆的柔韧性，另外填充在电缆内的第一耐火填充层和屏蔽网能够有效提高电缆的防火性能，低烟无卤阻燃内护套和低烟无卤阻燃外护套进一步的提升电缆的整体性能。

进一步的，所述防火反应球包括网状球体，所述网状球体的内部设有橡胶球，所述网状球体的内壁上固定有多个呈环形分布的固定筒，所述固定筒的端部固定有固定块，所述橡胶球上开设有多个安装孔，且固定块固定在安装孔内，所述固定块的中心处开设有渗液孔，且渗液孔内固定有阻隔膜，所述网状球体的表面与固定筒相对的位置开设有多个通孔，且通孔内固定有导热层，所述导热层对网状球体进行密封，所述网状球体内部滑动连接有活塞板，所述活塞板与导热层之间填充有热膨胀材料，所述活塞板与固定块之间填充有有机酸反应液，所述活塞板靠近橡胶球的一端固定有刺针，所述活塞板与固定块之间还固定有两组压缩弹簧，所述碳酸氢钠反应剂内部设有多个碳酸氢钠反应剂，所述网状球体上设有多个密封塞出气结构。电缆使用过程中，当电缆内部或周围出现明火时，温度会急剧升高，设置的导热层实时感应温度，热膨胀材料受热膨胀挤压刺针，当刺针被挤压至刺穿阻隔膜后，有机酸反应液同时被挤压至橡胶球内部与碳酸氢钠反应剂接触反应，反应过程会产生大量的二氧化碳，大量二氧化碳由密封塞出气结构溢出后，有效的隔绝氧气，从而在短时间内使明火熄灭，配合电缆内部的多种阻燃材料，防火效果更佳，且能够在产生明火时进行及时隔绝氧气灭火的效果，大大的提高了电缆的防火性能。

进一步的，所述碳酸氢钠反应剂为球形碳酸氢钠反应剂，球形结构的碳酸氢钠反应剂堆积时相互之间会留有缝隙，能够与有机酸反应液充分接触，保证反应的充分进行。

进一步的，所述密封塞出气结构包括出气孔和嵌入在出气孔内部的橡胶密封塞，所述出气孔为圆台形通气孔且外端口径小于内端，所述橡胶密封塞为与出气孔相匹配的圆台形密封塞，所述橡胶密封塞的外端连接有定位卡块，所述定位卡块与出气孔的连接处设有密封垫。初始状态时，由于橡胶密封塞为圆台形密封塞，配合定位卡块能够对出气孔进行密封，当防火反应球内部产生二氧化碳时其内部压强增大，橡胶球膨胀，而膨胀后的橡胶球会将橡胶密封塞由出气孔顶出，从而实现二氧化碳的释放。

进一步的，所述三角形支撑架三个角的外壁和内壁均采用圆弧过渡，所述人字形支架三个角的外壁采用圆弧过渡，且人字形支架的外端与三角形支撑架的内端相匹配。三角形支撑架三个角的内壁和人字形支架三个角的外壁均采用圆弧过渡，且人字形支架的外端与三角形支撑架的内端相匹配，能够对人字形支架在三角形支撑架内的位置进行固定，实现人字形支架和三角形支撑架的稳定卡接，保证三角形支撑架和人字形支架组合的结构稳定性，三角形支撑架的三角个的外壁采用圆弧过渡，以方便便于三角形支撑架在低烟无卤阻燃内护套内部产生相对转动，另一方面能够避免三角形支撑架在低烟无卤阻燃内护套内部产生相对转动时对低烟无卤阻燃内护套造成的刮伤。

进一步的，所述三角形支撑架采用耐火橡胶制成，有效的提升电缆整体的防火性能，而橡胶具备一定的柔韧性，从而有效的提高电缆的柔韧度。

进一步的，所述人字形支架为耐火合金板，进一步的提升电缆整体的防火性能，且耐火合金板强度高，有效提高电缆的整体强度。

进一步的，所述低烟无卤阻燃内护套和三角形支撑架之间还填充有第一耐火填充层，所述第一耐火填充层为氧化铝、氧化钙、氧化锆和氧化镁中的一种。

进一步的，所述安装腔内还填充有第二耐火填充层，所述第二耐火填充层为碳化硅、氮化硼和氮化硅中的一种。

进一步的，所述屏蔽网为镀锡铜丝编织屏蔽层。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)在电缆内部设置三角形支撑架，由于三角形支撑架为三角形结构，本身具备较强的稳定性、坚固性和耐压性，将电缆缆芯设置在三角形支撑架内，能够对电缆缆芯进行有效保护，大大的提高电缆整体的抗压性能，同时电缆缆芯卡接在三角形支撑架和人字形支架形成的空腔内，进一步的对电缆缆芯进行保护，并且三角形支撑架的三个角抵接在低烟无卤阻燃内护套内部，三角形支撑架整体可在低烟无卤阻燃内护套内部进行一定范围的转动，从而有效的提高了电缆的柔韧性，另外填充在电缆内的第一耐火填充层和屏蔽网能够有效提高电缆的防火性能，低烟无卤阻燃内护套和低烟无卤阻燃外护套进一步的提升电缆的整体性能。

(2)电缆使用过程中，当电缆内部或周围出现明火时，温度会急剧升高，设置的导热层实时感应温度，热膨胀材料受热膨胀挤压刺针，当刺针被挤压至刺穿阻隔膜后，有机酸反应液同时被挤压至橡胶球内部与碳酸氢钠反应剂接触反应，反应过程会产生大量的二氧化碳，大量二氧化碳由密封塞出气结构溢出后，有效的隔绝氧气，从而在短时间内使明火熄灭，配合电缆内部的多种阻燃材料，防火效果更佳，且能够在产生明火时进行及时隔绝氧气灭火的效果，大大的提高了电缆的防火性能。

(3)碳酸氢钠反应剂为球形碳酸氢钠反应剂，球形结构的碳酸氢钠反应剂堆积时相互之间会留有缝隙，能够与有机酸反应液充分接触，保证反应的充分进行。

(4)初始状态时，由于橡胶密封塞为圆台形密封塞，配合定位卡块能够对出气孔进行密封，当防火反应球内部产生二氧化碳时其内部压强增大，橡胶球膨胀，而膨胀后的橡胶球会将橡胶密封塞由出气孔顶出，从而实现二氧化碳的释放。

(5)三角形支撑架三个角的内壁和人字形支架三个角的外壁均采用圆弧过渡，且人字形支架的外端与三角形支撑架的内端相匹配，能够对人字形支架在三角形支撑架内的位置进行固定，实现人字形支架和三角形支撑架的稳定卡接，保证三角形支撑架和人字形支架组合的结构稳定性，三角形支撑架的三角个的外壁采用圆弧过渡，以方便便于三角形支撑架在低烟无卤阻燃内护套内部产生相对转动，另一方面能够避免三角形支撑架在低烟无卤阻燃内护套内部产生相对转动时对低烟无卤阻燃内护套造成的刮伤。

(6)三角形支撑架采用耐火橡胶制成，有效的提升电缆整体的防火性能，而橡胶具备一定的柔韧性，从而有效的提高电缆的柔韧度。

(7)人字形支架为耐火合金板，进一步的提升电缆整体的防火性能，且耐火合金板强度高，有效提高电缆的整体强度。

附图说明

图1为本发明的正视图；

图2为本发明中防火反应球的结构示意图；

图3为图2中a处的放大结构示意图；

图4为本发明中防火反应球的反应时的一种状态图。

图中标号说明：

1低烟无卤阻燃内护套、2三角形支撑架、3人字形支架、4电缆导线、5绝缘层、6屏蔽层、7防火反应球、701网状球体、702固定筒、703导热层、704活塞板、705压缩弹簧、706热膨胀材料、707有机酸反应液、708刺针、709碳酸氢钠反应剂、710橡胶球、711固定块、712阻隔膜、8第一耐火填充层、9屏蔽网、10低烟无卤阻燃外护套、11第二耐火填充层、12出气孔、13橡胶密封塞、14定位卡块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种高强度防火电缆，包括低烟无卤阻燃内护套1和设置在低烟无卤阻燃内护套1内部的电缆缆芯，低烟无卤阻燃内护套1内部设有三角形支撑架2，三角形支撑架2的三个角外端均与低烟无卤阻燃内护套1的内壁相抵接，三角形支撑架2为硬质橡胶架，三角形支撑架2的内部设有人字形支架3，人字形支架3三个角的外端分别与三角形支撑架2三个角的内端相抵接，人字形支架3三条边的夹角处均设有与电缆缆芯相匹配的圆弧，三角形支撑架2和人字形支架3组成形成三个安装腔，电缆缆芯共设有三个，且三个电缆缆芯分别设置在三个安装腔内，电缆缆芯贴合人字形支架3的圆弧设置，电缆缆芯包括电缆导线4、设置在电缆导线4外侧的绝缘层5和包裹在绝缘层5外侧的屏蔽层6，低烟无卤阻燃内护套1与三角形支撑架2之间还设有三个防火反应球7，且三个防火反应球7分别贴合三角形支撑架2的三条边设置，低烟无卤阻燃内护套1的外侧包裹有屏蔽网9，屏蔽网9的外侧包裹有低烟无卤阻燃外护套10。在电缆内部设置三角形支撑架2，由于三角形支撑架2为三角形结构，本身具备较强的稳定性、坚固性和耐压性，将电缆缆芯设置在三角形支撑架2内，能够对电缆缆芯进行有效保护，大大的提高电缆整体的抗压性能，同时电缆缆芯卡接在三角形支撑架2和人字形支架3形成的空腔内，进一步的对电缆缆芯进行保护，并且三角形支撑架2的三个角抵接在低烟无卤阻燃内护套1内部，三角形支撑架2整体可在低烟无卤阻燃内护套1内部进行一定范围的转动，从而有效的提高了电缆的柔韧性，另外填充在电缆内的第一耐火填充层8和屏蔽网9能够有效提高电缆的防火性能，低烟无卤阻燃内护套1和低烟无卤阻燃外护套10进一步的提升电缆的整体性能。

请参阅图1-2和图4，防火反应球7包括网状球体701，网状球体701的内部设有橡胶球710，网状球体701的内壁上固定有多个呈环形分布的固定筒702，固定筒702的端部固定有固定块711，橡胶球710上开设有多个安装孔，且固定块711固定在安装孔内，固定块711的中心处开设有渗液孔，且渗液孔内固定有阻隔膜712，网状球体701的表面与固定筒702相对的位置开设有多个通孔，且通孔内固定有导热层703，导热层703对网状球体701进行密封，网状球体701内部滑动连接有活塞板704，活塞板704与导热层703之间填充有热膨胀材料706，活塞板704与固定块711之间填充有有机酸反应液707，活塞板704靠近橡胶球710的一端固定有刺针708，活塞板704与固定块711之间还固定有两组压缩弹簧705，碳酸氢钠反应剂709内部设有多个碳酸氢钠反应剂709，网状球体701上设有多个密封塞出气结构。电缆使用过程中，当电缆内部或周围出现明火时，温度会急剧升高，设置的导热层703实时感应温度，热膨胀材料706受热膨胀挤压刺针708，当刺针708被挤压至刺穿阻隔膜712后，有机酸反应液707同时被挤压至橡胶球710内部与碳酸氢钠反应剂709接触反应，反应过程会产生大量的二氧化碳，大量二氧化碳由密封塞出气结构溢出后，有效的隔绝氧气，从而在短时间内使明火熄灭，配合电缆内部的多种阻燃材料，防火效果更佳，且能够在产生明火时进行及时隔绝氧气灭火的效果，大大的提高了电缆的防火性能。

请参阅图1-2，碳酸氢钠反应剂709为球形碳酸氢钠反应剂，球形结构的碳酸氢钠反应剂堆积时相互之间会留有缝隙，能够与有机酸反应液707充分接触，保证反应的充分进行。

请参阅图2-3，密封塞出气结构包括出气孔12和嵌入在出气孔12内部的橡胶密封塞13，出气孔12为圆台形通气孔且外端口径小于内端，橡胶密封塞13为与出气孔12相匹配的圆台形密封塞，橡胶密封塞13的外端连接有定位卡块14，定位卡块14与出气孔12的连接处设有密封垫。初始状态时，由于橡胶密封塞13为圆台形密封塞，配合定位卡块14能够对出气孔12进行密封，当防火反应球7内部产生二氧化碳时其内部压强增大，橡胶球710膨胀，而膨胀后的橡胶球710会将橡胶密封塞13由出气孔12顶出，从而实现二氧化碳的释放。

请参阅图1，三角形支撑架2三个角的外壁和内壁均采用圆弧过渡，人字形支架3三个角的外壁采用圆弧过渡，且人字形支架3的外端与三角形支撑架2的内端相匹配。三角形支撑架2三个角的内壁和人字形支架3三个角的外壁均采用圆弧过渡，且人字形支架3的外端与三角形支撑架2的内端相匹配，能够对人字形支架3在三角形支撑架2内的位置进行固定，实现人字形支架3和三角形支撑架2的稳定卡接，保证三角形支撑架2和人字形支架3组合的结构稳定性，三角形支撑架2的三角个的外壁采用圆弧过渡，以方便便于三角形支撑架2在低烟无卤阻燃内护套1内部产生相对转动，另一方面能够避免三角形支撑架2在低烟无卤阻燃内护套1内部产生相对转动时对低烟无卤阻燃内护套1造成的刮伤。

请参阅图1，三角形支撑架2采用耐火橡胶制成，有效的提升电缆整体的防火性能，而橡胶具备一定的柔韧性，从而有效的提高电缆的柔韧度。

请参阅图1，人字形支架3为耐火合金板，进一步的提升电缆整体的防火性能，且耐火合金板强度高，有效提高电缆的整体强度。

请参阅图1，低烟无卤阻燃内护套1和三角形支撑架2之间还填充有第一耐火填充层8，第一耐火填充层8为氧化铝、氧化钙、氧化锆和氧化镁中的一种。

请参阅图1，安装腔内还填充有第二耐火填充层11，第二耐火填充层11为碳化硅、氮化硼和氮化硅中的一种。

请参阅图1，屏蔽网9为镀锡铜丝编织屏蔽层，具备较佳的屏蔽性能。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。