一种耐火电缆中间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中间接头装置。

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中间接头，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122带、4M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，树干式供电中间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 3206.3、GB/T 3208、GB/T 5169.16或UL 92V0标准甚至更低，达不到GB 8632-3006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中间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中间接头装置来代替。虽然耐火电缆中间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中间接头装置新结构设计相结合，赋予电缆中间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中间接头装置，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中间接头装置，包括：复层耐火外壳组件、自固化流态耐火填料、复合屏蔽网、陶瓷化硅橡胶流态绝缘填料、铜连接管、耐火电缆；所述耐火电缆从复层耐火外壳组件的两端穿进端扣帽的洞口，并由端扣帽和密封圈增强密封；所述耐火电缆的导体由铜连接管或熔焊接头紧固连接导通；所述陶瓷化硅橡胶流态绝缘填料将预制耐火绝缘填充管、绝缘层端头和铜连接管之间的间隙填满；所述预制耐火绝缘填充管将电缆导体结头段、绝缘层端头和铜连接管包裹使其与外界绝缘；所述复合屏蔽网将导体结头、陶瓷化硅橡胶流态绝缘填料、预制耐火绝缘填充管、铜连接管、和绝缘层的端头笼罩，且与电缆屏蔽层导通；所述自固化流态耐火填料注入复层耐火外壳组件的内腔，将复层耐火外壳组件的筒体、复合屏蔽网、耐火电缆的间隙填满并固化为一整体。

进一步地，所述复层耐火外壳组件还包括:端扣帽、密封圈、桶体、注射口、排气口、注满溢出管和膨胀性陶瓷化隔热层；所述端扣帽通过螺纹与桶体的两端同轴连接固定，密封圈位于端扣帽与桶体之间的缝隙中，受到端扣帽挤压时会变形或膨胀，分别填补桶体与端扣帽的间隙、端扣帽与耐火电缆外径的间隙；所述注射口和排气口分别位于桶体的两端，且与端扣帽错开位置不相干涉；所述注满溢出管通过螺纹与排气口同轴连接固定；所述膨胀性陶瓷化隔热层覆盖在端扣帽、桶体、注射口、排气口、注满溢出管的外表上，在服役状态下导热系数大于0.8W/(m.K)、涂层厚度在(1.0-4.0)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，所述复合屏蔽网还包括：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、桶形或帽型材的任意一种；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管还包括：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，所述陶瓷化硅橡胶流态绝缘填料选用选用单组份类、双组份类或三组分类常温固化的陶瓷化硅橡胶浆料。

进一步地，所述铜连接管为标准件或由T3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金属或合金。

进一步地，所述耐火电缆还包括：导体、绝缘层、电缆屏蔽层、隔氧耐火层和阻燃护套层；所述绝缘层包覆于导体的外表，电缆屏蔽层包覆于绝缘层的外表，隔氧耐火层包覆于电缆屏蔽层的外表，阻燃护套层包覆于隔氧耐火层的外表；所述阻燃护套层采用陶瓷化聚烯烃挤出层。

本实用新型的一种耐火电缆中间接头装置，将复层耐火外壳组件、自固化流态耐火填料、复合屏蔽网、预制耐火绝缘填充管、耐火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本耐火电缆中间接头装置体积小，占用建筑空间小，安装中间方便、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是本实用新型耐火电缆中间接头装置实施例的刨面示意图。

图2是图1中复层耐火外壳组件的刨面示意图

图3是图1中耐火电缆的导体与连接管的钳压定位剖视图。

图4是图1中耐火电缆的导体接头、陶瓷化硅橡胶流态绝缘填料及复合屏蔽网连接的剖视图。

在图1至图4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—端扣帽， 2—密封圈， 3—桶体，

4—自固化流态耐火填料， 5—复合屏蔽网， 6—陶瓷化硅橡胶流态绝缘填料,

7—预制耐火绝缘填充管， 8—铜连接管， 9—导体，

10—绝缘层， 11—电缆屏蔽层， 12—隔氧耐火层，

13—阻燃护套层， 14—注射口， 15—排气口，

16—注满溢出管， 17—耐火电缆, 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中间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。

如图1至图4所示，揭示了本实用新型一种耐火电缆中间接头装置的一个实施例，包括：复层耐火外壳组件100、自固化流态耐火填料4、复合屏蔽网5、陶瓷化硅橡胶流态绝缘填料6、铜连接管8、耐火电缆17；耐火电缆17从复层耐火外壳组件100的两端穿进端扣帽1的洞口，并由端扣帽1和密封圈2增强密封；耐火电缆17的导体9由铜连接管8紧固连接导通；陶瓷化硅橡胶流态绝缘填料6将预制耐火绝缘填充管7、绝缘层10端头和铜连接管8之间的间隙填满；预制耐火绝缘填充管7将电缆导体9结头段、绝缘层10端头和铜连接管8包裹使其与外界绝缘；复合屏蔽网5将导体9结头、陶瓷化硅橡胶流态绝缘填料6、预制耐火绝缘填充管7、铜连接管8、和绝缘层10的端头笼罩，且与电缆屏蔽层11导通；自固化流态耐火填料4借助专用注射器注入复层耐火外壳组件100上的内腔，将复层耐火外壳组件100的筒体3、复合屏蔽网5、耐火电缆17的间隙填满并固化为一整体。

如图2所示，复层耐火外壳组件100还包括:端扣帽1、密封圈2、桶体3、注射口14、排气口15、注满溢出管16和膨胀性陶瓷化隔热层；端扣帽1通过螺纹与桶体3的两端同轴连接固定，密封圈2位于端扣帽1与桶体3之间的缝隙中，受到端扣帽1挤压时会变形，同时填补桶体3与端扣帽1的间隙、端扣帽1与耐火电缆17外径的间隙；注射口14和排气口15分别位于桶体3的两端，且与端扣帽1错开位置不相干涉；注满溢出管16通过螺纹与排气口15同轴连接固定；膨胀性陶瓷化隔热涂料覆盖在端扣帽1、桶体3、注射口14、排气口15、注满溢出管16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(2.2±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，自固化流态耐火填料4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，复合屏蔽网5为金属丝编织层，且是经过成型的笼体型材。

如图1和图4所示，预制耐火绝缘填充管7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，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，陶瓷化硅橡胶流态绝缘填料6选用选用单组份常温固化的陶瓷化硅橡胶浆料。

其中，铜连接管8为T2电解铜经高温冶炼拉挤轧制成型的开环铜管。

如图1和图3所示，耐火电缆17还包括：导体9、绝缘层10、电缆屏蔽层11、隔氧耐火层12和阻燃护套层13；绝缘层10包覆于导体9的外表，电缆屏蔽层11包覆于绝缘层10的外表，隔氧耐火层12包覆于电缆屏蔽层11的外表，阻燃护套层13包覆于隔氧耐火层12的外表，阻燃护套层13采用陶瓷化聚烯烃挤出层。

本实用新型的一种耐火电缆中间接头装置，将复层耐火外壳组件100、自固化流态耐火填料4、复合屏蔽网5、预制耐火绝缘填充管7、耐火电缆17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本耐火电缆中间接头装置体积小，占用建筑空间小，安装中间方便、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。