专利名称：高阻燃环保、消防型电缆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电缆，特别是一种高阻燃环保、消防型电缆。
背景技术：
根据消防部门的资料介绍，我国发生的火灾中，因电气引起的火灾占一半左右。在电气火灾中，由于电线电缆的老化和过载使用引起的火灾占较大比例，同时，因火灾时引燃电线电缆中可燃绝缘和护套材料，致使火灾事故进一步扩大。电线电缆绝缘和护套材料的燃烧散发出的有毒气体会导致大量的人员伤亡，并阻碍消防人员的灭火。
目前，我国塑料绝缘电缆大都采用聚氯乙烯绝缘和护套材料，现有技术的电缆存在如下缺陷，一是聚氯乙烯材料燃烧时所发出烟雾的透光率在15％以下，人在此浓度的烟雾里，其裸视距离仅为2m左右，能见度低，严重影响火灾现场人员疏散和救援。同时，聚氯乙烯材料燃烧时所发生烟雾里含有氯化氢、二恶英等大量有腐蚀性和毒性气体，对火灾现场人员及重要设施造成极大危害，引发所谓的“二次公害”，且它阻燃级别低，仅为C级。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述弊病，提供一种提高电缆阻燃性能，并在火灾缆燃烧时减少烟雾，提高裸视距离，且减少燃烧时有毒气体的危害，改善消防求援环境。
本发明的技术解决方案是一种高阻燃环保、消防型电缆，由单芯或多芯导体各自外包绝缘层成为绝缘导体，单芯绝缘导体或多芯绝缘导体束整体依次外覆包带层、钢带层与外护层，包带层和钢带层之间有低烟无卤高阻隔氧层，它是由聚烯烃聚合物为基通过偶联剂添加水合氢氧化物共混而成的、烟密度Dm≤40/200(有焰法/无焰法)、氧指数OI≥54、不含卤素元素、高分子混合物；绝缘层为耐温90度-125度、低烟无卤的XLPE绝缘层；包带层是由无碱玻璃丝基带及水合氢氧化物粘合而成的、烟密度Dm≤100(无焰法)、氧指数OI≥55的叠绕包带；外护层是由聚烯烃聚合物为基通过偶联剂添加水合氢氧化物共混而成的、烟密度Dm≤39/100(有焰法/无焰法)、氧指数IO≥35的高分子混合物。绝缘导体间有填充物，填充物为氧指数≥100、以石棉为基的无机物。钢带层的钢带为镀锌钢带，钢带层为搭接率不小于15％的双层间隙绕包结构的钢带层。
图1是本发明高阻燃环保、消防型电缆径向剖视图；图2是本发明高阻燃环保、消防型电缆轴向结构具体实施例方式本发明结合具体实施例参见附图进一步说明如下一种高阻燃环保、消防型电缆，参见附图1、2，由三芯导体1各自外包XLPE绝缘层2，构成绝缘导体，导体1采用无氧电解铜，导体芯用14/2.57导线绞合紧压，导体芯截面为70mm2，绝缘层2为耐温95度-125度，低烟无卤，XLPE绝缘材料，绝缘层厚1.10mm。它燃烧时产生的烟雾和有毒气体很少，三芯绝缘导体之间充以石棉为基的无机物构成的填充物3，如石棉填充绳，它不含卤素元素，氧指数≥100，燃烧不产生烟雾和毒气，石棉填充绳的尺寸和数量根据电缆导体1大小和芯数确定，选择直径φ2-φ22mm的石棉绳，数量不等，以保持导体缆芯圆整，紧密为准，填充物3的作用一方面是保持电缆的整圆度，另一方在于提高整个电缆的综合氧指数，以达到提高阻燃性的效果。
在三芯绝缘导体束整体外依次覆包带层4、隔氧层5、钢带层6、外护层7。
包带层4是低烟无卤高阻燃包带层，这是由无碱玻璃丝基带及水合氢氧化物粘合而成的包带，以1-2层的层数和大于15％的重叠率紧密均匀地绕包在缆芯上。每层包带厚度在0.1-0.2mm之间，宽度根据缆芯外径的2-3倍选取。它不含任何卤素元素，燃烧烟雾密度Dm≤100(无焰法)、氧指数OI≥55，释放气体酸度PH≥4.3，电导率≤10us/mm。
隔氧层5是低烟无卤高阻燃隔氧层，它是由以聚烯聚合物为基，通过偶联剂添加大量的水合氢氧化物以物理共混而成的高分子混合物，通过挤塑机挤包紧密包覆在电缆缆芯上构成。其氧指数OI达54以上，不含任何卤素元素，燃烧时烟密度Dm≤40/200(有焰法/无焰法)，释放的气体；酸度PH≥4.3，电导率≤10us/mm。该层挤包厚度为1.2-3.0mm之间，可有效隔阻电缆燃烧时火焰的轴向及径向蔓延。
钢带层6是镀锌钢带层，它是以由冷轧或热轧型钢带电镀或浸涂一定厚度的锌层的镀锌钢带，采用双层间隙绕包在电缆的低烟无卤高阻燃隔氧层5上构成。镀锌钢带绕包上、下层间彼此搭盖，搭盖率不小于15％。镀锌钢带的厚度在0.2-0.8mm之间，宽度根据缆芯外径的0.5-2倍选取，该层主要是电缆燃烧时起散热降温，以阻止火焰径向蔓延的作用。
外护层7是低烟无卤外护层，它是由以聚烯烃聚合物材料为基，通过偶联剂添加适当的水合氢氧化物以物理共混而成的高分子混合物，通过挤塑机挤包紧密均匀地包覆在电缆镀锌钢带层6上构成，其氧指OI达35以上，不含任何卤素元素，燃烧时烟密度Dm≤39/190(有焰法/无焰法)，释放的气体；酸度PH≥5，电导率≤2us/mm。该层挤包厚度为1.8-3.0mm之间，该层可有效地阻隔电缆燃烧时，火焰轴向及径向蔓延。
本发明采用矿物填充绳3将缆芯中所有空隙填实，可防止空气对流和延缓传热速度；采用低烟无卤高阻燃包带4进一步裹紧缆芯；其上挤包高阻燃隔氧层5，通过该层燃烧时产生的水蒸气蒸发带走燃烧热降低火焰温度；采用镀锌钢带层6铠装，一方面电缆缆芯紧密度得到进一步改善，另一方面钢带吸热可带走大量的热量以降低火焰温度；钢带层6外面挤包特殊的低烟无卤外护层7在燃烧时释放水蒸气带走热量的同时，形成一层密实的硬壳，有效隔阻氧气，阻止炎焰的径向蔓延，采用上述结构，该型电缆完全满足成束电缆的燃烧试验最苛刻的A类试验要求。再加之所有有机材料全部采用低烟无卤低毒材料，从而使整个电缆满足低烟、无卤、低毒、高阻燃的要求。
本发明高阻燃环保、消防型电缆是一种适用于高层建筑、核电站、地铁等场合，对于电缆的阻燃性能和消防要求较为苛刻的供电用电缆，电缆的阻燃性能符合并超过GB/T18380.2-2001《电缆在火焰条件下的燃烧试验第3部分成束电缆或电缆的燃烧试验方法》(等效IEC 60332-31992)中最苛刻的A类试验要求。电缆燃烧释放气体按照GB/T17650-1998(取自电缆或光缆的材料燃烧时释放气体的试验方法)符合该标准的规定PH值≥4.3，电导率≤10us/mm，HCL含量≤0.5％。电缆燃烧产生的烟气和毒性指数符合GA 306-2001《阻燃及耐火电缆塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求》中阻燃一级IA类电缆的规定烟气毒性(浓度)≥12.4mL/L，烟密度(最小透光率)≥80％。
综上所述，本发明高阻燃环保、消防型电缆的优点是与现有技术传统的聚氯乙烯绝缘电缆相比，它提高了阻燃级别，达到A级，并且提高了机械性能，使用时不易破损开裂，同时重要的是它燃烧时释放的烟雾及有毒气体较少，有利环保，烟雾透光率可达80％以上，裸视距离可达7m，发生火灾时便于消防、救援工作。
权利要求
1.一种高阻燃环保、消防型电缆，由单芯或多芯导体各自外包绝缘层成为绝缘导体，单芯绝缘导体或多芯绝缘导体束整体依次外覆包带层、钢带层与外护层，其特征在于包带层和钢带层之间有低烟无卤高阻隔氧层，它是由聚烯烃聚合物为基通过偶联剂添加水合氢氧化物共混而成的、烟密度Dm≤40/200(有焰法/无焰法)、氧指数OI≥54、不含卤素元素、高分子混合物；绝缘层为耐温90度-125度、低烟无卤的XLPE绝缘层；包带层是由无碱玻璃丝基带及水合氢氧化物粘合而成的、烟密度Dm≤100(无焰法)、氧指数OI≥55的叠绕包带；外护层是由聚烯烃聚合物为基通过偶联剂添加水合氢氧化物共混而成的、烟密度Dm≤39/100(有焰法/无焰法)、氧指数IO≥35的高分子混合物。
2.根据权利要求1所述的高阻燃环保型消防电缆，其特征在于绝缘导体间有填充物，填充物为氧指数≥100、以石棉为基的无机物。
3.根据权利要求1所述的高阻燃环保型消防电缆，其特征在于钢带层的钢带为镀锌钢带，钢带层为搭接率不小于15％的双层间隙绕包结构的钢带层。
全文摘要
一种高阻燃环保、消防型电缆，由单芯或多芯导体各自外包XLPE绝缘层成为绝缘导体，绝缘导体间充以石棉基无机填充物，绝缘导体束整体外依次外覆包带层、隔氧层、钢带层、外护层，包带层是由无碱玻璃丝基带及水合氢氧化物粘而成的叠绕包带层；钢带层是双层间隙绕包的镀锌钢带层；隔氧层及外护层分别是由烯烃聚合物为基，通过偶联剂添加水合氢氧化物共混而成的高分子化合物。本发明优点是提高了阻燃级别，达到A级，并且提高了机械性能，不易被损开裂，更重要的是燃烧时烟雾及有毒气体少，有利环保，烟雾透光率达80％以上，裸视距离达7m，发生火灾时便于消防救援工作。
文档编号H01B7/17GK1719551SQ200510031960
公开日2006年1月11日 申请日期2005年8月3日 优先权日2005年8月3日
发明者毛炯明, 陈善求, 周国新 申请人:长沙金龙电缆有限公司