专利名称：总线用耐火电缆及用于电缆挤包硅橡胶层的硅橡胶混合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及总线用耐火电缆，特别是涉及一种用于高频信号传输的总线 用耐火电缆及用于电缆挤包硅橡胶层的硅橡胶混合物。
背景技术：
总线用电缆，即电压等级不超过300V，信号传输频率在lMHz到 100MHz之间的电缆，是随着现代控制信息技术发展而产生的，主要用于工 业配电网络中仪表、电器及其它自动控制装置之间的连接线，不仅传输控制 信号、传递信息，而且在一些情况下还起到传输能量的作用。传统采用硅橡 胶耐火层的总线电缆常因其厚度过大，介电常数较大，而造成信号的衰减、 畸变从而导致总线系统工作区域变小甚至工作失常。
在一些特殊场合(如轨道交通列车、海上石油平台及大型船舶等)，敷 设安装在高火灾危险区域的总线电缆必须保证具有耐火功能(火焰条件下保 持线路完整性)，也要保证电缆具有良好的传输特性(信号频率达 lMHz-100MHz);同时这类电缆的安装敷设有限，对电缆的结构尺寸有严格 的要求。在这样的场合迫切需要一种具有良好传输特性、耐火功能、结构紧 凑的工业总线用耐火电缆。
传统耐火电缆实现耐火功能所设置的耐火层主要有矿物绝缘，或者云母 带及无机物与云母复合带绕包在导体上绝缘，或者挤包硅橡胶层并采用玻璃 丝作为辅助耐火材料。
然而，采用挤包硅橡胶层作为耐火层其厚度常超过0.6mm，常用硅橡胶 材料的介电常数为2.9-4.0之间，与云母带和矿物绝缘相比介电常数较小， 但与工业总线用电缆的绝缘层用材料(聚乙烯和发泡聚乙烯)的2.3及以下相比，仍然较大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中总线用耐火电缆耐火 层过厚而使得传输信号易衰减畸变缺陷，提供一种总线用耐火电缆。
发明人经过诸多实验研究后发现，在保证信号传输功能的前提下，耐火
层的厚度应越薄越好，而当耐火层的厚度大于0.20mm时，无法保证电缆尺 寸结构的紧凑性，也难以在其具有耐火特性的同时保证电缆在 lMHz-100MHz的特性阻抗，同样，无法解决信号衰减、串音以及结构回波 损耗的问题。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的
一种总线用耐火电缆，其包括导体以及耐火层，其特点在于，该耐火层 为一挤包硅橡胶混合物耐火层，该挤包硅橡胶混合物耐火层的挤包厚度小于 或等于0.20mm。
较佳地，该挤包硅橡胶混合物耐火层的挤包厚度为0.10mm 0.20mm。
其中，该挤包硅橡胶混合物耐火层的介电常数范围为2.4~3.5。
其中，该挤包硅橡胶混合物耐火层采用单组分室温硫化硅和硅油按体积
比9: l的比例混合后挤包制成。
其中，该绝缘层的材料采用聚乙烯、发泡聚乙烯或发泡交联聚乙烯。 其中，该总线用耐火电缆的绝缘层外设有一屏蔽层，该屏蔽层由镀锡铜
丝组成，屏蔽密度不小于85%。
本发明还提供了一种用于电缆挤包硅橡胶层的硅橡胶混合物，其特征在
于，其由体积比为9: 1的单组分室温硫化硅橡胶和硅油组成。该挤包硅橡
胶层可作为电缆的耐火层。
本发明的积极进步效果在于本发明中的挤包硅橡胶混合物耐火层的厚
度小于或等于0.20mm，大幅度减少了传统硅橡胶耐火层的厚度，并满足低介电常数这一特点。同时正由于其超薄以及光滑的工艺表面，克服了传统总 线用电缆因硅橡胶耐火层厚度过大以及挤包表面不平整而导致的传输信号 衰减和畸变，减小衰减、串音以及结构回波损耗，更能保证总线系统的工作 范围不会縮小，在兼顾耐火特性和高频传输特性(信号频率可达
lMHz-100MHz，尤其可达10MHz-100MHz)的同时，依然整体结构尺寸紧 凑。
图1为本发明实施例1和实施例2中的总线用耐火电缆结构示意图。 图2为本发明的实施例3，其为将总线用耐火电缆应用于Can总线用耐
火电缆的结构示意图。
图3为本发明的实施例4，其为将总线用耐火电缆应用于RS485耐火电
缆的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。 本发明中的硅橡胶混合物采用市售的ELASTOSIL-N2010单组分室温硫
化硅橡胶(德国瓦克公司出品)以及L-41硅油(美国道康宁公司出品)按
体积比9: l混合而成。 实施例1
图1为本发明总线用耐火电缆的结构示意图。其中，该总线用耐火电缆 的耐火层采用本发明中的硅橡胶混合物挤包制成。电缆1采用铜绞合导线 11，在铜绞合导线11上挤包厚度为0.10-0.15mm的挤包硅橡胶混合物耐火 层12，特别的，本发明中的挤包硅橡胶混合物耐火层12要求采用低介电常 数的硅橡胶原料制成。在该挤包硅橡胶混合物耐火层12外包裹厚度为 0.35mm的聚乙烯绝缘层13，也可以使用发泡聚乙烯或发泡交联聚乙烯作为
5替代，用以补偿采用硅橡胶带来的等效介电常数变大的问题。双芯绞合后在
其外部编织金属屏蔽14，该金属屏蔽14主要由镀锡铜丝组成，该屏蔽密度 不小于85%。最后在该金属屏蔽14外挤包护套15。其中，当传输最高频率 为100MHz时，该挤包硅橡胶混合物耐火层的挤包厚度可以为 0.10mm-0.15mm。 实施例2
与实施例1相比，本实施例与实施例1的区别在于，图1中的该挤包硅 橡胶混合物耐火层12的挤包厚度为0.15-0.20mm。其中，当传输最高频率为 lOMHz时，该挤包硅橡胶混合物耐火层的挤包厚度可以为0.15mm-0.20mm。 其余部分与实施例l完全相同。
其中，实施例1和2中的挤包硅橡胶混合物耐火层采用市售的 ELASTOSIL-N2010单组分室温硫化硅橡胶(德国瓦克公司出品)以及L-41 硅油(美国道康宁公司出品)按照其体积比为9: 1的比例混合后挤包制成， 在lMHz以下的测量条件时，其介电常数为2.4-3.5。
实施例3
图2为本发明应用于Can总线用耐火电缆的实施例，本实施例采用实施 例1中的电缆1作为信号传输线对。该Can总线用耐火电缆还包括一电力电 缆线对5和两根填充芯6，将四根缆芯绞合后在其外层编织金属总屏蔽并在 金属总屏蔽外套上总护套。
本实施例中，厚度为0.10-0.15mm的挤包硅橡胶混合物耐火层不仅能保 证具有双层绝缘介质的Can总线用电缆的传输特性，如保证在 10MHz-100MHz的特性阻抗(120Q)，较小衰减、串音、结构回波损耗；而 且其耐火特性能够通过IEC60331.1规定保持线路完整性试验，供火温度为 75(TC对绞线线对内两线施加60V电压水平下燃烧30分钟不击穿。同时电缆 具有低烟、无卤、阻燃特性。
实施例4图3为本发明应用于RS485总线用耐火电缆的结构示意图。其中的线芯 采用实施例2中的电缆1，将五束线芯1绞合成缆线后，在缆线的外部绕包 聚脂膜2，在聚脂膜2外部编织包含镀锡铜丝的总屏蔽层3，屏蔽密度不小 于85%。在该总屏蔽3外部套设总护套4，该总护套由低烟无卤阻燃聚烯烃 材料组成。
其中，厚度为0.15-0.20mm的挤包硅橡胶混合物耐火层不仅能保证具有 双层绝缘介质的RS485总线用电缆中传输线对的传输特性，如保证在lMHz 至lOMHz的特性阻抗(120Q)，较小衰减、串音、结构回波损耗；而且具 有耐火特性，能够通过BS6387规定保持线路完整性试验，供火温度为750°C 对绞线线对内两线施加250V电压水平下燃烧30分钟不击穿的标准。同时电 缆具有低烟、无卤、阻燃特性。
上述实施例中的其它各层原料均可购得，电缆的生产工艺可同现有传统 技术。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式
，但是本领域的技术人员应当理 解，这些仅是举例说明，在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这 些实施方式做出多种变更或修改。因此，本发明的保护范围由所附权利要求 书限定。
权利要求
1、一种总线用耐火电缆，其包括导体以及耐火层，其特征在于，该耐火层为一挤包硅橡胶混合物耐火层，该挤包硅橡胶混合物耐火层的挤包厚度小于或等于0.20mm。
2、 如权利要求1所述的总线用耐火电缆，其特征在于，该挤包硅橡胶 混合物耐火层的挤包厚度为0.10mm 0.20mm。
3、 如权利要求1所述的总线用耐火电缆，其特征在于，该挤包硅橡胶 混合物耐火层的介电常数范围为2.4~3.5。
4、 如权利要求1所述的总线用耐火电缆，其特征在于，该挤包硅橡胶 混合物耐火层采用单组分室温硫化硅橡胶和硅油按体积比9: 1的比例混合 后挤包制成。
5、 如权利要求1所述的总线用耐火电缆，其特征在于，该绝缘层的材 料采用聚乙烯、发泡聚乙烯或发泡交联聚乙烯。
6、 如权利要求1所述的总线用耐火电缆，其特征在于，该总线用耐火 电缆的绝缘层外设有一屏蔽层，该屏蔽层由镀锡铜丝组成，屏蔽密度不小于 85%。
7、 一种用于电缆挤包硅橡胶层的硅橡胶混合物，其特征在于，其由体 积比为9: 1的单组分室温硫化硅橡胶和硅油组成。
全文摘要
本发明公开了一种总线用耐火电缆，其包括导体以及耐火层，该耐火层为一挤包硅橡胶混合物耐火层，该挤包硅橡胶混合物耐火层的挤包厚度小于或等于0.20mm。本发明还公开了一种用于电缆的硅橡胶混合物，其采用单组分室温硫化硅橡胶和硅油按体积比9∶1的比例混合制成。本发明中的挤包硅橡胶混合物耐火层大幅度减少了传统硅橡胶耐火层的厚度，并满足低介电常数这一特点。同时，本发明克服了传统总线用电缆因耐火层厚度过大以及挤包表面不平整而导致的传输信号衰减和畸变，减小衰减、串音以及结构回波损耗，更能保证总线系统的工作范围不会缩小，在兼顾耐火特性和高频传输特性的同时，依然整体结构尺寸紧凑。
文档编号H01B7/17GK101673586SQ20091017416
公开日2010年3月17日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年7月21日
发明者唐家梓, 张德顺, 忻济民, 曲文波, 星 王 申请人:上海电缆研究所;上海特缆电工科技有限公司