专利名称：一种环保型耐火电力电缆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力电缆领域，尤其涉及一种环保型耐火电力电缆。
背景技术：
电线电缆行业虽然只是一个配套行业，却占据着中国电工行业1/4的产值。它产品种类众多，应用范围十分广泛，涉及到电力、建筑、通信、制造等行业，与国民经济的各个部门都密切相关。电线电缆是引发火灾的重要途径之一，据不完全统计，2002年我国发生的火灾中因电线电缆引起的占35%，在火灾中死亡的人员中有三分之一的是因为吸入电线电缆燃烧时释放的有毒气体而窒息死亡，因此由电线电缆引起的火灾不容忽视。火灾给人类带来的灾害是惨重的，损失是巨大的，随着经济和城市建设的发展，火灾损失呈上升趋势， 因此国内外均对火灾的预防极为重视。怎样阻止电线电缆的燃烧，即使被明火燃烧还低烟无毒，这是电线电缆制造业的一大课题。我国在二十世纪八十年代和九十年代开发并生产了多种阻燃电缆。由于电缆燃烧时产生大量有毒有害气体造成人员死亡，以及设备受损及烟雾严重使人员不能及时撤离的危害，用户提出了电缆不仅应具有良好的阻燃性能，而且燃烧后产生的气体中无卤酸(有害气体)，并且发烟量低。由此发展了无卤低烟阻燃电缆。这些无卤低烟阻燃电缆包括电力电缆、控制电缆、光缆、建筑用线及数据电缆，用于地下铁道、 电站、化工厂、船舰、高层建筑、信息产业等重点工程和人员与设备密集场所，随着经济高速发展，高新技术不断更新，产品向高层次发展，无卤低烟阻燃电缆的品种和数量大幅增加是大势所趋。常规的电线电缆是严重的污染源，其在制造、使用及废弃处理时会产生大量的二噁英、铅、卤化物等公害。近年来，欧洲、美国及日本对与电线有关的公害十分重视，其政府不仅对电缆制造过程的排放物进行严格的限制，而且对报废电缆的处理实施了全面的监控，迫使电缆厂商用符合环保要求的材料取代传统材料，制造“环保型电缆”或所谓“清洁电缆”。本实用新型在电缆的导体外侧增加了一层加强层，同时电缆的耐火层采用两层云母带之间粘合一层带网孔的云母带构成的多个云母带组重叠绕包，不仅对电缆的强度有了很大的提高，同时对电缆的耐火等级有了很大的提高，此外，电缆的绝缘层和护套层采用了无卤材料，对人、物、环境不会产生“二次污染”。实用新型内容本实用新型的目的是提供一种环保型耐火电力电缆，避免了其在燃烧时，卤化物气体经燃烧反应会产生强烈的酸雾，对人、物、环境造成了 “二次污染”。本实用新型的的技术方案如下环保型耐火电力电缆，包括三根导体、耐火层，所述的三根导体成品字形排列，其特征在于所述的三根导体的外侧分别依次包裹有加强层、耐火层，所述的耐火层由多层云母带组重叠绕包构成，所述的云母带组由两层云母带之间粘合一层带网孔的云母带构成， 所述的耐火层外侧依次包裹有绝缘层、包带层，所述的三根导体的包带层外侧包裹有护套层，所述的护套层与包带层之间设有填充层。[0011]所述的环保型耐火电力电缆，其特征在于所述的三根导体截面一般为2. 5 300mm2。所述的环保型耐火电力电缆，其特征在于所述的耐火层采用多个云母带组重叠绕包，重叠率为不小于30%。所述的环保型耐火电力电缆，其特征在于所述的绝缘层和护套层采用均采用无卤低烟聚烯烃材料。所述的环保型耐火电力电缆，其特征在于所述的包带层材料选用无卤低烟涂胶玻纤带。所述的环保型耐火电力电缆，其特征在于所述的填充层采用材料为玻璃纤维绳。本实用新型采用如下材料(1)导体导体是电缆的主要部分，电阻率是电缆的主要技术指标，它的大小对于电缆的载流量，温升都有很大影响，此外通常发生火灾时的温度高于700°C，而铝导体又不耐温，为此我们选用铜作为耐火电缆的导体，导体几何形状为圆形，与此同时，我们对导体采取了紧压结构，其优点是经过紧压后的导体，表面平整，进而耐火层可紧附在导体表面，减少了因导体凹凸不平造成的耐火层与绝缘层的间隙。这样有利于电场分布均勻，增强电缆绝缘的电气性能，同时还可节约耐火云母带的用量，降低成本。导体截面一般为2. 5 300mm2。(2)耐火层在电缆导体的外部是耐火层，该层是耐火电缆的最关键部位，作用是在火灾发生后，有机绝缘遭到破坏而还能保持一定绝缘性能，以保证安全送电。因而耐火层的选材至关重要。经过查阅有关资料，确定选用合成云母带绕包在导体外作为耐火层，该材料的优点是合成云母带比天然云母带质地柔软、绕包服贴、抗拉强度大，是2. 5mm2及以上耐火电线电缆理想的耐火包带。有了好的云母带，如果加工工艺不好，也不能生产出合格的耐火电缆，特别是小规格的耐火电缆。尤其是耐火控制电缆。由于导体柔软，绕包时易产生摇摆，不易控制绕包角， 这是困扰生产的一个大难题。耐火电缆耐火层的质量与云母带的宽度、厚度、重叠率以及绕包时的绕包角密切相关。为了确保耐火层的质量。应采取如下措施①合理选择绕包角关于绕包角α，其大小有一定的范围。从生产效率出发，希望包角越大越好；但包角越大，云母带的张力就越小，绕包层就越不够紧密，不仅影响耐火性能。而且影响下道工序的质量。根据经验，绕包角应控制在40°左右，既有比较合理的生产效率，又能保证耐火层的表面质量。②合理选择云母带的宽度根据公式，不难计算云母带的宽度。但事实上如果按照理论公式计算值来选择云母带的宽度。是不可能得到理想的绕包质量的。因此，经过不断摸索与实践，发现应选择比理论计算值稍窄一点的云母带。再适当将绕包角减小一些。这样生产效率虽低了一些，但是耐火层的质量得到了保障。[0028]③适当调整云母带的张力云母带的绕包张力与云母带的宽度和绕包角息息相关，相辅相成。在确定的导体直径、云母带宽度、厚度和重叠率条件下，绕包角的选择非常重要。一般情况下，内层和外层云母带组的绕包角大小不一样，应分别调整。以云母带绷直为合适。太紧，云母带易断；太松则影响耐火层的质量和下道工序的挤塑。因此，在操作过程中，应根据实际情况，不能局限于理论计算的绕包角，具体情况具体对待，以绕包层表面圆整、紧密、无皱折为准则。④云母带的接头一盘云母带的长度一般为300米左右。在生产过程中，云母带需要周期性地接头， 为保证接头处的缝隙有云母带绝缘，就必须采用措接的办法进行粘接。为了接牢、接圆整， 应当用透明胶带将搭接处的云母带沿着云母带绕包的方向进行粘接。粘接时既要保证云母带不问断，接头亦不能太大，以免影响下道工序的挤出操作。(3)绝缘和护套普通耐火电缆的绝缘层与护套层一般采用阻燃聚氯乙烯。这种电缆因为绕包2层云母带作为耐火层，因而具有良好的阻燃性和线路完整性，但是在遭受火灾燃烧到一定程度时，阻燃聚氯乙烯还是会暗燃，释放出有烟、有毒的气体，使得火灾现场能见度低，容易使人窒息，不便疏通和指挥火灾现场，而且耐火灾等级只能达到B级。当绝缘层和护套层均采用无卤低烟聚烯烃材料时，不仅能提高耐火电缆的耐火等级，保证良好的阻燃性和线路完整性，而且在遭受火灾时不燃烧，也不释放有烟、有毒的气体，能见度高。可以为及时疏散人群、转移财产提供宝贵的时间。但是无卤低烟聚烯烃中阻燃剂与消烟剂的增加，会影响材料的加工工艺性能，增加耐火电缆的制造难度和电缆的生产成本。在挤包绝缘时，要检查放线机构，导轮和挤出机模套等装置，是否存在损坏耐火层的可能。(4)成缆、填充及缆芯绕包耐火电力电缆的芯数从1芯到5芯不等，为保证电缆外表面圆整、不显股，一些不是正规绞合的电缆在成缆时需要填充一些填充物。成缆缆芯外层绕包1层绕包带，使缆芯圆整、不松散，为护套挤出提供质量保障。填充物与绕包带的选择虽然不是关键，但是选择不好，一样会影响电缆的耐火等级。经过比较和摸索，选择玻璃纤维绳为填充物、无卤低烟涂胶玻纤带为绕包带效果较为理想。本实用新型的优点A.不含有卤素，不产生有害气体及腐蚀性气体。在环保电缆组成材料中，除了不使用卤族元素之外，磷类阻燃剂也应在排除之列。 PVC由于含有大量的卤素，其应用已受到了限制。对PVC的应用持最强烈反对态度的是瑞士、德国、瑞典、美国、日本以及其他一些国家，这些国家的立法机构及协调机构已经制定了严格的法律，限制并将最终取消PVC的工业应用。B.燃烧时发烟量少。火灾时，为确保不熟悉现场的人员有逃生机会，可视距离不得低于15m。一般电缆燃烧发烟时的可视距离仅为5、m，而某些环保型电缆的该项数据竟可达到97m。C.具有与目前阻燃电缆相同的阻燃性能。[0044]选用绝缘和护套材料时，不应片面的苛求材料的氧指数，而应综合考虑电缆的机械和电气性能，电缆是否能通过相应的阻燃试验等。D.不含有铅等重金属，不含环境激素，不污染土壤。铅及铅的化合物，会被人体的消化器官和呼吸器官摄取，在人的血液及脑部积累。 当电线被破碎、掩埋，铅化合物也会从中析出，污染土壤和水质，危害人体健康。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
环保型耐火电力电缆，包括三根导体1、耐火层2，三根导体1成品字形排列，三根导体1的外侧分别依次包裹有加强层3、耐火层2，耐火层2由多层云母带组重叠绕包构成， 云母带组由两层云母带之间粘合一层带网孔的云母带构成，耐火层2外侧依次包裹有绝缘层4、包带层5，三根导体1的包带层5外侧包裹有护套层6，护套层6与包带层5之间设有填充层7，三根导体1截面一般为2. 5 300mm2，耐火层2采用多个云母带组重叠绕包，重叠率为不小于30%，绝缘层4和护套层6采用均采用无卤低烟聚烯烃材料，包带层5材料选用无卤低烟涂胶玻纤带，填充层7采用材料为玻璃纤维绳。
权利要求1.一种环保型耐火电力电缆，包括三根导体、耐火层，所述的三根导体成品字形排列， 其特征在于所述的三根导体的外侧分别依次包裹有加强层、耐火层，所述的耐火层由多个云母带组重叠绕包构成，所述的云母带组由两层云母带之间粘合一层带网孔的云母带构成，所述的耐火层外侧依次包裹有绝缘层、包带层，所述的三根导体的包带层外侧包裹有护套层，所述的护套层与包带层之间设有填充层。
2.根据权利要求1所述的环保型耐火电力电缆，其特征在于所述的三根导体截面一般为 2. 5 300mm2。
3.根据权利要求1所述的环保型耐火电力电缆，其特征在于所述的耐火层采用多个云母带组重叠绕包，重叠率为不小于30%。
4.根据权利要求1所述的环保型耐火电力电缆，其特征在于所述的绝缘层和护套层采用均采用无卤低烟聚烯烃材料。
5.根据权利要求1所述的环保型耐火电力电缆，其特征在于所述的包带层材料选用无卤低烟涂胶玻纤带。
6.根据权利要求1所述的环保型耐火电力电缆，其特征在于所述的填充层采用材料为玻璃纤维绳。
专利摘要本实用新型公开了一种环保型耐火电力电缆，包括三根导体、耐火层，三根导体成品字形排列，三根导体的外侧分别依次包裹有加强层、耐火层，耐火层由多层云母带组重叠绕包构成，云母带组由两层云母带之间粘合一层带网孔的云母带构成，耐火层外侧依次包裹有绝缘层、包带层，三根导体的包带层外侧包裹有护套层，护套层与包带层之间设有填充层。本实用新型在电缆的导体外侧增加了一层加强层，同时电缆的耐火层采用两层云母带之间粘合一层带网孔的云母带构成的多个云母带组重叠绕包，不仅对电缆的强度有了很大的提高，同时对电缆的耐火等级有了很大的提高，此外，电缆的绝缘层和护套层采用了无卤材料，对人、物、环境不会产生“二次污染”。
文档编号H01B9/00GK202003749SQ20112007903
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月24日 优先权日2011年3月24日
发明者刘正东, 刘茂林, 沈庆, 王社兵 申请人:安徽世纪华茂电缆集团有限公司