一种额定电压450/750V及以下防火墙电缆的制作方法

本发明涉及一种电线电缆的技术领域，特别是涉及一种额定电压450/750V及以下防火墙电缆。

背景技术：

常言道水火无情，从人类发现火以来，火不仅给人类文明带来了发展，也给人类文明带来了毁灭，从古到今有多少文明毁于大火。同样，火灾也能烧毁提供光明和信息的电线电缆系统，常规线缆在燃烧过程中还会产生大量的有毒气体和烟尘，那么对人们的逃生将造成极大的影响，甚至成为安全的隐患，在火灾中很多人是被烟雾和有毒气体熏倒的，从而失去逃生机会。因此，各国的工程师们都在加紧研究对于数据信息备份及人们更安全的防火电缆。

近年来我国城市人口急剧增长，高层建筑林立，各种用电设施迅猛发展，火灾频繁发生。在以往的火灾事故中，由电线电缆短路、超负荷、电器设备故障等电气原因引发的火灾居各类火灾之首。这些触目惊心的数据使得人们对消防、防火安全有了更加深刻的认识，消防、防火安全的重要性日加凸显。如何能在火灾中，在一定时间内保障电力和通讯的畅通，同时不产生大量烟雾和有毒气体，可为人们逃离火灾现场和救援赢得保贵时间，最大限度的减少损失，保障人们的生命安全。所以电缆的阻燃耐火无毒性成为避免电气火灾防患于未然的必要手段。电线电缆的阻燃性能能够保证电缆不易着火或着火时延燃仅局限在一定范围内。

根据我们研发人员的调研结果来看，现有技术中用以额定电压450/750V及以下的防火电缆大多采用如下三种：

①氧化镁矿物绝缘耐火电缆、②用云母带绕包无机绝缘的耐火电缆、③挤包陶瓷化硅橡胶耐火电缆。

1.氧化镁矿物绝缘耐火电缆优点是绝缘物氧化镁的熔点为2800℃，在750℃的火焰燃烧时，其电缆结构不会出现问题，具有优异的耐火性能，但是该电缆制造生产工艺繁杂，首先需要将氧化镁在压机中压成柱状，然后需把氧化镁柱在高温炉中烧结成瓷柱型，再将瓷柱和铜进行组装，随后需要在专用设备上进行多次拉拔、退火，直到达到需要的电缆规格为止。制造过程的能耗大，工艺繁琐，设备投资昂贵。由于该电缆是非连续式生产，产量低，制造成本高，与日益增长的市场需求不相适应。电缆的制造长度有限，如长距离敷设，需要多次接头，而氧化镁又容易吸潮，导致电缆在接头处的绝缘电阻下降，影响电气性能。另外该电缆的弯曲性能较差，安装敷设不便，使用范围受到一定限制。

2.用云母带绕包无机绝缘的耐火电缆的优点是生产工艺简单，电缆绝缘采用云母带绕包，护套采用软铜带纵包挤氩焊接而成，其电缆可以大长度连续生产。但缺点是在生产过程中需要多层绕包，由于工艺条件限制，搭接缝处往往容易造成缺陷，云母带易受潮其绝缘性能就会下降，火烧后云母带发脆易脱落，也可造成耐火性能不佳，从而难以保证供电电力设施在火灾情况下的安全畅通。

3.挤包陶瓷化硅橡胶耐火电缆采用瓷化硅橡胶作为电缆挤包绝缘层，它能连续大长度生产，电缆弯曲性能好，但它需要专用的硅橡胶挤出设备。另外它是橡胶类材料，其使用寿命比较短。

现有技术中，电缆在挤出成型的过程中，绝缘层存在自身工艺加工缺陷，一般的工艺加工缺陷是指绝缘料在生产过程中由于原料不匀、设备、或者生产环境等因素造成的，工艺缺陷位置往往是电缆的薄弱环节，事故发生的起点，单层绝缘层的电缆存在这方面的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是一种额定电压450/750V及以下防火墙电缆，用以解决背景技术中提到的各种问题，该电缆的不同材料结构和性能的二层绝缘形成防火墙功效及相关无卤阻燃护套料来实现用于450/750V及以下防火电缆的电能供应。该电缆的防火绝缘性能优异，且无污染、环保阻燃。

本发明的技术方案如下：

一种额定电压450/750V及以下防火墙电缆，包括内部的线芯和外部的护套，其特征是：所述线芯至少为一根，所述的线芯从内至外包括导体、第一绝缘层和第二绝缘层，所述的第一绝缘层为热塑性低烟无卤陶瓷化聚烯烃绝缘料制作，所述的第二绝缘层为低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘料制作，所述的护套为低烟无卤阻燃聚烯烃护套料制作，在线芯外设有缠绕的包带，包带位于护套内。

优选的，当所述的线芯为两根以上时，线芯间的缝隙内填充有填料，该填料为阻燃无机纸绳制作。

优选的，所述的热塑性低烟无卤陶瓷化聚烯烃绝缘料的按重量份其成份为：聚乙烯树脂50~100份，聚丙烯树脂20~100份，瓷化粉30~100份，成瓷促进剂5~40份，合成云母粉10~100份，氢氧化镁10~50份，纳米氧化镁10~50份，相溶剂0.2~10份，偶联剂0.1~5份，润滑剂5~30份，抗氧剂0.1~5份。

本发明的技术效果是：

本发明绝缘层采用二层不同材质的绝缘材料，内层为热塑性低烟无卤陶瓷化聚烯烃绝缘料，外层为低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘料。工艺上为二层共挤。可有效消除单单使用一种绝缘料自身工艺加工缺陷，一般的工艺加工缺陷是指绝缘料在生产过程中由于原料不匀、设备、或者生产环境等因素造成的，工艺缺陷位置往往是电缆的薄弱环节，事故发生的起点。如图4所示挤出过程中两层的工艺缺陷位置重叠的几率大幅度降低，两层之间形成互补关系，层与层不同的材料可弥补彼此缺陷，提高电缆的绝缘性和阻燃耐火性能。

具体来说，该耐火电缆在750℃的火焰燃烧时，能保持一个半小时以上供电时间。同时不产生大量烟雾和有毒气体，形成二次污染。该电缆是兼具阻燃、不产生大量烟雾和有毒气体、防火于一体的一种新型的防火电缆品种。

附图说明

图1是该额定电压450/750V及以下防火墙电缆的截面结构示意图之一；

图2是该额定电压450/750V及以下防火墙电缆的截面结构示意图之二；

图3为图2中电缆的端部剥开侧向视图；

图4为该电缆中线芯的纵向剖面结构示意图；

图1.线芯的导体、2.线芯的第一绝缘层、3.线芯第二绝缘层、4.包带、5.护套、6.填充料、7.工艺缺陷点。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图1-4对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一：参见图1，图中一种额定电压450/750V及以下防火墙电缆，包括内部的线芯和外部的护套，所述线芯为一根，所述的线芯从内至外包括导体、第一绝缘层和第二绝缘层，所述的第一绝缘层为热塑性低烟无卤陶瓷化聚烯烃绝缘料制作，所述的第二绝缘层为低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘料制作，所述的护套为低烟无卤阻燃聚烯烃护套料制作，在线芯外设有缠绕的包带，包带位于护套内。

所述的热塑性低烟无卤陶瓷化聚烯烃绝缘料的按重量份其成份为：聚乙烯树脂50份，聚丙烯树脂20份，瓷化粉30份，成瓷促进剂5份，合成云母粉10份，氢氧化镁10份，纳米氧化镁10份，相溶剂0.2份，偶联剂0.1份，润滑剂5份，抗氧剂0.1份。

实施例二：参见图1，实施例二与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处为

所述的热塑性低烟无卤陶瓷化聚烯烃绝缘料的按重量份其成份为：聚乙烯树脂80份，聚丙烯树脂60份，瓷化粉60份，成瓷促进剂22份，合成云母粉50份，氢氧化镁35份，纳米氧化镁30份，相溶剂5份，偶联剂3份，润滑剂18份，抗氧剂3份。

实施例三：参见图1，实施例三与实施例一基本相同，相同之处不重述，不同之处为

所述的热塑性低烟无卤陶瓷化聚烯烃绝缘料的按重量份其成份为：聚乙烯树脂100份，聚丙烯树脂100份，瓷化粉100份，成瓷促进剂40份，合成云母粉100份，氢氧化镁50份，纳米氧化镁50份，相溶剂10份，偶联剂5份，润滑剂30份，抗氧剂5份。

实施例四：参见图2-3，图中一种额定电压450/750V及以下防火墙电缆，包括内部的线芯和外部的护套，所述线芯至少为三根，所述的线芯从内至外包括导体、第一绝缘层和第二绝缘层，所述的第一绝缘层为热塑性低烟无卤陶瓷化聚烯烃绝缘料制作，所述的第二绝缘层为低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘料制作，所述的护套为低烟无卤阻燃聚烯烃护套料制作，在线芯外设有缠绕的包带，包带位于护套内。

线芯间的缝隙内填充有填料，该填料为阻燃无机纸绳制作。

所述的热塑性低烟无卤陶瓷化聚烯烃绝缘料的按重量份其成份为：聚乙烯树脂50份，聚丙烯树脂20份，瓷化粉30份，成瓷促进剂5份，合成云母粉10份，氢氧化镁10份，纳米氧化镁10份，相溶剂0.2份，偶联剂0.1份，润滑剂5份，抗氧剂0.1份。

实施例五：参见图2-3，实施例五与实施例四基本相同，相同之处不重述，不同之处为

所述的热塑性低烟无卤陶瓷化聚烯烃绝缘料的按重量份其成份为：聚乙烯树脂80份，聚丙烯树脂60份，瓷化粉60份，成瓷促进剂22份，合成云母粉50份，氢氧化镁35份，纳米氧化镁30份，相溶剂5份，偶联剂3份，润滑剂18份，抗氧剂3份。

实施例六：参见图2-3，实施例六与实施例四基本相同，相同之处不重述，不同之处为

所述的热塑性低烟无卤陶瓷化聚烯烃绝缘料的按重量份其成份为：聚乙烯树脂100份，聚丙烯树脂100份，瓷化粉100份，成瓷促进剂40份，合成云母粉100份，氢氧化镁50份，纳米氧化镁50份，相溶剂10份，偶联剂5份，润滑剂30份，抗氧剂5份。

上述实施例一和实施例六中的电缆中采用的热塑性低烟无卤陶瓷化聚烯烃绝缘料在常温下无毒、无味，具有良好的绝缘性和物理机械性，它具备普通聚烯烃的无毒耐水性、耐老化性、优良的机械强度和使用寿命长等特性。它在500℃以上的高温和火焰灼烧下，其绝缘层的成份中的各种原料的组合相互作用，能够保证在绝缘层在短时间内迅速转化成陶瓷硬壳物质，形成了具有良好绝缘性的火焰隔离层。并随灼烧时间增长，温度升高，其坚硬程度越来越显著。经我们研发人员的试验，该的电缆在火焰灼烧中，其热释放速率峰値不大于30kW，燃烧增长速率指数不大于120W/s，产烟速率峰值不大于0.25m2/s，最小透光率大于等于80%。而普通的阻燃防火电缆达不到上述性能要求。这就意味着火灾中，本发明防火墙电缆不产生大量烟雾和有毒气体，为人们逃离火灾现场提供了保障。

上述实施例只是对本电缆的几种特例做出详细说明，本专利的保护范围并不限于此，只要电缆的层次结构以及用料与本专利权利要求的范围相同或相近的技术方案，均属于本专利的保护范围。

表1电缆结构和性能参数