本发明涉及一种电缆，具体涉及一种铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆。
背景技术：
矿物绝缘电缆（mineralinsulatedcable）简称mi电缆，目前按结构特性可以分为刚性和柔性两种，刚性矿物绝缘电缆是19世纪末瑞士工程师arnoldfrancoisborel提出的设想，并于1896年获得专利权，1934-1936年法、英投入生产以后发展很快，我国也于上世纪六十年代研制，开始用于军事领域，80年代中期开始工业化生产，并逐步被建筑领域全面接受，矿物绝缘柔性防火电缆的发明大约是在上个世纪七十年代诞生于瑞士斯图特电缆公司，由于刚性矿物绝缘电缆在可靠性、生产及敷设方面的缺陷，铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆在生产、敷设方面比钢性有很大的改进与提升，铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆成为防火领域的主流电缆产品；
铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆的结构采用柔性结构及绝缘材料都是采用矿物化合物，弥补了结构硬、易燃烧、有毒等缺陷，它还具有一些其他电缆所不可能具有的优点，如：耐火、载流量大、耐冲击电压、耐机械损伤、无卤无毒、防爆、防水、耐腐蚀、寿命长、安全、耐过载、耐高温、成本低等特点，铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆(btly)产品的工艺结构与传统电缆完全相同，成功的解决了氧化镁铜杆矿物绝缘电缆(bttz)的生产工艺所决定的产品众多不足之处，btly的问世，成为防火电缆发展史上的一个里程碑，同时也加快了中国电缆的技术研发水平与国际接轨的进程。
铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆(btly)的截面积单芯为1.5mm2到500mm2、多芯为1.5mm2-300mm2，在防火电缆领域，最大限度的降低了投资单位的投资成本，提高了建筑物的安全防火性能等级，该类电缆在国内尚处于研究完善阶段，目前，只有少数企业试制生产，前期市场竞争是相对较小的，所以开发该产品，以提高特殊线缆产品的生产制造水平的同时，也带来良好的经济效益，为了适应国家经济发展，使企业在激烈的市场竞争中更具有竞争力，研究与开发正向着高技术含量、安全环保型、多品种、多系列、多用途方向发展，基于国内市场特别是矿物绝缘电缆的发展需求，为了进一步开拓和占有市场，提高经济效益，满足用户要求，研发柔性矿物绝缘高耐火电缆，此电缆除满足jb/t313-2011标准所规定性能外，还具有耐火功能，在燃烧状态下尚能在一定时间内保持线路正常运行，为人员逃生、处理事故赢得宝贵的时间，因此具有非常好的社会效益及经济效益。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆，该电缆结构简单，具有良好的柔软性，阻燃性，延长使用寿命。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆，包括缆芯，缆芯由多组线芯绞合而成，绞合后的多组线芯外依次设有防水膜、阻燃层、隔氧层及外护套，每组线芯由一股导体和依次包设在导体外的绝缘层、屏蔽层、防火层及绝缘保护层组成，其中：
每股导体由六个单独的铜芯导体绞合而成，并每股中的六个单独的铜芯导体以其中一个导铜芯体为中心其余五个铜芯导体均布在其圆周方向上；
绞合后的多组线芯与防水膜之间填充有填充物；
绝缘保护层外还设置有绕包带及内护套，绕包带缠绕于绝缘保护层外，内护套设置于绕包带外，绕包带与内护套之间还设置隔热层，绕包带由第一绕包带及第二绕包层叠合组成，第一绕包带为无碱玻璃丝绕包带，第二绕包带为云母带绕包；
隔氧层与外护套之间还填充有防霉菌干燥剂，外护套为环形中空结构，外护套的内侧壁为网孔的金属板，网孔孔径为1-2mm，外护套的外侧壁为封闭的金属套管，金属套管上均匀开有方形通孔。
本发明进一步限定的技术方案是：
进一步的，前述铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆，内护套为铝护套。
前述铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆，隔氧层采用挤包防火泥的方式制作；防火层采用腈纶棉纤维防火布。
前述铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆，缆芯由四组线芯组成。
前述铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆，绝缘保护层为芳纶纤维层，隔热层为无卤硅瓷胶，屏蔽层为镀锡铜丝编织分相屏蔽层。
前述铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆，绝缘层为二氧化硅及高岭土的混合物层，按质量比计二氧化硅：高岭土=3:1。
前述铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆，填充物为无碱玻璃丝。
前述铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆，阻燃层材料按质量份数计包括以下组分：
甲基乙烯基硅橡胶：15-30份，丙烯酸乳液：10-12份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物：10-13份，云母：1-5份，甲基苯基二乙氧基硅烷：7-10份，改性氢氧化镁：5-8份，复合阻燃剂：5-7份，六甲基环三硅氮烷：2-5份，玻璃鳞片：1-3份，改性蛭石粉末：1-3份，硅油：4-7份，填料：0.5-1份；
填料按质量百分比包含以下成分：y：3-5%，la：6-8%，pr：5-8%，碳酸钙：11-13%，云母：13-15%，玻璃粉：15-18%，余量为滑石粉，以上各组分之和为100%，其中：
改性氢氧化镁具体制作如下：将硅烷偶联剂加入去离子水中，搅拌10-15min使其充分水解，在超声分散仪中超声10-15min再装入喷壶中，将氢氧化镁粉末加入高速混合机中，用喷壶将水解的溶液喷在氢氧化镁粉末表面，再高速混合15-20min，取出烘干即可得到改性氢氧化镁；
复合阻燃剂由磷氮硅三元阻燃剂和硼酸锌混合而成，具体制备如下：
向装有冷凝管、滴液漏斗的三口烧瓶中通入氮气5-10min，依次加入磷酸和乙醇，将γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧硅烷逐滴加入，滴加速度控制在3-5g/min，在室温下反应3-4h；反应结束后，将三口烧瓶置于恒温水浴锅内，用旋转蒸发器减压蒸馏除去溶剂和低沸物，即得到磷硅二元阻燃剂，其中整个反应过程保持连续机械搅拌，搅拌速度为300-400r/min，在容器中加入磷硅二元阻燃剂和脲，室温下连续机械搅拌5-10min，得到磷氮硅三元阻燃剂；
将硼酸锌与制备好的磷氮硅三元阻燃剂混合均匀，最终得到复合阻燃剂。
前述铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆，阻燃层的制备如下：
a.将去丙烯酸乳液、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、硅油、甲基乙烯基硅橡胶加入分散缸中，低速搅拌5-10min，搅拌速度为50-60r/min；
b.向（a）步骤中加入甲基苯基二乙氧基硅烷、改性氢氧化镁、云母、六甲基环三硅氮烷，预分散10-15min；
c.将（b）步骤中的混合物转入立式磨砂机中，在高剪切力作用下高速砂磨50-100min,控制混合物的细度＜50μ；
d.再将步骤（c）中的混合物转入分散罐中，加入复合阻燃剂和玻璃鳞片、改性蛭石粉末及填料充分混合，以650-750r/min的转速分散15-25min后出料，然后将物料喷涂，带固化干燥后得到阻燃层。
本发明的有益效果是：
本申请中的阻燃层的设置，保证单根电缆着火时将火焰阻止在外，使得电力继续维持，有效延长供电时间，以便节约时间采取措施。
本发明中采用组合式绕包带，每个绕包带的材料不同，是为了保证该电缆的防火阻燃性、耐腐蚀，柔性等机械性能，没有采用一致材料的绕包带，而是两种不同的材料有利于提高电缆各方面的性能，延长其使用寿命，降低成本。
国内使用较多的防火涂料仍是通过添加大量小分子阻燃剂来达到阻燃的目的，由于大量小分子阻燃剂的添加，降低了材料的耐水性能，且不能保证材料的长期高效阻燃；而本发明的甲基乙烯基硅橡胶是一种阻燃高分子材料，其用作耐火材料的基体解决了耐火材料基体易燃问题，同时添加复合阻燃剂致使耐火材料耐水、耐候性能不佳、阻燃时效短的缺陷的问题，达到了长期高效的阻燃目的，本申请中的阻燃剂为两种复合而成，扬长避短，增强阻燃性，使得电缆获得强度、高模量、高耐磨、耐撕裂的材料，增强了其耐火的性能，延长了使用寿命，保证了安全性。
本申请中线芯采用绞合的方式，同时又采用绞合导体，大大提高了矿物绝缘电缆的柔软性。
电缆截面大，具有过载能力大、柔性好，所以对于绝缘绝缘材料选用要求很高，绝缘层采用无机矿物或矿物化合物组成，它本身不会引起火灾，不可能燃烧或助燃，因此防火电缆即使用于火焰条件下也能发挥正常的输电功能，是一种真正意义上的防火电缆。
铜芯铝护套柔性无机绝缘防火电缆内护套采用铝护套，使电缆在燃烧情况下，起到绝缘保护与隔离火源的作用，充分利用铝护套进行防火、隔火，不但保证了电缆耐火电缆，同时电缆的柔软性大幅度提高，与氧化美绝缘电缆相比，大大降低生产成本。
主要技术性能指标：导体直流电阻应符合gb/t3956规定；耐压试验符合应符合3.5kv/5min不击穿；防火试验应通过bs6387c、w、z试验。
本申请中的外护套内侧壁为网孔金属板可以嵌入防霉菌干燥剂，同时外侧壁上开有方形通孔，在于在运输时用于固定，不会因为全都是平画面导致滑落等情况，便于运输的同时，也节省了材料，降低了成本。
（4）本发明中加入的磷元素协同阻燃剂的合成工艺简单、产率高、阻燃效果好，具有广阔的前景。
（5）本发明中将几种不同的阻燃剂混合形成一种新的阻燃体系，共同阻燃效果大于各阻燃成分单独作用之和，协同效应不仅能提高阻燃体系的效率，而且能减少体系中某种成分或全部成分的用量。
（6）本发明中添加了硅系阻燃剂，在经过硅系阻燃系整理棉织物后，棉织物阻燃性能明显提高，且对织物的柔软性没有大的影响。
附图说明
图1为本发明的实施例的结构示意图；
图中：1-防水膜，2-阻燃层，3-隔氧层，4-外护套，5-导体，6-绝缘层，7-屏蔽层，8-防火层，9-绝缘保护层，10-填充物，11-绕包带，12-内护套，13-隔热层，14-线芯。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种铜芯铝护套无机绝缘柔性防火电缆，结构如图1所示，包括缆芯，缆芯由四组线芯14绞合而成，绞合后的多组线芯14外依次设有防水膜1、阻燃层2、隔氧层3及外护套4，每组线芯由一股导体5和依次包设在导体5外的绝缘层6、屏蔽层7、防火层8及绝缘保护层9组成，其中：
每股导体5由六个单独的铜芯导体绞合而成，并每股中的六个单独的铜芯导体以其中一个导铜芯体为中心其余五个铜芯导体均布在其圆周方向上；
绞合后的多组线芯14与防水膜1之间填充有填充物10；
绝缘保护层9外还设置有绕包带11及内护套12，内护套12为铝护套，绕包带11缠绕于绝缘保护层9外，内护套12设置于绕包带11外，绕包带11与内护套12之间还设置隔热层13，绕包带11由第一绕包带及第二绕包层叠合组成，第一绕包带为无碱玻璃丝绕包带，第二绕包带为云母带绕包；
隔氧层3与外护套4之间还填充有防霉菌干燥剂，外护套4为环形中空结构，外护套4的内侧壁为网孔的金属板，网孔孔径为1-2mm，外护套4的外侧壁为封闭的金属套管，金属套管上均匀开有方形通孔。
在本实施例中，隔氧层3采用挤包防火泥的方式制作；防火层8采用腈纶棉纤维防火布；绝缘保护层9为芳纶纤维层，隔热层13为无卤硅瓷胶，屏蔽层7为镀锡铜丝编织分相屏蔽层；绝缘层6为二氧化硅及高岭土的混合物层，按质量比计二氧化硅：高岭土=3:1；填充物10为无碱玻璃丝。
实施例2
本实施例提供实施例1中阻燃层的成分及制备方法；
阻燃层材料按质量份数计包括以下组分：
甲基乙烯基硅橡胶：15份，丙烯酸乳液：10份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物：10份，云母：1份，甲基苯基二乙氧基硅烷：7份，改性氢氧化镁：5份，复合阻燃剂：5份，六甲基环三硅氮烷：2份，玻璃鳞片：1份，改性蛭石粉末：1份，硅油：4份，填料：0.5份；
填料按质量百分比包含以下成分：y：3%，la：6%，pr：5%，碳酸钙：11%，云母：13%，玻璃粉：15%，余量为滑石粉，以上各组分之和为100%，其中：
改性氢氧化镁具体制作如下：将硅烷偶联剂加入去离子水中，搅拌10min使其充分水解，在超声分散仪中超声10min再装入喷壶中，将氢氧化镁粉末加入高速混合机中，用喷壶将水解的溶液喷在氢氧化镁粉末表面，再高速混合15min，取出烘干即可得到改性氢氧化镁；
复合阻燃剂由磷氮硅三元阻燃剂和硼酸锌混合而成，具体制备如下：
向装有冷凝管、滴液漏斗的三口烧瓶中通入氮气5min，依次加入磷酸和乙醇，将γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧硅烷逐滴加入，滴加速度控制在3g/min，在室温下反应3h；反应结束后，将三口烧瓶置于恒温水浴锅内，用旋转蒸发器减压蒸馏除去溶剂和低沸物，即得到磷硅二元阻燃剂，其中整个反应过程保持连续机械搅拌，搅拌速度为300r/min，在容器中加入磷硅二元阻燃剂和脲，室温下连续机械搅拌5min，得到磷氮硅三元阻燃剂；
将硼酸锌与制备好的磷氮硅三元阻燃剂混合均匀，最终得到复合阻燃剂。
阻燃层的制备如下：
a.将去丙烯酸乳液、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、硅油、甲基乙烯基硅橡胶加入分散缸中，低速搅拌5min，搅拌速度为50r/min；
b.向（a）步骤中加入甲基苯基二乙氧基硅烷、改性氢氧化镁、云母、六甲基环三硅氮烷，预分散10min；
c.将（b）步骤中的混合物转入立式磨砂机中，在高剪切力作用下高速砂磨50min,控制混合物的细度＜50μ；
d.再将步骤（c）中的混合物转入分散罐中，加入复合阻燃剂和玻璃鳞片、改性蛭石粉末及填料充分混合，以650r/min的转速分散15min后出料，然后将物料喷涂，带固化干燥后得到阻燃层。
实施例3
本实施例提供实施例1中阻燃层的成分及制备方法；
阻燃层材料按质量份数计包括以下组分：
甲基乙烯基硅橡胶：30份，丙烯酸乳液：12份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物：13份，云母：5份，甲基苯基二乙氧基硅烷：10份，改性氢氧化镁：8份，复合阻燃剂：7份，六甲基环三硅氮烷：5份，玻璃鳞片：3份，改性蛭石粉末：3份，硅油：7份，填料：1份；
填料按质量百分比包含以下成分：y：5%，la：8%，pr：8%，碳酸钙：13%，云母：15%，玻璃粉：18%，余量为滑石粉，以上各组分之和为100%，其中：
改性氢氧化镁具体制作如下：将硅烷偶联剂加入去离子水中，搅拌15min使其充分水解，在超声分散仪中超声15min再装入喷壶中，将氢氧化镁粉末加入高速混合机中，用喷壶将水解的溶液喷在氢氧化镁粉末表面，再高速混合20min，取出烘干即可得到改性氢氧化镁；
复合阻燃剂由磷氮硅三元阻燃剂和硼酸锌混合而成，具体制备如下：
向装有冷凝管、滴液漏斗的三口烧瓶中通入氮气10min，依次加入磷酸和乙醇，将γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧硅烷逐滴加入，滴加速度控制在5g/min，在室温下反应4h；反应结束后，将三口烧瓶置于恒温水浴锅内，用旋转蒸发器减压蒸馏除去溶剂和低沸物，即得到磷硅二元阻燃剂，其中整个反应过程保持连续机械搅拌，搅拌速度为400r/min，在容器中加入磷硅二元阻燃剂和脲，室温下连续机械搅拌10min，得到磷氮硅三元阻燃剂；
将硼酸锌与制备好的磷氮硅三元阻燃剂混合均匀，最终得到复合阻燃剂。
阻燃层的制备如下：
a.将去丙烯酸乳液、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、硅油、甲基乙烯基硅橡胶加入分散缸中，低速搅拌10min，搅拌速度为60r/min；
b.向（a）步骤中加入甲基苯基二乙氧基硅烷、改性氢氧化镁、云母、六甲基环三硅氮烷，预分散15min；
c.将（b）步骤中的混合物转入立式磨砂机中，在高剪切力作用下高速砂磨100min,控制混合物的细度＜50μ；
d.再将步骤（c）中的混合物转入分散罐中，加入复合阻燃剂和玻璃鳞片、改性蛭石粉末及填料充分混合，以750r/min的转速分散25min后出料，然后将物料喷涂，带固化干燥后得到阻燃层。
实施例4
本实施例提供实施例1中阻燃层的成分及制备方法；
阻燃层材料按质量份数计包括以下组分：
甲基乙烯基硅橡胶：20份，丙烯酸乳液：11份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物：12份，云母：3份，甲基苯基二乙氧基硅烷：8份，改性氢氧化镁：7份，复合阻燃剂：6份，六甲基环三硅氮烷：3份，玻璃鳞片：2份，改性蛭石粉末：2份，硅油：5份，填料：0.8份；
填料按质量百分比包含以下成分：y：4%，la：7%，pr：6%，碳酸钙：12%，云母：14%，玻璃粉：16%，余量为滑石粉，以上各组分之和为100%，其中：
改性氢氧化镁具体制作如下：将硅烷偶联剂加入去离子水中，搅拌13min使其充分水解，在超声分散仪中超声13min再装入喷壶中，将氢氧化镁粉末加入高速混合机中，用喷壶将水解的溶液喷在氢氧化镁粉末表面，再高速混合18min，取出烘干即可得到改性氢氧化镁；
复合阻燃剂由磷氮硅三元阻燃剂和硼酸锌混合而成，具体制备如下：
向装有冷凝管、滴液漏斗的三口烧瓶中通入氮气8min，依次加入磷酸和乙醇，将γ-（2,3-环氧丙氧基）丙基三甲氧硅烷逐滴加入，滴加速度控制在4/min，在室温下反应3h；反应结束后，将三口烧瓶置于恒温水浴锅内，用旋转蒸发器减压蒸馏除去溶剂和低沸物，即得到磷硅二元阻燃剂，其中整个反应过程保持连续机械搅拌，搅拌速度为350r/min，在容器中加入磷硅二元阻燃剂和脲，室温下连续机械搅拌8min，得到磷氮硅三元阻燃剂；
将硼酸锌与制备好的磷氮硅三元阻燃剂混合均匀，最终得到复合阻燃剂。
阻燃层的制备如下：
a.将去丙烯酸乳液、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、硅油、甲基乙烯基硅橡胶加入分散缸中，低速搅拌8min，搅拌速度为55r/min；
b.向（a）步骤中加入甲基苯基二乙氧基硅烷、改性氢氧化镁、云母、六甲基环三硅氮烷，预分散13min；
c.将（b）步骤中的混合物转入立式磨砂机中，在高剪切力作用下高速砂磨80min,控制混合物的细度＜50μ；
d.再将步骤（c）中的混合物转入分散罐中，加入复合阻燃剂和玻璃鳞片、改性蛭石粉末及填料充分混合，以680r/min的转速分散18min后出料，然后将物料喷涂，带固化干燥后得到阻燃层。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。