一种阻水性矿物绝缘电缆的制作方法

文档序号:15938589发布日期:2018-11-14 02:47阅读:202来源:国知局

本发明属于特种电缆领域,具体的说,是一种阻水性矿物绝缘电缆。

背景技术

如何在突发火灾的情况下,使各种消防设备正常供电、快速灭火,并在一定时间内保障电力和通讯的通畅、最大限度的赢得宝贵的时间、减少人员的伤亡和生命财产的损失,是人们不断探索的课题。在着火环境中确保供配电线路保持供电非常重要。普通电缆在发生火灾后,不能保证线路正常供电,导致电梯、应急照明、自动报警和救灾系统等无法正常工作,救援疏散及其困难。

铜芯铜护套氧化镁绝缘电缆简称为矿物电缆,该电缆是把高导电率铜导体作为导电线芯和无缝铜管保护层,导体以及保护层间是填充非常密实的氧化镁进行绝缘,属于新型电缆。矿物电缆采用的材料均是铜或者氧化镁粉,这些都是无机材料,因此电缆自身不会燃烧且不阻燃。通常该类电缆接近于火焰时电缆还可以有效运行,长时间接连不断的运用温度可以达到250℃。紧急状况时电缆还能够接近于铜熔点温度之下短时间之内供电。电缆铜护套属于很好的接地导线,该类电缆不需要再设接地导线,只是需要铜护套及设备装置接地系统连接即可,以便于构成较好的接地回路。矿物绝缘电缆生产工艺主要有预制氧化镁瓷柱法、氧化镁粉自动灌装法和氩弧焊连续焊接法三种,其中前两种工艺中都涉及到拉伸环节,然而实际拉伸过程中内导体及绕包绝缘不与矿物绝缘层及外护套同步拉伸,发生的相对位移会导致导体绝缘界面发生摩擦,影响电缆的耐压等级。

电缆在长期的使用过程中,由于潮气和水分的侵蚀,导致传输性能下降,影响正常的使用。特别是在南方地区,由于潮湿多雨、地下水位高,埋地敷设电缆的绝缘性和阻水性显得格外重要。氧化镁组成的绝缘层极易和空气中的水分发生化学反应,生成能导电的氢氧化镁。在电缆头施工过程中,电缆端头剥开裸露导体,一般电缆的绝缘电阻在10mω以上,如果在1小时内没有完成电缆头的制作,绝缘电阻会下降到10mω以下,甚至下降至0.5mω以下。如果划破外层,又没及时发现并作密封防潮处理,绝缘值会快速地下降并逐步将至0,进而导致电缆无法使用。

蒙脱土是一类典型的层状硅酸盐非金属纳米矿物,由于其具有分散性、膨胀性、吸水性和价格低廉等特点而被广泛应用,除此之外还具有无机刚性、热稳定性、尺寸稳定性等特点。由于蒙脱土具有大小不等的圆片形结构,小分子不可能直接穿过片层表面,只有通过改变路径来步步深入,从而使其移动路径变长,透过材料所需的时间延长,总透过量减少,阻隔性能良好。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的问题和不足,本发明的目的在于提供一种阻水性矿物绝缘电缆。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现:

一种阻水性矿物绝缘电缆,由内到外依次包括内铜导体、第一绝缘层、金属护套、第二绝缘层、外护套,第一绝缘层为氧化镁、氧化铝或二氧化硅,第二绝缘层为蒙脱土,内铜导体表面涂覆有绝缘漆。

为更好的实现本发明,作为优选的,所述绝缘漆厚度为0.05~0.1mm。

为更好的实现本发明,作为优选的,所述绝缘漆为酚醛树脂漆、环氧树脂漆或聚酯亚胺漆。

为更好的实现本发明,作为优选的,所述第一绝缘层为氧化镁。

为更好的实现本发明,作为优选的,所述金属护套为无缝铜护套。

为更好的实现本发明,作为优选的,所述金属护套为铝合金护套,厚度为0.5~1.5mm。铝合金护套具有较强的耐腐蚀性,可以提高本发明的使用寿命并且环保无污染。

为更好的实现本发明,作为优选的,所述绝缘漆外还有云母绕包层和/或阻燃薄膜,绝缘性能更好,耐电压等级更高。

为更好的实现本发明,作为优选的,所述外护套为聚氯乙烯外护套或低卤无烟外护套。

为更好的实现本发明,作为优选的,所述内铜导体的数量至少为两根。

一种制备本发明公开的阻水性矿物绝缘电缆的工艺是:拉制内铜导体至所需截面,表面清洗后涂覆绝缘漆,然后将涂有绝缘漆的内铜导体穿入已清洗完成的金属护套和外护套,在内铜导体和金属护套之间填充氧化镁粉,在金属护套和外护套之间填充蒙脱土,形成缆胚,再将组成的缆胚进行同步拉伸,反复拉制和多次退火至所需导体截面。

本发明与现有技术相比,具有以下优点及有益效果:

(1)本发明在内铜导体表面涂覆有绝缘漆,确保了导体的绝缘性,而且绝缘漆具有一定的拉伸延展率,可使涂覆有绝缘漆的内铜导体与矿物同步拉伸变形,解决了导致氧化镁绝缘性能低的缺陷,以此提高电缆的绝缘等级和安全性能。

(2)本发明以蒙脱土作为第二绝缘层,由于蒙脱土是层状硅酸盐非金属纳米矿物,小分子不可能直接穿过片层表面,只有通过改变路径来步步深入,从而使其移动路径变长,透过材料所需的时间延长,总透过量减少,阻隔性能良好,从而蒙脱土作为第二绝缘层可以有效阻挡电缆与空气中的水汽接触。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明有多根内铜导体的结构示意图。

其中:1-内铜导体;2-第一绝缘层;3-金属护套;4-第二绝缘层;5-外护套;6-绝缘漆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明:

本发明所有实施例按照下述方法制备:如图1所示,拉制内铜导1体至所需截面,表面清洗后涂覆绝缘漆6,然后将涂有绝缘漆6的内铜导体1穿入已清洗完成的金属护套3和外护套5,在内铜导体1和金属护套3之间填充氧化镁粉,在金属护套3和外护套5之间填充蒙脱土,形成缆胚,再将组成的缆胚进行同步拉伸,反复拉制和多次退火至所需导体截面。

实施例1:

本实施例的一种阻水性矿物绝缘电缆,如图1所示,由内到外依次包括内铜导体1、绝缘漆6、第一绝缘层2、金属护套3、第二绝缘层4、外护套5,其中第一绝缘层2为氧化铝,第二绝缘层4为蒙脱土,绝缘漆6为酚醛树脂漆。

选择金属铜作为导体是因为它的性能和价格的性价比在所有金属中最高,金属铜作为导体也是最普遍的。对于矿物绝缘电缆来说,独立的接地导线是不需要的,因为此电缆中的金属护套已起到接地导线的作用,可提供极好的低接地电阻。就接地护皮回路布线而言,在多接地中性系统中,外层金属护套可作为接地和中性导体。

在内铜导体1表面涂覆绝缘漆6,确保了导体的绝缘性,而且绝缘漆具有一定的拉伸延展率,可使涂覆有绝缘漆6的内铜导体1与矿物同步拉伸变形,解决了导致氧化镁绝缘性能低的缺陷,以此提高电缆的绝缘等级和安全性能。

实施例2:

本实施例的一种阻水性矿物绝缘电缆,由内到外依次包括内铜导体1、绝缘漆6、第一绝缘层2、金属护套3、第二绝缘层4、外护套5,其中绝缘漆6为环氧树脂漆,第一绝缘层2为二氧化硅,第二绝缘层4为蒙脱土,外护套5为聚氯乙烯外护套。

实施例3:

本实施例的一种阻水性矿物绝缘电缆,由内到外依次包括内铜导体1、绝缘漆6、第一绝缘层2、金属护套3为无缝铜护套护套、第二绝缘层4、外护套5,其中绝缘漆6为聚酯亚胺漆,第一绝缘层2为氧化镁,第二绝缘层4为蒙脱土,外护套5为低卤无烟外护套。

实施例4:

本实施例的一种阻水性矿物绝缘电缆,由内到外依次包括内铜导体1、绝缘漆6、第一绝缘层2、金属护套、第二绝缘层4、外护套5,第一绝缘层2为氧化镁,第二绝缘层4为蒙脱土,铝合金护套厚度为0.5~1.5mm,金属护套3为铝合金护套。

铝合金护套具有较强的耐腐蚀性,可以提高本发明的使用寿命并且环保无污染。

实施例5:

本实施例的一种阻水性矿物绝缘电缆,由内到外依次包括内铜导体1、绝缘漆6、第一绝缘层2、金属护套3、第二绝缘层4、外护套5,第一绝缘层为氧化镁,第二绝缘层为蒙脱土,所述绝缘漆6外还有云母绕包层和/或阻燃薄膜。

使用云母绕包层和/或阻燃薄膜使得矿物绝缘电缆绝缘性能更好,耐电压等级更高。

实施例6:

本实施例的一种阻水性矿物绝缘电缆,如图2所示,由内到外依次包括内铜导体1、绝缘漆6、第一绝缘层2、金属护套3为无缝铜护套护套、第二绝缘层4、外护套5低卤无烟外护套,第一绝缘层2为氧化镁,第二绝缘层4为蒙脱土,所述绝缘漆6外还有云母绕包层和/或阻燃薄膜,所述内铜导体1的数量至少为两根。

试验例:

目前国内外主要的实验方法主导为bs6387-2013,其中耐火喷水试验为:电缆需满足650℃温度下的直接供火后,同时水喷淋15min不击穿。对本发明按照上述方法进行耐火喷水试验,所有实施例均未击穿,线路保持完整并正常使用,说明在电缆中加入蒙脱土作为第二绝缘层,可有效阻隔水分对电缆的侵蚀,提高电缆的使用寿命和综合性能。

最后说明的是,以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本领域技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

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