一种耐火绝缘铜排的制造方法与流程

本发明涉及为配合件提供有多个分离连接位置的轨条或汇流排领域，具体涉及一种耐火绝缘铜排的制造方法。

背景技术：

在高层建筑施工过程中，有很多地方使用电力电缆来传递电力能量。它有很多优点，也有它的缺点：大规格电力电缆在制造、安装、使用过程中，不能存在小角度，否则会损坏电力电缆的性能。在小角度情况下通常采用铜排进行电力传输，铜排相比大规格电力电缆在保证同等电力传输性能的同时具有更小的连接角度。但是传统的铜排在使用过程中多为裸露在环境中，这样虽然散热较好，但是铜排中通过的电流较大，暴露在外的铜排也容易受到环境的影响产生腐蚀，耐环境性能差，也存在较大的触电安全隐患。且铜排不耐火，在遇到局部火情时，由于外部大火辐射铜排，导致铜排集聚高温极易断电，影响其他关键设备的使用，导致财产损失与人员伤亡。

技术实现要素：

本发明意在提供一种耐火绝缘铜排的制造方法，以解决现有铜排不耐火的问题。

为达到上述目的，本发明的基础技术方案如下：一种耐火绝缘铜排的制造方法，包括以下步骤：

a、将铜杆通过挤压装置连续挤压成铜排；

b、将挤压成型的铜排成圈包装；

c、将成圈包装的铜排展开，将云母带绕包在展开后的铜排上；

d、用挤出机在绕包云母带后的铜排上挤出成型硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘层；

e、对成型的铜排进行检测；

f、成圈入库。

本方案的原理是：实际应用时，铜杆经连续挤压成铜排，绝缘材料包括内层材料和外层绝缘材料，内层绝缘材料为云母带材料，用绕包的方式在铜排上形成内绝缘；外层采用硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘材料，绕包云母带后的铜排在挤出机上用挤出方式形成外绝缘。内层材料电气绝缘性能比较好，耐火能力强；外层材料耐环境能力非常好，耐低温、紫外线、高温、抗老化、防水、防潮等方面很好。

本方案的优点是：绝缘材料是两层绝缘材料共同形成，内绝缘材料是云母带，电气绝缘性能比较好，耐火能力强，可以在750℃高温的燃烧情况下正常通电90分钟。外绝缘材料是采用硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘材料，耐环境能力非常好，耐低温、紫外线、高温、抗老化、阻燃性、防水、防潮等方面很好，燃烧时没有或者很少释放有毒烟雾。外绝缘料的长期使用温度可以在125℃左右，采用自然交联的方式，大大加强外绝缘的综合性能；硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘材料中不含卤素因素，使得在生产、使用、回收的整个环节中，环境污染很少。

这样形成的耐火绝缘铜排，结构上由于其为长排状使之在保持优异的大规格电力传输性能的同时也能够在小角度或直角情况下进行正常安装使用，而采用的双层耐火绝缘保护层使之具有优异的耐火耐环境绝缘性能，更适于在建筑物中进行大长度高功率的电力传输，且使用安全性能高。

进一步，步骤a中铜杆在进行连续挤压前进行除水除油处理并在真空环境中送料，真空环境的气压为0.05mpa。作为优选这样可避免铜杆表面附着的水或油在连续挤压过程中在铜排表面形成气泡缺陷，保证铜排表面质量，通过0.05mpa的真空环境可对去除水和油的铜杆进行防氧化隔离，进一步确保铜杆表面洁净，使得挤出成型的铜排质量更好。

进一步，步骤a中的挤压装置包括挤压轮，挤压轮的轮面上设有挤压槽，挤压轮外侧设有挤压靴，挤压靴上设有与挤压轮的轮面贴合的弧面部，挤压轮与挤压靴之间形成弧形的挤压腔，挤压腔一端的挤压靴上固定有堵头、另一端开口设置，挤压腔靠近堵头的弧面部侧壁上开设有挤出道，挤出腔开口端的外侧安装有罩覆在挤压轮的轮面上的真空盒，真空盒内设有朝向铜杆的旋转喷气套。作为优选这样铜杆通过挤压槽定位后从挤压腔的开口端插入挤压轮和挤压靴之间，在挤压轮转动的过程中铜杆与挤压槽之间的摩擦力将铜杆不断向挤压腔内推挤，铜杆与挤压轮的摩擦生热使得铜杆升温到625℃，进而挤压变形从挤出道排出成型为铜排，铜杆进入挤压腔前在真空盒内用旋转喷气套进行周向喷气除水除油，可保证成型的铜排表面质量优异无缺陷，真空环境保证待挤压的铜杆保持洁净。

进一步，真空盒连通有真空泵，真空泵与挤压轮之间连接有变速箱，真空泵的排气端与旋转喷气套连通，旋转喷气套包括固定在真空盒内的中空结构的环形套，旋转喷气套的内侧壁上呈环形均匀分布有多个同向倾斜的排气孔，旋转喷气套的内侧壁呈锥筒状，锥筒的大径端朝向挤压靴。作为优选这样利用挤压轮的转动作为真空泵及旋转喷气的动力，可有效节约能源，并通过旋转喷气套的结构形成对铜杆表面的旋转压力气流将铜杆表面的水、油或其他杂质洗掉。

进一步，除水除油处理为用真空泵抽吸气体送入旋转喷气套，将气体从排气孔喷出向铜杆表面喷射旋转气流吹走附着在铜杆上的水和油，旋转气流的气压为3-9mpa。作为优选这样可从铜杆的周向全面的将表面的水、油或杂质去除，并且气流的冲击不会在铜杆表面留下痕迹，保证铜杆进入挤压腔后可与挤压轮之间保持稳定的摩擦。

进一步，步骤c中将云母带在铜排上绕包两层，两层云母带的绕包方向相反。作为优选这样形成两层交错的云母带层，对铜排表面进行全面的包覆，在进行挤出外层绝缘的过程中可避免云母带移动错位，在铜排使用过程中弯曲也不会造成云母带的移动错位，保证云母带对铜排形成稳定可靠的隔离保护。

进一步，步骤d中挤出成型的挤出压力为50-80mpa，挤出速度为50-100m/min，挤出温度为165-190℃。作为优选采用这样的工艺控制使得成型的外层硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘材料密度、厚度分布均匀，性能稳定，具有更好的耐环境性能。

进一步，步骤d中挤出时采用挤管式模具。作为优选这样进一步使得形成的绝缘层厚度均匀，挤出过程中不易出现偏芯，成型的绝缘层材料由于在挤出过程受到拉伸取向作用，使得机械强度更高，使得成型的铜排具有更好的弯曲性能，更适用于小角度的安装使用。

进一步，步骤a中采用铜含量为99％的无氧铜杆。作为优选这样保证铜杆的铜纯度高，具有更好的电气性能。

进一步，铜排的厚度为1-6mm，宽度为20-50mm。作为优选这样更适用于不同设备的使用需求，具有更大的适用范围，市场价值更高。

附图说明

图1为本发明实施例1中挤压装置的结构简图；

图2为本发明实施例1中旋转喷气套的轴向截面视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：挤压靴1、挤压轮2、铜杆3、真空盒4、旋转喷气套5、排气孔51、小径端52、大径端53、挤压槽6、挤压腔7、堵头8、挤压道9。

实施例1：一种耐火绝缘铜排的制造方法，包括以下步骤：

a、将铜含量为99％的无氧铜杆通过挤压装置连续挤压成铜排，结合图1所示，铜杆在进行连续挤压前进行除水除油处理并在真空环境中送料，真空环境的气压为0.05mpa，除水除油处理为用真空泵抽吸气体送入旋转喷气套5，将气体从排气孔51喷出向铜杆表面喷射旋转气流吹走附着在铜杆上的水和油，旋转气流的气压为3mpa；

b、将挤压成型的铜排收卷成圈并用塑料袋包装，塑料袋中充入惰性气体进行保存，惰性气体采用氮气；

c、将成圈包装的铜排展开，将云母带绕包在展开后的铜排上，将云母带在铜排上绕包两层，两层云母带的绕包方向相反，云母带的绕包角度为45°；

d、用挤出机和挤管式模具在绕包云母带后的铜排上挤出成型硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘层，挤出压力为50mpa，挤出速度为50m/min，挤出温度为165℃；

e、对成型的铜排进行高温导电性能及耐环境老化性能检测；

f、收卷成圈入库保存。

本实施例中还提供一种用于连续挤压成型铜排的装置，如图1所示，包括挤压轮2，挤压轮2的轮面上设有挤压槽6，挤压轮2外侧设有挤压靴1，挤压靴1上设有与挤压轮2的轮面贴合的弧面部，挤压轮2与挤压靴1之间形成弧形的挤压腔7，挤压腔7一端的挤压靴1上固定有封堵挤压腔7的堵头8、另一端开口设置，挤压腔7靠近堵头8的弧面部侧壁上开设有挤出道，挤出道连通挤出模具，挤出腔开口端的外侧安装有罩覆在挤压轮2的轮面上的真空盒4，真空盒4内设有旋转喷气套5。

真空盒4连通有真空泵，真空泵的转轴与挤压轮2的转轴之间连接有齿轮变速箱，真空泵的排气端与旋转喷气套5连通，结合图2所示，旋转喷气套5包括固定在真空盒4内的中空结构的环形套，旋转喷气套5的内侧壁上呈环形均匀分布有多个同向倾斜的排气孔51，旋转喷气套5的内侧壁呈锥筒状，锥筒的大径端53朝向挤压靴1。

使用时铜杆3从锥筒的小径端52穿入，从大径端53穿出，然后进入挤压轮2的挤压槽6内。挤压轮2通过外加的电机驱动，挤压轮2转动的同时通过齿轮变速箱带动真空泵运转，真空泵将真空盒4内的气体抽离形成负压，真空泵另外连接一个进气管，进气管的截面积小于真空泵与真空盒4连通处的截面积，这样保证真空盒4内形成相对稳定的负压环境。真空盒4抽离的气体进入旋转喷气套5的大径端53，气体在旋转喷气套5的环形空腔内流动并从排气孔51排出形成从大径端53向小径端52旋转流动的压力气流，压力气流呈环形对铜杆3的表面进行吹洗，使得铜杆3表面的水、油或其他杂质在压力气流的冲击下脱离铜杆3，脱离的水、油或其他杂质从铜杆3进入旋转喷气套5的部位排出，经过清洗的铜杆3再经过真空盒4后进入挤压轮2的挤压槽6内。真空盒4内持续的低压使得少量进入的气体被快速抽离，清洗后的铜杆3在真空盒4内不会被氧化，铜杆3表面质量更优。

进入挤压槽6的铜杆3在与挤压轮2之间的摩擦力作用下不断进入挤压腔7，同时在摩擦作用下发热变软，温度可升高至625℃，位于挤压腔7靠近堵头8一侧的铜杆3软化后在持续进入挤压腔7的铜杆3的推挤下从挤出道挤出，进而通过挤出模具挤出形成质地均匀、表面无缺陷的铜排。

实施例2，本实施例与实施例1的区别仅在于旋转气流的气压为6mpa，硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘层的挤出压力为65mpa，挤出速度为70m/min，挤出温度为175℃。

实施例3，本实施例与实施例1的区别仅在于旋转气流的气压为9mpa，硅烷交联无卤低烟阻燃聚烯烃绝缘层的挤出压力为80mpa，挤出速度为100m/min，挤出温度为190℃。