一种柔性矿物绝缘防火电缆的制作方法

文档序号:15382544发布日期:2018-09-08 00:11阅读:147来源:国知局

本实用新型涉及电缆技术领域,尤其是涉及一种柔性矿物绝缘防火电缆。



背景技术:

矿物绝缘电缆简称MI电缆,包括铜导体、矿物质绝缘材料以及铜护套,以上三种结构的材料均为无机材料,决定了该矿物绝缘电缆具有无可比拟的优异的防火性能,目前矿物绝缘电缆广泛地应用于高层建筑、石油化工、机场、隧道、海上石油平台、航空航天等场合。

矿物绝缘电缆在具有优异的防火性能的同时,也具有一些明显的缺点:电缆刚性大,不易弯曲,生产长度较短,同时生产设备需专用设备,生产工艺复杂,安装敷设困难等问题,以上缺点严重制约了矿物绝缘电缆的使用范围的扩大。通过分析,上述缺点是由矿物绝缘电缆自身的结构以及生产工艺所产生的,是先天性的缺点。要解决上述缺点,就必须从电缆的结构、生产工艺出发进行改进。柔性矿物绝缘防火电缆就是针对以上缺点通过不断改进而实用新型的一类防火电缆,该柔性矿物绝缘防火电缆在保证具有优异的防火性能的前提下,还具有较高的柔软性以及较高的使用电压等级,且同时生产工艺简单,安装敷设方便,从而解决了上述传统矿物绝缘电缆存在的先天不足。

目前,柔性矿物绝缘防火电缆并无国标或行业标准,国内部分电缆企业对柔性矿物绝缘防火电缆进行了研究并进行推广,相关设计单位以及用户也逐渐开始接受此类柔性矿物绝缘防火电缆。出于经济利润的考虑,该柔性矿物绝缘防火电缆已经成为行业内的一个热点产品。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种柔性矿物绝缘防火电缆。

为解决上述的技术问题,本实用新型提供的技术方案为:

一种柔性矿物绝缘防火电缆,包括铜导体、第一云母带层、第二云母带层、第一陶瓷化硅橡胶复合带层、第二陶瓷化硅橡胶复合带层、第一低烟无卤包带层、第三陶瓷化硅橡胶复合带层、第二低烟无卤包带层以及外护套;

所述铜导体、第一云母带层、第二云母带层、第一陶瓷化硅橡胶复合带层、第二陶瓷化硅橡胶复合带层、第一低烟无卤包带层、第三陶瓷化硅橡胶复合带层、第二低烟无卤包带层以及外护套在电缆中从内到外依次布置;

所述第一云母带层包覆着所述铜导体,所述第二云母带层包覆着所述第一云母带层,所述第一陶瓷化硅橡胶复合带层包覆着所述第二云母带层,所述第二陶瓷化硅橡胶复合带层包覆着所述第一陶瓷化硅橡胶复合带层,所述第一低烟无卤包带层包覆着所述第二陶瓷化硅橡胶复合带层,所述第三陶瓷化硅橡胶复合带层包覆着所述第一低烟无卤包带层,所述第二低烟无卤包带层包覆着所述第三陶瓷化硅橡胶复合带层,所述外护套包覆着所述第二低烟无卤包带层。

优选的,所述铜导体为退火软铜导体。

优选的,当柔性矿物绝缘防火电缆包括至少两个缆芯时,至少两个缆芯之间的间隙中的填充物为涂覆有无机矿物质泥的玻璃纤维绳。

优选的,所述第一云母带层与第二云母带层均为合成云母带绕包而成。

优选的,还包括内护套以及绕包的钢带铠装层,所述内护套以及钢带铠装层在电缆中从内到外依次布置,所述内护套以及钢带铠装层位于所述第二低烟无卤包带层与外护套之间,所述内护套包覆着所述第二低烟无卤包带层,所述钢带铠装层绕包包覆着所述内护套,所述外护套包覆着所述钢带铠装层;

所述钢带铠装层中的钢带的内表面上镀有若干条呈条纹状间隔布置的镜面银膜,每条所述镜面银膜的长度方向与所述钢带的长度方向平行。

本申请具有以下的有益的技术效果:

1.铜导体采用退火软铜导体,使得电缆具有良好的导电性。

2.本申请中防火绝缘层采用先后绕包2层云母带以及2层陶瓷化硅橡胶复合带,陶瓷化硅橡胶复合带在350℃~3000℃及以上火焰或无焰条件下可以被烧成陶瓷质壳,结壳性能好、防火耐火性能优异;云母带以及陶瓷化硅橡胶复合带的弹性优良,绕包的紧密性和密封性能优良;耐火绝缘层中使用陶瓷化硅橡胶复合带的电缆,其耐火等级可达到GB/T 12666.6的A级标准,即在950℃~1000℃火焰中燃烧90min,3A保险丝不熔断;2层云母带在内且2层陶瓷化硅橡胶复合带在外,在外的2层陶瓷化硅橡胶复合带包覆着在内的2层云母带,解决了电缆遇火时云母带发脆易脱落的问题。

3.本申请中采用第一低烟无卤包带层、第三陶瓷化硅橡胶复合带层以及第二低烟无卤包带层的多层叠加夹心结构作为防火层,遇到火灾时,位于中间的第三陶瓷化硅橡胶复合带层陶瓷化结壳,位于内外两侧的低烟无卤包带层在有效阻挡火焰的同时能起到对中间的陶瓷化结壳进行固定支撑的作用。

4.本申请中成缆填充物采用无机矿物或无机玻璃纤维,无机矿物或无机玻璃纤维具有良好的高低温化学稳定性,以及对铜导体无腐蚀作用。

5.本申请中外护套采用低烟无卤阻燃聚烯烃护套材料,具有优良的阻燃性、机械性能以及环保性。

6.本申请改进了电缆的防火结构以及防火材料设计,缆芯间隙中的填充物采用无机矿物或无机玻璃纤维,并在缆芯外包覆由第一低烟无卤包带层、第三陶瓷化硅橡胶复合带层以及第二低烟无卤包带层构成的多层叠加夹心结构防火层,从而使该电缆具有优异的防火性能,可通过BS-6387《在火焰条件下维持线路完整性的电缆性能要求》C、W、Z防火试验。

综上,本申请公开了一种柔性矿物绝缘防火电缆,通过电缆内部结构设计的优化、各结构层的材料优化以及生产工艺的优化,多方面的优化相互结合使得该电缆在具有优异的耐火防火性能的前提下,还具有较好的柔性,易弯曲,生产长度较长,可用电缆行业中的常用设备生产,生产工艺简单,安装敷设方便快捷等等,能够满足市场需求。

附图说明

图1为本实用新型的实施例提供的一种柔性矿物绝缘防火电缆的横向剖视结构示意图。

图中:1铜导体,2第一云母带层,3第二云母带层,4第一陶瓷化硅橡胶复合带层,5第二陶瓷化硅橡胶复合带层,6第一低烟无卤包带层,7第三陶瓷化硅橡胶复合带层,8第二低烟无卤包带层,9外护套。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“轴向”、“径向”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1,图1为本实用新型的实施例提供的一种柔性矿物绝缘防火电缆的横向剖视结构示意图。

本申请提供了一种柔性矿物绝缘防火电缆,包括铜导体1、第一云母带层2、第二云母带层3、第一陶瓷化硅橡胶复合带层4、第二陶瓷化硅橡胶复合带层5、第一低烟无卤包带层6、第三陶瓷化硅橡胶复合带层7、第二低烟无卤包带层8以及外护套9;

所述铜导体1、第一云母带层2、第二云母带层3、第一陶瓷化硅橡胶复合带层4、第二陶瓷化硅橡胶复合带层5、第一低烟无卤包带层6、第三陶瓷化硅橡胶复合带层7、第二低烟无卤包带层8以及外护套9在电缆中从内到外依次布置;

所述第一云母带层2包覆着所述铜导体1,所述第二云母带层3包覆着所述第一云母带层2,所述第一陶瓷化硅橡胶复合带层4包覆着所述第二云母带层3,所述第二陶瓷化硅橡胶复合带层5包覆着所述第一陶瓷化硅橡胶复合带层4,所述第一低烟无卤包带层6包覆着所述第二陶瓷化硅橡胶复合带层5,所述第三陶瓷化硅橡胶复合带层7包覆着所述第一低烟无卤包带层6,所述第二低烟无卤包带层8包覆着所述第三陶瓷化硅橡胶复合带层7,所述外护套9包覆着所述第二低烟无卤包带层8。

在本申请的一个实施例中,所述铜导体1为退火软铜导体。

在本申请的一个实施例中,当柔性矿物绝缘防火电缆包括至少两个缆芯时,至少两个缆芯之间的间隙中的填充物为涂覆有无机矿物质泥的玻璃纤维绳;

此处的缆芯由铜导体、第一云母带层、第二云母带层、第一陶瓷化硅橡胶复合带层、第二陶瓷化硅橡胶复合带层构成,当在铜导体上先后包覆第一云母带层、第二云母带层、第一陶瓷化硅橡胶复合带层、第二陶瓷化硅橡胶复合带层后此刻得到的即为缆芯。

在本申请的一个实施例中,第一云母带层2与第二云母带层3均为合成云母带绕包而成。

在本申请的一个实施例中,第一低烟无卤包带层6以及第二低烟无卤包带层8均为高阻带绕包而成。

在本申请的一个实施例中,所述外护套9为低烟无卤阻燃聚烯烃护套材料,优选的所述外护套9为低烟无卤阻燃聚乙烯材质。

在本申请的一个实施例中,上述的柔性矿物绝缘防火电缆还包括内护套以及绕包的钢带铠装层,所述内护套以及钢带铠装层在电缆中从内到外依次布置,所述内护套以及钢带铠装层位于所述第二低烟无卤包带层8与外护套9之间,所述内护套包覆着所述第二低烟无卤包带层8,所述钢带铠装层绕包包覆着所述内护套,所述外护套9包覆着所述钢带铠装层;

所述钢带铠装层中的钢带的内表面上镀有若干条呈条纹状间隔布置的镜面银膜,每条所述镜面银膜的长度方向与所述钢带的长度方向平行;

本申请中,铜导体1通电产生的热量主要以热传导与热辐射进行传递,且热辐射的热量占铜导体1通电总产热量的50%左右,所占比重很大,如果不采取措施,有很大比例的热量会以热辐射的方式传递到电缆之外的大气环境中,不能对电缆进行保温抗冻,得来不易的热量就会轻易地浪费掉,为此,此处设置了带有镜面银膜的钢带,利用镜面银膜的镜面反射功能将热辐射热量反射回去,阻挡热量辐射到电缆之外的大气环境中,将以热辐射传递的热量始终保存在电缆的内部;再者,该镜面银膜位于外护套9之内,如果钢带上的镜面银膜将大部分的热量都反射回去了,那就无法对外护套9进行有效加热抗冻了,造成电缆内热外冷,依然无法承受严寒,为此,本申请将镜面银膜设置成若干条呈条纹状间隔布置,相邻两条镜面银膜之间为不设置涂层的原始钢带表面,使得热辐射可以从中穿过,从而使得上述钢带部分反射热辐射,部分透射热辐射,合理控制镜面银膜的面积占钢带内长宽面的面积的比例,使得热量既可以尽量多地保存在电缆的内部,又可以对外护套9进行充分足够的加热抗冻,使得该电缆具有较好的耐低温性能;

此处钢带铠装层中的钢带的制备方法为:将一定数量银氨络合物溶液和作为还原剂的醛类溶液呈条纹状间隔布置地倒在钢带的内长宽面上进行银镜反应,银离子被还原沉积在钢带的内长宽面上形成多条呈条纹状间隔布置的镜面银膜。

本申请还提供了一种上述的柔性矿物绝缘防火电缆的制备方法,包括以下步骤:

1)将铜杆经拉丝与退火制得铜单丝;

2)将步骤1)得到的铜单丝经绞制处理制得铜导体;

3)在步骤2)得到的铜导体上通过搭盖绕包云母带制得第一云母带层2,然后再通过搭盖绕包云母带制得第二云母带层3,然后再通过搭盖绕包陶瓷化硅橡胶复合带制得第一陶瓷化硅橡胶复合带层4,然后再通过搭盖绕包陶瓷化硅橡胶复合带制得第二陶瓷化硅橡胶复合带层5;

4)成缆:在步骤3)得到的第二陶瓷化硅橡胶复合带层5的外表面上通过搭盖绕包低烟无卤包带制得第一低烟无卤包带层6,然后再通过搭盖绕包陶瓷化硅橡胶复合带制得第三陶瓷化硅橡胶复合带层7,然后再通过搭盖绕包低烟无卤包带制得第二低烟无卤包带层8;

5)在步骤4)得到的第二低烟无卤包带层8的外表面上挤包外护套9,完成后制得柔性矿物绝缘防火电缆。

在本申请的一个实施例中,步骤3)中,搭盖绕包中的重叠率不小于带宽的30%。

在本申请的一个实施例中,步骤4)中,成缆节径比为33。

本申请具有以下的有益的技术效果:

1.铜导体1采用退火软铜导体,使得电缆具有良好的导电性。

2.本申请中防火绝缘层采用先后绕包2层云母带以及2层陶瓷化硅橡胶复合带,陶瓷化硅橡胶复合带在350℃~3000℃及以上火焰或无焰条件下可以被烧成陶瓷质壳,结壳性能好、防火耐火性能优异;云母带以及陶瓷化硅橡胶复合带的弹性优良,绕包的紧密性和密封性能优良;耐火绝缘层中使用陶瓷化硅橡胶复合带的电缆,其耐火等级可达到GB/T 12666.6的A级标准,即在950℃~1000℃火焰中燃烧90min,3A保险丝不熔断;2层云母带在内且2层陶瓷化硅橡胶复合带在外,在外的2层陶瓷化硅橡胶复合带包覆着在内的2层云母带,解决了电缆遇火时云母带发脆易脱落的问题。

3.本申请中采用第一低烟无卤包带层6、第三陶瓷化硅橡胶复合带层7以及第二低烟无卤包带层8的多层叠加夹心结构作为防火层,遇到火灾时,位于中间的第三陶瓷化硅橡胶复合带层8陶瓷化结壳,位于内外两侧的低烟无卤包带在有效阻挡火焰的同时能起到对中间的陶瓷化结壳进行固定支撑的作用。

4.本申请中成缆填充物采用无机矿物或无机玻璃纤维,无机矿物或无机玻璃纤维具有良好的高低温化学稳定性,以及对铜导体无腐蚀作用。

5.本申请中外护套9采用低烟无卤阻燃聚烯烃护套材料,具有优良的阻燃性、机械性能以及环保性。

6.本申请改进了电缆的防火结构以及防火材料设计,缆芯间隙中的填充物采用无机矿物或无机玻璃纤维,并在缆芯外包覆由第一低烟无卤包带层6、第三陶瓷化硅橡胶复合带层7以及第二低烟无卤包带层8构成的多层叠加夹心结构防火层,从而使该电缆具有优异的防火性能,可通过BS-6387《在火焰条件下维持线路完整性的电缆性能要求》C、W、Z防火试验。

综上,本申请公开了一种柔性矿物绝缘防火电缆及其制备方法,通过电缆内部结构设计的优化、各结构层的材料优化以及生产工艺的优化,多方面的优化相互结合使得该电缆在具有优异的耐火防火性能的前提下,还具有较好的柔性,易弯曲,生产长度较长,可用电缆行业中的常用设备生产,生产工艺简单,安装敷设方便快捷等等,能够满足市场需求。

本实用新型未详尽描述的方法和装置均为现有技术,不再赘述。

本文中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

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