高抗压耐高温电缆的制作方法

本实用新型涉及一种用于输送电能的电力电缆，尤其涉及具有阻燃耐高温和抗压抗冲击性能的电力电缆。

背景技术：

现代生活对电力的依赖越来越多，在现代建筑中电缆作为电力输送的线路不可或缺。随着高层建筑、医院、宾馆、车站和机场等不断增加，以及地铁、城市轨道交通、大型公共设施的兴建，建筑中电缆的敷设量成倍增长，建筑用耐火阻燃电缆的广泛应用势在必行。

普通的绝缘电缆阻燃耐高温性能较差，几乎不能耐受高温和火焰等使用环境，而普通阻燃电缆的阻燃耐火温度不高，阻燃时间不够长，影响电缆在高温、腐蚀性强等恶劣环境下的持续工作，而且大部分电缆只具有阻燃或耐火单一功能，很难达到同一电缆既能达到阻燃A类等级，又能达到1200℃耐火试验条件。电缆铠装层具有保证电气性能、提高电缆的使用寿命的作用，通常电缆的铠装层结构有两种：钢丝铠装结构和钢带铠装结构，钢丝铠装结构电缆虽能承受较大的轴向拉力，但钢丝铠装生产较为困难，成本高，使用范围受限。钢带铠装结构能承受较大的径向力，具有良好的抗压强度，应用范围更为广泛，比如铁路、高铁、城市交通等工程中，适用于地埋、隧道和穿管敷设。但现有的钢带铠装结构大都采用双钢带、间隙绕包工艺，是将钢带绕包于缆芯上而形成铠装层，这种铠装层结构不够牢固稳定，钢带卡接不严密，容易出现铠装钢带的接合缝隙，使铠装层的抗拉抗压强度下降，既不能保证电缆结构完整和电气性能，也不利于电缆使用寿命提高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高抗压耐高温电缆，该电缆不仅具有稳定的结构完整性和较高的机械性能，而且该电缆具有极高的耐高温阻燃性能，适用范围更广。

为了解决上述技术问题，本实用新型的高抗压耐高温电缆，包括缆芯和填充层，缆芯埋设于填充层中；该缆芯由三根电缆导体构成，在每根电缆导体上依次包覆有导体屏蔽层和导体绝缘层，在所述缆芯和填充层上绕包有包带层，所述包带层上从里向外依次包覆有屏蔽层、内护套、金属铠装层、外护套、稀土耐火层；铠装钢带通过两侧的钢带搭接段相互包覆搭接而形成所述金属铠装层，在铠装钢带一侧的钢带搭接段上设有嵌接孔，铠装钢带另一侧的钢带搭接段上设有嵌接凸台，搭接时该嵌接凸台嵌入于嵌接孔中；所述稀土耐火层材料组分包括：氟橡胶8 wt%-12 wt%，氢氧化铝5 wt%-8 wt%，稀土氧化物2 wt%-4 wt%，丙三醇1 wt%-2 wt%，碳化硅2 wt%-4 wt%，磷酸镧3 wt%-6 wt%，锆酸钆6 wt%-8 wt%，余为环氧树脂。

在本实用新型中，由于金属铠装层通过铠装钢带两侧的钢带搭接段相互嵌套连接，通过钢带搭接段嵌接凸台和嵌接孔的相互嵌接而圈接成截面形状十分稳定的环状结构，使得铠装层的钢带卡接严密，消除了铠装钢带的接合缝隙，使铠装层能够承受更高的径向力，大大增强了抗拉强度、抗压强度等机械性能，有效保护了电缆结构完整和电气性能，提高了电缆的使用寿命，使用范围广泛。严密稳定的铠装结构还起到了良好的屏蔽作用，通过屏蔽保护提高电缆抗干扰性能，该铠装结构高机械性能和良好屏蔽效果的双重作用。还由于在电缆外护套上设置有稀土耐火层，大大增强了电力电缆阻燃耐高温功能，并且在耐火层材料中添加了稀土元素，使电缆的阻燃耐高温性能得到了极大的提高。本实用新型的稀土耐火层材料以环氧树脂为基础材料添加了磷酸镧、锆酸钆以及稀土氧化物，锆酸钆具有很低的热导率和良好的高温稳定性，磷酸镧作为一种增韧剂，又较好地提高了复合材料的韧性玫高温强度，稀土氧化物则增强了复合材料结构稳定性和热化学稳定性，有利于形成一种耐高温、低导热、抗腐蚀及高韧性的材料特性；稀土元素的作用，极大地提高了其导热系数及热稳定性；氟橡胶中氟原子的引入，又赋予橡胶优异的耐热性，抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和抗老化性，具有极高的抗高温性和耐老化性；氟橡胶还具有优良的物理机械性能和电绝缘性能。

本实用新型的进一步实施方式，所述铠装钢带宽度方向的两侧为钢带搭接段，钢带搭接段的厚度h与铠装钢带的厚度H之比h/H=1/2。铠装钢带一侧的钢带搭接段上设置有嵌接凸台，铠装钢带另一侧的钢带搭接段上设置有嵌接孔，该嵌接凸台与嵌接孔形状相吻合。所述铠装钢带本体上沿长度方向冲制有若干排冲压凸台，相邻两排冲压凸台的冲压成型方向相反。钢带搭接后构成的铠装带层结构稳定，提高了抗压抗冲击等机械强度，在铠装钢带上冲制冲压凸台又增强钢带的强度和刚性。

本实用新型的优选实施方式，所述电缆导体由若干稀土铝合金丝绞合而成。提高了电力电缆的柔性，便于敷设安装。

本实用新型的优选实施方式，所述稀土耐火层材料组分包括：氟橡胶10 wt%，氢氧化铝6.8 wt%，稀土氧化物3 wt%，丙三醇1.5 wt%，碳化硅3 wt%，磷酸镧3.6 wt%，锆酸钆7.2 wt%，余为环氧树脂。提高了电力电缆的阻燃耐高温性能，提高了电缆外护材料的导热系数和热稳定性。

本实用新型的优选实施方式，所述稀土氧土氧化物为氧化铈或氧化镧。能有效改善和增强燃阻材料耐高温和防水性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型高抗压耐高温电缆作进一步说明。

图1是本实用新型高抗压耐高温电缆一种具体实施方式的截面结构示意图；

图2是图1所示实施方式中金属铠装层铠装钢带的展开截面结构示意图；

图3是图2所示实施结构的俯视结构示意图。

图中，1—电缆导体、2—导体屏蔽层、3—导体绝缘层、4—填充层、5—包带层、6—屏蔽层、7—内护套、8—金属铠装层、9—外护套、10—稀土耐火层、11—稀土阻水层；81—铠装钢带、82—钢带搭接段、83—嵌接凸台、84—嵌接孔、85—冲压凸台。

具体实施方式

如图1所示的高抗压耐高温电缆，该电缆的缆芯由三根电缆导体1构成，每根电缆导体1由若干根电缆导体丝绞合而成，在每根电缆导体1上包覆有导体屏蔽层2，在导体屏蔽层2上包覆有导体绝缘层3，该导体绝缘层3由高密度聚乙稀材料挤包而成。三根电缆导体1及其导体屏蔽层2和导体绝缘层3构成的绝缘芯线均埋设于填充层4中，填充层4由玻璃纤维绳填充而成，该结构使得三根绝缘导体在填充层中结构稳固，外形圆整，且能增加电缆的强度。在缆芯和填充层4上绕包有包带层5，该包带层5由无纺布包带绕包而成。在包带层5上从里向外依次包覆有屏蔽层6、内护套7、金属铠装层8和外护套9，在外护套上依次设置有稀土耐火层10，内护套7和外护套9均由高密度聚乙稀材料挤包而成。

如图2、图3所示包覆成金属铠装层8的铠装钢带81，该铠装钢带81的厚度H为0.8㎜，宽度L=50㎜。在铠装钢带81的两侧边设有钢带搭接段82，钢带搭接段82的宽度L1=6㎜；成型时，两侧边的钢带搭接段82相互贴合搭接。在铠装钢带81一侧边的钢带搭接段82上冲制有嵌接孔84，嵌接孔84为通孔，其孔径φ=3㎜；另一侧钢带搭接段82上冲制有嵌接凸台83，该嵌接凸台83的外径为3㎜，搭接时嵌接凸台83正巧嵌接于嵌接孔84中。钢带搭接段82的厚度h=0.4㎜，嵌接孔84或嵌接凸台83的中心距为50㎜；钢带搭接段82的厚度h与铠装钢带81的厚度H之比h/H=1/2。在铠装钢带81的本体上，冲制有5排冲压凸台85，相邻两排的冲压凸台85从钢带本体的正反两方向进行交错设置。同一排的冲压凸台85中心距也50㎜，冲压凸台85的外径为3㎜。

在外护套9上涂覆而形成的稀土耐火层10的稀土材料组分包括以下实施例：

实施例一：

稀土耐火层材料组分包括：氟橡胶8 wt%，氢氧化铝5 wt%，稀土氧化物2 wt%，丙三醇1 wt%，碳化硅2 wt%，磷酸镧3 wt%，锆酸钆6 wt%，余为环氧树脂。

实施例二：

稀土耐火层材料组分包括：氟橡胶12 wt%，氢氧化铝8 wt%，稀土氧化物4 wt%，丙三醇2 wt%，碳化硅4 wt%，磷酸镧6 wt%，锆酸钆8 wt%，余为环氧树脂。

实施例三：

所述稀土耐火层材料组分包括：氟橡胶10 wt%，氢氧化铝6.8 wt%，稀土氧化物3 wt%，丙三醇1.5 wt%，碳化硅3 wt%，磷酸镧3.6 wt%，锆酸钆7.2 wt%，余为环氧树脂。