一种复合绝缘的单芯防火电缆的制作方法

本实用新型涉及电线电缆技术领域，具体涉及一种复合绝缘的单芯防火电缆。

背景技术：

我国各类电气引起的火灾中，有60％以上是由电气线路(电线电缆)引起的。如何安全合理地使用电气线路(电线电缆)，如何规范整个市场，已成为人们越来越关注的问题。另外80％的家庭火灾都是由于电器自燃引起的，自燃的主要原因是家用电器部件过热以致绝缘体损坏甚至炭化，接线端接触不良或松脱引起电弧，机器潮湿且积满灰尘而引起短路等。

国家重点推行的新能源配套产品曾多次强调了智能自动化用电到户及现代建筑防火安全的重要性，并提出关于新智能自动化用电开发应用的要求。全国各大电网工程及各电网公司新型智能自动化用电改造项目，国家每年将投入数千亿的巨额资金，用于新智能自动化电网及配套设施的改造和升级；新智能自动化配套用电到户工程从环保、安全、健康、智能等方面进行综合评估，因此所涉及的现代高档建筑群和家用电器配套中的智能自动化供电系统电线产品的需求量必然会递增。

随着现代人生活质量的不断提高，与之配套的家装用电线及家用电器电线的防火性能、环保性能要求也不断提高，涉及的电线产品的性能要求将会变的更高，例如要求电线具有柔软、耐扭转、耐油、耐酸碱、耐压、耐磨损、耐高/低温(可达-40～200℃)等，而且要能够防火(可承受瞬时短路温度1100℃)、防辐射、防静电、防老化、耐弯折、环保、低烟、无毒、强过载等性能，使得电线能够适用于家用电器、智能供电、自动化配套项目及家装布线，同时也适用于各种商用、民用(银行、交通指挥中心、博物馆、医院、学校、车站、机场、会议中心)等人员密集室内综合布线。

鉴于原来家用电器、家装用线、智能自动化用电到户配套、电气控制房采用的是常规的交联聚乙烯绝缘电线产品，已经满足不了上述现代化用电场所的安全、技术要求，并存在极大的安全隐患。

技术实现要素：

本实用新型针对上述存在的问题，提供一种复合绝缘的单芯防火电缆，能够满足现代生活的高性能需求，并提高电缆的安全性能。

本实用新型为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：

一种复合绝缘的单芯防火电缆，包括导体线芯以及包裹在所述导体线芯外周的阻燃复合绝缘层，所述阻燃复合绝缘层为双层结构。

优选地，所述导体线芯采用束绞工艺成型。

优选地，所述导体线芯为第五类裸铜导体或第六类裸铜导体。

优选地，所述导体线芯为第一类单根裸铜导体。

优选地，所述阻燃复合绝缘层包括内阻燃绝缘层和外抗撕裂绝缘层，所述导体线芯、所述内阻燃绝缘层以及所述外抗撕裂绝缘层依次同轴设置。

优选地，所述内阻燃绝缘层和外抗撕裂绝缘层均为耐高温的复合材料。

优选地，所述内阻燃绝缘层为阻燃陶瓷化硅橡胶。

优选地，所述外抗撕裂绝缘层为抗撕裂阻燃硅橡胶。

优选地，所述内阻燃绝缘层和外抗撕裂绝缘层采用双层共挤工艺挤包成阻燃复合绝缘层包裹在所述导体线芯外周。

优选地，所述内阻燃绝缘层和外抗撕裂绝缘层通过单层挤包依次包裹在所述导体线芯外周。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型在导体线芯外周包裹有双层复合绝缘层，分别为阻燃陶瓷化硅橡胶材料的内阻燃绝缘层和抗撕裂阻燃硅橡胶材料的外抗撕裂绝缘层，这样当导体线芯发生短路而导致温度过高时，瞬间产生的高温不会延燃到电缆外部，更不会引燃电缆尾部的可燃物，引起火灾，同时当电缆外部受到高温影响时也不会传递到导体线芯，实现了对导体线芯的保护。可见，该复合绝缘的单芯防火电缆无论是从导体线芯到电缆外部还是从电缆外部到导体线芯都具有很好的防火性能，最终能够使得该复合绝缘的单芯防火电缆具有“短路不着火、着火不短路”的优良特性，为家用电器、家装室内布线及其它工业设备等提供了一种新的安全的防火电缆。

附图说明

图1为本实用新型一种复合绝缘的单芯防火电缆的截面图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作详细描述。

参见图1，一种复合绝缘的单芯防火电缆，包括导体线芯1以及包裹在导体线芯1外周的阻燃复合绝缘层2，阻燃复合绝缘层2为双层结构。

如此，由于在导体线芯1的外周设有呈双层结构的阻燃复合绝缘层2，这样一方面当导体线芯1发生短路而致使温度过高时，瞬间产生的高温不会延燃到电缆外部，更不会引燃电缆尾部的可燃物，引起火灾，另一方面当电缆外部受到高温影响时又不会传递到导体线芯1，实现了对导体线芯1的保护。可见，该复合绝缘的单芯防火电缆无论是从导体线芯1到电缆外部还是从电缆外部到导体线芯1都具有很好的防火性能，最终能够使得该复合绝缘的单芯防火电缆具有“短路不着火、着火不短路”的优良特性，为家用电器、家装室内布线及其它工业设备等提供了一种新的安全的防火电缆。

为了更好的验证上述复合绝缘的单芯防火电缆的防火耐高温性能，可以取该复合绝缘的单芯防火电缆150毫米，再取普通的电缆150毫米，将两种电缆连接在一起，再分别将连接在一起的电缆两端接在大电流短路发生器的短路接口上，调节短路发生器过载电流档位，调试过载短路电流模拟为50A，记录过载电流通过电缆的时间，实验表明，当时间超过20分钟时复合绝缘的单芯防火电缆未发生变化，但是普通的电缆已经发生了变形，且绝缘层已经融化，由此可见，上述复合绝缘的单芯防火电缆具有很好的耐高温性能。

除此之外，还可以取该复合绝缘的单芯防火电缆75毫米，再取普通的电缆75毫米，将两种电缆连接在一起，再分别将连接在一起的电缆两端接在大电流短路发生器的短路接口上，调节短路发生器过载电流档位，调试过载短路电流模拟为250A，记录过载电流通过电缆的时间，实验表明，当时间超过13秒钟时，复合绝缘的单芯防火电缆未发生变化，但是普通的电缆已经发生变形，且绝缘层由于高温产生自燃导致导体线芯融断，由此可见，上述复合绝缘的单芯防火电缆能够很好的承受短路电流产生的高温，更好的体现了该复合绝缘的单芯防火电缆的“短路不着火、着火不短路”的优良特性。

本实施例中，导体线芯1采用裸铜制作而成。裸铜是指纯铜导体，也就是铜表面未进行任何镀层加工处理，正常情况下，无氧铜中铜含量为>99.97％，低氧铜中铜含量为>99.95％，裸铜线是纯铜导体进行加工的常用线，其具有导电性强，信号传输稳定性高，裸铜屏蔽效果好的优点。

本实施例中，上述上述裸铜可采用符合国家标准或客户要求的第五类或第六类裸铜导体，如此可保证电缆整体的具有足够的柔软度，这样可防止在狭小空间布线时，由于需要弯曲电缆而对电缆造成的损伤。

此时，导体线芯1通过束绞工艺成型，以确保导体线芯1的柔软、圆整以及紧密性。在实际束绞时可借助专门的束绞机来完成相关动作。

在另一些实施方式中，裸铜还可以采用第一类单根裸铜导体，这样一方面能够降低电缆的制造成本，另一方面还可以简化电缆的制造工艺，并且有利于批量生产，快速投入应用。

当然，在其它实施方式中，导体线芯1还可以采用其它材料形成。导体线芯1可根据电缆的实际应用场合或成本等进行合理选择。另外，导体线芯1的整体尺寸也可根据实际需求或者实际应用场合而定，例如当电缆应用于家用小功率电器时，导体线芯1的尺寸可适当的小些，而当电缆应用于一些工业设备时，导体线芯1的尺寸可适当大些。此外，导体线芯1的截面形状也可根据需求而定。具体的，导体线芯1的截面可呈现出圆形、方形或者其它一些形状。

本实施例中，阻燃复合绝缘层2包括内阻燃绝缘层21和外抗撕裂绝缘层22，导体线芯1、内阻燃绝缘层21以及外抗撕裂绝缘层22依次同轴设置。且阻燃复合绝缘层2为耐高温的复合材料，即内阻燃绝缘层21和外抗撕裂绝缘层22均为耐高温的复合材料。

如此，通过内阻燃绝缘层21及外抗撕裂绝缘层22的设置，使得当导体线芯1由于发生短路等而造成温度过高时，通过内阻燃绝缘层21及外抗撕裂绝缘层22的设置使得导体线芯1瞬间产生的高温不会延燃到电缆外部，更不会引燃电缆尾部的可燃物，引起火灾。同时当电缆外部受到高温影响时又不会传递到导体线芯1，实现了对导体线芯1的双重保护。

进一步的，在本实施例中，内阻燃绝缘层21采用阻燃陶瓷化硅橡胶制成。阻燃陶瓷化硅橡胶具有极佳的电性能和防火性能，能承受1100℃的高温，当其包裹在导体线芯1的外周时，能够更好的保护导体线芯1。

具体的，该采用阻燃陶瓷化硅橡胶制成的内阻燃绝缘层21一方面可以有效防止内燃，具体表现在当电缆发生短路时，可以完全防止因线路短路引起的温度升高而造成的绝缘熔融和燃烧，还可防止内燃向电缆外部蔓延，引燃其它可燃物造成火灾。另一方面该采用阻燃陶瓷化硅橡胶制成的内阻燃绝缘层21具有优异的防火性能，当外部发生火灾时，电缆本身优异的阻燃防火性能，可以有效防止外部火焰引燃电缆，阻止火灾发生和扩大。

另外，由于陶瓷化的硅橡胶所形成的内阻燃绝缘层21采用特殊的防火、耐高温矿物绝缘材料，当燃烧温度达到400-600℃时会迅速结壳，形成陶瓷化保护管，确保电缆仍具有良好的绝缘性能，不会造成短路和引起火灾。

另外，即使内阻燃绝缘层21受到高温影响，其延烧后释放的是微量白色烟雾，是一种无毒无害的气体，不会对环境造成影响。

进一步的，阻燃陶瓷化硅橡胶还具有很好的柔软性，可以抗低温，具体的，当外界温度达到-40℃时，由阻燃陶瓷化硅橡胶制作的内阻燃绝缘层21不会变硬，而是始终保持柔软，这样内阻燃绝缘层21就不会脆化，对导体线芯1形成很好的保护。

在另一些实施方式中，内阻燃绝缘层21也可以采用其他的阻燃绝缘性的材料制作。

在本实施例中，外抗撕裂绝缘层22采用阻燃抗撕裂硅橡胶制成。上述由阻燃抗撕裂硅橡胶制成的外抗撕裂绝缘层22具有极佳的物理性能、电性能和机械性能，该材料柔软、耐磨、阻燃、低烟无毒，既保障了电缆的绝缘性能又使得内阻燃绝缘层21及导体线芯1得到更好的保护。另外，阻燃抗撕裂硅橡胶还具有良好的防辐射、防静电等功效，能够对内阻燃绝缘层21及导体线芯1形成更好的保护。

当然，在其它实施方式中，外抗撕裂绝缘层22还可以采用其它的抗撕裂阻燃绝缘材料制成。

在某些实施方式中，内阻燃绝缘层21及外抗撕裂绝缘层22通过双层共挤工艺进行挤包而包裹在导体线芯1的外周。这样，可保证整个阻燃复合绝缘层2在结构及性能上的稳定。具体的，可通过专门的双层共挤挤出机完成相关动作。

双层共挤工艺有着诸多的优点，例如能够对性能进行优化，比如制作电缆时，由于在材料中添加了阻燃剂，会使绝缘材料料的机械性能有所下降，通过双层共挤工艺就可以避免上述现象的发生。另外，双层共挤工艺还具备快速换色功效，同时还可以在一定程度上节约成本。

在某些实施方式中，当该单芯防火线缆作为地线使用时，为了将地线与火线和零线清楚的区分开，需要将地线外周包裹的外抗撕裂绝缘层用两种颜色表示，这时就需要采用三层挤包工艺，分别采用三种颜色的材料挤包而包裹地线的导体线芯，具体的，外抗撕裂绝缘层可以采用黄色和绿色，且黄色和绿色的挤包占比为2比1。

当然，在其它实施方式中，内阻燃绝缘层21及外抗撕裂绝缘层22也可以通过分层挤包而依次包裹在导体线芯1的外周。具体的，可先将内阻燃绝缘层21挤包而包裹在导体线芯1的外周，再将外抗撕裂绝缘层22挤包而包裹在内阻燃绝缘层21的外周。

进一步的，为了保证内阻燃绝缘层21及外抗撕裂绝缘层22之间的连接效果以及提高绝缘效果，在内阻燃绝缘层21上还可以覆盖一层具有粘性且绝缘的材料层，这样一方面可保障外抗撕裂绝缘层22附在内阻燃绝缘层21上的稳定性，另一发面还可以进一步提高整个阻燃复合绝缘层2的绝缘效果，从而提升电缆的性能。

需要说明的是，在某些实施方式中，阻燃复合绝缘层2还可以设置成更多层，例如阻燃绝缘层可以包括内阻燃绝缘层、中阻燃绝缘层及外阻燃绝缘层，此时整个阻燃绝缘层呈现出三层结构，可对导体线芯形成更好的保护，使得电缆具备更好的防火性能。其中，上述中阻燃绝缘层可采用类似内阻燃绝缘层或者外阻燃绝缘层的材料制成，也可以采用其它不同的材料制成。例如前文中具有粘性且绝缘的材料。

另外，导体线芯1及阻燃复合绝缘层2可根据需求而设计成各种截面形状，使得电缆整体上呈现出不同的造型，例如圆形或者方形等。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型在导体线芯外周包裹有双层复合绝缘层，分别为阻燃陶瓷化硅橡胶材料的内阻燃绝缘层和抗撕裂阻燃硅橡胶材料的外抗撕裂绝缘层，这样当导体线芯发生短路而导致温度过高时，瞬间产生的高温不会延燃到电缆外部，更不会引燃电缆尾部的可燃物，引起火灾，同时当电缆外部受到高温影响时也不会传递到导体线芯，实现了对导体线芯的保护。可见，该复合绝缘的单芯防火电缆无论是从导体线芯到电缆外部还是从电缆外部到导体线芯都具有很好的防火性能，最终能够使得该复合绝缘的单芯防火电缆具有“短路不着火、着火不短路”的优良特性，为家用电器、家装室内布线及其它工业设备等提供了一种新的安全的防火电缆。

惟以上所述者，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，即大凡依本实用新型权利要求及实用新型说明书所记载的内容所作出简单的等效变化与修饰，皆仍属本实用新型权利要求所涵盖范围之内。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本实用新型之权利范围。