一种超高层建筑用中压电力电缆的制作方法

本实用新型涉及电缆技术领域，尤其是一种超高层建筑用中压电力电缆。

背景技术：

我国目前高层建筑已高达600多米，随着建筑的不断增高，确保高层建筑供电系统的安全显得就至关重要了。选用电缆前不紧要考虑到电缆的容量、确保电缆在垂直敷设时的自身抗拉强度，而且要考虑其阻燃耐火性能，确保发生紧急火灾时可充分给予被困人员逃离现场的时间。一旦电缆被火焰燃烧不能产生对人体有害物质，因而电缆结构及材料是设计时需考虑的重要因素。

我国目前高层建筑多数以铜芯低压电力电缆为主，通过主电缆连接分支箱到达各个楼层，通过结构的设计增添耐火及阻燃材料，也可实现电缆遇火燃烧时能持续一段时间的供电，给现场被困人员充分的逃离时间，但需敷设数根电缆才可满足整栋楼层所需，不但增加了成本，而且由于电缆导体采用铜为导电体，电缆较重，给敷设安装及后期的检修带来不便。

国内投入高层建筑用电缆已有采用3.6/6～26/35kV电力电缆做主电缆，然后通过变压输送到各个楼层，其电缆主要结构为铜导体及吊装抗拉镀锌钢丝实现高层垂直吊装。采用该镀锌钢丝固有的抗拉特性，可提高高层悬挂的安全性，但也同时增加了电缆重量；采用吊装金属钢丝结构，输送变电时会产生感应电势，同时也会产生涡流和导体发热，不仅大幅降低导体的额定载流量，还可能导致电缆热击穿造成重大的停电事故；同时导体一般采用铜导体，因楼层较高，为了满足楼层供电容量需增加导体截面来实现，这无疑是增加了电缆的成本，也增大了电缆的重量。我国是铜缺富铝资源的一个国家，由于国内铜矿资源基本接近枯竭，铜材大部分依赖进口，铜材价格昂贵。

技术实现要素：

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种超高层建筑用中压电力电缆，采用铝合金型线导体代替铜导体，缩小了导体外径，降低了电缆成本，减轻了电缆的重量。具有阻燃性能好、高载流量、重量轻、环保、抗拉强度高、耐火等优点，特别适用于高层建筑用中压电力电缆，从而提高高层建筑中压电力电缆运行的安全性、稳定性及电缆敷设的经济性。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种超高层建筑用中压电力电缆，包括三根绝缘线芯，每根绝缘线芯的结构为：包括铝合金导体、以及由内到外依次挤包于铝合金导体外层的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和分相金属屏蔽层；三根绝缘线芯成品字形绞合，其中间间隙处填充有缓冲抗拉填充层、两两相邻间隙处通过特种抗拉扇形填充层填充圆整并绞合成缆芯；缆芯外依次包裹有高阻燃层和耐火隔离层，所述耐火隔离层外设有外护层；所述铝合金导体采用8030铝合金型线绞合而成，其中心呈圆形结构，圆形结构的外圈由每根单线呈扇形围绕圆形结构的圆周层层绞合成一体。

其进一步技术方案在于：

所述特种抗拉扇形填充层包括扇形填充条、以及缠绕在扇形填充条外圈的抗拉凯夫拉绳(凯夫拉英文原名KEVLAR，是美国杜邦公司研制的一种芳纶纤维材料产品的品牌名，材料原名叫“聚对苯二甲酰对苯二胺”，其连续使用温度范围极宽，在-196℃至204℃范围内可长期正常运行，在150℃下的收缩率为0，在560℃的高温下不分解不熔化，凯夫拉绳耐高温，防火阻燃，重量轻，强度高，模量高，尺寸稳定，收缩率低，耐刺破，耐磨耗，耐热性，耐化学腐蚀，机械性能好，介电性好)，其中扇形填充条采用低烟无卤阻燃聚烯烃材料，氧指数≥38％。

所述缓冲抗拉填充层采用圆形的抗拉凯夫拉绳。

所述高阻燃层为无卤高阻燃带，且成一层或多层重叠绕包在缆芯外，高阻燃层的总厚度≥0.2mm。

所述耐火隔离层为挤包在高阻燃层外的一层防火泥，防火泥外绕包一层或多层无卤高阻燃带，耐火隔离层的总厚度≥3.0mm。

所述外护层采用黑色低烟无卤阻燃聚烯烃材料挤包而成，其氧指数≥36％。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型结构紧凑、合理，缆芯由三根绝缘线芯成品字形绞合而成，相邻绝缘线芯间隙采用特种抗拉扇形填充层，及中心间隙设有缓冲抗拉填充；填充层为扇形填充条，其四周再缠绕抗拉凯夫拉绳，中心填充的也是抗拉凯夫拉绳。填充条采用低烟无卤阻燃材料挤压而成，阻燃氧指数≮38％；抗拉凯夫拉绳具有极高的抗拉强度，是钢的5～6倍，重量是钢的1/5，且比钢丝轻，还具有耐高温，防火阻燃，模量高，尺寸稳定，收缩率低，耐刺破，耐磨耗，耐热性，耐化学腐蚀，机械性能好，介电性好等优点。因此该结构具有抗拉、阻燃的性能、且相比同等抗拉强度结构的电缆，具有重量轻的特点，还确保了电缆高层建筑悬挂安全及长期正常安全的运行，还能避免输送变电时采用钢丝结构产生感应电势，提高了电缆的载流能力。

2、本实用新型的铝合金导体采用铝合金型线绞合的导体，紧压系数可达93％以上，与相同标称截面面积的圆形结构相比，电缆外径可减小5％，与采用铜材导体相比，成本可降低30％。

3、本实用新型耐火隔离层采用添加有氢氧化镁、氢氧化铝防火泥挤包在缆芯外，当防火泥受热达300℃以上，氢氧化镁、氢氧化铝会发生分解吸收燃烧物表面热量起到阻燃作用；同时释放出大量水分稀释燃物表面的氧气，分解生成的活性氧化镁附着于可燃物表面又进一步阻止了燃烧的进行。最终形成一层坚硬的保护外壳，阻燃火焰向内延伸，起到隔温降温的作用，电缆可在750℃～950℃火焰下正常运行90min，遇到紧急火灾时给现场被困人员提供了充分的逃离时间；加上外护套采用阻燃低烟无卤挤包成型，电缆燃烧时不会产生对人体的有害的物质，其环保性能：燃烧透光率大于80％，卤素含量低于0.05％，PH值大于4.3，电导率小于10μs/mm。提高了电缆安全运行的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

其中：11、绝缘线芯；111、铝合金导体；112、导体屏蔽层；113、绝缘层；114、绝缘屏蔽层；115、金属屏蔽层；22、特种抗拉扇形填充层；221、扇形填充条；222、抗拉凯夫拉绳；33、高阻燃层；44、耐火隔离层；55、外护层；66、缓冲抗拉填充层。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，本实施例的超高层建筑用中压电力电缆，包括三根绝缘线芯11，每根绝缘线芯11的结构为：包括铝合金导体111、以及由内到外依次挤包于铝合金导体111外层的导体屏蔽层112、绝缘层113、绝缘屏蔽层114和分相金属屏蔽层115；三根绝缘线芯11成品字形绞合，其中间间隙处填充有缓冲抗拉填充层66、两两相邻之间间隙处通过和特种抗拉扇形填充层22填充圆整，并形成缆芯；缆芯外依次设有高阻燃层33和耐火隔离层44，耐火隔离层44外设有外护层55；

铝合金导体111采用ASTM B800-05标准要求的8030铝合金杆，通过型线模具拉制成型线单丝绞合而成，或通过滚轮成形单扭绞线，一次拉丝绞制而成，其中心层呈圆形结构，其余各层呈梯形绞合成圆形导体。

三根绝缘线芯11成品字形绞合成缆芯，缆芯中间间隙采用缓冲抗拉填充层66填充密实，四周间隙采用特种抗拉扇形填充层22填圆。

特种抗拉扇形填充层22包括扇形填充条221、以及缠绕在扇形填充条221外圈的抗拉凯夫拉绳222，其中扇形填充条221采用低烟无卤阻燃聚烯烃材料，氧指数≥38％。

缓冲抗拉填充层66采用圆形的抗拉凯夫拉绳222。

高阻燃层33为无卤高阻燃带，且成一层或多层重叠绕包在缆芯外，高阻燃层33的总厚度≥0.2mm。

缆芯绞合后采用高阻燃层33包带扎紧，厚度≮0.2mm，至少一层无卤高阻燃带搭盖绕包，搭盖率≮15％。

耐火隔离层44为挤包在高阻燃层33外的一层防火泥，防火泥外绕包一层或多层无卤高阻燃带，厚度不小于0.2mm，绕包的重叠率≥15％，耐火隔离层44的总厚度≥3.0mm。防火泥由无机金属水合物、固化剂、粘结剂、软化剂按重量比50:40:1:1混合均匀，通过双螺杆挤出机挤压包覆在缆芯外部。防火泥主要成分采用氢氧化镁、氢氧化铝等无机矿物材料，燃烧后会分解出水汽吸收热量降低电缆周围温度，脱水后形成坚硬的挡火隔热层阻隔高温火焰对电缆内部的侵蚀。

外护层55采用黑色低烟无卤阻燃聚烯烃材料挤包而成，氧指数≥36％，其环保性能：燃烧透光率大于80％，卤素含量低于0.05％，PH值大于4.3，电导率小于10μs/mm。

本实用新型采用铝合金导体，减轻了电缆的重量，通过线芯中心抗拉填充及线芯之间间隙设置的特殊抗拉扇形填充，提高了电缆结构的稳定性及高层吊装抗拉的安全性。通过耐火隔离层和环保护套层，可在750℃～950℃火焰下正常运行90min，给现场人员提供了充分的逃离时间，并且电缆燃烧时不会产生对人体有害物质，确保了电缆长期安全运行的可靠性。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。