一种双层共挤护套无卤低烟阻燃电力电缆的制作方法

1.本实用新型涉及电缆制造技术领域，特别涉及一种同时具备无卤低烟阻燃聚烯烃护套优异的无卤、低烟、不延燃性能和聚乙烯护套优异的机械、防水、耐低温性能的新型电缆，尤其是一种双层共挤护套无卤低烟阻燃电力电缆。


背景技术：

2.普通的无卤低烟阻燃聚烯烃护套电缆虽具有良好的阻燃性能，但是由于大量无机或有机阻燃剂的填充极易吸潮，直接影响了电缆外护套的机械性能和防潮性能，长期使用还会影响电缆绝缘线芯和绕包内衬层及铠装材料受潮，从而影响了电缆的使用寿命。
3.另外，无卤低烟阻燃聚烯烃电缆料还降低了材料的物理机械性能如抗张强度和断裂伸长率，无卤电缆料的抗张强度在10～14mpa左右，断裂伸长率在150～250％左右。
4.同时，还降低了电缆料的电气性能，如介电常数ε和介质损耗角正切tgδ。电缆料的挤塑工艺性能也会受到不同程度的影响。
5.因聚合物基体材料与水合无机填充料的膨胀系数相差较大，在热胀冷缩过程中，作为高填充的低烟无卤阻燃聚烯烃材料易开裂。
6.并且无卤低烟阻燃聚烯烃护套中含有阻燃剂形成的空隙，导致护套易吸潮，尤其是在高温，高湿度的环境中，护套的体积电阻率下降特别快，容易导致护套的泄漏电流大。湿气和潮气会透过护套进入电缆内部，使填充材料和铠装材料受潮，导致铠装材料生锈，还会降低绝缘材料的电性能。从而影响了电缆的整体寿命。
7.而聚乙烯护套则具有较好的防水性能，机械强度和低温耐开裂性能；具有优良的耐低温、防水性能和化学稳定性，但是聚乙烯材料易燃，离火后能持续燃烧。
8.在地铁、船舰、高层建筑和石油平台等场所，聚乙烯护套电缆的易燃性是巨大的安全隐患。
9.基于此，如何使电缆具备阻燃性能的同时，又不降低机械性能，成为摆在电缆制造技术面前的一个难题。
10.为此，本实用新型在此设计出了一种同时具备无卤低烟阻燃聚烯烃护套优异的无卤、低烟、不延燃性能和聚乙烯护套优异的机械、防水、耐低温性能的新型电缆，用以更好地解决现有技术中存在的问题。


技术实现要素：

11.本实用新型为解决上述技术问题之一，针对聚乙烯和无卤低烟阻燃聚烯烃这两种材料的优缺点，我们发明了一种由这两种材料结合的双层护套新型电缆，所采用的技术方案是：一种双层共挤护套无卤低烟阻燃电力电缆，包括若干个以一定方向相绞合的缆芯，在各所述缆芯的外部以及各所述缆芯之间的间隙内密实填充有充填层，在所述充填层外紧密挤出有双层共挤护套层，所述双层共挤护套层有两种材料采用共挤挤出工艺制成且内层护套材料与外层护套材料完全粘合；所述缆芯包括若干个相互绞合的导体，在所述导体的外
部绕包设置有绝缘层，所述导体由若干个相绞合的铜丝组成，各所述绝缘层外均密实充填有所述充填层。
12.本实用新型电缆同时具备无卤低烟阻燃聚烯烃护套优异的无卤、低烟、不延燃性能和聚乙烯护套优异的机械、防水、耐低温性能，从而提高了电缆的使用寿命；电缆产品的内层护套为聚乙烯护套，外层为无卤低烟阻燃聚烯烃护套，采用双层共挤挤出，双层护套完全粘合的生产制造工艺，可以使得护套外层具备良好的阻燃性，内层具有优良的机械性和稳定性。
13.在上述任一方案中优选的是，所述双层共挤护套层的内层护套采用中密度聚乙烯材料。
14.由中密度聚乙烯材料制成的内层护套可以有效地保证电缆的内层具有优良的机械性和稳定性。
15.在上述任一方案中优选的是，所述双层共挤护套层的外层护套采用无卤低烟阻燃聚烯烃材料。
16.由无卤低烟阻燃聚烯烃材料制成的外层护套可以有效地保证电缆的外层具备良好的阻燃性。
17.在上述任一方案中优选的是，其中中密度聚乙烯材料与无卤低烟阻燃聚烯烃材料经灌浆生产线机组采用共挤挤出工艺制成完全粘合的双层结构。
18.内层的优良机械性能以及外层的良好阻燃性相结合可以有效地提高电缆产品整体的综合性能，由于两者采用共挤挤出工艺制成完全粘合的结构可以保证整个护套的一体性，提高护套的整体性能。
19.在上述任一方案中优选的是，所述内层护套与所述外层护套的壁厚相同。
20.在上述任一方案中优选的是，所述导体的铜丝采用无氧铜杆作为原料且经过拉丝设备制得；所述导体由单根或若干根铜丝绞合而成。
21.在上述任一方案中优选的是，所述内层护套的中密度聚乙烯材料外部经外层护套的无卤低烟阻燃聚烯烃材料紧密覆盖以实现对所述内层护套的防水处理。
22.采用双层共挤结构，聚乙烯外面被无卤聚烯烃护套覆盖，使得聚乙烯就不会直接接触到水，不会影响电缆护套的外观质量，提高其整体综合性能。
23.常规的聚乙烯护套在挤出过程中，电缆进入水槽后，其表面经常会有气泡附着，而有气泡附着的位置冷却后会有“火山口”样的小坑包。
24.而本电缆产品采用双层共挤工艺，聚乙烯外面被无卤聚烯烃护套覆盖，这样聚乙烯就不会直接接触到水，不会影响电缆护套的外观质量。
25.与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
26.1、本实用新型电缆同时具备无卤低烟阻燃聚烯烃护套优异的无卤、低烟、不延燃性能和聚乙烯护套优异的机械、防水、耐低温性能，从而提高了电缆的使用寿命。
27.2、本电缆产品的内层护套为聚乙烯护套，外层为无卤低烟阻燃聚烯烃护套，采用双层共挤挤出，双层护套完全粘合的生产制造工艺，可以使得护套外层具备良好的阻燃性，内层具有优良的机械性和稳定性。
28.3、采用双层共挤结构，聚乙烯外面被无卤聚烯烃护套覆盖，使得聚乙烯就不会直接接触到水，不会影响电缆护套的外观质量，提高其整体综合性能。
附图说明
29.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。
30.图1为本实用新型的电缆断面结构示意图。
31.图中，1、导体；2、绝缘层；3、充填层；4、双层共挤护套层；401、内层护套；402、外层护套。
具体实施方式
32.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。本实用新型具体结构如图1中所示。
33.实施例1：
34.一种双层共挤护套无卤低烟阻燃电力电缆，包括若干个以一定方向相绞合的缆芯，在各所述缆芯的外部以及各所述缆芯之间的间隙内密实填充有充填层，在所述充填层外紧密挤出有双层共挤护套层，所述双层共挤护套层有两种材料采用共挤挤出工艺制成且内层护套材料与外层护套材料完全粘合；所述缆芯包括若干个相互绞合的导体，在所述导体的外部绕包设置有绝缘层，所述导体由若干个相绞合的铜丝组成，各所述绝缘层外均密实充填有所述充填层。
35.常规的聚乙烯护套在挤出过程中，电缆进入水槽后，其表面经常会有气泡附着，而有气泡附着的位置冷却后会有“火山口”样的小坑包。
36.而本电缆产品采用双层共挤工艺，聚乙烯外面被无卤聚烯烃护套覆盖，这样聚乙烯就不会直接接触到水，不会影响电缆护套的外观质量。本实用新型电缆同时具备无卤低烟阻燃聚烯烃护套优异的无卤、低烟、不延燃性能和聚乙烯护套优异的机械、防水、耐低温性能，从而提高了电缆的使用寿命；电缆产品的内层护套为聚乙烯护套，外层为无卤低烟阻燃聚烯烃护套，采用双层共挤挤出，双层护套完全粘合的生产制造工艺，可以使得护套外层具备良好的阻燃性，内层具有优良的机械性和稳定性。
37.在上述任一方案中优选的是，所述双层共挤护套层的内层护套采用中密度聚乙烯材料。
38.由中密度聚乙烯材料制成的内层护套可以有效地保证电缆的内层具有优良的机械性和稳定性。
39.在上述任一方案中优选的是，所述双层共挤护套层的外层护套采用无卤低烟阻燃聚烯烃材料。
40.由无卤低烟阻燃聚烯烃材料制成的外层护套可以有效地保证电缆的外层具备良好的阻燃性。
41.在上述任一方案中优选的是，其中中密度聚乙烯材料与无卤低烟阻燃聚烯烃材料经灌浆生产线机组采用共挤挤出工艺制成完全粘合的双层结构。
42.内层的优良机械性能以及外层的良好阻燃性相结合可以有效地提高电缆产品整
体的综合性能，由于两者采用共挤挤出工艺制成完全粘合的结构可以保证整个护套的一体性，提高护套的整体性能。
43.在上述任一方案中优选的是，所述内层护套与所述外层护套的壁厚相同。
44.聚乙烯材料的内层护套在此具有较好的防水性能，机械强度和低温耐开裂性能，具有优良的耐低温、防水性能和化学稳定性。
45.在上述任一方案中优选的是，所述导体的铜丝采用无氧铜杆作为原料且经过拉丝设备制得；所述导体由单根或若干根铜丝绞合而成。
46.在上述任一方案中优选的是，所述内层护套的中密度聚乙烯材料外部经外层护套的无卤低烟阻燃聚烯烃材料紧密覆盖以实现对所述内层护套的防水处理。
47.采用双层共挤结构，聚乙烯外面被无卤聚烯烃护套覆盖，使得聚乙烯就不会直接接触到水，不会影响电缆护套的外观质量，提高其整体综合性能。
48.实施例2：
49.一种双层共挤护套无卤低烟阻燃电力电缆，包括若干个以一定方向相绞合的缆芯，在各所述缆芯的外部以及各所述缆芯之间的间隙内密实填充有充填层，在所述充填层外紧密挤出有双层共挤护套层，所述双层共挤护套层有两种材料采用共挤挤出工艺制成且内层护套材料与外层护套材料完全粘合；所述缆芯包括若干个相互绞合的导体，在所述导体的外部绕包设置有绝缘层，所述导体由若干个相绞合的铜丝组成，各所述绝缘层外均密实充填有所述充填层。
50.本实用新型电缆同时具备无卤低烟阻燃聚烯烃护套优异的无卤、低烟、不延燃性能和聚乙烯护套优异的机械、防水、耐低温性能，从而提高了电缆的使用寿命；电缆产品的内层护套为聚乙烯护套，外层为无卤低烟阻燃聚烯烃护套，采用双层共挤挤出，双层护套完全粘合的生产制造工艺，可以使得护套外层具备良好的阻燃性，内层具有优良的机械性和稳定性。
51.在上述任一方案中优选的是，所述双层共挤护套层的内层护套采用中密度聚乙烯材料。
52.由中密度聚乙烯材料制成的内层护套可以有效地保证电缆的内层具有优良的机械性和稳定性。
53.聚乙烯材料的内层护套在此具有较好的防水性能，机械强度和低温耐开裂性能，具有优良的耐低温、防水性能和化学稳定性。
54.在上述任一方案中优选的是，所述双层共挤护套层的外层护套采用无卤低烟阻燃聚烯烃材料。
55.由无卤低烟阻燃聚烯烃材料制成的外层护套可以有效地保证电缆的外层具备良好的阻燃性。
56.外层护套的无卤低烟阻燃聚烯烃电缆料在聚烯烃共混树脂中加入大量的阻燃填充剂，如氢氧化铝、氢氧化镁等抗氧剂，同时为降低其燃烧时的发烟量，还加入一些发烟抑制剂。这些无机阻燃填充剂虽然使聚烯烃电缆料具备了良好的阻燃、无毒、抑烟性能。其氧指数通常大于30，燃烧时生成的烟雾只有聚氯乙烯护套的1/4，并且不产生有害气体，如cl，hcl 等。
57.在上述任一方案中优选的是，其中中密度聚乙烯材料与无卤低烟阻燃聚烯烃材料
经灌浆生产线机组采用共挤挤出工艺制成完全粘合的双层结构。
58.内层的优良机械性能以及外层的良好阻燃性相结合可以有效地提高电缆产品整体的综合性能，由于两者采用共挤挤出工艺制成完全粘合的结构可以保证整个护套的一体性，提高护套的整体性能。
59.在上述任一方案中优选的是，所述内层护套与所述外层护套的壁厚相同。
60.在上述任一方案中优选的是，所述导体的铜丝采用无氧铜杆作为原料且经过拉丝设备制得；所述导体由单根或若干根铜丝绞合而成。
61.在上述任一方案中优选的是，所述内层护套的中密度聚乙烯材料外部经外层护套的无卤低烟阻燃聚烯烃材料紧密覆盖以实现对所述内层护套的防水处理。
62.采用双层共挤结构，聚乙烯外面被无卤聚烯烃护套覆盖，使得聚乙烯就不会直接接触到水，不会影响电缆护套的外观质量，提高其整体综合性能。
63.在此采用的内层护套的中密度聚乙烯材料与外层护套的无卤低烟阻燃聚烯烃材料共挤的结构可以有效地控制单纯的无卤低烟阻燃聚烯烃护套结构存在空隙的缺点，有效地防止护套的吸潮，尤其是可以在高温，高湿度的环境中降低护套的泄漏电流。
64.内层护套使得湿气和潮气不会透过护套进入电缆内部，实现了填充材料和导体材料的安全密封，保证了绝缘材料的电性能，使得整个电缆产品的整体寿命得到大幅度的提高。
65.通过试验，我们得出双层共挤护套的性能参数，其聚乙烯和无卤低烟阻燃聚烯烃护套的性能参数对比表如下：
[0066][0067]
常规的聚乙烯护套在挤出过程中，电缆进入水槽后，其表面经常会有气泡附着，而有气泡附着的位置冷却后会有“火山口”样的小坑包。
[0068]
而本电缆产品采用双层共挤工艺，聚乙烯外面被无卤聚烯烃护套覆盖，这样聚乙烯就不会直接接触到水，不会影响电缆护套的外观质量。
[0069]
以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中；对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。
[0070]
本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。