一种中压耐火电缆的制作方法

本发明涉及耐火电缆领域，具体为一种中压耐火电缆。

背景技术：

1、耐火电缆是指在火焰燃烧情况下能够保持一定时间安全运行的电缆。耐火电缆广泛应用于高层建筑、地下铁道、地下街、大型电站及重要的工矿企业等与防火安全和消防救生有关的地方，一旦火灾发生，耐火电缆在燃烧条件下仍然能维持控制、监视、导引及报警等系统供电回路一段时间的正常工作，为消防救援和人员疏散提供宝贵时间，目前市售的耐火电缆最高能做到950℃火焰下持续通电180min不击穿，但是随着火情的复杂，已无法满足使用需求。

技术实现思路

1、发明目的：针对上述技术问题，本发明提出了一种中压耐火电缆。

2、所采用的技术方案如下：

3、一种中压耐火电缆，包括若干个缆芯；

4、若干个所述缆芯通过第一玻纤带绕包固定；

5、所述玻纤带外依次包覆有第一气凝胶耐火层、第二玻纤带、第二气凝胶耐火层、第三玻纤带、钢带铠装层、第四玻纤带和外护套；

6、所述第一气凝胶耐火层和第二气凝胶耐火层的材质相同，均由氮化硼气凝胶材料制成。

7、进一步地，所述氮化硼气凝胶材料的制备方法如下：

8、将硼酸与三聚氰胺加入水和叔丁醇的混合溶剂中，加热搅拌直至得到均一透明的溶液，将碱土金属的可溶性盐溶于水中得到金属盐溶液，将两者混合后搅拌均匀，再加入十六烷基三甲基溴化铵和草酸，快速搅拌后静电场诱导，得到湿凝胶，对所述湿凝胶进行溶剂置换后，低温冷冻干燥得到前驱体，将所述前驱体在氮气氛围下升温至1100-1200℃焙烧即可得到所述氮化硼气凝胶材料。

9、进一步地，所述硼酸与三聚氰胺的质量比为1-4：1。

10、进一步地，所述碱土金属为镁。

11、进一步地，所述缆芯包括导体，所述导体外依次包覆有导体屏蔽层、聚乙烯内护套、绝缘屏蔽层和金属屏蔽层。

12、进一步地，所述缆芯与所述第一玻纤带之间填充有金属氢氧化物。

13、进一步地，所述金属氢氧化物为氢氧化铝或氢氧化镁。

14、进一步地，以重量份数计，所述外护套包括：

15、氯化聚乙烯树脂80-100份、氯化丁基橡胶20-40份、环氧树脂10-20份、气相法白炭黑10-15份、改性氮化硼气凝胶材料30-50份、蒙脱土10-20份、硬脂酸钙2-4份、抗氧剂10100.1-1份、增塑剂1-3份、促进剂1-3份、硫化剂2-3份。

16、进一步地，所述改性氮化硼气凝胶材料的制备方法如下：

17、将聚氧化乙烯、聚硅氧烷、1-丁基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、乙腈混匀得到浸渍液，再将氮化硼气凝胶材料于其中浸渍后滤出并干燥即可。

18、进一步地，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯、邻苯二甲酸二异壬酯中的任意一种或多种与环氧大豆油的组合物。

19、本发明的有益效果：

20、本发明提供了一种中压耐火电缆，氮化硼气凝胶材料具有低密度、高孔隙率、大的比表面积、良好的力学性能，作为第一和第二气凝胶耐火层能够提高电缆的隔热、耐火性能，而且对其重量增加不多，镁具有比硼更低的电负性，在溶解过程中镁离子易与三聚氰胺发生络合反应从而占据了一定的硼位点，作为隔断阻碍了硼原子与氮原子的结合，在静电场作用下，能够促进前驱体的快速析出，镁离子还能与草酸结合生成草酸镁，在焙烧时分解产生气体，产生大量孔洞和氮边缘缺陷，使得制成的氮化硼气凝胶材料具有较高的比表面积和保温、隔热性能，而且氮化硼气凝胶材料经过改性后能够作为填料应用到外护套中，能够均匀分散，并提高外护套的耐火、阻燃性能，经过测试，本发明所制备的中压耐火电缆能做到950℃火焰下持续通电300min不击穿，耐火、阻燃性能优异。

技术特征：

1.一种中压耐火电缆，其特征在于，包括若干个缆芯；

2.如权利要求1所述的中压耐火电缆，其特征在于，所述氮化硼气凝胶材料的制备方法如下：

3.如权利要求2所述的中压耐火电缆，其特征在于，所述硼酸与三聚氰胺的质量比为1-4：1。

4.如权利要求2所述的中压耐火电缆，其特征在于，所述碱土金属为镁。

5.如权利要求1所述的中压耐火电缆，其特征在于，所述缆芯包括导体，所述导体外依次包覆有导体屏蔽层、聚乙烯内护套、绝缘屏蔽层和金属屏蔽层。

6.如权利要求1所述的中压耐火电缆，其特征在于，所述缆芯与所述第一玻纤带之间填充有金属氢氧化物。

7.如权利要求6所述的中压耐火电缆，其特征在于，所述金属氢氧化物为氢氧化铝或氢氧化镁。

8.如权利要求1所述的中压耐火电缆，其特征在于，所述增塑剂为邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二正丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸丁苄酯、邻苯二甲酸二（2-乙基）己酯、邻苯二甲酸二异壬酯中的任意一种或多种与环氧大豆油的组合物。

技术总结
本发明涉及耐火电缆领域，具体为一种中压耐火电缆，包括若干个缆芯；若干个所述缆芯通过第一玻纤带绕包固定，所述玻纤带外依次包覆有第一气凝胶耐火层、第二玻纤带、第二气凝胶耐火层、第三玻纤带、钢带铠装层、第四玻纤带和外护套，所述第一气凝胶耐火层和第二气凝胶耐火层的材质相同，均由氮化硼气凝胶材料制成，本发明所制备的中压耐火电缆能做到950℃火焰下持续通电300min不击穿。

技术研发人员：李华斌,易智敏,聂磊
受保护的技术使用者：湖南华菱线缆股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15