专利名称：一种高性能低烟无卤阻燃型电缆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电缆，特别是电缆中的所有单根绝缘线芯必须通过垂直燃烧试验，又能具有高电性能的低烟无卤阻燃型电缆。
电缆中的绝缘线芯，普通的结构和制造工艺是用挤出机将绝缘材料挤包在导电线芯上，达到线芯绝缘的目的，绝缘层结构是单层。但这种结构和工艺，用现有的市售材料，不能满足航天航空、高层建筑、地铁、隧道、核工业等行业用特殊电缆对电缆的单根绝缘线芯的如下技术要求1电缆长期工作温度90℃2绝缘电阻常数Ki在20℃时，≥3000MΩ·km；在60℃时，≥30MΩ·km；在90℃时，≥3MΩ·km。
3绝缘机械性能抗拉强度≥9MPa，断裂伸长率≥120％。
4绝缘热老化性能120±2℃,240h老化后，机械性能变化率≤±25％。
5绝缘线芯阻燃特性必须通过单根垂直燃烧试验，且达到低烟无卤要求，即燃烧气体水溶液PH≥4.3；导电率≤10μS/mm。
本实用新型的目的是提供一种改进绝缘层结构的特殊用途电缆，它能充分满足特殊电缆对绝缘线芯严格的技术要求。
本实用新型的高性能低烟无卤阻燃型电缆，由绝缘线芯和护套等部分组成，其特点是电缆中的单根线芯的绝缘层为多层结构，即为二层或二层以上。二层结构的绝缘层，由内层和外层组成，内层为电气性能达到特殊电缆技术要求不含卤的绝缘材料制成的绝缘层，外层为由低烟无卤阻燃性能达到特殊电缆技术要求的材料制成的阻燃层。外层与内层的组合氧指数≥34％。
本实用新型的特殊用途电缆具有下述优点(1)使用现有的市售材料制造，不必研制新的能满足特殊要求的阻燃绝缘材料；(2)具有绝缘电阻常数高，绝缘机械性能好，阻燃特性高等优点，能满足航天航空、核工业、地铁等部门所提出的严格的技术要求；(3)制造工艺简单，成本低。可利用现有一般电缆制造厂的生产和检测设备，并易于大批量生产。
本实用新型有下列附图
图1单根线芯由内层和外层挤包式绝缘结构特殊电缆的绝缘线芯剖视图图2内层是由绕包式和外层挤包式组成的多层结构特殊电缆的绝缘线芯剖视图图3由内层、中间层和外层组成的多层结构特殊电缆的绝缘线芯剖视图
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
实施例1图1为内层和外层绝缘结构特殊电缆的绝缘线芯剖视图，图中，1为导电线芯，2为内层(绝缘层)，3为外层(阻燃层)。
将符合下列技术条件的颗粒状绝缘材料(交联聚乙烯，交联聚烯烃等)作为内层挤包式绝缘材料1体积电阻率在20℃时，≥1×1016Ω.cm；2机械性能抗拉强度≥9MPa，断裂伸长率≥200％。
3耐热老化性能135±2℃,240h老化后，机械性能变化率≤±25％。
4燃烧气体水溶液PH≥4.3；导电率≤10μS/mm，将符合下列技术条件的颗粒状绝缘材料作为外层挤包式绝缘材料(交联聚烯烃或聚烯烃等)1氧指数≥38％。
2机械性能抗拉强度≥9MPa，断裂伸长率≥120％。
3耐热老化性能120±2℃,240h老化后，机械性能变化率≤±25％。
4燃烧气体水溶液PH≥4.3；导电率≤10μS/mm。
内、外层绝缘材料通过挤出机的分次或一次挤出，包裹在导电线芯上，制成绝缘线芯。若采用温水交联绝缘材料作为内层绝缘时，应注意在内、外层绝缘均挤出后再进行交联，交联时间和温度的确定，以内、外层绝缘厚度为计算依据。不管采用何种类型的绝缘材料，内外两层绝缘的组合氧指数≥34％。
实施例2图2为内层是由带状绝缘材料绕成的多层结构特殊电缆的绝缘线芯剖视图。图中，1为导线线芯，2为内层(绝缘层)，3为外层(阻燃层)，如图中所示，内层为二层结构(二层绕包)，也可设成一层或多层。
将符合下列技术条件的带状绝缘材料(聚酯膜等)作为内层绝缘材料1体积电阻率20℃时，≥1×1016Ω·cm。
2机械性能抗拉强度≥150MPa，断裂伸长率≥60％。
3耐温等级≥120℃。
4低烟、无卤。
外层3绝缘材料为聚烯烃(或交联聚烯烃等)。内层带状绝缘材料通过绕包机包裹在导电线芯上，搭盖率不小于25％，并通过加热管加以热收缩，加热管长度6～8米，加热温度在150～200℃之间，收线速度20～25米/分。
将实施例(1)中的外层3绝缘材料(交联聚烯烃或聚烯烃等)通过挤出机一次性挤出，挤包在已有绕包绝缘的导电线芯上，制成绝缘线芯。内层2的绝缘材料与外层3的绝缘材料组合氧指数≥34％。
采用多层绝缘线芯结构及其工艺，解决了绝缘材料在目前技术条件下不能同时具有电缆所需的电性能和低烟无卤阻燃性能的难题。实施例(1)的内层绝缘层和实施例(2)的内层带状材料绝缘层具有电缆所要求的电性能，实施例(1)的外层绝缘和实施例(2)的外层绝缘层则具有电缆所要求的低烟无卤阻燃性能，两者结合在一起组成的绝缘线芯，可有效实现一种绝缘材料不能同时具有的高性能。
本实用新型因均可利用现一般电缆制造厂的生产、检测设备，所设计的结构较简单，所以使制造厂容易实现。从大批量生产目标出发，实施例(2)“绕包式多层绝缘线芯结构的低烟无卤阻燃型电缆”，优于实施例(1)“挤包式多层绝缘线芯结构的低烟无卤阻燃型电缆”，其成品率较高，且可成熟生产超长度电缆。
实施例3图3为多层结构特殊电缆的绝缘线芯剖视图，图中1为导电线芯，2为内层，4为中间层，5为外层。内层2是由电性能达到特殊电缆技术要求的带状绝缘材料通过绕包机包裹在线芯1上，所用材料为聚酯膜等。中间层4是由耐辐照性能达到特殊电缆技术要求同时兼顾电性能和阻燃性能的绝缘材料制成，外层5是由低烟无卤阻燃性能达到特殊电缆技术要求的材料制成的阻燃层，所用材料为聚烯烃、交联聚烯烃等。
权利要求1．一种高性能低烟无卤阻燃型电缆，由绝缘线芯和护套等部分组成，其特征在于电缆中的单根线芯的绝缘层为多层结构，即为二层或二层以上，内、外结构的绝缘层，由内层(2)和外层(3)组成，内层(2)为电气性能达到特殊电缆技术要求不含卤的绝缘材料制成的绝缘层，外层(3)为由低烟无卤阻燃性能达到特殊电缆技术要求的材料制成的阻燃层。
2．如权利要求1所述的电缆，其特征在于内、外层绝缘线芯的高电性能内层(2)和高阻燃性能外层(3)由不含卤的颗粒状绝缘材料挤出而成，内层所用材料为交联聚烯烃等，外层所用材料为低烟无卤阻燃聚烯烃等，可以分次或一次挤出，组合材料的组合氧指数≥34％。
3．如权利要求1所述的电缆，其特征在于内、外层绝缘线芯之高电性能内层(2)由不含卤的带状材料通过绕包机绕包在导电线芯上而组成；外层(3)由低烟无卤阻燃颗粒状材料挤包而成，组合材料的组合氧指数≥34％。
4．如权利要求1所述的电缆，其特征在于绝缘线芯之高电性能内层(2)，抗辐照性能绝缘材料中间层(4)均由不含卤的材料组成；外层(5)由低烟无卤阻燃材料挤包而成，组合材料的组合氧指数≥34％。
专利摘要一种高性能低烟无卤阻燃型电缆,由绝缘线芯和护套等部分组成。电缆中单根线芯的绝缘层为多层结构,即为二层或二层以上。二层结构的绝缘层由内层和外层构成,内层为由颗粒状或带状绝缘材料制成的绝缘层,外层为由低烟无卤阻燃材料制成的阻燃层。内层与外层的组合氧指数≥34%;多层结构的绝缘层由内层、中间层和外层组成。该特殊电缆可广泛用于航空、航天、地铁、隧道和核工业等行业。
文档编号H01B7/02GK2325858SQ9820194
公开日1999年6月23日 申请日期1998年3月12日 优先权日1998年3月12日
发明者周叙元, 陈慧娟, 朱宁 申请人:常州八一电缆集团有限公司