CN102842370B - 环保型复合功能柔性防火电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种环保型复合功能柔性防火电缆，由内到外依次包括导体线芯、耐火层、绝缘层、防水层、防火内护层和防火外护层，其中导体线芯是由若干根直径相同的软圆铜丝分层绞制而成，耐火层由合成矿物耐火复合带加工而成，绝缘层由150℃辐照交联聚烯烃无卤绝缘材料加工而成，防水层由隔热无卤低烟高阻燃材料加工而成，防火内护层由耐高温高强度碳纤维复合带加工而成，防火外护层由环保高阻燃低烟无卤聚烯烃材料加工而成。本发明是传统防火电缆的更新换代产品，具有防火、耐低温、耐腐蚀、载流量大、机械强度高、体积小、重量轻、寿命长、良好的接地性能、防水性能好等优良性能，尤其对辐射环境强、弯曲半径较小、要求柔软强度高的场合更为适用。

Description

环保型复合功能柔性防火电缆

一、技术领域：

本发明涉及一种防火电缆，特别是涉及一种环保型复合功能柔性防火电缆，属于特种防火电缆技术领域。

二、背景技术：

用电安全是世界性难题，特别是当火灾事故发生时，如何留有充分的时间保障人们安全逃生、减少事故的损失、保障线路安全通电、信号畅通，如何提高重点工程、重要场所、特殊领域等的防火安全等级，是电缆行业研发人员所孜孜追求的。现有技术中的防火电缆，一种是发明于上世纪90年代的MI型矿物绝缘电缆（即ＢＴＴ耐火铜管布线），另一种是耐火云母绕包高分子绝缘材料包覆耐火电缆，再一种是防火金属隔离套型柔性防火电缆。这些防火电缆普遍都存在以下问题及难点：①安装复杂；②施工中间接头多；③弯曲性能差；④制造设备昂贵及工艺复杂；⑤火灾情况下末端压降大；⑥移动弯曲时焊缝易开裂；⑦资源浪费大、成本高；⑧电气性能不稳定、击穿率高；⑨外径粗、重量重等。这些因素严重影响了现有技术中防火电缆的推广和应用。

三、发明内容:

本发明所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种集防火、耐腐蚀、耐辐射、高强度、高效屏蔽性、优良柔韧性及抗冲击性等性能于一体的环保型复合功能柔性防火电缆，生产工艺简单，安装敷设方便。

本发明为解决技术问题所采取的技术方案是：

一种环保型复合功能柔性防火电缆，由内到外依次包括导体线芯、耐火层、绝缘层、防水层、防火内护层和防火外护层。

所述导体线芯是由若干根直径相同的软圆铜丝有规则的、同心式的分层绞制而成。

所述耐火层由合成矿物耐火复合带加工而成。

所述绝缘层由150℃辐照交联聚烯烃无卤绝缘材料加工而成。

所述防水层由隔热无卤低烟高阻燃材料加工而成。

所述防火内护层由耐高温高强度碳纤维复合带加工而成。

所述防火外护层由环保高阻燃低烟无卤聚烯烃材料加工而成。

所述环保型复合功能柔性防火电缆为单芯结构，外面依次包绕耐火层、绝缘层、防水层、防火内护层和防火外护层。

所述环保型复合功能柔性防火电缆为多芯结构，由电缆内芯和绝缘防护外层构成，所述绝缘防护外层包绕在多个电缆内芯外面，在多个电缆内芯之间设置有填充物；所述电缆内芯包括导体线芯、耐火层和绝缘层，所述绝缘防护外层包括防水层、防火内护层和防火外护层。

所述填充物由防火无碱无卤填充材料加工而成；所述电缆内芯为两个或两个以上。

本发明的积极有益效果如下：

1、本发明的导体线芯是由若干根直径相同的软圆铜丝有规则的、同心式的分层绞制而成，具有柔软、承载电流大等优点；耐火层由合成矿物耐火复合带加工而成，合成矿物耐火层熔点为1375℃，耐温能达到1020℃，不含有机高分子绝缘材料，从而排除碳粒的产生；绝缘层由150℃辐照交联聚烯烃无卤绝缘材料加工而成，可以明显提高耐电稳定性及工作温度，另外具有耐高温、耐腐蚀、体积小、高绝缘性能、无卤低烟等性能；填充物采用防火无碱无卤填充材料加工而成；隔热防水层采用无卤低烟高阻燃材料加工而成，在遇火后分解成金属氧化物析出结晶水，金属氧化物分解后形成网状结构，析出的结晶水不但对烟粒起到明显的沉降作用，而且还具有较好的吸热及阻水作用，在燃烧过程中可以形成碳化层，阻碍了氧气的供给和可燃性气体的流动，因此也能抵制电缆的燃烧；防火内护层采用耐高温高强度碳纤维复合带加工而成，具有钢铁5倍的强度、高耐热性能（其熔点≥1400℃）、低热膨胀系数、优秀的抗腐蚀性及抗辐射性能、经纬编织复合纤维材料使其可任意弯曲；防火外护层采用环保高阻燃低烟无卤聚烯烃，使电缆具有耐腐蚀、耐酸碱、耐油、阻燃等优点，燃烧时没有腐蚀性和毒性物质产生，无污染，绿色环保。

2、本发明是将电气性能优良的有机高绝缘材料与环保的无机防火材料相互结合与弥补，采用柔性高强度耐火复合材料，解决了传统矿物绝缘防火电缆的下列各种疑难点如：①安装复杂；②施工中间接头多；③弯曲性能差；④制造设备昂贵及工艺复杂；⑤火灾情况下末端压降大；⑥电气性能不稳定、击穿率高等。同时也解决了普通柔性矿物绝缘防火电缆的缺陷如：①弯曲时焊缝易开裂；②外径粗、重量重等。

3、本发明与普通防火电缆相比具有以下技术创新性：

a、高强度的柔软性能：

   采用软圆铜丝绞合导体与经纬编织高强度复合柔性纤维材料，无需采用任何金属护层便可增强其抗拉、抗冲击及耐磨损性能，并适合使用于频繁移动拖曳的场合。改善了弯曲性能的结构设计，使其具有小于同类普通电缆的弯曲半径【电缆敷设是最小弯曲半径：0.6/1kV及以下≥10D（D为电缆外径）；6/6～26/35kV≥12D（D为电缆外径）】，为产品设计、连续化生产、运输、安装敷设等提供了便利条件。

b、环保安全的防火性能：

本发明由铜导体、复合型高强度碳纤维防火保护层及无卤材料组成。铜的熔点为1083℃，复合型高强度碳纤维防火保护层的熔点≥1200℃，所以在温度不超过1000℃时，电缆的结构不会出现问题，因此在大部分场合是不会因电缆燃烧而解体，更不会传播火种。经耐火特性试验证明：本发明不仅满足GB/T19216及IEC60331的要求，还可满足英国BS6387标准规定的A级、B级和C级的要求，同时，在燃烧中还可耐受水喷淋（W级）与抗机械冲击（X、Y、Z级）。

c、优良的使用特性：

本发明长期工作温度可达到：0.6/1kV及以下—150℃， 6/6kV及以上—90℃，最高工作温度均可达：260℃。且本发明环保型复合功能柔性防火电缆主要由无卤无碱材料制成，在火焰状态下，不会释放大量的烟雾和有毒气体，其最小透光率≥80%，烟气毒性≥12.4mg/L，是一种绿色环保产品，大大提高了使用安全性能。

d、复合型功能:

本发明集防火、耐腐蚀、耐辐射、高强度、高效屏蔽性、优良柔韧性及抗冲击性等性能集一体。

e、便捷安装敷设：

本发明安装敷设、接续与普通电力电缆设计安装完全一样，无需特殊的附件及专用工具。

f、重量轻：

本环保型复合功能柔性防火电缆仅为传统矿物绝缘防火电缆重量的1/3。

g、制造周期短、供货能力强：

本发明可以在普通常用电缆设备上生产，不用特殊生产场地和增加昂贵设备，工序少能耗低，制造长度不受限制。即在原有生产线改变生产工艺即可完成此类防火电缆。

4、本发明适用于防爆系统和设备、火灾危险区域（石油化工工业、核电站等）、高温场合（冶金工业、发电厂等）、地下线路（地铁、隧道、矿井等）、以及要求特别安全的设施等场合（公共场所、人员密集区、高层建筑等），作输配电能之用，具有防火、耐低温、耐腐蚀、载流量大、机械强度高、体积小、重量轻、寿命长、良好的接地性能、防水性能好等优良性能，尤其对辐射环境强、弯曲半径较小、要求柔软强度高的场合更为适用。

5、本发明是对原有技术进行了创新性的改进，作为电能和信息传输的一种新型环保型柔性防火电缆，是传统防火电缆的更新换代产品。

四、附图说明：

   图1为本发明环保型复合功能柔性防火单芯电缆的结构示意图；

   图2为本发明环保型复合功能柔性防火多芯电缆的结构示意图。

五、具体实施方式：

    下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明：

实施例一：参见图1，一种环保型复合功能柔性防火单芯电缆，由内到外依次包括导体线芯1、耐火层2、绝缘层3、防水层4、防火内护层5和防火外护层6。其中，导体线芯1是由若干根直径相同的软圆铜丝有规则的、同心式的分层绞制而成；耐火层2由合成矿物耐火复合带加工而成；绝缘层3由150℃辐照交联聚烯烃无卤绝缘材料加工而成；防水层4由隔热无卤低烟高阻燃材料加工而成；防火内护层5由耐高温高强度碳纤维复合带加工而成；防火外护层6由环保高阻燃低烟无卤聚烯烃材料加工而成。

实施例二：参见图2，一种环保型复合功能柔性防火多芯电缆，由电缆内芯和绝缘防护外层构成，绝缘防护外层包绕在多个电缆内芯外面，在多个电缆内芯之间设置有填充物7，电缆内芯包括导体线芯1、耐火层2和绝缘层3，电缆内芯为两个或两个以上（图中为4个电缆内芯），绝缘防护外层包括防水层4、防火内护层5和防火外护层6。其中，导体线芯1是由若干根直径相同的软圆铜丝有规则的、同心式的分层绞制而成；耐火层2由合成矿物耐火复合带加工而成；绝缘层3由150℃辐照交联聚烯烃无卤绝缘材料加工而成；防水层4由隔热无卤低烟高阻燃材料加工而成；防火内护层5由耐高温高强度碳纤维复合带加工而成；防火外护层6由环保高阻燃低烟无卤聚烯烃材料加工而成；填充物7由防火无碱无卤填充材料加工而成。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种环保型复合功能柔性防火电缆，其特征在于：所述环保型复合功能柔性防火电缆由内到外依次包括导体线芯（1）、耐火层（2）、绝缘层（3）、防水层（4）、防火内护层（5）和防火外护层（6）；所述导体线芯（1）是由若干根直径相同的软圆铜丝有规则的、同心式的分层绞制而成；所述耐火层（2）由合成矿物耐火复合带加工而成；所述绝缘层（3）由150℃辐照交联聚烯烃无卤绝缘材料加工而成；所述防水层（4）由隔热无卤低烟高阻燃材料加工而成；所述防火内护层（5）由耐高温高强度碳纤维复合带加工而成；所述防火外护层（6）由环保高阻燃低烟无卤聚烯烃材料加工而成。

2.根据权利要求1所述的环保型复合功能柔性防火电缆，其特征在于：所述环保型复合功能柔性防火电缆为单芯结构，外面依次包绕耐火层（2）、绝缘层（3）、防水层（4）、防火内护层（5）和防火外护层（6）。

3.根据权利要求1所述的环保型复合功能柔性防火电缆，其特征在于：所述环保型复合功能柔性防火电缆为多芯结构，由电缆内芯和绝缘防护外层构成，所述绝缘防护外层包绕在多个电缆内芯外面，在多个电缆内芯之间设置有填充物（7）；所述电缆内芯包括导体线芯（1）、耐火层（2）和绝缘层（3），所述绝缘防护外层包括防水层（4）、防火内护层（5）和防火外护层（6）；所述填充物（7）由防火无碱无卤填充材料加工而成；所述电缆内芯为两个或两个以上。