CN103050178A - 一种耐火电力电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种耐火电力电缆，包括至少一绝缘线芯。绝缘线芯包括导体、内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层、金属屏蔽层、陶瓷化耐火层以及纤维层。绝缘线芯绞合形成缆芯。缆芯的空隙中填充有填充层。缆芯外依次包覆有内护套、陶瓷化耐火层、纤维层、铠装层、阻燃隔氧层和外护套。陶瓷化耐火层为陶瓷化阻燃耐火层或添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层。阻燃隔氧层为添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层或高阻燃隔氧耐火层。陶瓷化耐火层在燃烧时能形成坚硬保护壳，防止火焰进一步向电缆内部延伸，确保电缆的正常使用功能。阻燃隔氧层在受热一定程度时发泡，进一步起到隔热作用，使外部的热量不易传至电缆内部，确保电缆的正常使用。

Description

一种耐火电力电缆
技术领域
本发明涉及一种电力电缆，尤其涉及一种耐火电力电缆。
背景技术
随着社会发展的不断进步，人们对安全防护的要求不断提高。在电力电缆领域，人们对耐火电力电缆在火灾中持续供电能力也有着越来越高的要求，耐火电力电缆的绝缘性能对其火灾中持续供电能力有着重要影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高绝缘性能的耐火电力电缆。
为实现上述目的，本发明所提供耐火电力电缆包括至少一绝缘线芯。绝缘线芯包括导体、包覆该导体的内屏蔽层、包覆该内屏蔽层的绝缘层、包覆该绝缘层的外屏蔽层、包覆该外屏蔽层的金属屏蔽层、包覆该金属屏蔽层的陶瓷化耐火层以及包覆该陶瓷化耐火层的纤维层。绝缘线芯绞合形成缆芯。缆芯的空隙中填充有填充层。缆芯外依次包覆有内护套、陶瓷化耐火层、纤维层、铠装层、阻燃隔氧层和外护套。陶瓷化耐火层为陶瓷化阻燃耐火层或者添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层。阻燃隔氧层为添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层或高阻燃隔氧耐火层。
优选地，陶瓷化阻燃耐火层由硅橡胶60～100份、二氧化硅20～100份、硅油1～20份、无卤阻燃剂5～30份、偶联剂0.1～10份、瓷化粉20～120份的组合物材料制成。
当然，陶瓷化阻燃耐火层还可以是陶瓷化硅橡胶防火带绕包形成，陶瓷化硅橡胶防火带由硅橡胶60～100份、二氧化硅20～100份、硅油1～20份、无卤阻燃剂5～30份、偶联剂0.1～10份、瓷化粉20～120份的组合物配比制成。
优选地，添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层由硅橡胶60～100份、二氧化硅20～100份、硅油1～20份、无卤阻燃剂5～30份、偶联剂0.1～10份、瓷化粉20～120份、发泡剂10～35份、发泡助剂1～10份材料挤包成型，该添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层未发泡或微发泡。
优选地，高阻燃隔氧耐火层由乙烯-醋酸乙烯共聚物50～120份、聚烯烃弹性体10～80份、发泡剂10～35份、发泡助剂1～10份、偶联剂1～6份、抗氧剂1～6份和由红磷或磷酸酯类阻燃剂6～15份、氢氧化镁30～80份、硼酸锌5～20份的混合物或者聚磷酸铵20～66份、三聚氰胺焦磷酸盐或聚磷酸盐10～36份、季戊四醇7～24份的混合物挤包形成，该高阻燃隔氧耐火层在挤包成型时未发泡或微发泡。
优选地，绝缘线芯的绝缘层的绝缘厚度为1～5mm。
优选地，绝缘线芯的陶瓷化耐火层与纤维层之间还设有阻燃隔氧层。
优选地，缆芯外的陶瓷化耐火层与纤维层之间还设有阻燃隔氧层。
本发明耐火电力电缆的缆芯外依次包覆有内护套、陶瓷化耐火层、纤维层、铠装层、阻燃隔氧层和外护套。陶瓷化耐火层为陶瓷化阻燃耐火层或者添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层。阻燃隔氧层为陶瓷化阻燃耐火层或高阻燃隔氧耐火层。陶瓷化阻燃耐火层在燃烧时能形成坚硬的保护壳，保护壳能够防止火焰进一步向电缆内部延伸，确保电缆的正常使用功能；而添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层或高阻燃隔氧耐火层能够在受热一定程度时发泡，发泡后能够进一步起到隔热作用，使外部的热量不易传至电缆内部，从而能够确保电缆的正常使用。
在本发明中，铠装层外有一层阻燃隔氧层，在电缆遇到火灾时，阻燃隔氧层能够隔热、阻止外界热量传递至电缆内部，在外界火焰较大且持续时间较长时，阻燃隔氧层在温度升高达到一定程度时开始发泡，阻燃隔氧层发泡后厚度增加且隔热能力提升，进一步加强对电缆内部隔热的作用。当阻燃隔氧层为添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层时，不仅能够起到隔热作用，使外部的热量不易传至电缆内部，而且在燃烧时能形成坚硬的保护壳，保护壳能够防止火焰进一步向电缆内部延伸，确保电缆的正常使用功能。
内护套外的陶瓷化耐火层能够烧蚀形成一层坚硬的保护层，该保护层阻挡火焰的继续燃烧，起到隔绝外界火焰的作用，从而保护位于陶瓷化耐火层内的绝缘线芯不受损坏，烧蚀时间越长，温度越高，壳体越坚硬。
本发明耐火电力电缆的绝缘线芯包括导体、内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层、金属屏蔽层、陶瓷化耐火层以及纤维层。陶瓷化耐火层与上述包覆绝缘线芯的陶瓷化耐火层的功能相同，其作为绝缘线芯的一部分保护导体。陶陶瓷化耐火层能够烧蚀形成一层坚硬的保护层，该保护层阻挡火焰的继续燃烧，起到隔绝外界火焰的作用。
附图说明
图1为本发明耐火电力电缆实施例1的截面结构示意图；
图2为本发明耐火电力电缆实施例2的截面结构示意图；
图3为本发明耐火电力电缆实施例3的截面结构示意图；
图4为本发明耐火电力电缆实施例4的截面结构示意图。
图中各附图标记说明如下：
10.绝缘线芯，11.导体，12.内屏蔽层，13.绝缘层，14.外屏蔽层，15.金属屏蔽层，16/32.陶瓷化耐火层，17/33/36.阻燃隔氧层、18.纤维层，20.填充层，31.内护套、34.纤维层，35.铠装层，37.外护套。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
实施例1
本发明耐火电力电缆包括三个绝缘线芯10，绝缘线芯10包括导体11、包覆该导体11的内屏蔽层12、包覆该内屏蔽层12的绝缘层13、包覆该绝缘层13的外屏蔽层14、包覆该外屏蔽层14的金属屏蔽层15、包覆该金属屏蔽层15的陶瓷化耐火层16、以及包覆该陶瓷化耐火层16的纤维层18，绝缘线芯10绞合形成缆芯，缆芯的空隙中填充有填充层20，缆芯外依次包覆有内护套31、陶瓷化耐火层32、纤维层34、铠装层35、阻燃隔氧层36和外护套37。陶瓷化耐火层16/32为陶瓷化阻燃耐火层或者添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层。阻燃隔氧层36为添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层或高阻燃隔氧耐火层。
绝缘线芯10的导体11为镀金属层或不镀金属层的退火铜导体，或是铝或铝合金导体。
绝缘线芯10的内屏蔽层12可以为内半导屏蔽层。
绝缘线芯10的绝缘层13的挤包绝缘材料可以是交联聚乙烯、乙丙橡胶、或类似绝缘混合料、高弹性模数或高硬度乙丙橡胶的一种挤包成型介质。绝缘层13的绝缘厚度为1～5mm，优选1～2mm。
绝缘线芯10的外屏蔽层14可以为半导屏蔽层。
陶瓷化阻燃耐火层由硅橡胶60～100份、二氧化硅20～100份、硅油1～20份、无卤阻燃剂5～30份、偶联剂0.1～10份、瓷化粉20～120份的组合物材料制成。
当然，陶瓷化阻燃耐火层还可以是陶瓷化硅橡胶防火带绕包形成，陶瓷化硅橡胶防火带由硅橡胶60～100份、二氧化硅20～100份、硅油1～20份、无卤阻燃剂5～30份、偶联剂0.1～10份、瓷化粉20～120份的组合物配比制成。
添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层由硅橡胶60～100份、二氧化硅20～100份、硅油1～20份、无卤阻燃剂5～30份、偶联剂0.1～10份、瓷化粉20～120份、发泡剂10～35份、发泡助剂1～10份材料挤包成型，该添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层未发泡或微发泡。
以上所述硅橡胶可以为二甲基硅橡胶(MQ)、甲基乙烯基硅橡胶(VMQ)、甲基苯基乙烯基硅橡胶(PVMQ)中的一种或若干种。
以上所述偶联剂可以为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝钛复合偶联剂中的任一种或若干种。例如KH560、A171、A172、KR-TTS、OL-T671中的一种或若干种。
以上所述瓷化粉可以为硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐玻璃粉或铅基玻璃粉中的一种或若干种。
以上所述无卤阻燃剂可以为红磷、磷酸酯类阻燃剂、氢氧化镁、氢氧化铝、硼酸锌、聚磷酸铵、三聚氰胺焦磷酸盐或聚磷酸盐或季戊四醇阻燃剂中的一种或若干种。
阻燃隔氧层36的材质也可以为高阻燃隔氧耐火层。高阻燃隔氧耐火层由乙烯-醋酸乙烯共聚物50～120份、聚烯烃弹性体10～80份、发泡剂10～35份、发泡助剂1～10份、偶联剂1～6份、抗氧剂1～6份和由红磷或磷酸酯类阻燃剂6～15份、氢氧化镁30～80份、硼酸锌5～20份的混合物或者聚磷酸铵20～66份、三聚氰胺焦磷酸盐或聚磷酸盐10～36份、季戊四醇7～24份的混合物挤包形成，该高阻燃隔氧耐火层在挤包成型时未发泡或微发泡。
以上所述发泡剂可以为偶氮二甲酰胺(AC)、二亚硝基五亚甲基四胺(发泡剂H)或4，4′～氧双(苯磺酰肼)中的一种或若干种。
以上所述发泡助剂可以为硬酯酸锌、硬脂酸钙、活性氧化锌中的一种或若干种。
优选地，绝缘线芯10的绝缘层13的绝缘厚度为1～5mm。
本发明耐火电力电缆的缆芯外依次包覆有内护套31、陶瓷化耐火层32、纤维层34、铠装层35、阻燃隔氧层36和外护套37。陶瓷化耐火层32为陶瓷化阻燃耐火层或者添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层。阻燃隔氧层36为添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层或高阻燃隔氧耐火层。陶瓷化阻燃耐火层在燃烧时能形成坚硬的保护壳，保护壳能够防止火焰进一步向电缆内部延伸，确保电缆的正常使用功能。添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层或高阻燃隔氧耐火层能够在受热一定程度时发泡，发泡后能够进一步起到隔热作用，使外部的热量不易传至电缆内部，从而能够确保电缆的正常使用。在电缆遇到火灾时，阻燃隔氧层36能够隔热、阻止外界热量传递至电缆内部，在外界火焰较大且持续时间较长时，阻燃隔氧层在温度升高达到一定程度时开始发泡，阻燃隔氧层发泡后厚度增加且隔热能力提升，进一步加强对电缆内部隔热的作用。
在本发明中，铠装层35外有一层阻燃隔氧层36，在电缆遇到火灾时，第一层隔热防护的阻燃隔氧层36能够隔热、阻止外界热量传递至电缆内部，在外界火焰较大且持续时间较长时，阻燃隔氧层在温度升高达到一定程度时开始发泡，阻燃隔氧层发泡后厚度增加且隔热能力提升，进一步加强对电缆内部隔热的作用。
铠装层35对火灾的防护使其不易遭到破坏，在阻燃隔氧层36隔热下能起到隔热的作用，使外界火焰持续使外部的热量不易传至电缆内部，确保电缆的正常使用，避免火灾通过电缆进一步蔓延，确保人员生命和财产安全。
内护套31外的陶瓷化耐火层32能够烧蚀形成一层坚硬的保护层，该保护层阻挡火焰的继续燃烧，起到隔绝外界火焰的作用，从而保护位于陶瓷化耐火层32内的绝缘线芯10不受损坏，烧蚀时间越长，温度越高，壳体越坚硬。
本发明耐火电力电缆的绝缘线芯10包括导体11、内屏蔽层12、绝缘层13、外屏蔽层14、金属屏蔽层15、陶瓷化耐火层16以及纤维层18。陶瓷化耐火层16与上述包覆绝缘线芯10的陶瓷化耐火层32的功能相同，其作为绝缘线芯10的一部分保护导体。陶瓷化耐火层16能够烧蚀形成一层坚硬的保护层，该保护层阻挡火焰的继续燃烧，起到隔绝外界火焰的作用。
实施例2
请参阅图2，本实施例与实施例1类似，其区别在于：绝缘线芯10的陶瓷化耐火层16与纤维层18之间还设有阻燃隔氧层17，该阻燃隔氧层17的材质、功能与实施例1中的阻燃隔氧层相同。
绝缘线芯10增加阻燃隔氧层17，使绝缘线芯10内的隔热、阻止外界热量传递至绝缘线芯10的导体11能力增强，进一步确保了电缆的正常使用。
实施例3
请参阅图3，本实施例与实施例1类似，其区别在于：缆芯外的陶瓷化耐火层32与纤维层34之间还设有阻燃隔氧层33，该阻燃隔氧层33的材质、功能与实施例1中的阻燃隔氧层相同。
缆芯外的铠装层内增加阻燃隔氧层33，使缆芯外隔热、阻止外界热量传递至绝缘线芯10的导体11能力增强，进一步确保了电缆的正常使用。
实施例4
请参阅图4，本实施例与实施例1类似，其区别在于：绝缘线芯10的陶瓷化耐火层16与纤维层18之间还设有阻燃隔氧层17，该阻燃隔氧层17的材质、功能与实施例1中的阻燃隔氧层相同。缆芯外的陶瓷化耐火层32与纤维层34之间还设有阻燃隔氧层33，该阻燃隔氧层33的材质、功能与实施例1中的阻燃隔氧层相同。
绝缘线芯10增加阻燃隔氧层17，使绝缘线芯10内的隔热、阻止外界热量传递至绝缘线芯10的导体11能力增强，进一步确保了电缆的正常使用。
缆芯外的铠装层内增加阻燃隔氧层33，使缆芯外隔热、阻止外界热量传递至绝缘线芯10的导体11能力增强，进一步确保了电缆的正常使用。
本发明并不局限于上述具体实施方式，熟悉本技术领域的人员还可据此做出多种变化，但任何与本发明等同或相类似的变化都应涵盖在本发明权利要求的范围内。

Claims (9)

1.一种耐火电力电缆，包括至少一绝缘线芯，绝缘线芯包括导体、包覆该导体的内屏蔽层、包覆该内屏蔽层的绝缘层、包覆该绝缘层的外屏蔽层、包覆该外屏蔽层的金属屏蔽层、包覆该金属屏蔽层的陶瓷化耐火层以及包覆该陶瓷化耐火层的纤维层，绝缘线芯绞合形成缆芯，缆芯的空隙中填充有填充层，缆芯外依次包覆有内护套、陶瓷化耐火层、纤维层、铠装层、阻燃隔氧层和外护套，所述陶瓷化耐火层为陶瓷化阻燃耐火层或者添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层，所述阻燃隔氧层为添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层或高阻燃隔氧耐火层。
2.如权利要求1所述的耐火电力电缆，其特征在于：所述陶瓷化阻燃耐火层由硅橡胶60～100份、二氧化硅20～100份、硅油1～20份、无卤阻燃剂5～30份、偶联剂0.1～10份、瓷化粉20～120份的组合物材料制成。
3.如权利要求1所述的耐火电力电缆，其特征在于：所述陶瓷化阻燃耐火层是陶瓷化硅橡胶防火带绕包形成，陶瓷化硅橡胶防火带由硅橡胶60～100份、二氧化硅20～100份、硅油1～20份、无卤阻燃剂5～30份、偶联剂0.1～10份、瓷化粉20～120份的组合物配比制成。
4.如权利要求1所述的耐火电力电缆，其特征在于：所述添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层由硅橡胶60～100份、二氧化硅20～100份、硅油1～20份、无卤阻燃剂5～30份、偶联剂0.1～10份、瓷化粉20～120份、发泡剂10～35份、发泡助剂1～10份材料挤包成型，该添加有发泡剂的陶瓷化阻燃耐火层未发泡或微发泡。
5.如权利要求1所述的耐火电力电缆，其特征在于：所述高阻燃隔氧耐火层由乙烯-醋酸乙烯共聚物50～120份、聚烯烃弹性体10～80份、发泡剂10～35份、发泡助剂1～10份、偶联剂1～6份、抗氧剂1～6份和由红磷或磷酸酯类阻燃剂6～15份、氢氧化镁30～80份、硼酸锌5～20份的混合物或者聚磷酸铵20～66份、三聚氰胺焦磷酸盐或聚磷酸盐10～36份、季戊四醇7～24份的混合物挤包形成，该高阻燃隔氧耐火层在挤包成型时未发泡或微发泡。
6.如权利要求1至5任一项所述的耐火电力电缆，其特征在于：所述绝缘线芯的绝缘层的绝缘厚度为1～5mm。
7.如权利要求1至5任一项所述的耐火电力电缆，其特征在于：所述绝缘线芯的陶瓷化耐火层与纤维层之间还设有阻燃隔氧层。
8.如权利要求1至5任一项所述的耐火电力电缆，其特征在于：所述缆芯外的陶瓷化耐火层与纤维层之间还设有阻燃隔氧层。
9.如权利要求1至5任一项所述的耐火电力电缆，其特征在于：所述绝缘线芯的陶瓷化耐火层与纤维层之间还设有阻燃隔氧层，所述缆芯外的陶瓷化耐火层与纤维层之间还设有阻燃隔氧层。
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