CN103606405B - 35kV及以下新型环保型中压防火电缆及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种35kV及以下新型环保型中压防火电缆及其生产方法,该电缆在电力系统一旦发生火灾情况下,仍能保持电缆顺畅输送电力,满足应急照明、防火报警装置、自动消防及应急设备等的正常供电。该电缆的生产方法工艺先进,提高和改善了中压电缆的阻燃性能和防火性能,以适应中压配电系统等电力输电系统的应急输电工作需要。该电缆包括三组动力线芯、填充层及外围的防护层,所述动力线芯由内向外依次包括:导体、导体屏蔽层、交联聚乙烯绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层;防护层由内向外依次为防火层、阻燃包带层、铠装钢带层、隔氧层和外护套;所述防火层为环保陶瓷化硅橡胶材料层。

Description

35kV及W下新型环保型中压防火电缆及其生产方法
技术领域 [0001] :
[0002] 本发明设及一种防火电缆及其生产方法,具体为一种35kV及W下新型环保型中 压防火电缆的生产方法,属于电缆制备技术领域。
[000引背景技术:
[0004] 随着我国社会经济建设步伐的日益加快,高层建筑、发电厂、核电站、交通隧道等 重要场所的越来越需要火灾发生现场,通讯和电力线路必须保持一定时间内通杨运行,为 人员疏散和财产物资的抢救争取宝贵时间。
[0005] 目前,国内常见防火电缆W低压的居多,主要用于高层建筑等低压配电场所。但随 着社会经济发展需要,中压配电系统,对电缆在火灾条件下的安全性也提出了更高的要求。 现在市面上只有低压情况下使用的防火电缆,尚无中压防火电缆,所W有必要研制开发。 [000引发明内容:
[0007] 本发明针对现有技术状况提供一种35kV及W下新型环保型中压防火电缆,该电 缆在电力系统一旦发生火灾情况下,仍能保持电缆顺杨输送电力,满足应急照明、防火报警 装置、自动消防及应急设备等的正常供电。
[0008] 本发明的另一目的是提供上述新型环保型中压防火电缆的生产方法,该方法工艺 先进,提高和改善了中压电缆的阻燃性能和防火性能,W适应中压配电系统等电力输电系 统的应急输电工作需要。
[0009] 本发明的目的是通过W下措施实现的:
[0010] 一种35kV及W下新型环保型中压防火电缆,包括S组动力线忍、填充层及外围的 防护层,所述动力线忍由内向外依次包括:导体、导体屏蔽、交联聚乙締绝缘层、绝缘屏蔽 层、金属屏蔽层;防护层由内向外依次为防火层、阻燃包带层、链装钢带层、无面隔氧层、和 聚締控无面阻燃外护套;其特征是:所述防火层为环保陶瓷化娃橡胶材料层。
[0011] 所述金属屏蔽层为铜丝和铜带复合屏蔽。
[0012] 本发明防火电缆的生产方法,该方法包括W下步骤:
[0013] 一种35kV及W下新型环保型中压防火电缆,包括S组动力线忍、填充层及外围的 防护层,所述动力线忍由内向外依次包括:导体、导体屏蔽层、交联聚乙締绝缘层、绝缘屏蔽 层、金属屏蔽层;防护层由内向外依次为防火层、阻燃包带层、链装钢带层、隔氧层和外护 套;其特征是:所述防火层为环保陶瓷化娃橡胶材料层。
[0014] 金属屏蔽层为铜丝和铜带复合屏蔽。
[0015] 上述电缆的制备方法的具体步骤如下:
[0016] 1)将绞合好的紧压导体通过悬链式=层共挤的交联生产线分层一次成形,一次挤 出导体屏蔽、交联聚乙締绝缘层和绝缘屏蔽层,挤出溫度控制在80°c-120°c,生产线速控 制在5-10米/分钟,挤出后在氮气保护条件下加热交联,交联管加热溫度为280°C-340°C; 交联后再经过冷却段冷却形成动力线忍,冷却段水溫度控制在35°C-60°C;
[0017] 2)将动力线忍用铜丝缠绕再反向扎一层铜带,形成铜丝铜带屏蔽层;
[0018] 3)然后用退扭式成缆机将扎好屏蔽层的=根动力线忍绞合为成缆线忍,成缆节距 控制范围为28~30倍的成缆外径;
[0019] 4)在开炼机将环保陶瓷化娃橡胶与2,4-二氯过氧化苯甲酯按重量比100/1混和 加工成混炼胶,混炼胶通过连硫生产线密实地挤包在步骤3)的成缆缆忍上形成防火层,挤 出时控制硫化管溫度在102°C-115 °C,硫化管蒸汽气压控制在0. 01-0. 07MPa,生产线速为 3. 0-5.Om/min;
[0020] 5)在电缆防火层外绕包阻燃包带;然后在外面间隙绕包二层锻锋钢带,间隙率 45%~50%,形成链装钢带层;
[0021] 6)在电缆链装钢带层外通过挤塑机挤包高阻燃型材料的隔氧层,挤出溫度为 120°C-160°C;
[0022] 7)最后在电缆隔氧层外通过挤塑机将聚締控无面阻燃外护套料挤包在电缆的最 外层,挤出溫度为120°C-160°C,生产线速8-lOm/min。
[0023] 步骤4)中的连硫机机头模套前衬装有四氣乙締隔热垫。
[0024] 本发明相比现有技术具有W下优点:
[0025] 1、本发明研制开发了一种采用特殊方式生产的中压防火电缆,该电缆防火层采用 连硫方式挤包环保型陶瓷化娃橡胶材料。该环保型陶瓷化娃橡胶材料在常溫下柔软且有弹 性,被火烧后易于烧结成坚硬的陶瓷化壳体,能承受一定的水的喷淋和一定强度的震动,保 证了线路在被烧蚀过程中,不短路、不起火、不延燃,具有很好的防火阻燃性。该电缆W优异 的防火、阻燃特性,为中压防火电缆的发展开辟了新途径。
[0026] 2、本发明的铜丝+铜带屏蔽结构不但起到静电屏蔽的作用,还起到了导通故障电 流的作用,从而确保电缆安全运行。
[0027] 3、该电缆防火层设计采用陶瓷化娃橡胶防火材料,该材料在750-800°C或W上的 火焰中,在很短的时间内烧结成坚硬的陶瓷化壳体,并且在电缆经过90-180分钟或W上时 间烧蚀后,保护电缆不被烧坏,且能承受一定的水的喷淋和一定强度的震动,还能保证线路 的完整性。
[0028] 4、在电缆链装层外设计了隔氧层,有效隔绝火源。该产品不仅可W满足中压配电 系统的电能传输要求,而且由于设计了防火层,隔氧层,可W有效的保证电缆的防火要求, 满足电缆在火灾条件下运行的安全性。
[0029] 5、本发明生产过程中,环保陶瓷化娃橡胶混炼后,采用有主动喂料的150连硫挤 出机挤出,并且挤出机机身、机头不需要加热,为保持机头溫度不超过60°C,本发明在挤出 机的模套前设计了聚四氣乙締隔热垫,该隔热垫衬装在挤出机的模套前,隔绝硫化管溫度 对模具溫度的影响,W防止因模具溫度升高,致使陶瓷化娃橡胶预交联产生而堵塞机头无 法连续生产。
附图说明 [0030] :
[0031] 图1为本发明电缆的结构示意图。
[0032] 1-导体;2-导体屏蔽层;3-交联聚乙締绝缘层;4-绝缘屏蔽层;5-铜丝铜带屏蔽 层;6-无面阻燃填充层;7-环保陶瓷化娃橡胶防火层;8-阻燃绕包带层;9-链装钢带层; 10-无面隔氧层;11-聚締控无面外护层。
具体实施方式 [0033] :
[0034] 实施例一:
[0035] 本发明的35kV及W下新型环保型中压防火电缆,包括S根动力线忍,每根动力线 忍由导体1、导体屏蔽层2、交联聚乙締绝缘层3、绝缘屏蔽层4、铜丝铜带屏蔽层5组成,= 根动力线忍绞合成缆。采用密实的无面阻燃填充层6,环保陶瓷化娃橡胶防火层7,阻燃绕 包带岐8,钢带链装层9,无面隔氧层10,无面阻燃外护层11。
[0036] 实施例二:
[0037] 实施例一所述电缆的具体生产方法如下:
[0038] 1)将绞合好的紧压导体通过悬链式=层共挤的交联生产线分层一次成形,一次挤 出导体屏蔽、交联聚乙締绝缘层和绝缘屏蔽层,挤出机溫度控制范围80~12(TC,生产线速 控制在8米/分钟,挤出后在氮气保护条件下加热交联,交联管加热溫度控制范围280~ 340°C;交联后再经过冷却段冷却形成动力线忍,冷却段水溫度控制在50°C;
[0039] 3)将动力线忍用铜丝缠绕再反向稀疏绕扎一层铜带,形成铜丝铜带屏蔽层;
[0040] 3)然后用退扭式成缆机将扎好屏蔽层的=根动力线忍绞合为成缆线忍,成缆节距 控制为29倍的成缆外径;
[0041] 4)在开炼机上将环保陶瓷化娃橡胶(深圳市沃尔核材股份有限公司生产的陶瓷化 娃橡胶TC9710)与2,4-二氯过氧化苯甲酯混和加工成混炼胶,陶瓷化娃橡胶与2,4-二氯 过氧化苯甲酯(二者重量比100/1),混炼胶通过连硫生产线密实地挤包在步骤3)的成缆缆 忍上形成防火层,挤出时控制硫化管溫度在115°C,硫化管蒸汽气压控制在0. 07MPa,生产 线速为3.Om/min;
[0042] 5)在电缆防火层外绕包阻燃包带;然后在外面间隙绕包二层锻锋钢带,间隙率 45%,形成链装钢带层;
[0043] 6)在电缆链装钢带层外通过挤塑机挤包高阻燃型材料的隔氧层,挤出机身溫度控 制范围120°C~160°C;
[0044] 7)最后在电缆隔氧层外通过挤塑机将护套料挤包在电缆的最外层,挤出机身溫度 控制范围120°C~160°C,生产线速8m/min。
[0045] 步骤4)中的连硫机机头模套前衬装有四氣乙締隔热垫。
[0046] 性能测定:
[0047] 采用实施例二方法制备的中压防火电缆结构尺寸和性能如下:
[0048] 额定电压8. 7/15kV交联聚乙締绝缘无面低烟阻燃A类耐火电力电缆 WDZAN-YJF23-8. 7/15 3X70
[0049] 1.导体70臟2
[0050] 2.导体屏蔽:可交联半导电屏蔽料标称厚度0. 7mm
[0051] 3.绝缘:交联聚乙締绝缘料标称厚度4. 5mm
[005引 4.绝缘屏蔽巧交联半导电屏蔽料标称厚度0. 7mm
[0053] 5.铜丝铜带复合屏蔽:16根直径d) 1. 13铜丝稀疏缠绕+ -层铜带反向绕扎
[0054] 6.防火层:环保型陶瓷化娃橡胶TC9710标称厚度3. 5mm [00巧]7.阻燃层层阻燃带重叠绕包
[005引8.链装二层锻锋钢带间隙绕包
[0057] 9.无面隔氧层:高阻燃无面护套料标称厚度3. Omm
[005引 10.护套:无面低烟聚締控护套料标称厚度2. 9mm
[0059] 變动力线忍绝缘材料采用交联聚乙締绝缘,电缆导体长期工作溫度达90°C,短路 溫度为250°C(持续时间《4s);
[0060] 霉动力线忍采用铜丝铜带复合金属屏蔽,短路电流能从铜带屏蔽层中迅速通过, 从而确保电缆安全运行;
[0061] ③耐火试验:电缆在750~800°C火焰溫度下,施加电缆额定工作电压,供火90min, 期间电缆绝缘不击穿,试验结束后1小时内,对试样的完整性进行检查,在保持试验原始状 态的情况下,给试样施加3. 5U。的试验电压持续15min,电缆绝缘不击穿。
[0062] ④该电缆阻燃性能达成束燃烧A类
[006引⑥该电缆无面性能:燃烧时肥1释放量少于5mg/g;PH值> 4. 3 ;导电率《10yS/mm;透光率(烟密度)> 60%。
[0064] ⑧电缆常溫下弯曲性能优良。
[0065] 该防火电缆经国家电线电缆质量监督检验中屯、试验测定:
[0066] 该电缆在750~800°C火焰溫度下,施加电缆额定工作电压,供火90min,期间电缆 绝缘不击穿,试验结束后1小时内,对试样的完整性进行检查,在保持试验原始状态的情况 下,给试样施加3. 5U。的试验电压持续15min,电缆绝缘不击穿,电缆能保持通电。电缆阻燃 性能达成束燃烧A类。电缆无面性能:燃烧时肥1释放量少于5mg/g;PH值> 4. 3 ;导电率 《10yS/mm;透光率(烟密度)> 60%。

Claims (2)

1. 一种防火电缆的生产方法,其特征是:该方法的具体步骤如下: 1) 将绞合好的紧压导体通过悬链式三层共挤的交联生产线分层一次成形,一次挤出导 体屏蔽、交联聚乙烯绝缘层和绝缘屏蔽层,挤出温度控制在80°C -120°C,生产线速控制在 5-10米/分钟,挤出后在氮气保护条件下加热交联,交联管加热温度为280°C _340°C ;交联 后再经过冷却段冷却形成动力线芯,冷却段水温度控制在35°C -60°C ; 2) 将动力线芯用铜丝缠绕再反向扎一层铜带,形成铜丝铜带屏蔽层; 3) 然后用退扭式成缆机将扎好屏蔽层的三根动力线芯绞合为成缆线芯,成缆节距控制 范围为28~30倍的成缆外径; 4) 在开炼机将环保陶瓷化硅橡胶与2,4一二氯过氧化苯甲酰按重量比100/1混和加 工成混炼胶,混炼胶通过连硫生产线密实地挤包在步骤3)的成缆缆芯上形成防火层,挤出 时控制硫化管温度在102°C -115 °C,硫化管蒸汽气压控制在0. 01-0. 07MPa,生产线速为 3. 0-5. Om/min ; 5) 在电缆防火层外绕包阻燃包带;然后在外面间隙绕包二层镀锌钢带,间隙率45%~ 50%,形成铠装钢带层; 6) 在电缆铠装钢带层外通过挤塑机挤包阻燃型材料的隔氧层,挤出温度为 120°C -160°C ; 7) 最后在电缆隔氧层外通过挤塑机将聚烯烃无卤阻燃外护套料挤包在电缆的最外层, 挤出温度为120°C _160°C,生产线速8-10m/min。
2. 根据权利要求1所述防火电缆的生产方法,其特征是:步骤4)中连硫生产线的连硫 机机头模套前衬装有四氟乙烯隔热垫。
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