CN104464894A - 含煅烧煤系高岭土的耐火绝缘电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含煅烧煤系高岭土的耐火绝缘电缆，包括缆芯，绝缘层和护套，所述绝缘层主要由30-40质量份煅烧煤系高岭土和50-60质量份氧化镁煅烧制备，替代了目前矿物绝缘电缆中单采用氧化镁粉作为绝缘层。本发明的耐火绝缘电缆的绝缘电阻和火灾期间最少连续供电时间大于国际标准，有较好的耐火绝缘效果，吸水率低于国际标准。
Description
技术领域
本发明涉及电线电缆领域，特别涉及一种含煅烧煤系高岭土的耐火绝缘电缆。
背景技术
矿物绝缘电缆(Mineral Insulated Cable)简称MI电缆，作为配线使用时，国内习惯称作氧化镁电缆或防火电缆。它是由矿物材料氧化镁粉作为绝缘的铜芯铜护套电缆，矿物绝缘电缆由铜导体、氧化镁、铜护套两种无机材料组成。矿物绝缘电缆是用退火铜作为导体、密实氧化镁作为绝缘、退火铜管作为护套的一种电缆，必要时，在退火铜护套外面挤包一层塑料外护层，特殊要求无烟无卤场合可以在外面加一层低烟无卤护套。
矿物绝缘电缆已广泛应用于高层建筑、石油化工、机场、隧道、船舶、海上石油平台、航空航天、钢铁冶金、购物中心、停车场等场合。单采用氧化镁粉作为绝缘层，它本身不会引起火灾，不会燃烧或助燃，由于铜的熔点是1083℃、氧化镁的熔点是2800℃，因此该种电缆可以在接近铜的熔点的火灾情况下继续保持供电，是一种防火电缆。但是氧化镁在煅烧后吸水性很高，造成电缆绝缘性变差。单独氧化镁在煅烧过程中成型较困难，成瓷时间长，成本较高。
发明内容
本发明提供一种含煅烧煤系高岭土的耐火绝缘电缆，解决了目前绝缘层单采用氧化镁吸水高、绝缘差、成型难的问题。
为了实现上述目的，本发明公开了一种含煅烧煤系高岭土的耐火绝缘电缆，该耐火绝缘电缆包括缆芯，绝缘层和护套，所述绝缘层主要由30-40质量份煅烧煤系高岭土和60-70质量份氧化镁煅烧制备而成。本发明中采用的煅烧煤系高岭土是不吸水的粉体，与其它高岭土不同。氧化镁在配方中起到耐火作用，但它绝缘低。煅烧煤系高岭土和氧化镁复合后绝缘性比单氧化镁更好，解决了氧化镁吸水和绝缘不足的问题。
其中，所述绝缘层具体的制备方法如下：
(1)将所述煅烧煤系高岭土和所述氧化镁在搅拌器中混合，优选的，混合时间为6-8min，使所述煅烧煤系高岭土和所述氧化镁充分混合均匀；
并向上述混合物中加入5-15质量份水混合；优选的，所述水中包括其质量0.05-0.1％的纤维素和1-1.5％的石蜡油。将水加热至40-50℃，加入所述纤维素和所述石蜡油混合均匀，配置成所述水溶液。喷入所述水溶液使粉体的有一定的湿度和粘接性，为压制瓷块成型及便于脱模提供条件。纤维素的作用主要在粉体成瓷柱期间起到增强瓷柱强度的作用，保证瓷柱在煅烧过程中有一定的承压强度。石蜡作用主要起润滑作用，瓷柱在压型中宜于金属膜具脱膜。
(2)将混合好的粉体料由压柱机以8-10公斤的压力压制成所需形状的瓷柱；
(3)将所述瓷柱进行煅烧成型。具体为，将所述瓷柱放入煅烧炉经过1180-1200℃加热煅烧2.5-3小时，自然冷却至40-50℃出炉。
将瓷柱放入备好的以铜材为导体的外包护套的管道内，经过退火工艺、拉拨、密封使瓷柱转变成致密的绝缘耐火体，包覆于铜导体管道中起到绝缘耐火目的。
本发明中所述高岭土化学分析质量：
三氧化二铝Al20344.20％ 二氧化硅Si0252.28％
三氧化二铁Fe2030.23％ 烧失量0.50％
本发明中所述氧化镁化学分析质量：
氧化镁含量96.66％ 三氧化二铁Fe2030.45％
本发明提供的耐火绝缘电缆，以煅烧煤系高岭土氧化镁为绝缘层的主要原料，提高了电缆绝缘层的绝缘性，其绝缘电阻在20℃下为10-16Ω.cm，大于国际标准(10-15Ω.cm)。本发明中瓷柱的吸水性为0.12％，大幅度降低了单纯氧化镁瓷柱的吸水性(国际标准为0.34％)。火灾期间最少连续供电时间大于75min，大于国际标准60min。同时本发明提高了在拉拨过程中瓷柱在管道的填充密度，提高了耐火度，降低了生产成本。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
将9L水加热至45℃，并向水中加入9g纤维素和90g石蜡油(工业级)搅拌溶解；将35kg煅烧煤系高岭土粉和56kg氧化镁粉在搅拌器中搅拌8min，并将上述水溶液喷入搅拌器内，使粉体的具有一定的湿度和粘接性；
将混合好的粉体料由压柱机以8公斤的压力压制成柱状瓷柱；
将压制成型的瓷柱放入煅烧炉经过1180℃加热煅烧、煅烧时间为3小时、自然冷至40℃出炉。
将瓷柱放入备好的以铜材为导体的外包护套的管坯(长9米)内，由专用芯杆定位，而后穿入所需的芯坯(10米)，进行反复拉拨、退火、密封工序直至成品。瓷柱转变成致密的绝缘耐火体，包覆于铜导体管道中起到绝缘耐火目的。
实施例2
将5L水加热至40℃，并向水中加入4g纤维素和75g石蜡油(工业级)搅拌溶解；将30kg煅烧煤系高岭土粉和50kg氧化镁粉在搅拌器中搅拌6min，并将上述水溶液喷入搅拌器内，使粉体的具有一定的湿度和粘接性；
将混合好的粉体料由压柱机以9公斤的压力压制成柱状瓷柱；
将压制成型的瓷柱放入煅烧炉经过1200℃加热煅烧、煅烧时间为2.5小时、自然冷至50℃出炉。
将瓷柱放入备好的以铜材为导体的外包护套的管坯内，由专用芯杆定位，而后穿入所需的芯坯，进行反复拉拨、退火、密封工序直至成品。瓷柱转变成致密的绝缘耐火体，包覆于铜导体管道中起到绝缘耐火目的。
实施例3
将15L水加热至50℃，并向水中加入7.5g纤维素和180g石蜡油(工业级)搅拌溶解；将40kg煅烧煤系高岭土粉和60kg氧化镁粉在搅拌器中搅拌7min，并将上述水溶液喷入搅拌器内，使粉体的具有一定的湿度和粘接性；
将混合好的粉体料由压柱机以10公斤的压力压制成柱状瓷柱；
将压制成型的瓷柱放入煅烧炉经过1190℃加热煅烧、煅烧时间为2.7小时、自然冷至45℃出炉。
将瓷柱放入备好的以铜材为导体的外包护套的管坯内，由专用芯杆定位，而后穿入所需的芯坯，进行反复拉拨、退火、密封工序直至成品。瓷柱转变成致密的绝缘耐火体，包覆于铜导体管道中起到绝缘耐火目的。
本发明中的耐火绝缘电缆的吸水率、绝缘电阻和火灾期间最少连续供电时间与国际标准的对照见下表：
| 本发明 | 国际标准 | |
| 吸水率(％) | 0.12 | 0.34 |
| 绝缘电阻(Ω.cm.) | 10-16 | 10-15 |
| 火灾期间最少连续供电时间(min) | 75 | 60 |
由上表可以看出，本发明的耐火绝缘电缆的绝缘电阻和火灾期间最少连续供电时间大于国际标准，有较好的耐火绝缘效果，吸水率低于国际标准，效果较好。
上述实施方式旨在举例说明本发明可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本发明包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.含煅烧煤系高岭土的耐火绝缘电缆，包括缆芯，绝缘层和护套，其特征在于，所述绝缘层主要由30-40质量份煅烧煤系高岭土和50-60质量份氧化镁煅烧制备而成。
2.根据权利要求1所述的含煅烧煤系高岭土的耐火绝缘电缆，其特征在于，所述绝缘层由以下方法制备：
(1)将所述煅烧煤系高岭土和所述氧化镁在搅拌器中混合均匀，并向其中加入5-15质量份水混合；
(2)将混合好的粉体料由压柱机以8-10公斤的压力压制成所需形状的瓷柱；
(3)将所述瓷柱进行煅烧成型。
3.根据权利要求2所述的含煅烧煤系高岭土的耐火绝缘电缆，其特征在于，所述水中加入其质量0.05-0.1％的纤维素和1-1.5％的石蜡油。
4.根据权利要求3所述的含煅烧煤系高岭土的耐火绝缘电缆，其特征在于，将水加热至40℃-50℃后，加入所述纤维素和所述石蜡油混合均匀。
5.根据权利要求2所述的含煅烧煤系高岭土的耐火绝缘电缆，其特征在于，所述煅烧高岭土和所述氧化镁在搅拌器中搅拌6-8分钟。
6.根据权利要求2所述的含煅烧煤系高岭土的耐火绝缘电缆，其特征在于，将所述瓷柱放入煅烧炉经过1180-1200℃加热煅烧2.5-3小时，自然冷却至40-50℃出炉。
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