CN104466719A - 采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及变电站。采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳，包括塑料基体，塑料基体中埋设有导电纤维层，导电纤维层是由导电纤维制成的纤维层，塑料基体内还埋设有粒径≤3mm的珍珠岩颗粒，塑料基体外还设有一耐火云母片层；采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳还包括一由矿物质绳编制而成的三维网状结构，三维网状结构贯穿塑料基体和耐火云母片层。本专利设有一由矿物质绳编制而成的三维网状结构，不仅可以增强各部分的连接强度，还可以进一步提高本发明的绝热性能。

Description

采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳
技术领域
本发明涉及电力领域，具体涉及变电站。 
背景技术
变电站外壳往往采用金属外壳。但是金属外壳存在导电、易于腐蚀生锈、易于变形等问题。而采用塑料外壳则会存在散热问题、易燃问题和强度问题。 
发明内容
本发明的目的在于，提供一种采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳，解决以上技术问题。 
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现： 
采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳，包括塑料基体，其特征在于，所述塑料基体中埋设有导电纤维层，所述导电纤维层是由导电纤维制成的纤维层，所述塑料基体内还埋设有粒径≤3mm的珍珠岩颗粒，所述塑料基体外侧设有一耐火云母片层； 
采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳还包括一由矿物质绳编制而成的三维网状结构，所述三维网状结构贯穿所述塑料基体和所述耐火云母片层。 
本发明的导电纤维层构成一电磁屏蔽层，可以起到很好的电磁屏蔽作用。另外，塑料基体中的珍珠岩颗粒使得本发明具有较好的保温性能，耐火云母片层具有优良的耐高温性能和耐燃烧性能，在遇明火燃烧时基本不存在有害烟雾的挥发，提高了本专利的耐火绝缘性能。更关键的是本专利还设有一由矿物质绳编制而成的三维网状结构，不仅可以增强各部分的连接强度，还可以进一步提高本发明的绝热性能。 
所述矿物质绳优选是由无机质硅酸盐纤维交织而成的无机质硅酸盐纤维绳。矿物质绳能耐1250～1400℃高温。 
所述珍珠岩颗粒之间还分布有灰状材料颗粒，所述灰状材料颗粒可以采用粉末灰。粉末灰具有成本低，效果好的特点。 
所述灰状材料颗粒也可以采用气砖废料。采用气砖废料具有质量轻、成本低、合理利用废弃物等优点。 
所述珍珠岩颗粒之间还分布有泥状材料颗粒，所述泥状材料颗粒可以采用电石泥。电石泥具有颗粒细小的特点，并且对水分具有一定的吸附性。电石泥本身是电石水解获取乙炔气后的残留物。利用电石泥作为所述泥状材料颗粒，除了成本低以外，还可以缓解环境污染负担。 
所述珍珠岩颗粒之间还分布有石粉，所述石粉可以采用矿石粉。矿石粉具有成本低、化学性能稳定的特点。所述石粉还可以是煤渣粉。 
由于含有灰状材料颗粒和泥状材料颗粒，所以有利于保证大颗粒材料间的空隙中获得充分填充。由于含有石粉可以有效增加非烧结砖的强度。 
所述塑料基体还包括粘合剂，所述粘合剂可以采用氧化镁，所述塑料基体可以是氧化镁制成的砖基体。这种粘合剂同样具有成本低、化学性能稳定的特点。设有粘合剂也能有效增加非烧结砖的强度。 
灰状材料颗粒、泥状材料颗粒、无机低密度材料颗粒、石粉的体积混合比例优选设置为：5：4：3：1，。塑料基体可以采用氧化镁这种粘合剂制成的砖基体。本发明采用非烧结的方式制作，制作时的工艺如下，(1)混料：把灰状材料、泥状材料、无机低密度材料、石粉、粘合剂进行搅拌混合，得到混合料；(2)水分调整：调整混合料中的水分含量，以满足制砖要求；(3)制砖坯：将水分含量调整好的混合料通过制砖模具进行压制成形，制成砖坯；(4)硬化：将砖坯置于高温高压环境内，进行硬化。通过上述工艺生产出的非烧结砖，由于含有无机低密度材料，所以质量轻、保温效果好，有利于减轻整个建筑物的整理重量。由于含有灰状材料和泥状材料，所以有利于保证大颗粒材料间的空隙中获得充分填充。由于含有石粉和粘合剂可以有效增加非烧结砖的强度。 
所述矿物质绳包括一绳质基体，所述绳质基体绞制有矿物质纤维。 
所述耐火云母片层可以采用橡胶制成的橡胶耐火云母片层，还可以采用PVC制成的PVC耐火云母片层。PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。在电缆最外层设置为PVC耐火云母片层，也具有优良的稳定性。 
所述耐火云母片层包括两层，分别为设置在外层的PVC层和设置在内层的陶瓷化硅橡胶层。陶瓷化硅橡胶材料在常温下它具备了硅橡胶弹性好的基本特性，具有无毒、无味、耐高低温、耐臭氧老化、耐候老化、优良的电绝缘性能，也具备了普通高温硅橡胶良好的加工性能，在零下40度到零上200度左右能保持软电缆状态。在火焰侵袭，温度达300度以上时，可由原来的柔软状态转换为硬性的海绵陶瓷体，变硬后防火保护层内部产生空穴，有利于保温，这样海绵陶瓷体具有显著的耐火和阻隔高温的作用，从而有效的保护电 缆的内部结构不发生机械变化和电性能变化。 
所述PVC层和所述陶瓷化硅橡胶层之间还绕包有铝箔层。铝箔层既可作为隔离层隔离两层耐火云母片层，也可以作为屏蔽层屏蔽电缆。 
所述PVC层优选采用低烟无卤PVC材料制成的低烟无卤PVC层。传统的PVC层在燃烧时会产生含卤化氢、一氧化碳、二氧化碳等有毒气体的烟雾，这不仅影响救灾工作的顺利进行，而且对生命财产造成二次灾害。而本发明采用低烟无卤PVC层后，PVC层具有良好的耐候性和柔软度，特别是燃烧时不会产生有毒黑烟，实现环保耐用的优点。 
所述塑料基体包括至少两个，至少两个所述塑料基体前后排列，所述塑料基体之间也设有所述三维网状结构。 
所述塑料基体包括至少两个，至少两个所述塑料基体以耐火云母片层的中心为圆心均匀排列，所述塑料基体之间也设有所述三维网状结构。 
所述塑料基体采用PVC材料，PVC材料具有耐腐蚀、机械强度高等特点。 
所述塑料基体也可以采用为树脂基复合材料。 
所述导电纤维可以是碳纤维、镀金属碳纤维、镀金属玻璃纤维、镀金属硼纤维和镀金属碳化硅纤维等中的一种或任意几种的组合物或复合物。 
所述导电纤维可以是长导电纤维。 
所述导电纤维可以是短切导电纤维，短切导电纤维生产成本较低。还可以采用生产长导电纤维时产生的废料来生产该短切导电纤维。 
所述导电纤维层可以是导电纤维网，所述导电纤维网并非是由纤维简单的交错制成的纤维网，而是首先将纤维制成纤维线，然后又由纤维线织成的纤维网。所述纤维线可以采用长导电纤维织成的纤维线，则纤维线的半径更细，织成的导电纤维层厚度更薄，制成的采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳也更薄。所述导电纤维网相对于传统的由纤维直接交错制成的导电纤维网，克服了传统导电纤维网中纤维分散不均匀、搭接点少、导电性差、屏蔽效能低等缺点。基于所述导电纤维网的特性，将所述导电纤维网作为导电纤维层后，埋设有导电纤维层的塑料的屏蔽效能随之增加。 
所述导电纤维层还可以是导电纤维织成的导电纤维毡，导电纤维毡具有强度高、导电性好等优点。 
附图说明
图1为本发明的一种结构示意图。 
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本发明。 
参照图1，采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳，包括塑料基体3，塑料基体3中埋设有导电纤维层4，导电纤维层4是由导电纤维制成的纤维层，塑料基体3内还埋设有粒径≤3mm的珍珠岩颗粒5，塑料基体3外侧设有一耐火云母片层2；采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳还包括一由矿物质绳编制而成的三维网状结构1，三维网状结构1贯穿塑料基体3和耐火云母片层2。本发明的导电纤维层4构成一电磁屏蔽层，可以起到很好的电磁屏蔽作用。另外，塑料基体3中的珍珠岩颗粒5使得本发明具有较好的保温性能，耐火云母片层2具有优良的耐高温性能和耐燃烧性能，在遇明火燃烧时基本不存在有害烟雾的挥发，提高了本专利的耐火绝缘性能。更关键的是本专利还设有一由矿物质绳编制而成的三维网状结构1，不仅可以增强各部分的连接强度，还可以进一步提高本发明的绝热性能。矿物质绳优选是由无机质硅酸盐纤维交织而成的无机质硅酸盐纤维绳。矿物质绳能耐1250～1400℃高温。作为一种优选方案，珍珠岩颗粒可以附着在三维网状结构上。以降低制作工艺。 
珍珠岩颗粒5之间还分布有灰状材料颗粒，灰状材料颗粒可以采用粉末灰。粉末灰具有成本低，效果好的特点。灰状材料颗粒也可以采用气砖废料。采用气砖废料具有质量轻、成本低、合理利用废弃物等优点。珍珠岩颗粒5之间还分布有泥状材料颗粒，泥状材料颗粒可以采用电石泥。电石泥具有颗粒细小的特点，并且对水分具有一定的吸附性。电石泥本身是电石水解获取乙炔气后的残留物。利用电石泥作为泥状材料颗粒，除了成本低以外，还可以缓解环境污染负担。珍珠岩颗粒5之间还分布有石粉，石粉可以采用矿石粉。矿石粉具有成本低、化学性能稳定的特点。石粉还可以是煤渣粉。由于含有灰状材料颗粒和泥状材料颗粒，所以有利于保证大颗粒材料间的空隙中获得充分填充。由于含有石粉可以有效增加非烧结砖的强度。塑料基体3还包括粘合剂，粘合剂可以采用氧化镁，塑料基体3可以是氧化镁制成的砖基体。这种粘合剂同样具有成本低、化学性能稳定的特点。设有粘合剂也能有效增加非烧结砖的强度。 
灰状材料颗粒、泥状材料颗粒、无机低密度材料颗粒、石粉的体积混合比例优选设置为：5：4：3：1，。塑料基体3可以采用氧化镁这种粘合剂制成的砖基体。本发明采用非烧结的方式制作，制作时的工艺如下，(1)混料：把灰状材料、泥状材料、无机低密度材 料、石粉、粘合剂进行搅拌混合，得到混合料；(2)水分调整：调整混合料中的水分含量，以满足制砖要求；(3)制砖坯：将水分含量调整好的混合料通过制砖模具进行压制成形，制成砖坯；(4)硬化：将砖坯置于高温高压环境内，进行硬化。通过上述工艺生产出的非烧结砖，由于含有无机低密度材料，所以质量轻、保温效果好，有利于减轻整个建筑物的整理重量。由于含有灰状材料和泥状材料，所以有利于保证大颗粒材料间的空隙中获得充分填充。由于含有石粉和粘合剂可以有效增加非烧结砖的强度。 
矿物质绳包括一绳质基体，绳质基体绞制有矿物质纤维。耐火云母片层2可以采用橡胶制成的橡胶耐火云母片层，还可以采用PVC制成的PVC耐火云母片层。PVC材料具有不易燃性、高强度、耐气侯变化性以及优良的几何稳定性。在电缆最外层设置为PVC耐火云母片层，也具有优良的稳定性。耐火云母片层包括两层，分别为设置在外层的PVC层和设置在内层的陶瓷化硅橡胶层。陶瓷化硅橡胶材料在常温下它具备了硅橡胶弹性好的基本特性，具有无毒、无味、耐高低温、耐臭氧老化、耐候老化、优良的电绝缘性能，也具备了普通高温硅橡胶良好的加工性能，在零下40度到零上200度左右能保持软电缆状态。在火焰侵袭，温度达300度以上时，可由原来的柔软状态转换为硬性的海绵陶瓷体，变硬后防火保护层内部产生空穴，有利于保温，这样海绵陶瓷体具有显著的耐火和阻隔高温的作用，从而有效的保护电缆的内部结构不发生机械变化和电性能变化。 
PVC层和陶瓷化硅橡胶层之间还绕包有铝箔层。铝箔层既可作为隔离层隔离两层耐火云母片层，也可以作为屏蔽层屏蔽电缆。PVC层优选采用低烟无卤PVC材料制成的低烟无卤PVC层。传统的PVC层在燃烧时会产生含卤化氢、一氧化碳、二氧化碳等有毒气体的烟雾，这不仅影响救灾工作的顺利进行，而且对生命财产造成二次灾害。而本发明采用低烟无卤PVC层后，PVC层具有良好的耐候性和柔软度，特别是燃烧时不会产生有毒黑烟，实现环保耐用的优点。 
塑料基体3包括至少两个，至少两个塑料基体3前后排列，塑料基体3之间也设有三维网状结构1。塑料基体3包括至少两个，至少两个塑料基体3以耐火云母片层的中心为圆心均匀排列，塑料基体3之间也设有三维网状结构1。 
塑料基体3采用PVC材料，PVC材料具有耐腐蚀、机械强度高等特点。塑料基体3也可以采用为树脂基复合材料。导电纤维可以是碳纤维、镀金属碳纤维、镀金属玻璃纤维、镀金属硼纤维和镀金属碳化硅纤维等中的一种或任意几种的组合物或复合物。导电纤维可以是长导电纤维。导电纤维可以是短切导电纤维，短切导电纤维生产成本较低。还可以采用生产长导电纤维时产生的废料来生产该短切导电纤维。导电纤维层4可以是导电纤维网， 导电纤维网并非是由纤维简单的交错制成的纤维网，而是首先将纤维制成纤维线，然后又由纤维线织成的纤维网。纤维线可以采用长导电纤维织成的纤维线，则纤维线的半径更细，织成的导电纤维层厚度更薄，制成的采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳也更薄。导电纤维网相对于传统的由纤维直接交错制成的导电纤维网，克服了传统导电纤维网中纤维分散不均匀、搭接点少、导电性差、屏蔽效能低等缺点。基于导电纤维网的特性，将导电纤维网作为导电纤维层后，埋设有导电纤维层的塑料的屏蔽效能随之增加。导电纤维层还可以是导电纤维织成的导电纤维毡，导电纤维毡具有强度高、导电性好等优点。 
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。 

Claims (8)

1.采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳，包括塑料基体，其特征在于，所述塑料基体中埋设有导电纤维层，所述导电纤维层是由导电纤维制成的纤维层，所述塑料基体内还埋设有粒径≤3mm的珍珠岩颗粒，所述塑料基体外侧设有一耐火云母片层；
采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳还包括一由矿物质绳编制而成的三维网状结构，所述三维网状结构贯穿所述塑料基体和所述耐火云母片层。
2.根据权利要求1所述的采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳，其特征在于：所述矿物质绳是由无机质硅酸盐纤维交织而成的无机质硅酸盐纤维绳。
3.根据权利要求1所述的采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳，其特征在于：所述珍珠岩颗粒之间还分布有灰状材料颗粒，所述灰状材料颗粒可以采用粉末灰。
4.根据权利要求1所述的采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳，其特征在于：所述珍珠岩颗粒之间还分布有泥状材料颗粒。
5.根据权利要求1所述的采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳，其特征在于：所述珍珠岩颗粒之间还分布有石粉。
6.根据权利要求1所述的采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳，其特征在于：所述耐火云母片层包括两层，分别为设置在外层的PVC层和设置在内层的陶瓷化硅橡胶层。
7.根据权利要求1所述的采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳，其特征在于：所述塑料基体包括至少两个，至少两个所述塑料基体前后排列，所述塑料基体之间也设有所述三维网状结构。
8.根据权利要求1所述的采用防火电磁屏蔽塑料的变电站外壳，其特征在于：所述导电纤维是碳纤维、镀金属碳纤维、镀金属玻璃纤维、镀金属硼纤维和镀金属碳化硅纤维中的一种或任意几种的组合物或复合物。
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