CN105139949A - 一种防火防水感温电缆及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防火防水感温电缆及其制造方法，涉及一种电力电缆，从内到外，依次为导体部分、热敏性绝缘层、感温层、吸水带、屏蔽层、耐火层和氟塑料护套；所述导体部分包括多根钢/铜芯，每根钢/铜芯的外表面都挤塑有热敏性绝缘层，且该多根钢/铜芯以16～24:1的节径比绞合在一起；所述感温层联接一个信号处理装置；该信号处理装置联接一个报警装置。本发明所提供的防火防水感温电缆，当出现短路或者过热而导致温度急速升高时，钢/铜芯能快速破坏热敏性绝缘层，使得报警装置能快速做出预警反应，能够十分迅速地给人们示警，防止由电缆而导致的火灾的发生。

Description

一种防火防水感温电缆及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种电力电缆，具体涉及一种防火防水感温电缆及其制造方法。

背景技术

火灾是造成人员伤害和财产损失的重大灾害之一，随着建筑物向高层发展，自动化技术的广泛应用，各种电气设施的增加，提高了电线电缆的承载量，增加了火灾发生的可能性。

专利申请号为CN200920043546.X的中国实用新型专利公开了一种新型火灾预警控制电缆，其特征在于：该电缆导体外绕包一层耐火层，耐火层外挤包一层绝缘层，有多根线芯绞合的缆芯外依次是半导体阻水带、內衬层、铜丝、铜带屏蔽层、半导电阻水缓冲带、铝箔、智能型感温层、低烟无卤阻燃外护层。虽然该专利所提供的新型火灾预警控制电缆，具有感温报警功能，也能一定程度上减少火灾的发生；但是，该电缆对火灾发生的预警效果不是十分好，也不够精确。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种防火防水感温电缆，从内到外，依次为导体部分、热敏性绝缘层、感温层、吸水带、屏蔽层、耐火层和护套；所述导体部分包括多根钢/铜芯，每根钢/铜芯的外表面都挤塑有热敏性绝缘层，且该多根钢/铜芯以16～24的节径比绞合在一起；所述感温层联接一个信号处理装置；该信号处理装置联接一个报警装置。

进一步的，为了能使得感温层能十分灵敏地捕捉到热敏性绝缘层温度的变化，所述热敏性绝缘层由聚乙烯聚合物制成。

更进一步的，所述热敏性绝缘层由均匀添加有乙酸乙酯的聚乙烯制成。

进一步的，由于对绞线芯为钢/铜芯，强度较高，若对绞节距过大，则对绞后钢/铜受力小而影响短路时的响应速度，若对绞节距过小则会使钢/铜受力超出弹性限度，也影响报警速度；为了确保报警装置的快速反应，所述多根钢/铜绞合在一起时的节径比为20。

进一步的，为了能将本产品在高温的环境中使用，所述护套为氟塑料护套。

一种如上述的防火防水感温电缆的制造方法，包括以下步骤：

a、将多根钢丝/铜丝以20:1的节径比束合绞合成导体部分；

b、先将聚乙烯和乙酸乙酯均匀混合，然后通过挤塑机挤塑在所述导体部分的表面形成热敏性绝缘层；

c、待热敏性绝缘层冷却成型后，在其表面覆盖一层感温材料；

所述感温材料由聚合物、热敏有机-无机复合料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、加工助剂和填料经混炼组成；其质量配比如下：

所述聚合物为由聚乙烯、乙酸乙烯酯EVA和氯丁橡胶组成；

所述热敏有机-无机复合料由金属粉、金属氧化粉、导电聚合物粉、偶联剂和助剂反应制得；

所述增塑剂为二甲酸酯类和磷酸酯类的混合物；

所述稳定剂为金属皂类稳定剂；

所述润滑剂为蜡和酰胺类润滑剂的混合物；

所述加工助剂为丁二烯；

所述填料为碳酸钙、滑石粉、硅灰石和二氧化硅中的一种或几种；

d、待感温材料覆盖完成后，每隔0.5m设置一个信号处理装置，用于获取感温材料的温度变化，且每个信号处理装置都通过无线连接到报警装置上；在设置所述信号处理装置的同时，覆盖一层防水带；

e、待防水带和信号处理装置设置好后，依次覆盖屏蔽层和耐火带，最后再套设上护套。

进一步的，按照质量百分比计，所述聚合物由30％的聚乙烯、30％的乙酸乙烯酯EVA和40％的氯丁橡胶组成。

进一步的，按照质量百分比计，所述热敏有机-无机复合料由15％的金属粉、72％的金属氧化粉、5％的导电聚合物粉、4.5％的偶联剂和3.5％的助剂反应制得

性能试验：

1、短路温度试验

在本电缆的中间段，选取一段约1m长的样品放入温箱，一端接上通断试验用蜂鸣器；在温箱气流初始温度为25℃、流速为0.8m/s左右的条件下，以1℃/min的速度升温，直到蜂鸣器发出短路指示，记录下这一短路温度。该试验结果误差在±10％以内，且不低于55℃。

2、不短路温度试验

在本电缆的中间段，选取一段约10m长的样品放入温箱，一端接上通断试验用蜂鸣器；将温箱温度调至相应的额定温度值以下30％的温度并保持30min。试验期间及试验后，没有出现短路报警现象。

3、低温试验

在本电缆选取一段约10m长的样品，接上通断试验用蜂鸣器，放入温度为–30℃的环境中，保持时间为1h。试验期间及试验后，没有出现短路报警现象。

本发明的有益效果在于：本发明所提供的防火防水感温电缆，在传统的电缆上，增加了感温层，以及与感温层相联接的信号处理装置，以及对感温层温度变化作出反应的报警装置，实现了对出现火灾情况的预警；更进一步的，本产品主要采用多根外挤塑有热敏聚合物绝缘物的钢/铜芯绞合组成，多根钢/铜芯以16～24的节径比绞合在一起。当电缆内的钢/铜芯受热后，温度逐渐升高，达到规定温度时，热敏性绝缘层迅速熔化并使得钢/铜芯发生短路，感温层的温度迅速变化，信号处理装置获取感温层的温度变化数据后，发送到信号处理装置，从而使得报警装置发出相应位置的超温报警，从而起到火灾报警作用。还有，为了提高本产品对短路时的响应速度，当在满足其他性能要求后，应使热敏性绝缘层尽可能薄，这样当绝缘层受热熔化时钢/铜芯由于自身扭曲弹力而迅速破坏绝缘层，形成短路。而多根钢/铜芯绞合在一起时的节径比也非常重要，由于多根对绞线芯为钢/铜芯，强度较高，给对绞结构的稳定带来一定的困难，若对绞节径比过大，则对绞后钢/铜芯受力小而影响短路的响应速度，若对绞节径比过小则会使钢/铜芯受力超出弹性限度，也影响报警速度本产品；而本产品采用16～24的节径比，使得报警装置对钢/铜芯短路升温后的反应尤为快速，大大提高了火灾预警的反应速度，提高了人们对生命及财产的及时救助。

本发明还提供了一种上述防火防水感温电缆的制造方法，经过该方法制造出的防火感温电缆，其感温层的感温效果非常好，能够十分灵敏地对热敏性聚合物的温度变化作出反应，从而使得信号处理装置能非常迅速地捕捉到感温层温度变化的信号，从而大大缩短了报警装置作出报警的时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

附图标记：1-导体部分，2-热敏性绝缘层，3-感温层，4-吸水带，5-屏蔽层，6-耐火带，7-氟塑料护套。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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的一个实施例，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作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

如图1所示，一种防火防水感温电缆，从内到外，依次为导体部分1、热敏性绝缘层2、感温层3、吸水带4、屏蔽层5、耐火层6和氟塑料护套7；所述导体部分1包括两根钢/铜芯，每根钢/铜芯的外表面都挤塑有热敏性绝缘层2，且该两根钢/铜芯以16～24的节径比绞合在一起；所述感温层3联接一个信号处理装置；该信号处理装置联接一个报警装置。

本防火防水感温电缆，当电缆出现短路或者发热过度时，出现急速升温，预警反应的速度非常快，大大提高了人们的救援时间，降低了对人的生命伤害的可能性，减少了人们的财产损失。

进一步的，为了能使得感温层3能十分灵敏地捕捉到热敏性绝缘层2温度的变化，所述热敏性绝缘层2由聚乙烯聚合物制成。

更进一步的，所述热敏性绝缘层2由均匀添加有乙酸乙酯的聚乙烯制成。

进一步的，由于对绞线芯为钢/铜芯，强度较高，若对绞节距过大，则对绞后钢/铜芯受力小而影响短路时的响应速度，若对绞节距过小则会使钢/铜芯受力超出弹性限度，也影响报警速度；为了确保报警装置的快速反应，所述两根钢/铜芯绞合在一起时的节径比为20。

进一步的，为了能将本产品在高温的环境中使用，所述护套为氟塑料护套。

一种上述防火防水感温电缆的制造方法，包括以下步骤：

a、将多根钢丝/铜丝以20:1的节径比束合绞合成导体部分；

b、先将聚乙烯和乙酸乙酯均匀混合，然后通过挤塑机挤塑在所述导体部分的表面形成热敏性绝缘层；

c、待热敏性绝缘层冷却成型后，在其表面覆盖一层感温材料；

所述感温材料由聚合物、热敏有机-无机复合料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、加工助剂和填料经混炼组成；其质量配比如下：

按照质量百分比计，所述聚合物由30％的聚乙烯、30％的乙酸乙烯酯EVA和40％的氯丁橡胶组成；

按照质量百分比计，所述热敏有机-无机复合料由15％的金属粉、72％的金属氧化粉、5％的导电聚合物粉、4.5％的偶联剂和3.5％的助剂反应制得；

所述增塑剂为二甲酸酯类和磷酸酯类的混合物；

所述稳定剂为金属皂类稳定剂；

所述润滑剂为蜡和酰胺类润滑剂的混合物；

所述加工助剂为丁二烯；

所述填料为碳酸钙、滑石粉、硅灰石和二氧化硅中的一种或几种；

d、待感温材料覆盖完成后，每隔0.5m设置一个信号处理装置，且每个信号处理装置都通过无线连接到报警装置上；在设置所述信号处理装置的同时，覆盖一层防水带；

e、待防水带和信号处理装置设置好后，依次覆盖屏蔽层和耐火带，最后再套设上护套。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的保护范围内所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防火防水感温电缆，其特征在于：从内到外，依次为导体部分、热敏性绝缘层、感温层、吸水带、屏蔽层、耐火带和护套；所述导体部分包括多根钢/铜芯，每根钢/铜芯的外表面都挤塑有热敏性绝缘层，且该多根钢/铜芯以16～24：1的节径比绞合在一起；所述感温层联接一个信号处理装置；该信号处理装置联接一个报警装置。

2.根据权利要求1所述的防火防水感温电缆，其特征在于：所述热敏性绝缘层由聚乙烯聚合物制成。

3.根据权利要求2所述的防火防水感温电缆，其特征在于：所述热敏性绝缘层由均匀添加有乙酸乙酯的聚乙烯制成。

4.根据权利要求1～3任一项所述的防火防水感温电缆，其特征在于：所述多根钢/铜芯绞合在一起时的节径比为20:1。

5.根据权利要求4所述的防火防水感温电缆，其特征在于：所述护套为氟塑料护套。

6.一种如权利要求4所述的防火防水感温电缆的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、将多根钢丝/铜丝以20:1的节径比束合绞合成导体部分；

b、先将聚乙烯和乙酸乙酯均匀混合，然后通过挤塑机挤塑在所述导体部分的表面形成热敏性绝缘层；

c、待热敏性绝缘层冷却成型后，在其表面覆盖一层感温材料；

所述感温材料由聚合物、热敏有机-无机复合料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、加工助剂和填料经混炼组成；其质量配比如下：

所述聚合物为由聚乙烯、乙酸乙烯酯EVA和氯丁橡胶组成；

所述热敏有机-无机复合料由金属粉、金属氧化粉、导电聚合物粉、偶联剂和助剂反应制得；

所述增塑剂为二甲酸酯类和磷酸酯类的混合物；

所述稳定剂为金属皂类稳定剂；

所述润滑剂为蜡和酰胺类润滑剂的混合物；

所述加工助剂为丁二烯；

所述填料为碳酸钙、滑石粉、硅灰石和二氧化硅中的一种或几种；

d、待感温材料覆盖完成后，每隔0.5m设置一个信号处理装置，用于获取感温材料的温度变化，且每个信号处理装置都通过无线连接到报警装置上；在设置所述信号处理装置的同时，覆盖一层防水带；

e、待防水带和信号处理装置设置好后，依次覆盖屏蔽层和耐火带，最后再套设上护套。

7.根据权利要求6所述的防火防水感温电缆的制造方法，其特征在于：按照质量百分比计，所述聚合物由30％的聚乙烯、30％的乙酸乙烯酯EVA和40％的氯丁橡胶组成。

8.根据权利要求6所述的防火防水感温电缆的制造方法，其特征在于：按照质量百分比计，所述热敏有机-无机复合料由15％的金属粉、72％的金属氧化粉、5％的导电聚合物粉、4.5％的偶联剂和3.5％的助剂反应制得。