CN105551659A - 一种多芯防火控制电缆及制作工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种多芯防火控制电缆，其特征在于：多芯防火控制电缆由外包层和内芯构成，内芯由至少两个线芯组构成，每个线芯组包含有至少20个绝缘线芯；外包层由隔热层、隔氧层、轧纹金属抗冲击层和外护套层依次包裹而成；内芯与外包层之间填充有防火填充。使用时，本发明的电缆具有优异的防火性能，导体采用双防火绝缘层结构，其在火焰的灼烧下可形成坚硬的陶瓷状硬壳，该硬壳在火灾环境（650℃-3000℃）下不熔融、不滴落，并且具有非常好的隔热隔火效果，可以保证火灾情况下电力和通讯的通畅，为人员逃生和消防救援争取宝贵的时间。

Description

一种多芯防火控制电缆及制作工艺
技术领域
[0001]本发明涉及电缆的技术领域，具体地说是一种多芯数防火控制电缆及制作工艺。
背景技术
[0002]目前，随着我国社会经济的高速发展，对工业智能及自动化要求越来越高，传统的控制电缆，国标GB/T 9330-2008上最大为61芯，实际中客户要求远大于61芯，同时对火灾情况下的安全性能提出了要求，要求电缆在火焰情况下仍能维持一段时间正常供电及信号畅通，以便于逃生和救援。
发明内容
[0003]本发明的目的在于提供一种改进的多芯防火控制电缆及制作工艺，它可克服现有技术中电缆防火、耐火时间较短的一些不足。
[0004]为了实现上述目的，本发明的技术方案是:一种多芯防火控制电缆，其特征在于:所述的多芯防火控制电缆由外包层和内芯构成，内芯由至少两个线芯组构成，每个线芯组包含有至少20个绝缘线芯;所述的外包层由隔热层、隔氧层、乳纹金属抗冲击层和外护套层依次包裹而成；内芯与外包层之间填充有防火填充。
[0005] 优选的，内芯设有4个线芯组，每个线芯组设有40-44个绝缘线芯，每个绝缘线芯表面分别挤包有防火绝缘包带层和防火绝缘挤包层，防火绝缘挤包层表面设有标签，每个线芯组的表面设有防火包带；导体采用圆形退火软铜导体，导体直径为1.68-1.80mm。
[0006]进一步，所述的隔热层采用无碱玻璃纤维带制成，绕包厚度0.4〜0.6mm;隔氧层采用低烟无卤隔氧材料挤包在隔热层表面，隔氧层厚度1.8-2.1mm，低烟无卤隔氧材料的材料氧指数大于等于45，并且含有至少30%以上的水合金属氧化物。
[0007]更进一步，所述的水合金属氧化物是指Al、Mg的水合金属氧化物。
[0008] —种多芯防火控制电缆的制作工艺，其特征在于:所述的制作工艺包括如下步骤:
a、制作线芯组，每个线芯组分别设有40-44个绝缘线芯，每个绝缘线芯表面包覆有双层防火绝缘层结构，40-44个绝缘线芯通过防火包带绕包后形成单个线芯组;b、将4个线芯组作为内芯，在内芯外依次挤包隔热层、隔氧层、乳纹金属抗冲击层和外护套层组成的外包层，制成多芯防火控制电缆。
[0009]优选的，a步骤中，防火绝缘包带层采用矿物绝缘防火包带绕包而成，矿物绝缘防火包带的厚度为0.12-0.15mm，防火绝缘挤包层采用陶瓷化聚烯烃绝缘料，厚度为0.8-1.3mm;所述的四个线芯组分别设有红色、黄色、绿色和蓝色的挤包绝缘层，用于识别和区分。
[0010]使用时，本发明的电缆具有优异的防火性能，导体采用双防火绝缘层结构，其在火焰的灼烧下可形成坚硬的陶瓷状硬壳，该硬壳在火灾环境(650°C-3000°C)下不熔融、不滴落，并且具有非常好的隔热隔火效果，可以保证火灾情况下电力和通讯的通畅，为人员逃生和消防救援争取宝贵的时间。
[0011] 同时，176芯分为四组，每组44芯。四组挤包绝缘层分别采用红色、黄色、绿色、蓝色进行线芯组区分，每组线芯组内的44根线芯分别打印1-44数字进行区分。这样176根线芯都有唯一的标识，易于生产检测及安装使用中区分。
附图说明
[0012]图1为本发明一实施例的结构示意图。
[0013]图2为本发明线芯组的结构示意图。
具体实施方式
[0014]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0015]各附图中的标号表示如下:
I导体、2防火绝缘包带层、3防火绝缘挤包层、4防火包带、5线芯组、6防火填充、7隔热层、8隔氧层、9乳纹金属抗冲击层、10外护套。
[0016]本发明所述的一种多芯防火控制电缆，其与现有技术的区别在于:所述的多芯防火控制电缆由外包层和内芯构成，内芯由至少两个线芯组构成，每个线芯组包含有至少20个绝缘线芯;所述的外包层由隔热层、隔氧层、乳纹金属抗冲击层和外护套依次包裹而成；内芯与外包层之间填充有防火填充。
[0017] 优选的，内芯设有4个线芯组，每个线芯组设有40-44个绝缘线芯，每个绝缘线芯表面分别挤包有防火绝缘包带层和防火绝缘挤包层，防火绝缘挤包层表面设有标签，每个线芯组的表面设有防火包带；导体采用圆形退火软铜导体，导体直径为1.68-1.80mm。
[0018]进一步，所述的隔热层采用无碱玻璃纤维带制成，绕包厚度0.4〜0.6mm;隔氧层采用低烟无卤隔氧材料挤包在隔热层表面，隔氧层厚度1.8-2.1mm，低烟无卤隔氧材料的材料氧指数大于等于45，并且含有至少30%以上的水合金属氧化物。所述的水合金属氧化物采用镶嵌的方式设置于低烟无卤隔氧材料中，所述的水合金属氧化物是指Al、Mg的水合金属氧化物。
[0019]更进一步，乳纹金属抗冲击层采用铝合金带或者铝带制成，所述的铝合金带或者铝带的厚度为1.0_，形状为波形结构，相邻的铝合金带或铝带之间采用氩弧焊焊接;外护套选用低烟无卤护套料，厚度为3.5mm。
[0020]同时，防火绝缘包带层采用矿物绝缘防火包带绕包而成，矿物绝缘防火包带的厚度为0.12-0.15mm，防火绝缘挤包层采用陶瓷化聚烯烃绝缘料，厚度为0.8-1.3mm;所述的防火绝缘挤包层分别设有红色、黄色、绿色和蓝色的识别涂层，用于识别和区分，这样就可以将最重要的导体进行颜色标示，成缆绞合时可以将该线芯组放在中间位置进行保护，延长该线芯组的耐火时间，等于再用次等重要的线芯组来保护最重要的线芯组，进一步延缓火势。
[0021] —种多芯防火控制电缆的制作工艺，其与现有技术的区别在于:所述的制作工艺包括如下步骤:a、制作线芯组，每个线芯组分别设有40-44个绝缘线芯，每个绝缘线芯表面包覆有双层防火绝缘层结构，40-44个绝缘线芯通过防火包带绕包后形成单个线芯组;b、将4个线芯组作为内芯，在内芯外依次挤包隔热层、隔氧层、乳纹金属抗冲击层和外护套层组成的外包层，制成多芯防火控制电缆。
[0022]进一步，a步骤中，防火绝缘包带层采用矿物绝缘防火包带绕包而成，矿物绝缘防火包带的厚度为0.12-0.15mm，防火绝缘挤包层采用陶瓷化聚烯烃绝缘料，厚度为0.8-1.3mm;所述的防火绝缘挤包层分别设有红色、黄色、绿色和蓝色的识别涂层，用于识别和区分;b步骤中，所述的隔热层采用无碱玻璃纤维带制成，绕包厚度0.4〜0.6mm;隔氧层采用低烟无卤隔氧材料挤包在隔热层表面，隔氧层厚度1.8-2.1mm，低烟无卤隔氧材料的材料氧指数大于等于45，并且含有至少30%以上的水合金属氧化物;所述的水合金属氧化物是指Al、Mg的水合金属氧化物。
[0023]优选的，b步骤中，乳纹金属抗冲击层采用铝合金带或者铝带制成，所述的铝合金带或者铝带的厚度为1.0mm，形状为波形结构，相邻的铝合金带或铝带之间采用氩弧焊焊接;外护套选用低烟无卤护套料，厚度为3.5mm。
[0024]由于本发明的电缆具有如上的技术特征，本发明的创新点及优势如下:
1.优异的防火性能:绝缘在650°C_3000°C的火焰下，能够迅速烧结成坚硬的陶瓷状硬壳，不开裂、不熔融、不滴落，该硬壳能够有效隔离高温火焰对线路内部的侵害，保证线路在火灾情况下的畅通;电缆在额定工作电压下，火焰温度不低于750°C，在供火时间90min内熔断器不断。
[0025] 2.优异的电气性能:介电常数2 25MV/m，体积电阻率^ 5 X 113 Ω.m;烧蚀后的坚硬陶瓷壳体抗弯强度可达6-8MPa，介电常数2 27MV/m，体积电阻率2 5Χ1015Ω -m;
3.良好的隔热性，导热系数0.09W/Mk，特别是烧蚀后的内部是均匀的蜂窝状，具有更好的耐火性和隔热性。
[0026] 4.优异的机械性能:波纹型金属护套，一是可以提高电缆机械性能，增强抗冲击性，使电缆具有良好的弯曲性能;二是氩弧焊接使金属护套形成密封环境，使电缆具有良好的防水性能，同时可以阻隔火焰。
[0027] 5.经济性:设计合理的结构，将176芯大芯数控制电缆组合在一个产品里，避免采用几根电缆组合。选用合适防火材料，既满足了电缆防火的需要，又考虑材料选择、结构尺寸、电气性能，同时达到降低成本的目的。
[0028] 6.环境友好型:无重金属、无毒、无味，对人体、环境不产生影响；防蚁、防鼠咬，防水、抗油。
[0029] 实施例1
根据五芯成缆设备，最大可分为五组，每组最大61芯，所以可以生产最大芯数为305芯。下面以176芯2.5mm2控制电缆为例，说明产品制作工艺。
[0030] 1.导体
采用圆形退火软铜导体，导体直径1.78mm，满足标准要求。
[0031] 2.防火绝缘层。
[0032]采用双防火绝缘层结构。里面重叠绕包矿物防火绝缘包带层，包带厚度0.14mm。夕卜面挤包新型防火材料陶瓷化聚烯烃绝缘料，根据不同规格，厚度为1.0mm。陶瓷化聚烯烃防火绝缘料除具有普通聚烯烃绝缘料的特性外，还具有优异的防火、耐火特性，其在火焰的灼烧下可形成坚硬的陶瓷状硬壳，该硬壳在火灾环境(650°C_3000°C)下不熔融、不滴落，并且具有非常好的隔热隔火效果，可以保证火灾情况下电力和通讯的通畅，为人员逃生和消防救援争取宝贵的时间。
[0033] 176芯分为四组，每组44芯。四组防火绝缘挤包层分别采用红色、黄色、绿色、蓝色进行线芯组区分，每组线芯组内的44根线芯分别打印1-44数字进行区分。这样176根线芯都有唯一的标识，易于生产检测及安装使用中区分。
[0034] 3.线芯组绞合。
[0035]将同一种颜色的线芯绞合成缆，外面绕包防火包带，材料为低烟无卤高阻带，厚度
0.2mm，两层搭盖绕包。
[0036] 4.线芯组成缆。
[0037]四组线芯组按照红绿黄蓝顺序绞合成缆，空隙填充玻璃纤维绳，玻璃纤维绳为无机材料，具有不然性能。
[0038] 5.隔热层。
[0039]线芯组成缆时，同时绕包无碱玻璃带，绕包厚度0.4〜0.6mm。玻璃纤维带环保无毒，具有耐尚温和防火性能，隔热性能优良。
[0040] 6.隔氧层。
[0041]采用挤包方式，包覆在耐火层上，厚度2.0mm。材料为低烟无卤隔氧材料，材料氧指数不小于45，材料中填充大量水合金属氧化物，受热时，水分子蒸发，吸收大部分热量，可以降低电缆的温度，形成的水分子可以冲淡电缆周围氧气的浓度，燃烧的金属氧化物产物形成硬壳，包覆在缆芯外，阻止火焰和热量向电缆内部蔓延。同时隔氧层起到隔离套作用。
[0042] 7.抗冲击层。
[0043]采用氩弧焊，金属护套乳纹焊接，材料采用铝合金带或铝带，根据不同规格，厚度分别选用1.0mm带。波纹型金属护套，一是可以提高电缆机械性能，增强抗冲击性，使电缆具有良好的弯曲性能;二是氩弧焊接使金属护套形成密封环境，使电缆具有良好的防水性能，同时可以阻隔火焰。
[0044] 8.外护套。
[0045]外护套采用挤包方式挤包在乳纹铠装层上，厚度3.5mm。选用低烟无卤护套料。夕卜护套起到保护作用。
[0046] 实施例2
所述的制作工艺包括如下步骤:a、制作线芯组，每个线芯组分别设有44个绝缘线芯，每个绝缘线芯表面包覆有双层防火绝缘层结构，44个绝缘线芯通过防火包带绕包后形成单个线芯组;b、将4个线芯组作为内芯，在内芯外依次挤包隔热层、隔氧层、乳纹金属抗冲击层和外护套层组成的外包层，制成多芯防火控制电缆。
[0047] a步骤中，防火绝缘包带层采用矿物绝缘防火包带绕包而成，矿物绝缘防火包带的厚度为0.145mm，防火绝缘挤包层采用陶瓷化聚烯烃绝缘料，厚度为1.1mm；
所述的防火绝缘挤包层分别设有红色、黄色、绿色和蓝色的识别涂层，用于识别和区分，其中每根防火绝缘挤包层表面设有编号或者唯一可识别标志，用于区分不同的导体，方便日后的替换和维护。
[0048] 更进一步，这里不同的红色、黄色、绿色和蓝色的识别涂层，是为了表达每个线芯组的重要性，因此在具体线芯绞合的过程，就可以把最重要的红色线芯组挤包在中间，以保证其的耐火时间更为长久。
[0049] b步骤中，所述的隔热层采用无碱玻璃纤维带制成，绕包厚度0.55mm; 隔氧层采用低烟无卤隔氧材料挤包在隔热层表面，隔氧层厚度1.98mm，低烟无卤隔氧材料的材料氧指数大于等于45，并且含有45%的水合金属氧化物;所述的水合金属氧化物是指Cu或Ce的水合金属氧化物，受热时，水分子蒸发，吸收大部分热量，可以降低电缆的温度，形成的水分子可以冲淡电缆周围氧气的浓度，燃烧的金属氧化物产物形成硬壳，包覆在缆芯外，阻止火焰和热量向电缆内部蔓延。同时隔氧层起到隔离套作用。
[0050]乳纹金属抗冲击层采用铝合金带或者铝带制成，所述的铝合金带或者铝带的厚度为1.0_，形状为波形结构，波浪形的内壁涂覆有沙粒，当电缆遇火燃烧时，起到进一步的绝缘和阻隔火势的作用，相邻的铝合金带或铝带之间采用氩弧焊焊接，使得层层进行空气隔绝，外护套选用低烟无卤护套料，厚度为3.5mm。
[0051]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种多芯防火控制电缆，其特征在于:所述的多芯防火控制电缆由外包层和内芯构成，内芯由至少两个线芯组构成，每个线芯组包含有至少20个绝缘线芯； 所述的外包层由隔热层、隔氧层、乳纹金属抗冲击层和外护套层依次包裹而成； 内芯与外包层之间填充有防火填充。
2.根据权利要求1所述的一种多芯防火控制电缆，其特征在于:内芯设有4个线芯组，每个线芯组设有40-44个绝缘线芯，每个绝缘线芯表面分别挤包有防火绝缘包带层和防火绝缘挤包层，防火绝缘挤包层表面设有标签，每个线芯组的表面设有防火包带； 导体采用圆形退火软铜导体，导体直径为1.68-1.80_。
3.根据权利要求1所述的一种多芯防火控制电缆，其特征在于:所述的隔热层采用无碱玻璃纤维带制成，绕包厚度0.4〜0.6mm ； 隔氧层采用低烟无卤隔氧材料挤包在隔热层表面，隔氧层厚度1.8-2.1mm，低烟无卤隔氧材料的材料氧指数大于等于45，并且含有至少30%以上的水合金属氧化物。
4.根据权利要求3所述的一种多芯防火控制电缆，其特征在于:所述的水合金属氧化物是指Al、Mg的水合金属氧化物。
5.根据权利要求1所述的一种多芯防火控制电缆，其特征在于:乳纹金属抗冲击层采用铝合金带或者铝带制成，所述的铝合金带或者铝带的厚度为1.0mm，形状为波形结构，相邻的铝合金带或铝带之间采用氩弧焊焊接； 外护套选用低烟无卤护套料，厚度为3.5mm。
6.根据权利要求2所述的一种多芯防火控制电缆，其特征在于:防火绝缘包带层采用矿物绝缘防火包带绕包而成，矿物绝缘防火包带的厚度为0.12-0.15mm，防火绝缘挤包层采用陶瓷化聚稀经绝缘料，厚度为0.8-1.3mm; 所述的防火绝缘挤包层分别设有红色、黄色、绿色和蓝色的识别涂层，用于识别和区分。
7.—种多芯防火控制电缆的制作工艺，其特征在于:所述的制作工艺包括如下步骤:a、制作线芯组，每个线芯组分别设有40-44个绝缘线芯，每个绝缘线芯表面包覆有双层防火绝缘层结构，40-44个绝缘线芯通过防火包带绕包后形成单个线芯组;b、将4个线芯组作为内芯，在内芯外依次挤包隔热层、隔氧层、乳纹金属抗冲击层和外护套层组成的外包层，制成多芯防火控制电缆。
8.根据权利要求7所述的一种多芯防火控制电缆的制作工艺，其特征在于:a步骤中，防火绝缘包带层采用矿物绝缘防火包带绕包而成，矿物绝缘防火包带的厚度为0.12-0.15_，防火绝缘挤包层采用陶瓷化聚烯烃绝缘料，厚度为0.8-1.3mm; 所述的防火绝缘挤包层分别设有红色、黄色、绿色和蓝色的识别涂层，用于识别和区分； b步骤中，所述的隔热层采用无碱玻璃纤维带制成，绕包厚度0.4〜0.6mm; 隔氧层采用低烟无卤隔氧材料挤包在隔热层表面，隔氧层厚度1.8-2.1mm，低烟无卤隔氧材料的材料氧指数大于等于45，并且含有至少30%以上的水合金属氧化物； 所述的水合金属氧化物是指Al、Mg的水合金属氧化物。
9.根据权利要求7所述的一种多芯防火控制电缆的制作工艺，其特征在于:b步骤中，乳纹金属抗冲击层采用铝合金带或者铝带制成，所述的铝合金带或者铝带的厚度为1.0mm，形状为波形结构，相邻的铝合金带或铝带之间采用氩弧焊焊接； 外护套选用低烟无卤护套料，厚度为3.5mm。
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