CN105788733A - 一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆，包括由若干绝缘线芯绞合而成的缆芯，以及在缆芯外依次挤包的金属管、隔离套、隔氧防火层、绕包层及外护套。与现有技术相比，本发明的大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆采用新型结构，同时对隔离套、隔氧防火层以及陶瓷复合带的材料成分进行了新的设计，使得电缆的耐火性能、使用强度以及使用寿命均有大幅提升；本发明的电缆在满足火焰1000℃下能承受3小时连续通电不被击穿的情况下，电缆外径比常规电缆外径减少4-5mm，减少用料的同时方便施工安装。

Description

一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆
技术领域
本发明涉及一种多芯分支电缆，尤其是涉及一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆。
背景技术
目前市场用的最多就是单芯分支防火电缆，并且大多数电缆厂家只能生产单芯分支防火电缆，但是单芯分支防火电缆使用范围局限性较大。而国内外矿物绝缘多芯分支防火电缆能够在950℃下耐受180min的电缆几乎没有，因此目前在售的多芯分支防火电缆在现实的使用中无法满足防火设计规范中的规定。
即现在具备高防火性能的多芯分支防火电缆属于技术空白点，目前矿物绝缘多芯分支防火电缆智能做到多芯16mm2，不能做出大截面的电缆。
中国专利CN103606410A公布了一种纳米型超A类阻燃耐火控制电缆，包括由若干绝缘线芯绞合而成的缆芯，在缆芯外依次挤包的绕包纳米复合带、圆形齿形套、纳米耐火层、绕包层、铝镁合金带和低烟无卤阻燃护套。该发明纳米型超A类阻燃耐火控制电缆，在纳米耐火材料的保护下使电缆保持正常运行。试验温度在1000℃、180min，在施加电压1000V的情况下3A熔断器不熔断，导体长期允许工作温度为超过70℃，短路时(最长持续时间不超过5秒)，电缆安装维护简单方便，电缆敷设时环境温度不低于0℃，具有耐腐蚀、高阻燃、高耐火、载流量大。该专利中，铝镁合金带设置在绕包层与低烟无卤阻燃护套之间，其铝镁合金带主要利用其散热性、抗摔撞及电磁屏蔽效果。上述专利中铝镁合金带属于金属带类材料，采用绕包的方式包裹在线上，铝镁合金带厚度0.5-1.0mm，其安全性与紧密性有待提高。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆，包括由若干绝缘线芯绞合而成的缆芯，以及在缆芯外依次挤包的金属管、隔离套、隔氧防火层、绕包层及外护套。
所述的绝缘线芯由铜导体及包覆在铜导体外的复合绝缘层组成。其中铜导体采用电解铜或99.99％的无氧铜。
所述的复合绝缘层为陶瓷复合带，起到绝缘与保护层的作用。陶瓷复合带具有和XLPE交联聚乙烯等同的绝缘性能，同时还具有XLPE交联聚乙烯所不具备的防火性能，复合绝缘层是在线芯绕包成缆的同时进行绕包复合绝缘层。
所述的绝缘线芯根数为2～5根，每根绝缘线芯的截面积为10-800mm2。本发明绝缘线芯截面积很大，而常规的多芯分支防火电缆，由于其成型工艺中需要每个线芯等挤出金属管与隔离管后再成缆，因此，常规的多芯分支防火电缆中线芯的截面一般最多就做到16mm2就截止了，本发明采用新的结构使得线芯的截面大大提高，同时由于本发明防火电缆是在缆芯外依次挤包金属管、隔离套、隔氧防火层、绕包层及外护套，因此电缆整体外径比常规电缆外径减少4-5mm。
所述的金属管采用挤出成型的金属管、连续焊接型波纹管或连锁铠装层。
采用挤出成型的金属管(优选使用铝管)、连续焊接型波纹管或连锁铠装层使得成缆线芯在内侧，各绝缘线芯共用一个金属管，使得电缆整体外径明显缩小，保证施工上更好施工。而单芯线上挤出铝管的结构，在多芯制作接头时无法剥离铝管，几乎也做不出来接头，这样还会导致电缆外径增加。
所述的隔离套的作用在于保护金属管不被氧化，还能防火防水。
所述的隔离套为圆形套或齿形套，圆形套的截面为圆环形，齿形套由一个圆形外圈内设有一圆形内圈组成，圆形外圈外侧设有至少一个齿。隔离套采用圆形套时，在隔离套外还需要缠绕钢丝或编织钢丝，使得钢丝层作为一层骨架便于隔氧防火层在挤出时不被脱落。隔离套采用齿形套时，齿形套直接作为一层骨架便于隔氧防火层在挤出时不被脱落。
隔离套的材质为耐高温材质，包括交联聚乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或陶瓷聚烯烃。隔离套的作用在于保护金属管不被氧化，同时隔离套还起到防火、防水的作用。
所述的隔氧防火层的厚度为1.0～2.0mm，主要是保护金属管被高温火焰烧穿。所述的隔氧防火层的材料满足具有阻热隔热膨胀性能。
所述的绕包层为双层的陶瓷复合带，每层陶瓷复合带的厚度为02～0.8mm，其作用是更加巩固整个电缆防火性能。陶瓷复合带能耐3000℃高温3小时，具有优越的稳定性能和防火性能。
所述的外护套为90℃橙色和黑色环保型低烟无卤材质，在火焰燃烧过程中具备无烟无卤无毒，有效防止在逃生过程中吸入毒气。
本发明的大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆制造工艺为：
铜导体外面包覆复合绝缘层，形成绝缘线芯，然后将绝缘线芯绞合形成电缆线芯(成缆)，然后在缆芯外依次挤包形成金属管、隔离套、防火层、绕包层与外护层。
与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果：
1、本发明采用新型结构，为多芯分支防火电缆，每根绝缘线芯的截面积在10-800mm2，本发明绝缘线芯截面积很大，而常规的多芯分支防火电缆，由于其成型工艺中需要每个线芯等挤出金属管与隔离管后再成缆，因此，常规的多芯分支防火电缆中线芯的截面一般最多就做到16mm2就截止了，本发明采用新的结构使得线芯的截面大大提高，同时由于本发明防火电缆是在缆芯外依次挤包金属管、隔离套、隔氧防火层、绕包层及外护套，因此电缆整体外径比常规电缆外径减少4-5mm。
2、本发明中，金属管是铝合金材料，是采用挤出机直接连续挤出的，与传统的铝镁合金带包袱方式不一样，本发明采用金属管的结构更有安全性和紧密性，抗压和抗撞击性能更好，金属管挤出厚度为1.5mm，采用挤出成型的方式具有更高的稳定性与安全性。
3、本发明的电缆由于在缆芯外依次挤包金属管、隔离套、隔氧防火层、绕包层及外护套，因此本发明的电缆耐火能力强，在火焰1000℃下能承受3小时连续通电不被击穿。
4、本发明的复合绝缘层为陶瓷复合带，同时起到保护铜导体与绝缘的作用，相比于XLPE交联聚乙烯而言，陶瓷复合带具有等同的绝缘性能，同时克服了XLPE交联聚乙烯不放火的缺陷。
5、本发明的大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆的耐火性能、使用强度以及使用寿命相比于常规的分支电缆有大幅提升。
6、本发明的电缆在满足火焰1000℃下能承受3小时连续通电不被击穿的情况下，电缆外径比常规电缆外径减少4-5mm，减少用料的同时方便施工安装。
附图说明
图1为常规分支防火电缆制造工艺流程图；
图2为本发明分支防火电缆制造工艺流程图；
图3为大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆结构示意图。
图中标号：1为铜导体，2为复合绝缘层，3为金属管，4为隔离套，5为隔氧防火层，6为绕包层，7为外护套。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
对比例
参考图1，常规分支防火电缆制备工艺为：铜导体外面包覆绝缘层，然后在绝缘层外面挤出成型金属管，在金属管外面挤出成型隔离套，至此形成绝缘线芯，然后将绝缘线芯绞合形成电缆线芯(成缆)，然后在缆芯外依次挤包形成防火层、绕包层与外护层。
由于电缆每一个线芯都是挤出一根金属套，而挤出完金属套后多芯电缆需要成缆，成缆后挤出隔氧层和护套就是完整电缆结构。此电缆在做分支时首先考虑要怎么把铝管全部剥开，因为电缆绝缘线芯每个都有一根金属套，而且经过成缆绝缘线芯本身比较硬，操作工在制作分支首先要剥开铝管，但是这种电缆结构铝管成缆在一起无法剥出，一但使劲剥，整条电缆报废，因此上述结构使用不方便。常规分支防火电缆工艺流程和技术结构无法做出多芯矿物分支(防火)电缆。
实施例1
一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆，如图3所示，包括由3根绝缘线芯绞合而成的缆芯，以及在缆芯外依次挤包的金属管3、隔离套4、隔氧防火层5、绕包层6及外护套7。
绝缘线芯由铜导体1及包覆在铜导体1外的复合绝缘层2(陶瓷复合带)组成。本实施例中绝缘线芯的截面积为120mm2，其中铜导体1采用电解铜或99.99％的无氧铜。
本实施例中，金属管3采用挤出成型的金属管3。隔离套4的作用在于保护金属管3不被氧化，还能防火防水。隔离套4为圆形套，圆形套的截面为圆环形，在隔离套4外还需要缠绕钢丝或编织钢丝，使得钢丝层作为一层骨架便于隔氧防火层5在挤出时不被脱落。本实施例中，隔离套4的材质为交联聚乙烯，隔氧防火层5具有阻热隔热膨胀性能，隔氧防火层5厚度为1.0-2.0mm，主要是保护金属管3被高温火焰烧穿。绕包层6为双层的陶瓷复合带，陶瓷复合带能耐3000℃高温3小时，具有优越的稳定性能和防火性能。每层陶瓷复合带的厚度为02～0.8mm，能够更加巩固整个电缆防火性能。本实施例中陶瓷复合带可以选用陶瓷硅橡胶复合带或陶瓷树脂复合带等满足防火性能的材质。
外护套7为90℃橙色和黑色环保型低烟无卤材质，在火焰燃烧过程中具备无烟无卤无毒，有效防止在逃生过程中吸入毒气。
本实施例的大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆制造工艺如图2所示，具体为：铜导体1外面包覆复合绝缘层2，形成绝缘线芯，然后将绝缘线芯绞合形成电缆线芯(成缆)，然后在缆芯外依次挤包形成金属管3、隔离套4、防火层5、绕包层6与外护层。
对本实施例的大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆进行耐火实验，结果如表1所示。
表1电缆耐火实验结果
实施例2
一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆，如图3所示，包括由3根绝缘线芯绞合而成的缆芯，以及在缆芯外依次挤包的金属管3、隔离套4、隔氧防火层5、绕包层6及外护套7。
绝缘线芯由铜导体1及包覆在铜导体1外的复合绝缘层2(陶瓷复合带)组成。本实施例中绝缘线芯的截面积为150mm2，其中铜导体1采用电解铜或99.99％的无氧铜。
本实施例中，金属管3采用连续焊接型波纹管或扎纹管。隔离套4的作用在于保护金属管3不被氧化，还能防火防水。隔离套4为齿形套，齿形套由一个圆形外圈内设有一圆形内圈组成，圆形外圈外侧设有至少一个齿。齿形套直接作为一层骨架便于隔氧防火层5在挤出时不被脱落。
隔离套4的材质为陶瓷聚烯烃，隔氧防火层5具有阻热隔热膨胀性能，隔氧防火层5厚度为1.0-2.0mm，主要是保护金属管3被高温火焰烧穿。绕包层6为双层的陶瓷复合带，陶瓷复合带能耐3000℃高温3小时，具有优越的稳定性能和防火性能。绕包层6厚度为02～0.8mm，能够更加巩固整个电缆防火性能。
外护套7为90℃橙色和黑色环保型低烟无卤材质，在火焰燃烧过程中具备无烟无卤无毒，有效防止在逃生过程中吸入毒气。
本实施例的大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆制造工艺如图2所示，具体为：铜导体1外面包覆复合绝缘层2，形成绝缘线芯，然后将绝缘线芯绞合形成电缆线芯(成缆)，然后在缆芯外依次挤包形成金属管3、隔离套4、防火层5、绕包层6与外护层。
对本实施例的大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆进行耐火实验，结果如表2所示。
表2电缆耐火实验结果
实施例3
与实施例2不同之处在于，本实施例中包括由5根绝缘线芯绞合而成的缆芯，绝缘线芯的截面积为95mm2，同时金属管3采用连锁铠装层的结构。
对本实施例的大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆进行耐火实验，结果如表3所示。
表3电缆耐火实验结果
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆，其特征在于，包括由若干绝缘线芯绞合而成的缆芯，以及在缆芯外依次挤包的金属管、隔离套、隔氧防火层、绕包层及外护套。
2.根据权利要求1所述的一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆，其特征在于，所述的绝缘线芯由铜导体及包覆在铜导体外的复合绝缘层组成。
3.根据权利要求1所述的一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆，其特征在于，所述的绝缘线芯根数为2～5根。
4.根据权利要求1所述的一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆，其特征在于，每根绝缘线芯的截面积为10-800mm2。
5.根据权利要求1所述的一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆，其特征在于，所述的金属管采用挤出成型的金属管、连续焊接型波纹管或连锁铠装层。
6.根据权利要求1所述的一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆，其特征在于，所述的隔离套为圆形套或齿形套，圆形套的截面为圆环形，齿形套由一个圆形外圈内设有一圆形内圈组成，圆形外圈外侧设有至少一个齿。
7.根据权利要求1所述的一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆，其特征在于，所述的隔离套的材质为耐高温材质，包括交联聚乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯或陶瓷聚烯烃。
8.根据权利要求1所述的一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆，其特征在于，所述的隔氧防火层的厚度为1.0～2.0mm。
9.根据权利要求1所述的一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆，其特征在于，所述的绕包层为双层的陶瓷复合带，每层陶瓷复合带的厚度为02～0.8mm。
10.根据权利要求1所述的一种大截面矿物绝缘多芯分支防火电缆，其特征在于，所述的外护套为环保型低烟无卤材质。
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