CN105989914B - 一种环保型柔性防火电缆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环保型柔性防火电缆，其特征在于：所述的防火绝缘电缆由外包层和内芯构成，内芯由单芯电缆线芯或者多芯电缆线芯绞合而成，电缆线芯外部绕包有双防火绝缘层，外包层由隔热层、隔氧层、抗冲击层和外护套依次包裹而成，所述的双防火绝缘层由内、外两层不同材质的绝缘层重叠绕包而成，里层重叠绕包矿物绝缘防火包带，包带厚度0.1‑0.2mm，外层挤包防火材料陶瓷化聚烯烃绝缘料，厚度为1.0mm‑3.5mm。燃烧时，双防火绝缘层能够迅速烧结成坚硬的陶瓷状硬壳，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℃，在供火时间90min内熔断器不断。

Description

一种环保型柔性防火电缆

技术领域

本发明涉及电缆的技术领域，具体地说是一种环保型柔性防火电缆。

背景技术

目前，随着我国社会经济的高速发展， 地铁、隧道、发电厂、核电站等重要工程设施及大型超市、会展中心等人员密集的地方越来越多，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，以便于逃生和救援。

但由于一般防火电缆本身的生产工艺和质量要求，只是简单的灌装或绕包防火层，存在很多缺陷，要么不能生产大截面和大长度的电缆，要么绕包的绝缘层脱落而造成事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的环保型柔性防火电缆，它可克服现有技术中防火电缆绝缘层在使用中或者火灾情况容易脱落，造成事故的一些不足。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种环保型柔性防火电缆，其特征在于：所述的环保型柔性防火电缆由外包层和内芯构成，内芯由单芯电缆线芯或者二芯（或多芯）电缆线芯绞合而成，电缆线芯外部绕包有双防火绝缘层，外包层由隔热层、隔氧层和抗冲击层依次包裹而成，所述的双防火绝缘层由内、外两层不同材质的绝缘层重叠绕包而成，里层重叠绕包矿物绝缘防火包带，包带厚度0.1-0.2mm，外层挤包防火材料陶瓷化聚烯烃绝缘料，厚度为1.0mm-3.5mm。

使用时本发明设有双防火绝缘层，在 650℃-3000℃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℃，在供火时间90min内熔断器不断。

电缆采用自锁式连锁铠装，能承受9000N的侧向压力，较钢带铠装电缆的3000~6000N的抗侧压力大的多。因此高性能连锁铠装电缆敷设时较钢带铠装电缆有更好的稳定性。连锁铠装波纹型金属护套，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。

附图说明

图1为本发明一实施例的结构示意图。

图2为本发明又一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

各附图的标号表示如下：1铜导体、2内层双防火绝缘层、3隔热层、4隔氧层、5抗冲击层、6外层双防火绝缘层、7护套层、8无碱玻璃绳。

本发明所述的一种环保型柔性防火电缆，其与现有技术的区别在于：所述的防火绝缘电缆由外包层和内芯构成，内芯由单芯电缆线芯或者多芯电缆线芯绞合而成，电缆线芯外部绕包有双防火绝缘层，外包层由隔热层、隔氧层、抗冲击层和外护套依次包裹而成，所述的双防火绝缘层由内、外两层不同材质的绝缘层重叠绕包而成，里层重叠绕包矿物绝缘防火包带，包带厚度0.1-0.2mm，外层挤包防火材料陶瓷化聚烯烃绝缘料，厚度为1.0mm-3.5mm。该双防火绝缘层，在 650℃-3000℃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℃，在供火时间90min内熔断器不断。

单芯电缆由采用圆形紧压铜导体制成，铜导体外绕包双防火绝缘层和隔热层，隔热层采用无碱玻璃带绕包而成，隔热层厚度0.4～0.6mm；所述的多芯电缆线芯采用二芯或二芯以上圆形紧压铜导体绞合而成，线芯缝隙填充无碱玻璃绳，同时绕包双防火绝缘层和隔热层，隔热层采用无碱玻璃带，隔热层绕包厚度0.4～0.6mm。所述的双防火绝缘层，里层纵向重叠绕包矿物绝缘防火包带，包带厚度0.14mm，外层横向挤包防火材料陶瓷化聚烯烃绝缘料，厚度为1.0mm-1.5mm。所述的内、外两层防火绝缘层之间设有密闭的空腔，所述的空腔由多个密闭的小空腔组成，上述小空腔间隔分布与内、外防火绝缘层之间，上述密闭的小空腔内填充有二氧化碳气体，在 650℃-3000℃的火焰下，空腔不仅能有效阻隔火焰和热量，同时有助于坚硬的陶瓷状结构的形成，阻止了材料燃烧时与氧气发生反应。另一种方式，是在内、外两层防火绝缘层的接触面上各涂覆一层碳酸钙溶液，实施中可以仅涂覆碳酸钙溶液，还可以进一步在碳酸钙溶液表面设有一层田字形的粘结层，这样内、外两层防火绝缘层粘合后自动形成若干个密闭的小空腔，所述的小空腔内壁涂覆有碳酸钙，会在高温下自动释放二氧化碳，防止火势的蔓延，延长电缆在火灾或者高温情况下的可使用时间，为进一步逃生和救援赢得宝贵的时间。

所述的隔氧层包覆在隔热层表面，厚度1.2～2.2mm。所述的抗冲击层为连锁铠装金属抗冲击层，采用0.5mm-0.75mm非磁性金属带材（铝带、铝合金带或不锈钢带）制成。普通的金属铠装是采用绕包方式，带材之间搭接连接，容易脱节。连锁铠装是通过特殊的连锁铠装设备，使平整的带材预成型为S状，然后带材间环环相扣，彼此锁合，在锁合过程中，使铠装层形成螺旋状波纹，增强了抗压能力。

所述的抗冲击层为还可以选择波纹型金属护套抗冲击层，采用0.6mm厚的铝合金带或1.0mm厚的铝带制成，采用氩弧焊防水密闭结构。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。

外护套挤包在抗冲击层的表面，厚度为2～5mm，采用阻燃聚乙烯或低烟无卤护套料制成。

本发明在具体使用中有如下的优点：

1.优异的防火性能：绝缘在 650℃-3000℃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℃，在供火时间90min内熔断器不断。

2.优异的电气性能：介电常数≥25MV/m，体积电阻率≥5×1013Ω•m；烧蚀后的坚硬陶瓷壳体抗弯强度可达 6-8MPa，介电常数≥27MV/m，体积电阻率≥5×1015Ω•m。

3.良好的隔热性，隔氧层采用陶瓷化聚烯烃材料，烧蚀后断面会生成均匀的陶瓷微孔，能起到非常好的隔热、隔温、挡火效果，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。

4.优异的机械性能：电缆采用自锁式连锁铠装，能承受9000N的侧向压力，较钢带铠装电缆的3000~6000N的抗侧压力大的多。因此高性能连锁铠装电缆敷设时较钢带铠装电缆有更好的稳定性。连锁铠装波纹型金属护套，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。抗冲击层为还可以选择波纹型金属护套抗冲击层，采用0.6mm厚的铝合金带或1.0mm厚的铝带制成，采用氩弧焊防水密闭结构。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。

5.经济性：设计合理的结构，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 。

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。

实施例1

采用圆形紧压铜导体，导体结构密实，同样导体截面积下，紧压后导体外径缩小10%左右，从而减小产品外径，便于安装、敷设。

采用双防火绝缘层结构。里面重叠绕包矿物绝缘防火包带，包带厚度0.14mm。外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1.0 mm。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℃-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。

对于单芯电缆，在见一次外绕包无碱玻璃带，厚度0.5mm； 对于多芯电缆，挤包绝缘后多芯进行成缆，线芯缝隙填充无碱玻璃绳，同时绕包无碱玻璃带，绕包厚度0.4mm。玻璃纤维带环保无毒，具有耐高温和防火性能，隔热性能优良。

隔氧层采用挤包方式，包覆在隔热层上，厚度1.5mm。隔氧层采用陶瓷化聚烯烃材料，烧蚀后断面会生成均匀的陶瓷微孔，能起到非常好的隔热、隔温、挡火效果，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。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。电缆外部采用自锁式连锁铠装材料。连锁铠装波纹型金属护套，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。电缆的最外层采用外护套，外护套采用挤包方式挤包在钢带铠装层上，厚度2mm。选用阻燃聚乙烯护套料制成，起到保护作用。

实施例2

所述的双防火绝缘层结构。里面重叠绕包矿物绝缘防火包带，包带厚度0.18mm。外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2.0 mm。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℃-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。内、外两层防火绝缘层之间设有密闭的空腔，所述的空腔由多个密闭的小空腔组成，上述小空腔间隔分布与内、外防火绝缘层之间，在内、外两层防火绝缘层的接触面上各涂覆一层碳酸钙溶液，然后在碳酸钙溶液表面再涂覆一层田字形的粘结层，当内、外两层防火绝缘层粘结后就形成一个个密闭的小空腔，由于上述密闭的小空腔内壁涂覆有碳酸钙，当遇到高温时会释放二氧化碳气体，起到阻止火势蔓延的效果。电缆的最外层采用外护套，外护套采用挤包方式挤包在钢带铠装层上，厚度4mm。选用低烟无卤护套料制成，起到保护作用。

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 (4)

1.一种环保型柔性防火电缆，其特征在于：所述的防火绝缘电缆由外包层和内芯构成，内芯由单芯电缆线芯或者多芯电缆线芯绞合而成，电缆线芯外部绕包有双防火绝缘层，外包层由隔热层、隔氧层、抗冲击层和外护套依次包裹而成，所述的双防火绝缘层由内、外两层不同材质的绝缘层重叠绕包而成，里层重叠绕包矿物绝缘防火包带，包带厚度0.1-0.2mm，外层挤包防火材料陶瓷化聚烯烃绝缘料，厚度为1.0mm-3.5mm；单芯电缆由采用圆形紧压铜导体制成，铜导体外绕包双防火绝缘层和隔热层，隔热层采用无碱玻璃带绕包而成，隔热层厚度0.4～0.6mm；所述的多芯电缆线芯采用二芯或二芯以上圆形紧压铜导体绞合而成，线芯缝隙填充无碱玻璃绳，同时绕包双防火绝缘层和隔热层，隔热层采用无碱玻璃带，隔热层绕包厚度0.4～0.6mm；所述的内、外两层防火绝缘层之间设有密闭的空腔，所述的空腔由多个密闭的小空腔组成，上述小空腔间隔分布与内、外防火绝缘层之间，上述密闭的小空腔内填充有二氧化碳气体；内、外两层防火绝缘层的接触面上各涂覆一层碳酸钙溶液,在碳酸钙溶液表面设有一层田字形的粘结层,所述的隔氧层采用陶瓷化聚烯烃材料制成，所述的隔氧层包覆在隔热层表面，厚度1.2～2.2mm。

2.根据权利要求1所述的一种环保型柔性防火电缆，其特征在于：所述的双防火绝缘层，里层纵向重叠绕包矿物绝缘防火包带，包带厚度0.14mm，外层横向挤包防火材料陶瓷化聚烯烃绝缘料，厚度为1.0mm-1.5mm。

3.根据权利要求1所述的一种环保型柔性防火电缆，其特征在于：所述的抗冲击层为连锁铠装金属抗冲击层，采用0.5mm-0.75mm铝带、铝合金带或不锈钢带制成；所述的抗冲击层为波纹型金属护套抗冲击层，采用0.6mm厚的铝合金带或1.0mm厚的铝带制成。

4.根据权利要求1所述的一种环保型柔性防火电缆，其特征在于：外护套挤包在抗冲击层的表面，厚度为2～5mm，采用阻燃聚乙烯或低烟无卤护套料制成。