CN106057298A - 一种高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆，包括缆芯、绝缘层、绝缘保护层、绕包带、加强层、固定架以及护套，绝缘层包覆在缆芯外，绝缘保护层包覆在绝缘层外，绕包带包括第一绕包带、第二绕包带及第三绕包带，加强层外设置固定架，固定架外设置护套，固定架与护套之间设置填充物，护套包括内护套和外护套，内护套设置于固定架外，外护套通过润滑层包裹于所述内护套外，外护套上还套设有数个阻燃带；该电缆具有双护套，导体截面大，双护套的结构能有效延长电缆的使用寿命，且具有良好的机械性能，成本低廉。

Description

一种高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆

技术领域

本发明涉及一种电缆，具体涉及一种高耐火柔性矿物质绝缘双护套电缆。

背景技术

矿物绝缘电缆在国外已有上百年的生产、应用历史，在国内也有近三十年时间，其性能已历经近万个项目的实践应用证明，如国家体育场（鸟巢）、国家大剧院、中央电视台、首都机场新建工程、东莞大剧院、东方艺术中心等国家重点或地方重点工程；但由于矿物绝缘电缆产品结构从未更新，制造工艺落后复杂，其导体采用实芯铜杆，护套为铜管拉拔，因此，电缆呈刚性，绝缘材料采用氧化镁（Mgo）粉易吸潮，给安装施工及终端的制作带来很多困难，并且矿物绝缘电缆受制作工艺限制，导体截面小，制作长度短；且安装相对需要专业性强，在特殊环境中，影响运行导电性能；高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆凭借本身的优越性，有逐步取代矿物绝缘电缆的趋势，其主要原因是：柔性矿物绝缘电缆是由铜绞线、矿物化合物绝缘、和矿物化合物护套所构成，其采用柔性结构，主要材料均采用无机材料，弥补了结构硬、易燃烧、有毒等缺陷，并且具有一些其它电缆不具有的优点，如：耐火、载流量大、耐冲击电压、耐机械损伤、无卤无毒、防爆、防水、耐腐蚀、寿命长、安全、耐过载、耐高温、成本低等特点，特别是表面加无卤护套，更好的发挥矿物绝缘电缆的性能。且传统的矿物绝缘电缆向柔性矿物绝缘电缆方向发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种高耐火柔性矿物质绝缘双护套电缆，该电缆具有双护套，导体截面大，双护套的结构能有效延长电缆的使用寿命，且具有良好的机械性能，成本低廉。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆，包括缆芯、绝缘层、绝缘保护层、绕包带、加强层、固定架以及护套，绝缘层包覆在缆芯外，绝缘保护层包覆在绝缘层外，其中：

缆芯由若干层的绞合铜导体组成，绞合铜导体内部还挤包有两根铜丝引流线；

绕包带包括第一绕包带、第二绕包带及第三绕包带，第一绕包带设置于绝缘层与绝缘保护层之间，第二绕包带设置于绝缘保护层外，加强层包覆在所述第二绕包层外，第三绕包带设置于加强层外；

第三绕包带外设置固定架，固定架的横截面为三角形结构，固定架外设置护套，固定架与护套之间设置填充物，护套包括内护套和外护套，内护套设置于固定架外，外护套通过润滑层包裹于内护套外，外护套上还套设有数个阻燃带，阻燃带宽8-15cm，厚0.5-1.5mm。

本发明进一步限定的技术方案是：

进一步的，前述高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆中，缆芯的数目为至少四个。

前述高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆中，内护套为铜护套，第一绕包带为玻璃纤维带，第二绕包带为陶瓷化高聚物复合带，第三绕包带为云母带。

前述高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆中，润滑层为滑石粉薄膜，加强层为纤维丝编织层，填充物为玻璃纤维制成，绝缘层为氧化镁及矿物质混合物制成。

前述高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆中，阻燃带按质量份数计包括以下组分：

甲基乙烯基硅橡胶：15-30份，聚苯醚树脂：10-16份，云母：1-5份，甲基苯基二乙氧基硅烷：7-10份，改性氢氧化镁：5-8份，硼酸锌：3-6份，六甲基环三硅氮烷：2-5份，玻璃鳞片：1-3份，三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯：3-5份，改性蛭石粉末：1-3份，硅油：4-7份，填料：0.5-1份；

填料按质量百分比包含以下成分：La：30-33%，Y：13-15%，Sc：16-18%，Gd：9-11%，Sm：8-10%，Pr：18-20%，以上各组分之和为100%，其中：

改性氢氧化镁具体制作如下：将硅烷偶联剂加入去离子水中，搅拌10-15min使其充分水解，在超声分散仪中超声10-15min再装入喷壶中，将氢氧化镁粉末加入高速混合机中，用喷壶将水解的溶液喷在氢氧化镁粉末表面，再高速混合15-20min，取出烘干即可得到改性氢氧化镁。

前述高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆中，外护套按质量份数计包括以下组分：

聚氯乙烯树脂：15-25份，丙烯酸树脂：10-20份，溴碳聚氨酯树脂：10-18份，苯乙烯系弹性体：10-25份，阻燃剂：6-9份，增塑剂：5-8份，HCl吸收剂：1-2份，抗氧剂：2-4份；

苯乙烯系弹性体为丁二烯-苯乙烯共聚物SBS；阻燃剂为氯化石蜡和氢氧化铝的混合物，按质量比计氯化石蜡：氢氧化铝=2:1；增塑剂为聚壬二酸酐；抗氧剂为二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯。

前述高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆中，该双护套电缆的制备工艺具体如下：

由若干层的绞合铜导体绞合成缆芯，在绞合时向绞合铜导体内部挤包有两根铜丝引流线，然后采用氧化镁及矿物质混合物作为绝缘层挤包在缆芯外，将第一绕包层绕包在绝缘层外，然后在第一绕包层外包覆绝缘保护层，在绝缘保护层外包覆绝第二绕包层，在第二绕包层外包覆加强层，在加强层外绕包第三绕包层；

加强层外设置固定架，所述固定架外纵包铜护套作为内护套，然后向内护套与固定架之间的空隙填充填充物，在内护套外通过润滑层包覆有外护套，在外护套上还套设有数个阻燃带，即可得到高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆。

本发明的有益效果是：

本发明中加强层外还设有固定架，固定架为三角形结构更为稳固，固定架用于固定缆芯，使其在电缆运输时不会由于相互之间的摩擦而受损，延长了电缆的使用寿命。

本发明的外护套上设有阻燃带，保证单根电缆着火时只燃烧一段而不会扩展，防止由于局部电缆着火引起全面着火，且该阻燃带的组分中添加了改性蛭石粉末，改性蛭石粉末提高了材料的拉伸强度并且使得断裂伸长率有所改善，也增强了阻燃剂与基体材料的粘结能力，提高两者的相容性，从而提高了其最终的力学性能。

本发明中采用三个绕包带，每个绕包带的材料不铜，是为了保证该电缆的防火阻燃性、耐腐蚀，柔性等机械性能，没有采用一致材料的绕包带，而是三种不不同的材料有利于提高电缆各方面的性能，延长其使用寿命，降低成本。

国内使用较多的防火涂料仍是通过添加大量小分子阻燃剂来达到阻燃的目的，由于大量小分子阻燃剂的添加，降低了材料的耐水性能，且不能保证材料的长期高效阻燃；而本发明的溴碳聚氨酯树脂是一种阻燃高分子材料，其用作耐火材料的基体树脂解决了耐火材料基体树脂的易燃问题，同时溴碳聚氨酯树脂作为有机高分子材料也解决了耐火材料中因大量添加阻燃剂致使耐火材料耐水、耐候性能不佳、阻燃时效短的缺陷的问题，达到了长期高效的阻燃目的，溴碳聚氨酯树脂具有较高的强度、弹性及断裂伸长率，加入到外护套的组分中能获得高强度、高模量、高耐磨、耐撕裂的材料，增强了其耐火的性能，延长了使用寿命，保证了安全性。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图中：1-缆芯，2-绝缘层，3-绝缘保护层，4-加强层，5-固定架，6-引流线，7-第一绕包带，8-第二绕包带，9-第三绕包带，10-内护套，11-外护套，12-阻燃带。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供的一种高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆，结构如图1所示，包括缆芯1、绝缘层2、绝缘保护层3、绕包带、加强层4、固定架5以及护套，绝缘层2包覆在缆芯1外，绝缘层2为氧化镁及矿物质混合物制成，绝缘保护层3包覆在绝缘层2外，其中：

缆芯1由若干层的绞合铜导体组成，缆芯1的数目为四个，绞合铜导体内部还挤包有两根铜丝引流线6；

绕包带包括第一绕包带7、第二绕包带8及第三绕包带9，第一绕包带7为玻璃纤维带，第二绕包带8为陶瓷化高聚物复合带，第三绕包带9为云母带，第一绕包带7设置于绝缘层2与绝缘保护层3之间，第二绕包带8设置于绝缘保护层3外，加强层包4覆在第二绕包层8外，第三绕包带9设置于加强层4外，加强层4为纤维丝编织层；

第三绕包带9外设置固定架5，固定架5的横截面为三角形结构，固定架5外设置护套，固定架5与护套之间设置玻璃纤维制成的填充物，护套包括内护套10和外护套11，内护套10为铜护套，内护套10设置于固定架5外，外护套11通过润滑层包裹于内护套10外，润滑层为滑石粉薄膜，外护套11上还套设有数个阻燃带12，所述阻燃带12宽8-15cm，厚0.5-1.5mm。

该双护套电缆的制备工艺具体如下：

由若干层的绞合铜导体绞合成缆芯，在绞合时向绞合铜导体内部挤包有两根铜丝引流线，然后采用氧化镁及矿物质混合物作为绝缘层挤包在缆芯外，将第一绕包层绕包在绝缘层外，然后在第一绕包层外包覆绝缘保护层，在绝缘保护层外包覆绝第二绕包层，在第二绕包层外包覆加强层，在加强层外绕包第三绕包层；

加强层外设置固定架，所述固定架外纵包铜护套作为内护套，然后向内护套与固定架之间的空隙填充填充物，在内护套外通过润滑层包覆有外护套，在外护套上还套设有数个阻燃带，即可得到高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆。

实施例2

本实施例提供上述实施例1中高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆中阻燃带及外护套的具体组分，具体为：

阻燃带按质量份数计包括以下组分：

甲基乙烯基硅橡胶：21份，聚苯醚树脂：13份，溴碳聚氨酯树脂：18份，云母：3份，甲基苯基二乙氧基硅烷：8份，改性氢氧化镁：6份，硼酸锌：4份，六甲基环三硅氮烷：3份，玻璃鳞片：2份，三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯：4份，改性蛭石粉末：2份，硅油：5份，填料：0.8份；

填料按质量百分比包含以下成分：La：30-33%，Y：13-15%，Sc：16-18%，Gd：9-11%，Sm：8-10%，Pr：18-20%，以上各组分之和为100%，其中：

改性氢氧化镁具体制作如下：将硅烷偶联剂加入去离子水中，搅拌12min使其充分水解，在超声分散仪中超声13min再装入喷壶中，将氢氧化镁粉末加入高速混合机中，用喷壶将水解的溶液喷在氢氧化镁粉末表面，再高速混合18min，取出烘干即可得到改性氢氧化镁。

外护套按质量份数计包括以下组分：

聚氯乙烯树脂：20份，丙烯酸树脂：15份，苯乙烯系弹性体：19份，阻燃剂：7份，增塑剂：7份，HCl吸收剂：1份，抗氧剂：3份；

苯乙烯系弹性体为丁二烯-苯乙烯共聚物SBS；阻燃剂为氯化石蜡和氢氧化铝的混合物，按质量比计氯化石蜡：氢氧化铝=2:1；增塑剂为聚壬二酸酐；抗氧剂为二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯。

实施例3

本实施例提供上述实施例1中高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆中阻燃带及外护套的具体组分，具体为：

阻燃带按质量份数计包括以下组分：

甲基乙烯基硅橡胶：30份，聚苯醚树脂：16份，溴碳聚氨酯树脂：10份，云母：5份，甲基苯基二乙氧基硅烷：10份，改性氢氧化镁：8份，硼酸锌：6份，六甲基环三硅氮烷：5份，玻璃鳞片：3份，三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯：5份，改性蛭石粉末：3份，硅油：7份，填料：1份；

填料按质量百分比包含以下成分：La：30-33%，Y：13-15%，Sc：16-18%，Gd：9-11%，Sm：8-10%，Pr：18-20%，以上各组分之和为100%，其中：

改性氢氧化镁具体制作如下：将硅烷偶联剂加入去离子水中，搅拌15min使其充分水解，在超声分散仪中超声15min再装入喷壶中，将氢氧化镁粉末加入高速混合机中，用喷壶将水解的溶液喷在氢氧化镁粉末表面，再高速混合20min，取出烘干即可得到改性氢氧化镁。

外护套按质量份数计包括以下组分：

聚氯乙烯树脂：25份，丙烯酸树脂：20份，苯乙烯系弹性体：25份，阻燃剂：9份，增塑剂：8份，HCl吸收剂：2份，抗氧剂：4份；

苯乙烯系弹性体为丁二烯-苯乙烯共聚物SBS；阻燃剂为氯化石蜡和氢氧化铝的混合物，按质量比计氯化石蜡：氢氧化铝=2:1；增塑剂为聚壬二酸酐；抗氧剂为二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯。

实施例4

本实施例提供上述实施例1中高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆中阻燃带及外护套的具体组分，具体为：

阻燃带按质量份数计包括以下组分：

甲基乙烯基硅橡胶：15份，聚苯醚树脂：10份，溴碳聚氨酯树脂：15份，云母：1份，甲基苯基二乙氧基硅烷：7份，改性氢氧化镁：5份，硼酸锌：3份，六甲基环三硅氮烷：2份，玻璃鳞片：1份，三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯：3份，改性蛭石粉末：1份，硅油：4份，填料：0.5份；

填料按质量百分比包含以下成分：La：30-33%，Y：13-15%，Sc：16-18%，Gd：9-11%，Sm：8-10%，Pr：18-20%，以上各组分之和为100%，其中：

改性氢氧化镁具体制作如下：将硅烷偶联剂加入去离子水中，搅拌10min使其充分水解，在超声分散仪中超声10min再装入喷壶中，将氢氧化镁粉末加入高速混合机中，用喷壶将水解的溶液喷在氢氧化镁粉末表面，再高速混合15min，取出烘干即可得到改性氢氧化镁。

外护套按质量份数计包括以下组分：

聚氯乙烯树脂：15份，丙烯酸树脂：10份，苯乙烯系弹性体：10份，阻燃剂：6份，增塑剂：5份，HCl吸收剂：1份，抗氧剂：2份；

苯乙烯系弹性体为丁二烯-苯乙烯共聚物SBS；阻燃剂为氯化石蜡和氢氧化铝的混合物，按质量比计氯化石蜡：氢氧化铝=2:1；增塑剂为聚壬二酸酐；抗氧剂为二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆，其特征在于：包括缆芯（1）、绝缘层（2）、绝缘保护层（3）、绕包带、加强层（4）、固定架（5）以及护套，所述绝缘层（2）包覆在所述缆芯（1）外，所述绝缘保护层（3）包覆在绝缘层（2）外，其中：

所述缆芯（1）由若干层的绞合铜导体组成，绞合铜导体内部还挤包有两根铜丝引流线（6）；

所述绕包带包括第一绕包带（7）、第二绕包带（8）及第三绕包带（9），所述第一绕包带（7）设置于绝缘层（2）与绝缘保护层（3）之间，所述第二绕包带（8）设置于绝缘保护层（3）外，所述加强层包（4）覆在所述第二绕包层（8）外，所述第三绕包带（9）设置于加强层（4）外；

所述第三绕包带（9）外设置所述固定架（5），所述固定架（5）的横截面为三角形结构，所述固定架（5）外设置所述护套，所述固定架（5）与护套之间设置填充物，所述护套包括内护套（10）和外护套（11），所述内护套（10）设置于固定架（5）外，所述外护套（11）通过润滑层包裹于所述内护套（10）外，所述外护套（11）上还套设有数个阻燃带（12），所述阻燃带（12）宽8-15cm，厚0.5-1.5mm。

2.根据权利要求1所述的高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆，其特征在于：所述缆芯（1）的数目为至少四个。

3.根据权利要求1所述的高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆，其特征在于：所述内护套（10）为铜护套，所述第一绕包带（7）为玻璃纤维带，所述第二绕包带（8）为陶瓷化高聚物复合带，所述第三绕包带（9）为云母带。

4.根据权利要求1所述的高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆，其特征在于：所述的润滑层为滑石粉薄膜，所述的加强层（4）为纤维丝编织层，所述的填充物为玻璃纤维制成，所述的绝缘层（2）为氧化镁及矿物质混合物制成。

5.根据权利要求1所述的高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆，其特征在于：所述阻燃带（12）按质量份数计包括以下组分：

甲基乙烯基硅橡胶：15-30份，聚苯醚树脂：10-16份，云母：1-5份，甲基苯基二乙氧基硅烷：7-10份，改性氢氧化镁：5-8份，硼酸锌：3-6份，六甲基环三硅氮烷：2-5份，玻璃鳞片：1-3份，三（2,4-二叔丁基苯基）亚磷酸酯：3-5份，改性蛭石粉末：1-3份，硅油：4-7份，填料：0.5-1份；

所述的填料按质量百分比包含以下成分：La：30-33%，Y：13-15%，Sc：16-18%，Gd：9-11%，Sm：8-10%，Pr：18-20%，以上各组分之和为100%，其中：

所述改性氢氧化镁具体制作如下：将硅烷偶联剂加入去离子水中，搅拌10-15min使其充分水解，在超声分散仪中超声10-15min再装入喷壶中，将氢氧化镁粉末加入高速混合机中，用喷壶将水解的溶液喷在氢氧化镁粉末表面，再高速混合15-20min，取出烘干即可得到改性氢氧化镁。

6.根据权利要求1所述的高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆，其特征在于：所述外护套按质量份数计包括以下组分：

聚氯乙烯树脂：15-25份，丙烯酸树脂：10-20份，溴碳聚氨酯树脂：10-18份，苯乙烯系弹性体：10-25份，阻燃剂：6-9份，增塑剂：5-8份，HCl吸收剂：1-2份，抗氧剂：2-4份；

所述的苯乙烯系弹性体为丁二烯-苯乙烯共聚物SBS；所述的阻燃剂为氯化石蜡和氢氧化铝的混合物，按质量比计氯化石蜡：氢氧化铝=2:1；所述的增塑剂为聚壬二酸酐；所述的抗氧剂为二亚磷酸季戊四醇二硬脂醇酯。

7.根据权利要求1所述的高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆，其特征在于：该双护套电缆的制备工艺具体如下：

由若干层的绞合铜导体绞合成缆芯，在绞合时向绞合铜导体内部挤包有两根铜丝引流线，然后采用氧化镁及矿物质混合物作为绝缘层挤包在缆芯外，将第一绕包层绕包在绝缘层外，然后在第一绕包层外包覆绝缘保护层，在绝缘保护层外包覆绝第二绕包层，在第二绕包层外包覆加强层，在加强层外绕包第三绕包层；

加强层外设置固定架，所述固定架外纵包铜护套作为内护套，然后向内护套与固定架之间的空隙填充填充物，在内护套外通过润滑层包覆有外护套，在外护套上还套设有数个阻燃带，即可得到高耐火柔性矿物绝缘双护套电缆。