CN107403663A - 高铁稀土铝合金防火报警电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电线电缆技术领域，特别是铝合金电缆，具体地是一种高铁稀土铝合金防火报警电缆。高铁稀土铝合金防火报警电缆包括至少两根高铁稀土铝合金导体、绝缘保护层、外护层、阻水层、防火层、填充层、报警层和温度监测模块，每根高铁稀土铝合金导体的外表面设置有绝缘保护层，绝缘保护层包括环氧树脂层和分散在环氧树脂层中的氧化钨纳米颗粒，温度监测模块用于实时监测至少一根高铁稀土铝合金导体的温度。本发明能够实现更好的防火效果，以及实时监测电缆的核心温度并能够及时发出警报，实现电缆的安全使用；还能够更好地吸收红外辐射，达到更好的吸热和隔热效果；并且达到了环保电缆的要求，满足了轻量化的需求，极大地降低电缆制造成本。

Description

高铁稀土铝合金防火报警电缆
技术领域：
本发明涉及电线电缆技术领域，特别是铝合金电缆，具体地是一种高铁稀土铝合金防火报警电缆。
背景技术：
在电力传输和信息传输领域，电缆是重要的传输介质，比较常用的有铜电缆、铝电缆和铝合金电缆。众所周知，铜电缆在电气、机械、耐久等性能方面具有诸多优越性，但铜的价格比铝高很多，长期以来铜的价格均是铝的3倍以上；同时基于“贫铜富铝”的资源现状和电气化、信息化以及网络化的发展对电缆需求量的大幅增加，铝电缆和铝合金电缆越来越多地取代了铜电缆。由于普通铝电缆的机械性能和抗腐蚀性能较差，铝合金电缆就逐渐占据了主要位置，并且早在40年前国外率先开发出了AA8000系列电工级铝合金作为导体材料，美国《国家电气规范》NEC2008版310.14规定：8AWG、10AWG、12AWG截面的实心导体应有AA8000系列电工级铝合金材料制造；绞合型导体从8AWG到1000Kcmil也应由AA8000系列电工级铝合金导体材料制造。
随着技术的进步，现有技术中研发出了高铁稀土铝合金电缆，例如CN200910116635.7公开了一种高延伸率铝合金材料及其制备方法，铝合金材料含有重量百分比为0.30-1.20％的铁，0.03-0.10％的硅，0.01-0.30％的稀土元素，其余为铝以及不可避免的杂质；所述的稀土元素包括铈和镧；其中铁的含量能提高铝合金的强度，同时还提高了铝合金的抗蠕变性和热稳定性，而且铁还能使铝合金的韧性增强，而稀土元素能够将铁、尤其是硅对铝合金导电率的影响减小至非常低的水平，同时稀土元素的加入还改善了铝合金材料中晶体的组织结构，提高了铝合金的工艺性能，有利于铝合金的加工处理；又例如CN201320705869.7公开了一种稀土高铁铝合金电缆，其线芯由稀土高铁铝合金导体外绕包陶瓷化高分子复合耐火硅橡胶组成，若干根线芯组成的缆芯外包裹耐火云母带，耐火云母带外包裹外护套，外护套由低烟无卤型的聚烯烃电缆料组成；再例如CN201620949253.8公开了一种高铁稀土铝合金电缆，包括三根高铁稀土铝合金导体，三根高铁稀土铝合金导体外均包裹有耐火云母层，耐火云母层外包裹有发泡层，发泡层外包裹有绝缘层，包裹绝缘层后的三根高铁稀土铝合金导体成品字形分布在填充层内共同构成缆芯，填充层内设有截面为Y字形钢条，且Y字形钢条将三根导体分别隔离；所述缆芯外依次包裹有CPP紧扎带层、隔氧层、隔热层、钢带层、非磁性带刺的钢丝防鼠层和外护层。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的高铁稀土铝合金电缆在防火和报警方面仍然存在不能满足各种需求的缺点，提供一种高铁稀土铝合金防火报警电缆。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：高铁稀土铝合金防火报警电缆，其特征在于：包括至少两根高铁稀土铝合金导体、绝缘保护层、外护层、阻水层、防火层、填充层、报警层和温度监测模块，外护层、阻水层、防火层、填充层和报警层从外向内依次设置，至少两根高铁稀土铝合金导体固定在填充层中，每根高铁稀土铝合金导体的外表面设置有绝缘保护层，所述绝缘保护层包括环氧树脂层和分散在环氧树脂层中的氧化钨纳米颗粒，温度监测模块设置在报警层中，温度监测模块用于实时监测至少一根高铁稀土铝合金导体的温度。
其中，所述高铁稀土铝合金导体按重量百分比计含有0.81％的铁，0.36％的镧，0.73％的铈，0.44％的铽，0.29％的杂质，其余为铝。
其中，所述氧化钨纳米颗粒的平均粒径小于或等于100纳米。
其中，所述外护层的材料为低烟无卤阻燃聚氯乙烯。
其中，所述阻水层为聚丙烯薄膜层。
其中，所述防火层的材料为陶瓷化硅橡胶。
其中，所述报警层的硬度小于填充层的硬度。
其中，温度监测模块包括温度传感器和无线收发模块。
本发明由于采取了上述技术方案，其具有如下有益效果：
本发明所述的高铁稀土铝合金防火报警电缆，能够实现更好的防火效果，以及实时监测电缆的核心温度并能够及时发出警报，实现电缆的安全使用；还能够更好地吸收红外辐射，达到更好的吸热和隔热效果；并且达到了环保电缆的要求，满足了轻量化的需求，进一步极大地降低电缆制造成本。
附图说明：
图1为本发明所述的高铁稀土铝合金防火报警电缆的结构示意图；
图2为本发明所述的高铁稀土铝合金导体和绝缘保护层的放大示意图。
具体实施方式：
以下结合附图对本发明的内容作进一步说明。
如图1和图2所示，本发明所述的高铁稀土铝合金防火报警电缆，其特征在于：包括至少两根高铁稀土铝合金导体1、绝缘保护层2、外护层3、阻水层4、防火层5、填充层6、报警层7和温度监测模块8，外护层3、阻水层4、防火层5、填充层6和报警层7从外向内依次设置，至少两根高铁稀土铝合金导体1固定在填充层6中，每根高铁稀土铝合金导体1的外表面设置有绝缘保护层2，所述绝缘保护层2包括环氧树脂层21和分散在环氧树脂层21中的氧化钨纳米颗粒22，温度监测模块8设置在报警层7中，温度监测模块8用于实时监测至少一根高铁稀土铝合金导体1的温度；这样以来，能够实现更好的防火效果，以及实时监测电缆的核心温度并能够及时发出警报，实现电缆的安全使用。图1中示出了本发明包括三根高铁稀土铝合金导体1，但可以理解的是，根据实际需要，高铁稀土铝合金导体1也可以设置为两根或四根甚至更多根。
优选地，本发明所述的高铁稀土铝合金导体1按重量百分比计含有0.81％的铁(Fe)，0.36％的镧(La)，0.73％的铈(Ce)，0.44％的铽(Tb)，0.29％的杂质，其余为铝；通过添加适量的铁和稀土元素镧、铈、铽，使得高铁稀土铝合金导体1具有优异的拉伸性能、抗蠕变性能和柔韧性，并能显著提高铝合金的载流量，提高铝合金长期运行的热稳定性。
其中，所述氧化钨纳米颗粒22的平均粒径小于或等于100纳米，从而能够更好地吸收红外辐射，达到更好的吸热和隔热效果。
在本发明中，所述外护层3的材料为低烟无卤阻燃聚氯乙烯(PVC)，其具有阻燃性能优越，燃烧时烟度甚少，并且具有抗张强度大于1.2Kgf/mm2、良好的耐候性(-30℃～105℃)、良好的柔软度(硬度为80～90)、非移性、燃烧时不会产生有毒黑烟、较高的体积电阻率、良好的耐高压特性、良好的弹性和粘性等优点，从而达到环保电缆的要求。
其中，所述阻水层4为聚丙烯薄膜层，聚丙烯具有无毒、无味和密度小等优点，具有较高的耐热性，连续使用温度可达110-120℃，几乎不吸水，相对密度小，仅为0.89-0.91，从而能够减轻电缆的重量，使电缆满足轻量化的需求。
在本发明中，所述防火层5的材料为陶瓷化硅橡胶，陶瓷化硅橡胶材料是一种新型的高分子耐火材料，且具有极佳的防火、阻燃、低烟、无毒等特性，从而能够极大地降低电缆制造成本。
为了更好地设置温度监测模块8，优选所述报警层7的硬度小于填充层6的硬度，这样也可以更好地保持至少两根高铁稀土铝合金导体1。
其中，温度监测模块8用于实时监测至少一根高铁稀土铝合金导体1的温度，优选地其包括温度传感器和无线收发模块，通过温度传感器实时监测至少两根高铁稀土铝合金导体1的温度，无线收发模块能够将实时监测的温度传输给外部监控系统并接收外部监控系统发出的控制信号，外部监控系统根据监测结果对异常实时发出报警。

Claims (8)

1.高铁稀土铝合金防火报警电缆，其特征在于：包括至少两根高铁稀土铝合金导体、绝缘保护层、外护层、阻水层、防火层、填充层、报警层和温度监测模块，外护层、阻水层、防火层、填充层和报警层从外向内依次设置，至少两根高铁稀土铝合金导体固定在填充层中，每根高铁稀土铝合金导体的外表面设置有绝缘保护层，所述绝缘保护层包括环氧树脂层和分散在环氧树脂层中的氧化钨纳米颗粒，温度监测模块设置在报警层中，温度监测模块用于实时监测至少一根高铁稀土铝合金导体的温度。
2.根据权利要求1所述的高铁稀土铝合金防火报警电缆，其特征在于：所述高铁稀土铝合金导体按重量百分比计含有0.81％的铁，0.36％的镧，0.73％的铈，0.44％的铽，0.29％的杂质，其余为铝。
3.根据权利要求1所述的高铁稀土铝合金防火报警电缆，其特征在于：所述氧化钨纳米颗粒的平均粒径小于或等于100纳米。
4.根据权利要求1所述的高铁稀土铝合金防火报警电缆，其特征在于：所述外护层的材料为低烟无卤阻燃聚氯乙烯。
5.根据权利要求1所述的高铁稀土铝合金防火报警电缆，其特征在于：所述阻水层为聚丙烯薄膜层。
6.根据权利要求1所述的高铁稀土铝合金防火报警电缆，其特征在于：所述防火层的材料为陶瓷化硅橡胶。
7.根据权利要求1所述的高铁稀土铝合金防火报警电缆，其特征在于：所述报警层的硬度小于填充层的硬度。
8.根据权利要求1所述的高铁稀土铝合金防火报警电缆，其特征在于：温度监测模块包括温度传感器和无线收发模块。
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