CN108346488A - 一种阻燃复合无护套电力电缆 - Google Patents

一种阻燃复合无护套电力电缆 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阻燃复合无护套电力电缆,包括缆芯,所述的缆芯由三根绝缘线芯和一根光纤单元组合而成;在缆芯的空隙处填充岩棉,在缆芯外挤包纳米环保防火矿物绝缘层,在纳米环保防火矿物绝缘层外设有可剥离的半导电绝缘屏蔽层,在可剥离的半导电绝缘屏蔽层外设有第二耐火层,在耐火层外设有复合电缆管。本发明良好的阻燃耐火性能、机械性能、抗压能力、标示作用,能够在更为恶劣的环境中使用。

Description

一种阻燃复合无护套电力电缆
[0001]
技术领域
[0002] 本发明涉及电线电缆领域,具体涉及一种阻燃复合无护套电力电缆。
背景技术
[0003] 随着科技的进步和社会的发展,众多集团化企业、高层建筑、公共娱乐场所、地铁 及地下街道等不断涌现,其用电量与日俱增,各类电缆的品种及用量也相应增加。然而普通 电缆不能同时承受机械外力和进行有效防水,在许多重要场合中,一旦电缆受到损伤或进 水就导致供电、通信等系统无法运行甚至发生事故时,给正常的社会生活带来不便。
[0004] 为了防止受到机械损伤,电力电缆在外层铠装保护层,形成铠装电缆。电缆加上铠 装层的目的除了增强抗拉强度、抗压强度等机械保护延长使用寿命外,更主要的是通过屏 蔽保护提高电缆抗干扰性能,还有可以防砸、压、挤破电缆外皮后损伤线芯导致短路。铠装 电缆主要用于化工、冶金、机械制造、发电和科学试验等的温度测量、信号传输及特殊加热, 现有铠装电缆的不足在于:铠装保护层抗拉强度较低,承受的外力不够大;铠装保护层屏 蔽效果差,不能用于电磁干扰严重的场合;另外,缆芯是采用多根绝缘线芯绞合而成,而每 个绝缘线芯都是导体外挤包绝缘层,这样的挤包效果不好,在挤包时容易开裂,并且浪费材 料。
[0005] 为了从无情的火场中挽救更多的生命、财产和信息,防火电缆的应用成为重中之 重,而目前市场上的防火电缆按结构特性可以分为刚性和柔性两种。由于刚性矿物绝缘电 缆刚性矿物绝缘电缆(Mineral Insulated Cable)简称MI电缆在可靠性、生产及敷设方面 的缺陷,在欧美发达国家中逐渐退市,柔性矿物绝缘防火电缆成为防火领域的主流电缆产 品。一般电缆金属套采用铜套,工艺较为复杂,效率低,且成本较高,隔离层经常采用受热温 度较低的材质,无法形成隔离,使得绝缘材质受热被破会,经常导致电缆短路等现象。
[0006] 随着我国超高压和高压电力电缆敷设量的大量增加,电力电缆的运行安全和质量 监控越来越重要,需要利用分布式光纤测量系统(DTS)进行温度、传输负荷实时监控,对超 高压和高压电力电缆实现内置或外置特种测温光缆成为光纤复合高压电缆,即所谓的“智 能电缆”。同时,电力公司已将“三网融合”纳入智能电网的试点建设,国家电网在全国力推 电力光纤入户,要求实现电网末端电力和通信“一体化”的电力光纤到户的光电复合电缆。
[0007] 随着通讯电缆和电力电缆的飞速发展,电缆在我们的日常生活中的应用更加广 泛,作用也愈加重要,而对于电缆的保护要求也越来越高,必须要求电缆管具有一定的强度 和抗压能力,现有技术中的电缆管主要是由纤维水泥管制作而成,但这种电缆管重量较重, 柔性差,非常不方便使用;电缆在长时间使用过程中会发生老化,容易引起火灾,普通的电 缆管没有防火功能,严重影响管路的安全性;且在长时间使用过程中,电缆保护管之间的连 接处会有一些小的缝隙,地下水会进入管内,造成一定的安全隐患;且在电力系统的管线上 未做一定的标识,在以后的维修中不具备警示作用,存在一定的安全隐患,因此予以改进。
发明内容
[0008] 为了克服现有技术中存在的不足,提供一种阻燃复合无护套电力电缆。
[0009] 为实现上述目的,本发明提供一种阻燃复合无护套电力电缆,包括缆芯,所述的缆 芯由三根绝缘线芯和一根光纤单元组合而成;在缆芯的空隙处填充岩棉,在缆芯外挤包纳 米环保防火矿物绝缘层,在纳米环保防火矿物绝缘层外设有可剥离的半导电绝缘屏蔽层, 在可剥离的半导电绝缘屏蔽层外设有第二耐火层,在耐火层外设有复合电缆管。
[0010] 优选地,所述的绝缘线芯由中心的紧压铜导体,在铜导体外依次挤包聚乙烯绝缘 层以及可剥离的半导电绝缘屏蔽层构成。
[0011] 优选地,所述的第一耐火层与第二耐火层结构相同,均由聚合物及阻燃物按重量 比为100 :30-160混合得到,所述的阻燃物由重量比为0.1-1:1的无机化合物和烃类化合 物混合制备得到。
[0012] 优选地,所述的光纤单元由光纤以及套在光纤外的波纹管构成。
[0013] 优选地,所述的复合电缆管,包括纤维水泥管;所述纤维水泥管的内侧设置有吸湿 层;所述纤维水泥管的内部设有若干沿周向均匀布置的加强钢筋;所述纤维水泥管的管壁 内设有连接箍,所述连接箍与加强钢筋为一体结构;所述纤维水泥管的外表面由内而外设 置有阻燃层及涂覆层。
[0014] 与现有技术相比,本发明的有益效果在于: 1、 本发明设有光纤单元,可以对电力电缆进行温度、传输负荷实时监控,能够用于“三 网融合”;丝线束包围直拖的光纤,光纤不会被拉断,丝线束对光纤也进行了有效保护,在加 工、敷设时不会被挤压,特别是当电缆运行时,势必要发热和膨胀,可以保证有空间容纳光 纤,弹性材质又对膨胀的内部提供了缓冲的空间,保证了光纤不会被损伤,能够正常运行; 2、 矿物绝缘层采用纳米环保防火矿物绝缘料构成,在额定电压下能超负荷2.5倍且照 常起到绝缘作用;长期工作温度范围是:_40摄氏度到1200摄氏度,照常绝缘;在800—1200 摄氏度明火的烧蚀下,1.5小时内不短路,不引发电火,更不会助燃;在明火烧蚀过程中,不 仅难燃无焰,而且不再放出窒息有毒气体,具有低烟、无毒、无卤、阻燃的特性;在承受机械 外力时,抗电磁干扰;成本低、性能指标好;适合用于各种电线电缆的绝缘层; 3、 采用第一耐火层和第二耐火层,使得电缆具有良好的阻燃耐火性能,机械性能,加工 性能、安全性能以及成本低; 4、 采用电缆管结构,结构简单,通过加强钢筋的设置,能够有效地增加纤维水泥管的机 械强度,使抗压能力得到了提高;且通过连接箍与加强钢筋连接为一体,将所有的加强钢筋 连接为一体,充当一个支撑框架,使该复合电缆管的机械强度和抗压能力得到了更进一步 的提高;吸湿层能吸收管内空气中的水分或渗水,为电缆提供稳定的工作环境;阻燃层的设 置,增强了电缆管的阻燃性能,适合在更为恶劣的环境中使用;通过涂覆层,对电力系统的 管线颜色标识作用,且在管线维修过程中起到一定警示作用。
[0015] 5、该电缆具有良好的阻燃耐火性能、机械性能、抗压能力、标示作用,能够在更为 恶劣的环境中使用。
附图说明
[0016]图1为本发明的结构示意图; 图2为复合电缆管的结构示意图。
具体实施方式
[0017] 下面结合附图和具体实施例,进一步阐明本发明,应理解这些实施例仅用于说明 本发明而不用于限制本发明的范围,在阅读了本发明之后,本领域技术人员对本发明的各 种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
[0018] 如图1所示,本发明提供一种阻燃复合无护套电力电缆,包括缆芯,所述的缆芯由 三根绝缘线芯和一根光纤单元组合而成;所述的绝缘线芯由中心的紧压铜导体丨,在铜导体 外依次挤包聚乙烯绝缘层2以及第一耐火层3构成;所述的光纤单元由光纤4以及套在光纤 外的波纹管5构成;在缆芯的空隙处填充岩棉6,在缆芯外挤包纳米环保防火矿物绝缘层7, 在纳米环保防火矿物绝缘层外设有可剥离的半导电绝缘屏蔽层8,在可剥离的半导电绝缘 屏蔽层外设有第二耐火层9,在耐火层外设有复合电缆管10。
[0019]如图2所示,复合电缆管,包括纤维水泥管11,纤维水泥管11的内侧设置有吸湿层 12,吸湿层12的厚度为3-6mm,吸湿层12能吸收管内空气中的水分或渗水,为电缆提供稳定 的工作环境;纤维水泥管的内部设有若千沿周向均匀布置的加强钢筋13,加强钢筋数量为 五根,通过加强钢筋的设置,能够有效地增加纤维水泥管的机械强度,使得抗压能力得到了 提高;纤维水泥管的管壁内设有连接箍14,连接箍14与加强钢筋13为一体结构,将所有的加 强钢筋13连接为一体,充当一个支撑框架,使该复合电缆管的机械强度和抗压能力得到了 更进一步的提高;纤维水泥管的外表面由内而外设置有阻燃层15及涂覆层ie;阻燃层为硅 酸铝保温棉层,增强了复合电缆管的阻燃性能,适合在更为恶劣的环境中使用;涂覆层的厚 度为0.15-0.30mm,通过涂覆层,对电力系统的管线颜色进行标识作用,且在管线维修过程 中起到一定警示作用。
[0020] 所述的第一耐火层与第二耐火层结构相同,均由聚合物及阻燃物按重量比为100: 30-160混合得到,所述的阻燃物由重量比为0.1-1:1的无机化合物和烃类化合物混合制 备得到。
[0021] 以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来 说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干变型和改进,这些也应视为属于本发明 的保护范围。

Claims (5)

1.一种阻燃复合无护套电力电缆,包括缆芯,其特征在于:所述的缆芯由三根绝缘线芯 和一根光纤单元组合而成;在缆芯的空隙处填充岩棉,在缆芯外挤包纳米环保防火矿物绝 缘层,在纳米环保防火矿物绝缘层外设有可剥离的半导电绝缘屏蔽层,在可剥离的半导电 绝缘屏蔽层外设有第二耐火层,在耐火层外设有复合电缆管。
2. 根据权利要求1所述的阻燃复合无护套电力电缆,其特征在于:所述的绝缘线芯由中 心的紧压铜导体,在铜导体外依次挤包聚乙烯绝缘层以及第一耐火层构成。
3. 根据权利要求2所述的阻燃复合无护套电力电缆,其特征在于:所述的第一耐火层 与第二耐火层结构相同,均由聚合物及阻燃物按重量比为1〇〇:3〇-16〇混合得到,所述的阻 燃物由重量比为〇• 1_1:1的无机化合物和烃类化合物混合制备得到。
4. 根据权利要求1所述的阻燃复合无护套电力电缆,其特征在于:所述的光纤单元由光 纤以及套在光纤外的波纹管构成。
5. 根据权利要求1所述的阻燃复合无护套电力电缆,其特征在于:所述的复合电缆管, 包括纤维水泥管;所述纤维水泥管的内侧设置有吸湿层;所述纤维水泥管的内部设有若干 沿周向均匀布置的加强钢筋;所述纤维水泥管的管壁内设有连接箍,所述连接箍与加强钢 筋为一体结构;所述纤维水泥管的外表面由内而外设置有阻燃层及涂覆层。
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