CN109300586A - 本安型防火电缆及其制备方法和制备装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种本安型防火电缆及其制备方法和制备装置，其中本安型防火电缆包括由内至外依次包覆的绝缘线芯、防火层和外护层，所述绝缘线芯有数根并均包括导体和包裹在该导体外的绝缘层，所述绝缘线芯还包括涂敷在绝缘层表面的抗粘剂，所述绝缘线芯环绕成缆并绕包网格带，所述防火层以挤包的方式穿透网格带置于各绝缘线芯之间，在防火层外纵包有由退火铝焊接成的焊管，在该焊管涂覆有热熔胶，所述焊管与热熔胶拉拔制成的隔离防水层，所述外护层包覆在该隔离防水层外，在绝缘线芯合围的中心处填充有隔氧条。本发明由于整个电缆的间隙基本被填满以及全密闭金属护层的屏蔽，减少由于过电压导致的空气击穿，提高了电缆的抗过载和防爆性能。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种本安型防火电缆及其制备方法和制备装置。
背景技术
据统计，在火灾事故中由于电气故障造成的部分约占60％。随着人们对电线电缆问题引发火灾的危险性的认识不断加深，对电线电缆的防火阻燃等性能要求也在逐步提高。遇到发生火灾的情况下，消防电梯、消防泵等消防设备需在一定时间内保持正常运行，因此，承担这些设备输电作用的电线电缆就需要具备较高的防火耐热的性能。而无论是消防设备还是火灾现场的电线电缆，其在燃烧后如果产生大量有毒有害气体，则容易造成二次危害和污染。一般的耐火电缆主要是在导体上绕包云母带，由阻燃填充、阻燃包带以及阻燃护套组成，防火性能有限，满足不了对于防火防爆有更高要求的应用场合。
为解决上述问题，授权公告号为CN205177471U的中国专利，公开了一种本安型防火电缆，包括电缆内芯，电缆内芯包括一导体线芯，在导体线芯外以绕包方式设有一绝缘层，绝缘层外以纵包方式设有用于对绝缘层提供保护的金属内护层，内护层外以挤包方式设有一带突脊的隔离层，隔离层外以挤包方式设有一防火层，防火层外以挤包方式设有一外护层。
上述本安型防火电缆虽然改善了电线电缆燃烧产生有毒有害气体、防火防爆差的现象，但却不具备刚性矿物绝缘电缆的整体要求。而刚性矿物绝缘电缆在安装存在一定弊端，因而本发明涉及一种即保留刚性矿物绝缘电缆防爆、耐火性能又能满足普适性安装的本安电缆。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种耐火、防爆、使用寿命长、且易于终端安装的本安型防火电缆及其制备方法和制备装置。
本发明提供的这种本安型防火电缆，包括由内至外依次包覆的绝缘线芯、防火层和外护层，所述绝缘线芯有数根并均包括导体和包裹在该导体外的绝缘层，所述绝缘线芯还包括涂敷在绝缘层表面的抗粘剂，所述绝缘线芯环绕成缆并绕包网格带，所述防火层以挤包的方式穿透网格带置于各绝缘线芯之间，在防火层外纵包有由退火铝焊接成的焊管，在该焊管涂覆有热熔胶，所述焊管与热熔胶拉拔制成的隔离防水层，所述外护层包覆在该隔离防水层外，在绝缘线芯合围的中心处填充有隔氧条。
为使防水受压性能更好，所述绝缘层包括内外布置的第一绝缘层和第二绝缘层，所述第一绝缘层是由矿物合成云母带构成，所述第二绝缘层是由交联聚乙烯构成，所述抗粘剂涂敷在第二绝缘层表面。
所述交联聚乙烯的厚度为0.5mm～1.2mm。
所述抗粘剂包括滑石粉。
所述网格带为玻璃纤维网状带。
为降低设备成本，所述防火层包括挤压充填在各绝缘线芯之间的第一防火层，该第一防火层是由陶瓷化低烟无卤耐火聚烯烃构成。
为使隔温效果更有效的发挥，所述防火层还包括绕包在第一防火层外的第二防火层，该第二防火层是由高阻燃玻璃丝带组成。
所述外护层是由低烟无卤阻燃聚烯烃制成。
本发明还公开了一种本安型防火电缆的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备绝缘线芯：在导体外包裹绝缘层，在绝缘层挤出后随即在绝缘层表面涂抗粘剂，得到绝缘线芯；
S2、布置绝缘线芯：根据绝缘线芯环绕布置后合围的截面大小，选取不同直径的隔氧条，将各绝缘线芯环绕布置隔氧条外形成缆芯，其中各绝缘线芯与隔氧条之间、相邻绝缘线芯之间均相接布置，随后在缆芯外绕包网格带；
S3、挤包防火层：从网格带外以挤压充填的方式向各绝缘线芯之间挤包防火层；
S4、纵包隔离防水层：将退火后金属铝带纵包在防火层外并焊接成焊管，在该焊管上涂覆热熔胶，将经过热熔胶润滑后的焊管由拉拔模具拉拔成隔离防水层；
S5、布置外护层：在隔离防水层外包覆外护层。
本发明还公开了一种本安型防火电缆的制备装置，包括拉拔机构，该拉拔机构包括壳体及其分别固接在壳体两端的挡片和拉拔模具，在所述挡片上设有与拉拔模具的进模口相对布置的便于焊管穿过的凹槽，该凹槽的最底部不低于拉拔模具进模口最底部，在所述壳体里盛装有用于润滑并修复焊管的热熔胶。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、在绝缘线芯的绝缘层表面涂抗粘剂，利用其抗粘效果，避免同属于一个基材的绝缘层和防火层的粘连，利于电缆在制备过程中的快速剥离，施工方便。
2、绝缘线芯在成缆时利用网格带进行绕包，即可将缆芯扎紧利于圆整，也利于后续防火层采用挤压式填充，便于施工。
3、防火层采用挤压式挤出，可直接从网格状空隙处渗入使得网格带不用拆除即可实现填满绝缘线芯间隙，有效的提高了电缆结构的稳定性和耐火性能并节省了人力和时间成本；还可使绝缘层无需进行蒸煮即能自行发生交联反应从而减少了工序并提升了电缆的工作温度和载流量，并且交联聚乙烯的热延伸率可达到50％-80％之间。
4、隔离防水层采用对退火铝带纵包焊接成管后经过热熔胶润滑再拉拔成型，隔离防水层在拉拔时处于热熔胶的环境下，对焊接过程的缺陷处起到一个补充和修复作用，提高了整个电缆的完整性，具有优越的隔离、防火防水和阻燃的性能；可紧紧贴合在防火层外表面，使得隔离防水层与防火层的空隙在拉拔成型后刚好消除；还使得生产线速度相比传统的轧纹或者联锁铠装效率高出2-3倍，屏蔽性能达到100％；拉拔后的铝焊管抗拉强度和伸长率分别为89.5Mpa和20％，相比拉拔前的74.8Mpa和35％，相应变化率达到了20％和42％，提高了电缆的抗张强度和冲击韧性且无需进行再退火。
5、由于全铝隔离防水层在敷设过程容易划伤，利用最外层的耐机械刮擦可保护隔离防水层的正常工作。
6、在绝缘线芯中心填充隔氧条，可很好支撑起缆芯以利于圆整，同时由于隔氧料极高的氧指数可起到阻燃防火的作用。
本发明结构简单，经济效益高，由于整个电缆的间隙基本被填满以及全密闭金属护层的屏蔽，减少由于过电压导致的空气击穿，提高了电缆的抗过载和防爆性能，特别适用于需要较好的屏蔽干扰和抗击穿、防爆的敷设场合。
附图说明
图1为本发明中本安型防火电缆的结构示意图。
图2为本发明中本安型防火电缆制备装置的结构示意图。
图中示出的标记及所对应的构件名称为：
1、绝缘线芯；11、导体；12、绝缘层；13、抗粘剂；121、第一绝缘层；122、第二绝缘层；
2、防火层；21、第一防火层；22、第二防火层；
3、隔离防水层；31、焊管；32、热熔胶；
4、外护层；
5、隔氧条；
6、拉拔机构；61、壳体；62、挡片；63、拉拔模具；621、凹槽；631、进模口；
7、网格带。
具体实施方式
从图1可以看出，本发明这种本安型防火电缆，包括由内至外依次包覆的隔氧条5、绝缘线芯1、防火层2、隔离防水层3、外护层4和网格带7，其中，
绝缘线芯1有五根并均包括由内至外依次布置的导体11、绝缘层12和抗粘剂13，绝缘层12包括内外布置的第一绝缘层121和第二绝缘层122，第一绝缘层121是由矿物合成云母带构成并包覆在导体11外，第二绝缘层122是由交联聚乙烯构成，交联聚乙烯的厚度为0.5mm～1.2mm，采用双层复合绝缘的形式使得电缆整体耐火性能得到提升，交联聚乙烯极好的疏水性能填补了矿物云母层容易吸潮的缺陷，同时也提高了绝缘的电气连续性；抗粘剂13包括滑石粉并涂敷在第二绝缘层122表面，
各绝缘线芯1环绕包裹在隔氧条5外形成缆芯，
网格带7为玻璃纤维网状带并绕包在由绝缘线芯1和隔氧条5组成的缆芯外，
防火层2包括第一防火层21和第二防火层22，第一防火层21是由陶瓷化低烟无卤耐火聚烯烃构成并穿透网格带7挤压充填各绝缘线芯1之间，由于第一防火层21采用的是聚烯烃类材料，使得生产设备可利用常规挤塑机挤出，节省了特殊设备的引进成本也满足了性能要求，简化了工序；第二防火层22由高阻燃玻璃丝带组成并绕包在第一防火层21外，由于玻璃丝带的高阻燃性能可将火焰阻隔在外面将第一防火层21的结瓷隔温效果极大的发挥，
隔离防水层3由焊管31与涂覆在该焊管31外的热熔胶32拉拔制成，焊管31纵包在第二防火层22外并由退火铝带焊接而成，
外护层4由低烟无卤阻燃聚烯烃制成并包覆在隔离防水层3外。
本发明这种本安型防火电缆的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备绝缘线芯：在导体11外包裹绝缘层12，在绝缘层挤出后随即在绝缘层表面涂抗粘剂13，得到绝缘线芯1；
S2、布置绝缘线芯：根据绝缘线芯1环绕布置后合围的截面大小，选取不同直径的隔氧条5，将各绝缘线芯1环绕布置隔氧条5外形成缆芯，各绝缘线芯1与隔氧条5之间、相邻绝缘线芯1之间均相接布置，随后在缆芯外绕包网格带7；
S3、挤包防火层：从网格带7外以挤压充填的方式向各绝缘线芯1之间挤包防火层2；
S4、纵包隔离防水层：将退火后金属铝带纵包在防火层2外并焊接成焊管31，在该焊管上涂覆热熔胶32，将经过热熔胶润滑后的焊管由拉拔模具拉拔成隔离防水层3；
S5、布置外护层：在隔离防水层3外包覆外护层4。
S3、挤包防火层：
从图1可以看出，本发明这种本安型防火电缆的制备方法，包括如下步骤：
S1、制备绝缘线芯：在导体11外包覆由矿物合成云母带构成第一绝缘层121，在第一绝缘层121外包覆由交联聚乙烯构成的、厚度为0.5mm～1.2mm的第二绝缘层122，当第二绝缘层122挤出后随即在其表面涂敷包括有滑石粉的抗粘剂13，得到绝缘线芯1；
S2、布置绝缘线芯：根据绝缘线芯1环绕布置后合围的截面大小，选取不同直径的隔氧条5，将各绝缘线芯1环绕布置隔氧条5外形成缆芯，各绝缘线芯1与隔氧条5之间、相邻绝缘线芯1之间均相接布置，随后在缆芯外绕包由玻璃纤维网状带制成的网格带7；
S3、挤包防火层：从网格带7外以挤压充填的方式向各绝缘线芯1之间挤包由陶瓷化低烟无卤耐火聚烯烃构成的第一防火层21，第一防火层21从网格带7的网格处渗入填满相邻绝缘线芯1之间、绝缘线芯1与隔氧条5之间的空隙；在第一防火层21外绕包由高阻燃玻璃丝带组成的第二防火层22；
S4、纵包隔离防水层：将退火后金属铝带纵包在第二防火层22外并焊接成焊管31，在该焊管31上涂覆热熔胶32，将经过热熔胶32润滑后的焊管31由拉拔模具拉拔成隔离防水层3，由于焊管31在经过拉拔模具时容易留下铝灰造成模孔堵塞留下划痕影响效果，热熔胶32在常温时为固态，经过加热后会融化并被焊管31带进拉拔模具起到润滑剂作用，同时万一焊接过程出现漏焊的缺陷，该热熔胶32在出拉拔模具后的冷却过程自行修复了缺陷处，且由于热熔胶,3良好的润滑效果使得生产效率相比传统的轧纹提高了2-3倍；
S5、布置外护层：在隔离防水层3外包覆由低烟无卤阻燃聚烯烃制成的外护层4。
从图2可以看出，本发明这种本安型防火电缆的制备装置，包括拉拔机构6，该拉拔机构6包括壳体61、挡片62和拉拔模具63，在壳体61里盛装有用于润滑并修复焊管的热熔胶32，拉拔模具63间隙配合的安装在壳体61一端的壁上以利于焊管31的成型，挡片62固接在壳体61另一端的壁上并与拉拔模具63的进模口631对面布置，在挡片62上设有与拉拔模具63的进模口631面对面布置的凹槽621，焊管31穿过凹槽621进入拉拔模具63的进模口631，凹槽621的最底部不低于拉拔模具进模口631最底部，起到阻挡壳体61内部热熔胶32流出和利于焊管31进入的作用，热熔胶32乘于壳体61内部以刚好没过焊管31底部为宜，可起到成型润滑作用提高生产线速度。
Claims (10)
1.一种本安型防火电缆，包括由内至外依次包覆的绝缘线芯(1)、防火层(2)和外护层(4)，所述绝缘线芯有数根并均包括导体(11)和包裹在该导体外的绝缘层(12)，其特征在于：所述绝缘线芯还包括涂敷在绝缘层表面的抗粘剂(13)，所述绝缘线芯环绕成缆并绕包网格带(7)，所述防火层以挤包的方式穿透网格带置于各绝缘线芯之间，在防火层外纵包有由退火铝焊接成的焊管(31)，在该焊管涂覆有热熔胶(32)，所述焊管与热熔胶拉拔制成的隔离防水层(3)，所述外护层包覆在该隔离防水层外，在绝缘线芯合围的中心处填充有隔氧条(5)。
2.根据权利要求1所述的本安型防火电缆，其特征在于：所述绝缘层(12)包括内外布置的第一绝缘层(121)和第二绝缘层(122)，所述第一绝缘层是由矿物合成云母带构成，所述第二绝缘层是由交联聚乙烯构成，所述抗粘剂涂敷在第二绝缘层表面。
3.根据权利要求2所述的本安型防火电缆，其特征在于：所述交联聚乙烯的厚度为0.5mm～1.2mm。
4.根据权利要求1所述的本安型防火电缆，其特征在于：所述抗粘剂包括滑石粉。
5.根据权利要求1所述的本安型防火电缆，其特征在于：所述网格带为玻璃纤维网状带。
6.根据权利要求1所述的本安型防火电缆，其特征在于：所述防火层包括挤压充填在各绝缘线芯之间的第一防火层(21)，该第一防火层是由陶瓷化低烟无卤耐火聚烯烃构成。
7.根据权利要求6所述的本安型防火电缆，其特征在于：所述防火层还包括绕包在第一防火层外的第二防火层(22)，该第二防火层是由高阻燃玻璃丝带组成。
8.根据权利要求1所述的本安型防火电缆，其特征在于：所述外护层是由低烟无卤阻燃聚烯烃制成。
9.一种适用于上述权利要求1至8任一所述本安型防火电缆的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
S1、制备绝缘线芯：在导体(11)外包裹绝缘层(12)，在绝缘层挤出后随即在绝缘层表面涂抗粘剂(13)，得到绝缘线芯(1)；
S2、布置绝缘线芯：根据绝缘线芯(1)环绕布置后合围的截面大小，选取不同直径的隔氧条(5)，将各绝缘线芯(1)环绕布置隔氧条(5)外形成缆芯，其中各绝缘线芯(1)与隔氧条(5)之间、相邻绝缘线芯(1)之间均相接布置，随后在缆芯外绕包网格带(7)；
S3、挤包防火层：从网格带(7)外以挤压充填的方式向各绝缘线芯(1)之间挤包防火层(2)；
S4、纵包隔离防水层：将退火后金属铝带纵包在防火层(2)外并焊接成焊管(31)，在该焊管上涂覆热熔胶(32)，将经过热熔胶润滑后的焊管由拉拔模具拉拔成隔离防水层(3)；
S5、布置外护层：在隔离防水层(3)外包覆外护层(4)。
10.一种适用于上述权利要求1至8任一所述本安型防火电缆的制备装置，包括拉拔机构(6)，其特征在于：该拉拔机构包括壳体(61)及其分别固接在壳体两端的挡片(62)和拉拔模具(63)，在所述挡片上设有与拉拔模具的进模口(631)相对布置的便于焊管(31)穿过的凹槽(621)，该凹槽的最底部不低于拉拔模具进模口最底部，在所述壳体里盛装有用于润滑并修复焊管的热熔胶(32)。
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