CN109390098A - 一种双重防火控制电缆结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种双重防火控制电缆结构。该电缆结构包括具有导体和包覆所述导体的绝缘层的多根绝缘线芯，以及包覆多根绝缘线芯的由内向外依次设置的包带、屏蔽编织层、外护套、防火编织层；所述的多根绝缘线芯及绝缘线芯与包带之间的间隙内填充有无尘岩棉绳，所述的防火编织层包括由无尘岩棉绳编织形成第一防火层和第二防火层。该电缆最外层的双层防火层采用双层编织无尘岩棉绳的结构形式与填充无尘岩棉绳并用，具有更好的防火效果；双层防火层中设置的发泡酚醛树脂层进一步增加了该电缆的防火性能及保温隔热性能，防水、防水蒸汽、防氧化、抗老化等优良性能，具有质量轻、高效防火隔热的优良性能。

Description

一种双重防火控制电缆结构
技术领域
本发明涉及电缆结构，具体涉及一种双重防火控制电缆结构。
背景技术
控制电缆是工矿企业、能源交通部门等常用的电缆，因此在使用过程中经常用于地面、多条电缆同时平行放置或交叉放置的情况，在该使用情况下对于控制电缆散热、尤其是防火性能具有很严格的要求。
防火性能是电力行业对所用电缆的基本要求，目前常用的电缆均具备要求的防火性能，但是防火性能仍然不足，且防火材料的使用明显增加了电缆的质量，给电缆的运输、安装等带来较大的不便。
发明内容
本发明针对的技术问题是：现有技术中电缆的防火性能有待提高，为了提高电缆的防火性能增加的电缆的质量，给电缆的运输、安装等带来较大的不便，耗费人力物力；现有电缆的防水、防水蒸气、防老化等性能不足，有待于进一步提高。
为了解决上述问题，本发明提供了一种双重防火控制电缆结构。该电缆通过轻质材料使其具备双重防火性能，且具有很好的保温隔热防火性能，能够很好的防止附近电缆散射热量对其造成的影响，进一步增加了其防火性能。该电缆具有优良的导电、防火性能，不易燃烧、载流量大，使用温度等级高、屏蔽性能好等优点。
本发明是通过以下技术方案实现的
一种双重防火控制电缆结构，该控制电缆结构包括：具有导体和包覆所述导体的绝缘层的绝缘线芯，以及包覆绝缘线芯的保护层，所述的绝缘线芯有多根；
所述的保护层包括由内向外依次设置的包带、屏蔽编织层、外护套、防火编织层；所述的多根绝缘线芯及绝缘线芯与包带之间的间隙内设有填充层，填充层填充无尘岩棉绳，所述的防火编织层为由无尘岩棉绳编织形成的防火层。
进一步的，所述导体为由无氧软铜丝绞合成的软铜导体。
进一步的，所述的绝缘层为在导体上挤包的辐照交联聚乙烯绝缘材料。
进一步的，所述的包带为围绕多根线芯外的重叠绕包双层聚酯带(耐高温高绝缘电阻非吸湿性聚酯带绕包而成)。
进一步的，所述的屏蔽编织层为编织密度为85％的无氧铜丝形成屏蔽层。
进一步的，所述的外护套为屏蔽编织层外挤包的热塑性低烟无卤聚烯烃护套。
进一步的，所述的防火编织层包括第一防火层与第二防火层，所述的第一防火层及第二防火层均由纵横交错的无尘岩棉绳经线与无尘岩棉绳纬线编织而成；
优选的，第一防火层及第二防火层的编织密度均不小于90％；
更有选的，所述第二防火层的编织密度不小于95％。
一种双重防火控制电缆结构，该控制电缆结构包括：具有导体和包覆所述导体的绝缘层的绝缘线芯，以及包覆绝缘线芯的保护层，所述的绝缘线芯有多根；
所述的保护层包括由内向外依次设置的包带、屏蔽编织层、外护套、防火编织层；所述的多根绝缘线芯及绝缘线芯与包带之间的间隙内设有填充层，填充层填充无尘岩棉绳，所述的防火编织层包括由无尘岩棉绳编织形成的第一防火层、第二防火层以及设置在第一防火层和第二防火层中间的保温隔热防火层。
进一步的，所述导体为由无氧软铜丝绞合成的软铜导体。
进一步的，所述的绝缘层为在导体上挤包的辐照交联聚乙烯绝缘材料。
进一步的，所述的包带为围绕多根线芯外的重叠绕包双层聚酯带(耐高温高绝缘电阻非吸湿性聚酯带绕包而成)。
进一步的，所述的屏蔽编织层为编织密度为85％的无氧铜丝形成屏蔽层。
进一步的，所述的外护套为屏蔽编织层外挤包的热塑性低烟无卤聚烯烃护套。
进一步的，所述的保温隔热防火层为酚醛树脂层。
进一步的，该保温隔热防火层的厚度为1.2～1.5mm。
进一步的，所述的第一防火层及第二防火层均由纵横交错的无尘岩棉绳经线与无尘岩棉绳纬线编织而成；
优选的，每层的编织密度均不小于90％；
更有选的，所述第二防火层的编织密度不小于95％。
上述控制电缆的每层的厚度均根据电缆的规格大小进行变化。
与现有技术相比，本发明具有以下积极有益效果
1、本发明所述的电缆中，绝缘层采用辐照交联聚乙烯，在经电子束辐照交联后，绝缘耐寒、老化、抗拉等机械性能和载流量及短路温度等电气性能提高。电缆的长期运行温度可以提高到105℃、125℃、135℃，甚至150℃。提高了使用温度等级，增大了额定载流量。屏蔽层采用编织屏蔽，编织密度高达85％，屏蔽抑制系数优，抗外界效果好，信号失真小，保证信号传输优质性。
2、该电缆最外层的双层防火层采用双层编织无尘岩棉绳的结构形式与填充无尘岩棉绳并用，具有更好的防火效果，且没有防火效果更好，该结构采用填充无尘岩棉绳防火材料和编织无尘岩棉绳外护套，防火性能更优；
其中由无尘岩棉绳编织形成的双层防火层中设置的发泡酚醛树脂层进一步增加了该电缆的防火性能，且具有很好的保温隔热性能，能够高效的防止周围电缆外散的热量对该电缆造成的影响，避免了多根电缆相近使用时相互之间散射的热量的影响，在一定程度上进一步增加了电缆的防火性能；该树脂还具有很好的防水、防水蒸汽、防氧化、抗老化等优良性能，对电缆形成高效保护层，延长了电缆的使用寿命。无尘岩棉绳及酚醛树脂发泡层质量轻、隔热防火性能好，在增加隔热防火性等性能的同时减轻了电缆的质量。
因此，能够安全广泛的用于高温环境及人口密集场合电气仪表装备连接等，具有很好的应用前景。
附图说明
图1为实施例1双重防火控制电缆的剖面示意图；
图2为实施例1双重防火控制电缆防火编织层的剖面示意图；
图3为实施例2双重防火控制电缆的剖面示意图；
图4为实施例3双重防火控制电缆的剖面示意图；
图5为实施例3双重防火控制电缆防火编织层的剖面示意图；
图6为实施例4双重防火控制电缆的剖面示意图；
图中符号表示的意义为：100为导体，200为包覆导体的绝缘层，300为包带，400为屏蔽编织层，500为外护套，600表示防火编织层，700表示填充层；601表示防火编织层的第一防火层，602表示防火编织层的第一防火层，603表示酚醛树脂层。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明进行更加详细的说明，但是并不用于限制本发明的保护范围。
实施例1
一种双重防火控制电缆结构，如图1、图2所示，该控制电缆结构包括：具有导体100和包覆所述导体的绝缘层200的绝缘线芯，共有7根绝缘线芯，围绕7根绝缘线芯由内向外依次设置的包带300、屏蔽编织层400、外护套500、防火编织层600；所述的多根绝缘线芯及绝缘线芯与包带之间的间隙内设有填充层700，填充层填充无尘岩棉绳，所述的防火编织层为由无尘岩棉绳编织形成的防火层306；所述的防火编织层包括由纵横交错的无尘岩棉绳经线与无尘岩棉绳纬线编织形成的第一防火层601和第二防火层602；第一防火层的编织密度不小于90％，第二防火层的编织密度不小于95％。
进一步的，所述导体为由无氧软铜丝绞合成的软铜导体；导体层表面应光洁、无毛刺。
进一步的，所述的绝缘层为在导体上挤包的辐照交联聚乙烯绝缘材料。
进一步的，所述的包带为围绕多根线芯外的重叠绕包双层聚酯带；耐高温高绝缘电阻非吸湿性聚酯带绕包而成，绕包无褶皱和漏包。
进一步的，所述的屏蔽编织层为编织密度为85％的无氧铜丝形成屏蔽层；编织无洞疤毛刺。
进一步的，所述的外护套为屏蔽编织层外挤包的热塑性低烟无卤聚烯烃护套；护套表面应光滑。
实施例2
与实施例1相同之处不再重述，不同之处在于：所述的电缆包括有3根绝缘线芯，如图3所示。
实施例3
一种双重防火控制电缆结构，如图4、图5所示，该控制电缆结构包括：具有导体100和包覆所述导体的绝缘层200的绝缘线芯，共有7根绝缘线芯，围绕7根绝缘线芯由内向外依次设置的包带300、屏蔽编织层400、外护套500、防火编织层600；所述的多根绝缘线芯及绝缘线芯与包带之间的间隙内设有填充层700，填充层填充无尘岩棉绳700，所述的防火编织层包括由无尘岩棉绳编织形成的第一防火层601、第二防火层602以及设置在第一防火层和第二防火层中间的酚醛树脂层603(树脂酚醛树脂层的厚度为1.2～1.5mm)；
所述的第一防火层及第二防火层均由纵横交错的无尘岩棉绳经线与无尘岩棉绳纬线编织而成；第一防火层的编织密度不小于90％，第二防火层的编织密度不小于95％。
进一步的，所述导体为由无氧软铜丝绞合成的软铜导体；导体层表面应光洁、无毛刺。
进一步的，所述的绝缘层为在导体上挤包的辐照交联聚乙烯绝缘材料。
进一步的，所述的包带围绕多根线芯外的重叠绕包双层聚酯带；耐高温高绝缘电阻非吸湿性聚酯带绕包而成，绕包无褶皱和漏包。
进一步的，所述的屏蔽编织层为编织密度为85％的无氧铜丝形成屏蔽层；编织无洞疤毛刺。
进一步的，所述的外护套为屏蔽编织层外挤包的热塑性低烟无卤聚烯烃护套；护套表面应光滑。
实施例4
与实施例3相同之处不再重述，不同之处在于：所述的电缆包括有3根绝缘线芯，如图6所示。
对本发明所得电缆进行检测，其技术性能指标如下：
测试电压(U0/U)：3.0kV/5min电缆不击穿。
绝缘层物理性能：绝缘的抗张强度≥12.5MPa，断裂伸长率≥200％，绝缘能通过135℃×168h高温老化试验，其老化后的抗张强度变化率和断裂伸长率的变化率不大于±25％。
绝缘层的吸水性：温度85±2℃，持续时间336h，绝缘的重量最大增量为1mg/cm2。
绝缘层的收缩试验：试验温度130±2℃、温度持续1h，护套的最大允许收缩为4％。
绝缘层热延伸试验：载荷下不小于175％，冷却后永久伸长率不大于15％。
护套物理性能：绝缘的抗张强度≥9.0MPa，断裂伸长率≥125％，绝缘能通过100℃×168h高温老化试验，其老化后的抗张强度变化率和断裂伸长率的变化率不大于±40％。
护套低烟无卤性：pH≥4.3，电导率≤10μS/mm，透光率≥60％。
火焰蔓延：≤1.5m
垂直火焰蔓延：≤425mm
产烟速率峰值：≤0.25m2/s
受火1200s内的热释放总量：≤15MJ
燃烧滴落物/微粒：1200s内无燃烧滴落物/颗粒。
该电缆的使用环境如下：
该电缆导体长期允许最高温度依据辐照等级可以为105℃、125℃、150℃；
安装敷设环境温度不低于0℃，固定敷设时环境温度不低于-20℃；
电缆允许最小于弯曲半径不小于6D(D-电缆外径mm)。
所以，该电缆的高防火性能及隔热保温性能使其能够较好的应用于高温环境及人口密集场合电气仪表装备连接，不会受到高温及临近电缆散射热量的影响，且对临近电缆的影响较小。质量轻，防水、防水蒸气、抗老化等性能很好。具有很好的应用前景。

Claims (10)

1.一种双重防火控制电缆结构，其特征在于，该控制电缆结构包括：具有导体(100)和包覆所述导体的绝缘层(200)的绝缘线芯，以及包覆绝缘线芯的保护层，所述的绝缘线芯有多根；
所述的保护层包括由内向外依次设置的包带(300)、屏蔽编织层(400)、外护套(500)、防火编织层(600)；所述的多根绝缘线芯及绝缘线芯与包带之间的间隙内设有填充层(700)，填充层填充无尘岩棉绳，所述的防火编织层(600)为由无尘岩棉绳编织形成的防火层。
2.根据权利要求1所述的双重防火控制电缆结构，其特征在于，所述导体(100)为由无氧软铜丝绞合成的软铜导体；所述的绝缘层(200)为在导体上挤包的辐照交联聚乙烯绝缘材料。
3.根据权利要求1所述的双重防火控制电缆结构，其特征在于，所述的包带(300)为围绕多根线芯外的重叠绕包双层聚酯带；所述的屏蔽编织层(400)为编织密度为85％的无氧铜丝形成屏蔽层；所述的外护套(500)为屏蔽编织层外挤包的热塑性低烟无卤聚烯烃护套。
4.根据权利要求1所述的双重防火控制电缆结构，其特征在于，所述的防火编织层(600)包括第一防火层(601)与第二防火层(602)，所述的第一防火层及第二防火层均由纵横交错的无尘岩棉绳经线与无尘岩棉绳纬线编织而成；
优选的，第一防火层及第二防火层的编织密度均不小于90％；
更有选的，所述第二防火层的编织密度不小于95％。
5.一种双重防火控制电缆结构，其特征在于，该控制电缆结构包括：具有导体(100)和包覆所述导体的绝缘层(200)的绝缘线芯，以及包覆绝缘线芯的保护层，所述的绝缘线芯有多根；
所述的保护层包括由内向外依次设置的包带(300)、屏蔽编织层(400)、外护套(500)、防火编织层(600)；所述的多根绝缘线芯及绝缘线芯与包带之间的间隙内设有填充层(700)，填充层填充无尘岩棉绳，所述的防火编织层包括由无尘岩棉绳编织形成的第一防火层(601)、第二防火层(602)以及设置在第一防火层和第二防火层中间的保温隔热防火层(603)。
6.根据权利要求5所述的双重防火控制电缆结构，其特征在于，所述导体(100)为由无氧软铜丝绞合成的软铜导体；所述的绝缘层(200)为在导体上挤包的辐照交联聚乙烯绝缘材料。
7.根据权利要求5所述的双重防火控制电缆结构，其特征在于，所述的包带(300)为围绕多根线芯外的重叠绕包双层聚酯带；所述的屏蔽编织层(400)为编织密度为85％的无氧铜丝形成屏蔽层；所述的外护套(500)为屏蔽编织层外挤包的热塑性低烟无卤聚烯烃护套。
8.根据权利要求5所述的双重防火控制电缆结构，其特征在于，所述的第一防火层(601)及第二防火层(602)均由纵横交错的无尘岩棉绳经线与无尘岩棉绳纬线编织而成；
优选的，每层的编织密度均不小于90％；
更有选的，所述第二防火层的编织密度不小于95％。
9.根据权利要求5所述的双重防火控制电缆结构，其特征在于，所述的保温隔热防火层(603)为酚醛树脂层。
10.根据权利要求5或9所述的双重防火控制电缆结构，其特征在于，该保温隔热防火层的厚度为1.2～1.5mm。
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