CN110085359A - 隔氧层电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电线电缆领域，公开了一种隔氧层电缆，包括缆芯、玻璃纤维带层和护套，玻璃纤维带层包裹在缆芯外侧，护套包裹在玻璃纤维带层外侧，玻璃纤维带层与缆芯之间填充有隔氧材料，以重量份计，隔氧材料包括EVA 100份、氢氧化铝15～25份、氢氧化镁35～40份、纳米玻璃粉1～3份、云母粉5～8份、石英粉30～40份、硅油4～8份、瓷化粉40～50份和铂金催化剂1.5～3份，缆芯包括导体，导体由内向外依次包裹有绝缘层和阻燃绝缘层。本发明隔氧材料的氧指数＞50％，因此，隔氧材料耐高温，不易燃烧。当本发明的电缆燃烧时，隔氧材料遇高温后会结壳成瓷，形成隔离层，将火焰隔离在缆芯外，避免缆芯燃烧，保持线路导通。

Description

隔氧层电缆
技术领域
本发明涉及电线电缆领域，尤其涉及了一种隔氧层电缆。
背景技术
随着中国电力工业、通信业、交通业、汽车业以及造船等行业规模的不断扩大，对电线电缆的需求也迅速增长。高层建筑、重要设施的不断新建，人员、物资密集程度不断提高，作为传输电能、通讯信号的电缆，其安全性直接关系到相关人员、设施的安全。对电缆安全性的要求是，即使在失火情况下，电缆也能长时间持续保持导通状态，不断地输送电力以及各种信号，不发生短路、断路情况，为应急设备的使用及救援提供宝贵的时间，以便人员逃生，降低损失。
目前，我国大多数防火阻燃电缆均在缆芯外侧填充防火泥，如专利公开号为CN107945975A的发明专利。目前的矿物防火泥常由氧化镁(或氢氧化铝)、水玻璃和陶土配置而成，但矿物防火泥通常采用水玻璃为基材，其易导电，一旦绝缘层破损或被击穿，该电缆就会漏电，极易导致触电事故，威胁到用户人身以及财产安全。而且，电缆中填充的防火泥，时间久了之后，容易硬化，不利于安装敷设，同时会导致电缆开裂，进而导致电缆失效。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述缺点，提供了一种隔氧层电缆。
为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：
隔氧层电缆，包括缆芯、玻璃纤维带层和护套，玻璃纤维带层包裹在缆芯外侧，护套包裹在玻璃纤维带层外侧，玻璃纤维带层与缆芯之间填充有隔氧材料，以重量份计，隔氧材料包括EVA 100份、氢氧化铝15～25份、氢氧化镁35～40份、纳米玻璃粉1～3份、云母粉5～8份、石英粉30～40份、硅油4～8份、瓷化粉40～50份和铂金催化剂1.5～3份，缆芯包括导体，导体由内向外依次包裹有绝缘层和阻燃绝缘层。
其中，EVA指的是“乙烯-醋酸乙烯共聚物”，醋酸乙烯(VA)的含量为30％～40％，用作隔氧材料基材，加工性能优异。
纳米玻璃粉加工性能优良，是一种易打磨抗划高透明粉料，粒径小、分散性好，透明度高，防尘效果好，且具有良好的亲和能力，以及较强的位阻能力，化学性质稳定，具有耐酸碱性、化学惰性和耐候性，当遇到高温时，纳米玻璃粉具有低膨胀系数。
石英粉是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其内在分子链结构、晶体形状和晶格变化规律，使其具有的耐高温、热膨胀系数小、高度绝缘、耐腐蚀、压电效应、谐振效应以及其独特的光学特性。
云母粉是一种层状结构的硅酸盐，结构由两层硅氧四面体夹着一层铝氧八面体构成的复式硅氧层，具有良好的弹性、韧性、绝缘性、耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、附着力强等特性。
由于纳米玻璃粉、云母粉和石英粉的过多加入在一定程度上还会降低本发明隔氧材料的耐火度，而加入过少还会降低该隔氧材料的机械性能。因此，本发明在以氢氧化铝和氢氧化镁为填料时，添加了重量份为1～3份的纳米玻璃粉、重量份为5～8份的云母粉和重量份为30～40份的石英粉作为矿物填充物，该比例原料的加入可以使本发明的隔氧材料具有优异的挤出塑化性能，易于生产加工，同时也具有良好阻燃效果，当该隔氧材料陶瓷化时，能够充分结壳，且壳体的结构性强，为阻止本发明的电缆燃烧提供坚实的保障。
瓷化粉是隔氧材料在燃烧情况下能否结壳形成高强度的陶瓷体的关键。传统技术中，以氢氧化铝和氢氧化镁为填料时，材料的陶瓷化温度较高，一般都在1000℃以上，而1000℃以上的高温还会使一些材料发生分解现象，从而降低材料的性能。本发明的瓷化粉在铂金催化剂的作用下，可以降低陶瓷化的温度，使得本发明的隔氧材料在650℃～700℃条件下就能实现陶瓷化，大大降低了陶瓷化所需的温度，同时也大大提高了隔氧层的结壳性能，使得本发明的隔氧材料具有结壳抑烟、防滴落和抑制余烬燃烧的优点，在高温(＞650℃)或火焰下，不会受热分解释放有毒物质，满足RoHS(关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令)法规要求。
作为优选，以重量份计，隔氧材料包括EVA 100份、氢氧化铝20份、氢氧化镁38份、纳米玻璃粉2份、云母粉5份、石英粉35份、硅油6份、瓷化粉45份和铂金催化剂1.5份。
作为优选，缆芯的数量为1个以上时，缆芯与缆芯之间还填充有隔氧材料。
作为优选，护套为高阻燃聚烯烃护套，遇火不延燃。
作为优选，绝缘层为煅烧云母带绝缘层，耐温达1200℃。
作为优选，阻燃绝缘层为阻燃聚烯烃绝缘层。
作为优选，导体为由若干高纯无氧铜丝绞合而成。
本发明由于采用了以上技术方案，具有显著的技术效果：
本发明结构简单，将煅烧云母带绝缘层和阻燃聚烯烃绝缘层依次包裹在导体外侧，大大提高了整体的防火性能，而且燃烧时不产生任何有害气体，是一种环保绿色产品，也大大减轻了电缆本身的重量。
本发明具有高阻燃聚烯烃护套、阻燃聚烯烃绝缘层和隔氧材料，在内部出现高温时可减少着火条件，可以很好地抑制火灾，耐火性能强，可以避免着火确保电缆的安全。
本发明的护套为高阻燃聚烯烃护套，阻燃聚烯烃具有相对密度小，耐化学药品性、耐热性、耐水性好，以及良好的韧性、电绝缘性等特点，且具有良好的耐火性能，可确保本发明的电缆在明火中能正常运行，延长该电缆的使用寿命，减少使用以及生产成本。
本发明的隔氧层电缆在常温状态下会保持柔软，具有一定韧性，不会发生脆化、开裂的现象，使用寿命长，在保持良好的机械性能的同时，还具较好的阻燃性能，隔氧材料的氧指数＞50％，因此，隔氧材料耐高温，不易燃烧，阻燃性能优异。而当本发明的电缆燃烧时，隔氧材料在650～700℃温度下就会结壳成瓷，形成隔离层，将火焰隔离在缆芯外，避免缆芯燃烧，保持线路导通。
本发明的隔氧层电缆在1000℃火焰条件下燃烧，持续180min后，线路仍可保持导通，且隔氧材料未出现脱落现象。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
附图中各数字标号所指代的部位名称如下：1—缆芯、11—导体、12—绝缘层、13—阻燃绝缘层、2—隔氧材料、3—玻璃纤维带层、4—护套。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
隔氧层电缆，如图1所示，包括缆芯1、玻璃纤维带层3和护套4，玻璃纤维带层3包裹在缆芯1外侧，护套4包裹在玻璃纤维带层3外侧，玻璃纤维带层3与缆芯1之间填充有隔氧材料2，以重量份计，隔氧材料2包括EVA 100份、氢氧化铝20份、氢氧化镁38份、纳米玻璃粉2份、云母粉5份、石英粉35份、硅油6份、瓷化粉45份和铂金催化剂1.5份，缆芯1包括导体11，导体11由内向外依次包裹有绝缘层12和阻燃绝缘层13。
缆芯1与缆芯1之间还填充有隔氧材料2。
护套4为阻燃聚烯烃护套。
导体11为由若干导电金属丝绞合而成。
绝缘层12为无机矿物绝缘层。
阻燃绝缘层13为阻燃聚烯烃绝缘层。
经测试，本实施例的隔氧材料的氧指数为52％，将本实施例的隔氧层电缆在1000±20℃火焰条件下燃烧，隔氧材料结壳瓷化，未出现脱落现象，线路持续保持导通时间长达230min。
实施例2
同实施例1，所不同的是本实施例中，以重量份计，隔氧材料2包括EVA 100份、氢氧化铝15份、氢氧化镁35份、纳米玻璃粉1份、云母粉5份、石英粉30份、硅油4份、瓷化粉40份和铂金催化剂2份。
经测试，本实施例的隔氧材料的氧指数为53％，将本实施例的隔氧层电缆在660±10℃火焰条件下燃烧，隔氧材料结壳成瓷，火焰无法穿透。
实施例3
同实施例1，所不同的是是本实施例中，以重量份计，隔氧材料2包括EVA100份、氢氧化铝25份、氢氧化镁40份、纳米玻璃粉3份、云母粉8份、石英粉40份、硅油8份、瓷化粉50份和铂金催化剂3份。
经测试，本实施例的隔氧材料的氧指数为55％，挤出加工性能稳定。将本实施例的隔氧层电缆在1100±20℃火焰条件下燃烧，线路仍保持导通时间达220min，远高于国家标准要求。
总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (7)

1.隔氧层电缆，其特征在于：包括缆芯(1)、玻璃纤维带层(3)和护套(4)，玻璃纤维带层(3)包裹在缆芯(1)外侧，护套(4)包裹在玻璃纤维带层(3)外侧，玻璃纤维带层(3)与缆芯(1)之间填充有隔氧材料(2)，以重量份计，隔氧材料(2)包括EVA100份、氢氧化铝15～25份、氢氧化镁35～40份、纳米玻璃粉1～3份、云母粉5～8份、石英粉30～40份、硅油4～8份、瓷化粉40～50份和铂金催化剂1.5～3份，缆芯(1)包括导体(11)，导体(11)由内向外依次包裹有绝缘层(12)和阻燃绝缘层(13)。
2.根据权利要求1所述的隔氧层电缆，其特征在于：以重量份计，隔氧材料包括EVA100份、氢氧化铝20份、氢氧化镁38份、纳米玻璃粉2份、云母粉5份、石英粉35份、硅油6份、瓷化粉45份和铂金催化剂1.5份。
3.根据权利要求1所述的隔氧层电缆，其特征在于：缆芯(1)的数量为1个以上时，缆芯(1)与缆芯(1)之间还填充有隔氧材料(2)。
4.根据权利要求1所述的隔氧层电缆，其特征在于：护套(4)为高阻燃聚烯烃护套。
5.根据权利要求1所述的隔氧层电缆，其特征在于：绝缘层(12)为煅烧云母带绝缘层。
6.根据权利要求1所述的隔氧层电缆，其特征在于：阻燃绝缘层(13)为阻燃聚烯烃绝缘层。
7.根据权利要求1所述的隔氧层电缆，其特征在于：导体(11)为由若干高纯无氧铜丝绞合而成。
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