CN110400654A - 一种耐高温防火电缆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电缆技术领域，且公开了一种耐高温防火电缆，包括防火绝缘层和导体，所述一种耐高温防火电缆，防火绝缘层由第一防火层、第二防火层和第三防火层组成，导体设置于防火绝缘层中的第三防火层内，导体外包覆有陶瓷化硅橡胶绝缘层与铝层，第三防火层内固定安装有Y形带，Y形带三个端点间均固定连接有无碱玻璃绳，该耐高温防火电缆及其制备方法，使用防火绝缘层来进行防火隔热工作，在火焰燃烧时，防火绝缘层的第一防火层能够在火焰中进行长时间的燃烧，从而保护第二防火层与第三防火层的消耗，同时也能够保护防火绝缘层中的导体的安全，保证在火情中电缆也能够继续使用一段时间，提高了电缆的安全性。

Description

一种耐高温防火电缆及其制备方法
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，具体为一种耐高温防火电缆及其制备方法。
背景技术
随着国民经济的迅速发展，电缆的使用量和铺设密集程度越来越高，近年来由电气引起的火灾逐年增多，而其中由于电线电缆原因所引发的火灾占相当大的比例。在火灾中，由于电缆起火蔓延而释放出的腐蚀性及有毒气体、产生的大量烟雾等所造成的“二次灾害”，已引起人们的重视，因此有关部门对电缆防火、阻燃等特性的要求也越来越高，不仅要求电缆线路具有高的可靠性，而且要求它对周围环境的安全性。GB 50217-94《电力工程电缆设计规范》已把采用阻燃电缆、耐火电缆等作为电缆防火的重要措施，明确规定在某些场所应选用阻燃电缆或其它类型的防火电缆。就目前而言，电缆行业习惯将阻燃、耐火、低烟低卤或低烟无卤型阻燃电缆统称为防火电缆。然而，这些产品因其性能指标、制造技术的不同，其应用的范围也不同。普通的阻燃电线电缆不易着火或着火后燃烧仅局限在一定范围之内，因此它能抑制火焰蔓延，可以提高整条电缆线路的防火水平，通常用于电缆敷设密集程度较高的空旷而通风良好的场所。耐火电缆的主要特点是在着火燃烧的情况下仍能保持一定时间的安全运行，以保证火灾时消防、报警系统、应急供电回路等都能继续通电，使救灾工作能够正常进行。而低烟低卤、低烟无卤型阻燃电缆在燃烧时产生的烟雾和有害气体较少，可以将“二次灾害”带来的损失减至较低程度，因此适用于要求比较高的地铁、隧道、船舶和车辆、发电站以及重要的高层建筑等。但这几种电缆在火势凶猛、风力强劲、高温、高压情况下就失去了它的正常特性而不能满足使用要求，因为它们多为有机材料，在着火情况下容易燃烧，并发出很多热量，加速电缆的燃烧。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种耐高温防火电缆及其制备方法，具备能够更好的阻止或减缓电缆燃烧等优点，解决了上述的问题。
(二)技术方案
为实现上述所述目的，本发明提供如下技术方案：一种耐高温防火电缆，包括防火绝缘层和导体，防火绝缘层由第一防火层、第二防火层和第三防火层组成，第一防火层、第二防火层与第三防火层的厚度均为0.2-0.5mm，导体设置于防火绝缘层中的第三防火层内。
导体外包覆有陶瓷化硅橡胶绝缘层与铝层，且铝层包覆于陶瓷化硅橡胶绝缘层外，陶瓷化硅橡胶绝缘层包覆于导体外，第三防火层中设置有三条导体，且第三防火层内固定安装有Y形带，Y形带为无碱玻璃带，且Y形带将第三防火层内均分为三个等分，Y形带三个端点与第三防火层内壁固定连接，且Y形带三个端点间均固定连接有无碱玻璃绳，导体则放置于无碱玻璃绳与Y形带构成的三角区域内，Y形带与无碱玻璃绳能够将导体悬浮于防火绝缘层内，且Y形带与无碱玻璃绳于防火绝缘层内等距设置。
一种耐高温防火电缆的制备方法，具体步骤如下：
S1、准备好以下原料，第一防火层按照重量份的组分为：有机硅橡胶废料30-60份、多聚磷酸铵20-30份、纳米氧化硅10-20份、纳米氮化硅5-10份、碳纳米管5-10份、焦磷酸铁2-8份和硅烷偶联剂2-8份，第二防火层按照重量份的组分为：微米级高岭土150-250份、炭黑30-50份、纳米氮化硅15-25份、玻璃纤维15-25份和醋酸锡2-6份，第三防火层按照重量份的组分为：铜20-30份、铁30-70份、锌4-8份、硼2-5份、硅10-20份、稀土100-200份和铝700-1400份；
S2、采用双层共挤工艺在导体外自内向外依次包裹陶瓷化硅橡胶绝缘层和铝层,随后即可获得单根处理后的导体；
S3、采用三层共挤工艺在第三防火层外自内向外依次包覆第二防火层和第一防火层，接着第三防火层内固定安装Y形带，然后采用绕包工艺在Y形带8上固定无碱玻璃绳；
S4、将三条处理后的导体放置于Y形带与无碱玻璃绳构成的三个三角区域内，即得到耐高温防火电缆。
优选的，所述第一防火层还使用了三聚氰胺10-20份。
优选的，所述第二防火层还使用了聚醚改性硅油50-100份。
优选的，所述第三防火层还使用了镁5-10份。
优选的，所述第一防火层还使用了季戊四醇20-30份。
优选的，所述第二防火层还使用了乙烯-醋酸乙烯共聚物100-200份。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种耐高温防火电缆及其制备方法，具备以下有益效果：
1、该耐高温防火电缆及其制备方法，使用防火绝缘层来进行防火隔热工作，在火焰燃烧时，防火绝缘层的第一防火层能够在火焰中进行长时间的燃烧，从而保护第二防火层与第三防火层的消耗，同时也能够保护防火绝缘层中的导体的安全，保证在火情中电缆也能够继续使用一段时间，提高了电缆的安全性。
2、该耐高温防火电缆及其制备方法，使用特殊材料来制作防火绝缘层的三个防火层，在火情发生后，防火绝缘层的三层防火层能够在火焰中长时间进行燃烧，借此来保护电缆中的导体在火情中长时间进行电流传导，保证在火情时也能够使用电缆来传导电流保证设备的运作，从而减缓火情的蔓延，保护了使用人群的安全。
3、该耐高温防火电缆及其制备方法，在导体外覆盖有两层覆盖层，在电缆的防火绝缘层烧毁后，陶瓷化硅橡胶绝缘层和铝层能够让导体继续使用一段时间，增加受灾后电缆的使用时间，同时在防火绝缘层没被烧毁而扑灭火情时，两层覆盖层也能够让导体能够方便的进行回收和再制造，减少了电缆的生产成本。
4、该耐高温防火电缆及其制备方法，使用Y形带与无碱玻璃绳来将导体架起，在防火绝缘层被燃烧时，Y形带与无碱玻璃绳能够将导体架起从而让导体处于防火绝缘层中心部，增加导体被烧到的时间，增加电缆在灾情中的使用时间，提高了电缆的实用性。
5、该耐高温防火电缆及其制备方法，在导体外设置了两层覆盖层，让防火绝缘层在被燃烧完后，导体外的两层覆盖层能够让保护导体在被燃烧时也能够较好的进行运作，增加导体在被燃烧时的使用时间，提高了电缆的实用性。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1防火绝缘层、2导体、3第一防火层、4第二防火层、5第三防火层、6陶瓷化硅橡胶绝缘层、7铝层、8 Y形带、9无碱玻璃绳。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
请参阅图1，一种耐高温防火电缆，包括防火绝缘层1和导体2，防火绝缘层1由第一防火层3、第二防火层4和第三防火层5组成，第一防火层3、第二防火层4与第三防火层5的厚度均为0.5mm，导体2设置于防火绝缘层1中的第三防火层5内。
导体2外包覆有陶瓷化硅橡胶绝缘层6与铝层7，且铝层7包覆于陶瓷化硅橡胶绝缘层6外，陶瓷化硅橡胶绝缘层6包覆于导体2外，第三防火层5中设置有三条导体2，且第三防火层5内固定安装有Y形带8，Y形带8为无碱玻璃带，且Y形带8将第三防火层5内均分为三个等分，Y形带8三个端点与第三防火层5内壁固定连接，且Y形带8三个端点间均固定连接有无碱玻璃绳9，导体2则放置于无碱玻璃绳9与Y形带8构成的三角区域内，Y形带8与无碱玻璃绳9能够将导体2悬浮于防火绝缘层1内，且Y形带8与无碱玻璃绳9于防火绝缘层1内等距设置，在防火绝缘层1燃烧时，无碱玻璃绳9与Y形带8能够让晚点被燃烧，同时也能够让三条导线2被燃烧时能够不同时进行燃烧，让导体2能够继续进行传导。
一种耐高温防火电缆的制备方法，具体步骤如下：
S1、准备好以下原料，第一防火层3按照重量份的组分为：有机硅橡胶废料30份、多聚磷酸铵20份、三聚氰胺10份、季戊四醇20份、纳米氧化硅10份、纳米氮化硅5份、碳纳米管5份、焦磷酸铁2份和硅烷偶联剂2份，第二防火层4按照重量份的组分为：微米级高岭土150份、乙烯-醋酸乙烯共聚物100份、聚醚改性硅油50份、炭黑30份、纳米氮化硅15份、玻璃纤维15份和醋酸锡2份，第三防火层5按照重量份的组分为：铜20份、铁30份、镁5份、锌4份、硼2份、硅10份、稀土100份和铝700份；
S2、采用双层共挤工艺在导体2外自内向外依次包裹陶瓷化硅橡胶绝缘层6和铝层7,随后即可获得单根处理后的导体2；
S3、采用三层共挤工艺在第三防火层5外自内向外依次包覆第二防火层4和第一防火层3，接着第三防火层5内固定安装Y形带8，然后采用绕包工艺在Y形带8上固定无碱玻璃绳9；
S4、将三条处理后的导体2放置于Y形带8与无碱玻璃绳9构成的三个三角区域内，即得到耐高温防火电缆。
实施例二：
请参阅图1，一种耐高温防火电缆，包括防火绝缘层1和导体2，防火绝缘层1由第一防火层3、第二防火层4和第三防火层5组成，第一防火层3、第二防火层4与第三防火层5的厚度均为0.5mm，导体2设置于防火绝缘层1中的第三防火层5内。
导体2外包覆有陶瓷化硅橡胶绝缘层6与铝层7，且铝层7包覆于陶瓷化硅橡胶绝缘层6外，陶瓷化硅橡胶绝缘层6包覆于导体2外，第三防火层5中设置有三条导体2，且第三防火层5内固定安装有Y形带8，Y形带8为无碱玻璃带，且Y形带8将第三防火层5内均分为三个等分，Y形带8三个端点与第三防火层5内壁固定连接，且Y形带8三个端点间均固定连接有无碱玻璃绳9，导体2则放置于无碱玻璃绳9与Y形带8构成的三角区域内，Y形带8与无碱玻璃绳9能够将导体2悬浮于防火绝缘层1内，且Y形带8与无碱玻璃绳9于防火绝缘层1内等距设置，在防火绝缘层1燃烧时，无碱玻璃绳9与Y形带8能够让晚点被燃烧，同时也能够让三条导线2被燃烧时能够不同时进行燃烧，让导体2能够继续进行传导。
一种耐高温防火电缆的制备方法，具体步骤如下：
S1、准备好以下原料，第一防火层3按照重量份的组分为：有机硅橡胶废料60份、多聚磷酸铵30份、三聚氰胺20份、季戊四醇20-30份、纳米氧化硅20份、纳米氮化硅10份、碳纳米管10份、焦磷酸铁8份和硅烷偶联剂8份，第二防火层4按照重量份的组分为：微米级高岭土250份、乙烯-醋酸乙烯共聚物200份、聚醚改性硅油100份、炭黑50份、纳米氮化硅25份、玻璃纤维25份和醋酸锡6份，第三防火层5按照重量份的组分为：铜30份、铁70份、镁10份、锌8份、硼5份、硅20份、稀土200份和铝1400份；
S2、采用双层共挤工艺在导体2外自内向外依次包裹陶瓷化硅橡胶绝缘层6和铝层7,随后即可获得单根处理后的导体2；
S3、采用三层共挤工艺在第三防火层5外自内向外依次包覆第二防火层4和第一防火层3，接着第三防火层5内固定安装Y形带8，然后采用绕包工艺在Y形带8上固定无碱玻璃绳9；
S4、将三条处理后的导体2放置于Y形带8与无碱玻璃绳9构成的三个三角区域内，即得到耐高温防火电缆。
实施例三：
请参阅图1，一种耐高温防火电缆，包括防火绝缘层1和导体2，防火绝缘层1由第一防火层3、第二防火层4和第三防火层5组成，第一防火层3、第二防火层4与第三防火层5的厚度均为0.5mm，导体2设置于防火绝缘层1中的第三防火层5内。
导体2外包覆有陶瓷化硅橡胶绝缘层6与铝层7，且铝层7包覆于陶瓷化硅橡胶绝缘层6外，陶瓷化硅橡胶绝缘层6包覆于导体2外，第三防火层5中设置有三条导体2，且第三防火层5内固定安装有Y形带8，Y形带8为无碱玻璃带，且Y形带8将第三防火层5内均分为三个等分，Y形带8三个端点与第三防火层5内壁固定连接，且Y形带8三个端点间均固定连接有无碱玻璃绳9，导体2则放置于无碱玻璃绳9与Y形带8构成的三角区域内，Y形带8与无碱玻璃绳9能够将导体2悬浮于防火绝缘层1内，且Y形带8与无碱玻璃绳9于防火绝缘层1内等距设置，在防火绝缘层1燃烧时，无碱玻璃绳9与Y形带8能够让晚点被燃烧，同时也能够让三条导线2被燃烧时能够不同时进行燃烧，让导体2能够继续进行传导。
一种耐高温防火电缆的制备方法，具体步骤如下：
S1、准备好以下原料，第一防火层3按照重量份的组分为：有机硅橡胶废料40份、多聚磷酸铵25份、三聚氰胺15份、季戊四醇25份、纳米氧化硅15份、纳米氮化硅8份、碳纳米管8份、焦磷酸铁6份和硅烷偶联剂6份，第二防火层4按照重量份的组分为：微米级高岭土200份、乙烯-醋酸乙烯共聚物150份、聚醚改性硅油75份、炭黑40份、纳米氮化硅20份、玻璃纤维20份和醋酸锡4份，第三防火层5按照重量份的组分为：铜25份、铁45份、镁8份、锌6份、硼4份、硅15份、稀土150份和铝1000份；
S2、采用双层共挤工艺在导体2外自内向外依次包裹陶瓷化硅橡胶绝缘层6和铝层7,随后即可获得单根处理后的导体2；
S3、采用三层共挤工艺在第三防火层5外自内向外依次包覆第二防火层4和第一防火层3，接着第三防火层5内固定安装Y形带8，然后采用绕包工艺在Y形带8上固定无碱玻璃绳9；
S4、将三条处理后的导体2放置于Y形带8与无碱玻璃绳9构成的三个三角区域内，即得到耐高温防火电缆。
实施例四：
请参阅图1，一种耐高温防火电缆，包括防火绝缘层1和导体2，防火绝缘层1由第一防火层3、第二防火层4和第三防火层5组成，第一防火层3、第二防火层4与第三防火层5的厚度均为0.5mm，导体2设置于防火绝缘层1中的第三防火层5内。
导体2外包覆有陶瓷化硅橡胶绝缘层6与铝层7，且铝层7包覆于陶瓷化硅橡胶绝缘层6外，陶瓷化硅橡胶绝缘层6包覆于导体2外，第三防火层5中设置有三条导体2，且第三防火层5内固定安装有Y形带8，Y形带8为无碱玻璃带，且Y形带8将第三防火层5内均分为三个等分，Y形带8三个端点与第三防火层5内壁固定连接，且Y形带8三个端点间均固定连接有无碱玻璃绳9，导体2则放置于无碱玻璃绳9与Y形带8构成的三角区域内，Y形带8与无碱玻璃绳9能够将导体2悬浮于防火绝缘层1内，且Y形带8与无碱玻璃绳9于防火绝缘层1内等距设置，在防火绝缘层1燃烧时，无碱玻璃绳9与Y形带8能够让晚点被燃烧，同时也能够让三条导线2被燃烧时能够不同时进行燃烧，让导体2能够继续进行传导。
一种耐高温防火电缆的制备方法，具体步骤如下：
S1、准备好以下原料，第一防火层3按照重量份的组分为：有机硅橡胶废料40份、多聚磷酸铵24份、三聚氰胺17份、季戊四醇24份、纳米氧化硅19份、纳米氮化硅7份、碳纳米管7份、焦磷酸铁4份和硅烷偶联剂4份，第二防火层4按照重量份的组分为：微米级高岭土170份、乙烯-醋酸乙烯共聚物146份、聚醚改性硅油76份、炭黑42份、纳米氮化硅18份、玻璃纤维22份和醋酸锡3份，第三防火层5按照重量份的组分为：铜27份、铁49份、镁6份、锌5份、硼3份、硅14份、稀土164份和铝1111份；
S2、采用双层共挤工艺在导体2外自内向外依次包裹陶瓷化硅橡胶绝缘层6和铝层7,随后即可获得单根处理后的导体2；
S3、采用三层共挤工艺在第三防火层5外自内向外依次包覆第二防火层4和第一防火层3，接着第三防火层5内固定安装Y形带8，然后采用绕包工艺在Y形带8上固定无碱玻璃绳9；
S4、将三条处理后的导体2放置于Y形带8与无碱玻璃绳9构成的三个三角区域内，即得到耐高温防火电缆。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种耐高温防火电缆，包括防火绝缘层(1)和导体(2)，其特征在于：所述防火绝缘层(1)由第一防火层(3)、第二防火层(4)和第三防火层(5)组成，第一防火层(3)、第二防火层(4)与第三防火层(5)的厚度均为0.2-0.5mm，导体(2)设置于防火绝缘层(1)中的第三防火层(5)内，导体(2)外包覆有陶瓷化硅橡胶绝缘层(6)与铝层(7)，第三防火层(5)中设置有三条导体(2)，且第三防火层(5)内固定安装有Y形带(8)，Y形带(8)三个端点间均固定连接有无碱玻璃绳(9)，导体(2)则放置于无碱玻璃绳(9)与Y形带(8)构成的三角区域内。
2.一种耐高温防火电缆的制备方法，具体步骤如下：
S1、准备好以下原料，第一防火层(3)按照重量份的组分为：有机硅橡胶废料30-60份、多聚磷酸铵20-30份、三聚氰胺10-20份、季戊四醇20-30份以及纳米氧化硅10-20份，第二防火层(4)按照重量份的组分为：微米级高岭土150-250份、乙烯-醋酸乙烯共聚物100-200份、聚醚改性硅油50-100份、炭黑30-50份以及醋酸锡2-6份，第三防火层(5)按照重量份的组分为：铜20-30份、铁30-70份、镁5-10份、锌4-8份、硼2-5份、硅10-20份、稀土100-200份以及铝700-1400份；
S2、采用双层共挤工艺在导体(2)外自内向外依次包裹陶瓷化硅橡胶绝缘层(6)和铝层(7),随后即可获得单根处理后的导体(2)；
S3、采用三层共挤工艺在第三防火层(5)外自内向外依次包覆第二防火层(4)和第一防火层(3)，接着第三防火层(5)内固定安装Y形带(8)，然后采用绕包工艺在Y形带(8)上固定无碱玻璃绳(9)；
S4、将三条处理后的导体(2)放置于Y形带(8)与无碱玻璃绳(9)构成的三个三角区域内，即得到耐高温防火电缆。
3.根据权利要求2所述的一种耐高温防火电缆的制备方法，其特征在于：所述第一防火层(3)还使用了纳米氮化硅5-10份、碳纳米管5-10份、焦磷酸铁2-8份和硅烷偶联剂2-8份。
4.根据权利要求2所述的一种耐高温防火电缆的制备方法，其特征在于：所述第二防火层(4)还使用了纳米氮化硅15-25份和玻璃纤维15-25份。
5.根据权利要求1所述的一种耐高温防火电缆，其特征在于：所述Y形带(8)为无碱玻璃带，且Y形带(8)将第三防火层(5)内均分为三个等分，Y形带(8)三个端点与第三防火层(5)内壁固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种耐高温防火电缆，其特征在于：所述Y形带(8)与无碱玻璃绳(9)于防火绝缘层(1)内等距设置。
7.根据权利要求1所述的一种耐高温防火电缆，其特征在于：所述铝层(7)包覆于陶瓷化硅橡胶绝缘层(6)外，陶瓷化硅橡胶绝缘层(6)包覆于导体(2)外。
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