CN111696716B - 一种新能源阻燃电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源阻燃电缆，属于电缆技术领域，包括包括设于电缆中心处的缆芯和包覆式位于电缆表面的护套层；所述缆芯外侧设有热收缩层，所述热收缩层的外侧设有阻燃层，所述热收缩层的材质为热缩材料，初始状态下，所述热收缩层的外侧面与阻燃层的内侧面完全贴合。在应用时，缆芯发热，热收缩层受热后收缩，更为紧密的包覆在缆芯上，能够更好的防护缆芯，同时，热收缩层与阻燃层之间形成呈真空状态的空隙，可促进电缆的阻燃性能。本发明提供的电缆具有较好的阻燃性能，且结构简单，易于加工。

Description

一种新能源阻燃电缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，具体的涉及一种新能源阻燃电缆。
背景技术
随着空气治理问题的日趋严重，大力发展新能源产业已成为大势所趋。在此背景下，光伏电缆、风力发电电缆、核电站用电缆、海洋石油平台电缆等新能源类电缆将成为电线电缆的发展目标。
随着我国经济建设的加快，高层建筑、地铁、隧道、发电厂及核电站等重要场所的中压配电系统对电力电缆在火灾条件下的安全性提出了更高的要求。采用耐火阻燃电缆进行供电势在必行，耐火阻燃的电力电缆在火焰或高温条件下，不仅要阻燃耐火，而且要有较高的绝热性以在保证外界高温条件下不损害电缆内部绝缘，能够保障在预定时间内供电线路正常供电。电缆的防火阻燃技术越来越引起人们的关注。
传统的阻燃电缆一般是通过隔热橡胶以及编织层进行隔热，从而防止热量对缆芯造成不利影响，其阻燃效果一般，而现今针对电缆的阻燃改进，虽然能够提高隔热阻燃性能，但相关材料及结构较为复杂，大大提升了电缆的加工难度。
发明内容
1.要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题在于提供一种新能源阻燃电缆，其具有较好的阻燃性能，且结构简单，易于加工。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采取如下技术方案：
一种新能源阻燃电缆，包括设于电缆中心处的缆芯和包覆式位于电缆表面的护套层；所述缆芯外侧设有热收缩层，所述热收缩层的外侧设有阻燃层，初始状态下，所述热收缩层的外侧面与阻燃层的内侧面完全贴合。
所述热收缩层的材质为热缩材料,热缩材料又称高分子记忆材料，是高分子材料与辐射加工技术交叉结合的一种智能型材料。高分子材料形状记忆效应是制造热缩材料的基本原理。聚烯烃基材经辐照发生交联反应，赋予材料不溶不熔特点。当升温至其熔融温度后结晶消失，此时将材料扩张并迅速冷却至结晶熔点以下，高分子结晶态恢复，形变被“冻结”，此时的材料具有“记忆效应”，即在没有其他外力作用下，再次加热后会收缩到原来形态，满足设计要求。
进一步地，所述阻燃层的材质为环保型阻燃塑料、阻燃橡胶或阻燃木质材料。阻燃塑料、阻燃橡胶或阻燃木质材料均具备阻燃功能，能够满足设计需要，且阻燃材料采用环保型材料，符合人们日益增强的环保、安全、健康意识。
作为对上述方案的改进，所述阻燃层的内侧面沿其长度方向等间距开设有呈圆形的嵌装槽，每个嵌装槽内均固定嵌装有一个呈环体的热膨胀胎，初始状态下，所述热膨胀胎的内侧面与阻燃层的内侧面平齐。基于热收缩层受热收缩与阻燃层之间形成空隙的情况
下，热膨胀胎受热会膨胀，且膨胀后的热膨胀胎的内侧面可贴附在收缩的热收缩层上，使得热收缩层与阻燃层之间的空隙被分隔出一个个独立的空腔，能够确保在小范围内能够形成空腔，从而有利于发挥隔热性能；还能够支撑阻燃层，提高阻燃层的稳定性。
进一步地，所述热膨胀胎由通过粘合树脂粘接在一起的热膨胀性微球构成。热膨胀性微球采用耐高温发泡材料，受热会膨胀，且传热系数非常低，能够满足设计要求。
作为对上述方案的改进，所述热收缩层的内侧设有位于缆芯外侧的均匀导热层，所述均匀导热层为导热金属材质的丝线绕包层，所述缆芯与所述均匀导热层之间留有间隙。均匀导热层能够使电缆缆芯发出的热量均匀的向热收缩层传递，从而有利于使热收缩层发生均匀的收缩形变，均匀导热层采用导热金属材质的丝线绕包形成，能满足导热的需求，并使均匀导热层具有可扭曲变形的能力，在热收缩层发生收缩形变时，均匀导热层被挤压，缆芯与均匀导热层之间的间隙可满足均匀导热层发生扭曲变形的空间需求。
进一步地，所述缆芯包括位于中心处的控制线芯、等间距排布于控制线芯周侧的三根动力线芯以及依次包覆在动力线芯外侧的绝缘层和屏蔽层，所述绝缘层和屏蔽层的截面均呈正三角形，所述绝缘层和屏蔽层的三个交角处均分别一一对齐于相应的动力线芯，且绝缘层的三个交角处均为与动力线芯相应侧贴合的弧形，所述屏蔽层的三个交角处均为与绝缘层的相应交角处贴合的弧形。控制线芯和动力线芯的排布便于绝缘层和屏蔽层形成截面呈正三角形的形状，组装均匀导热层时，屏蔽层的交角处会与均匀导热层接触起到支撑作用，此时，每相邻两个交角处之间均能在缆芯与均匀导热层之间形成间隙，即能较为轻易的实现间隙的形成。
更进一步地，所述屏蔽层的三个交角处与均匀导热层之间均设有弹性支撑块，每相邻两个弹性支撑块之间均留有间隙。弹性支撑块能够促进缆芯与均匀导热层之间间隙的形成，且在均匀导热层被挤压时能够在缓冲均匀导热层向内侧传递的压力，从而能够较好的防护缆芯。
更进一步地，所述控制线芯的外侧套设有截面呈环形的柔性限位支架，所述柔性限位支架的中心处开设有供控制线芯穿过的通孔，且柔性限位支架的外侧沿其周侧等间距开设有三个供动力线芯一一对应卡入的卡口，每相邻两根动力线芯之间的柔性限位支架的中部均贴附绝缘层。柔性限位支架上卡口的设置便于动力线芯的定位组装，柔性限位支架还能贴附绝缘层，能为绝缘层的包覆操作提供便利。
3.有益效果
本发明在缆芯外侧设有热收缩层，热收缩层的外侧设有阻燃层，初始状态下，热收缩层的外侧面与阻燃层的内侧面完全贴合。其结构简单，易于加工，有利于提升生产效率；在应用时，缆芯发热，热收缩层受热后收缩，更为紧密的包覆在缆芯上，能够更好的防护缆芯，同时，热收缩层与阻燃层之间形成空隙，且该空隙呈真空状态。当发生火情时，热量由电缆外侧向其内侧传递，阻燃层能够阻止热量的继续传输并阻燃，而热收缩层与阻燃层之间形成的呈真空状态的空隙能够进一步发挥隔热性能，使得电缆具有较好的阻燃性能。则本发明提供的电缆具有较好的阻燃性能，且结构简单，易于加工。
附图说明
图1为本发明在实施例1中处于初始状态下的截面结构示意图；
图2为本发明在实施例1中处于使用状态下的截面结构示意图；
图3为本发明在实施例2中处于初始状态下的截面结构示意图；
图4为图3中A-A截面的结构示意图；
图5为本发明在实施例2中处于使用状态下的截面结构示意图；
图6为图5中B-B截面的结构示意图；
图7为本发明在实施例3中处于初始状态下的截面结构示意图；
图8为本发明在实施例3中处于使用状态下的截面结构示意图。
附图标记：1、缆芯；2、热收缩层；3、阻燃层；4、护套层；5、空腔；6、嵌装槽；7、热膨胀胎；8、均匀导热层；9、弹性支撑块,10、柔性限位支架；11、控制线芯；12、动力线芯；13、绝缘层；14、屏蔽层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示的一种新能源阻燃电缆，包括设于电缆中心处的缆芯
1和包覆式位于电缆表面的护套层4；所述缆芯1外侧设有热收缩层
2，所述热收缩层2的外侧设有阻燃层3，初始状态下，所述热收缩层2的外侧面与阻燃层3的内侧面完全贴合；
所述热收缩层2的材质为热缩材料。热缩材料又称高分子记忆材料，是高分子材料与辐射加工技术交叉结合的一种智能型材料。高分子材料形状记忆效应是制造热缩材料的基本原理。聚烯烃基材经辐照发生交联反应，赋予材料不溶不熔特点。当升温至其熔融温度后结晶消失，此时将材料扩张并迅速冷却至结晶熔点以下，高分子结晶态恢复，形变被“冻结”，此时的材料具有“记忆效应”，即在没有其他外力作用下，再次加热后会收缩到原来形态，满足设计要求。
所述阻燃层3的材质为环保型阻燃橡胶。阻燃橡胶具备阻燃功能，能够满足设计需要，且阻燃材料采用环保型材料，符合人们日益增强的环保、安全、健康意识。
上述新能源阻燃电缆的具体作用原理为：
应用中，电缆缆芯1会发热，其热量由内向外散发，热收缩层2
受热后收缩，更为紧密的包覆在缆芯1上，能够更好的防护缆芯1，同时，热收缩层2与阻燃层3之间形成空腔5，如图2所示，因为初始状态热收缩层2的外侧面与阻燃层3的内侧面完全贴合，所以在热收缩层2受热收缩后，热收缩层2与阻燃层3之间形成的空隙呈真空状态。当发生火情时，热量由电缆外侧向其内侧传递，阻燃层3能够阻止热量的继续传输并阻燃，而热收缩层2与阻燃层3之间形成的呈真空状态的空腔5能够进一步发挥隔热性能，使得电缆具有较好的阻燃性能。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：
在本实施例中，所述阻燃层3的材质为环保型阻燃木质材料。阻燃木质材料具备阻燃功能，能够满足设计需要，且阻燃材料采用环保型材料，符合人们日益增强的环保、安全、健康意识。
在本实施例中，如图3及图4所示，所述阻燃层3的内侧面沿其长度方向等间距开设有呈圆形的嵌装槽6，每个嵌装槽6内均固定嵌装有一个呈环体的热膨胀胎7，初始状态下，所述热膨胀胎7的内侧面与阻燃层3的内侧面平齐。基于热收缩层2受热收缩与阻燃层3之间形成空隙的情况下，热膨胀胎7受热会膨胀，且膨胀后的热膨胀胎
7的内侧面可贴附在收缩的热收缩层2上，使得热收缩层2与阻燃层
3之间的空隙被分隔出一个个独立的空腔5，如图5及图6所示，能够确保在小范围内能够形成空腔5，从而有利于发挥隔热性能；还能够支撑阻燃层3，提高阻燃层3的稳定性。
在本实施例中，所述热膨胀胎7由通过粘合树脂粘接在一起的热膨胀性微球构成。热膨胀性微球采用耐高温发泡材料，受热会膨胀，且传热系数非常低，能够满足设计要求。
其它同实施例1。
实施例3
本实施例与实施例2的不同之处在于：
在本实施例中，所述阻燃层3的材质为环保型阻燃塑料。阻燃塑料具备阻燃功能，能够满足设计需要，且阻燃材料采用环保型材料，符合人们日益增强的环保、安全、健康意识。
在本实施例中，如图7所示，所述热收缩层2的内侧设有位于缆芯1外侧的均匀导热层8，所述均匀导热层8为导热金属材质的丝线绕包层，所述缆芯1与所述均匀导热层8之间留有间隙。均匀导热层能够使电缆缆芯发出的热量均匀的向热收缩层传递，从而有利于使
热收缩层发生均匀的收缩形变，均匀导热层8采用导热金属材质的丝线绕包形成，能满足导热的需求，并使均匀导热层8具有可扭曲变形的能力，在热收缩层2发生收缩形变时，均匀导热层8被挤压，缆芯1与均匀导热层8之间的间隙可满足均匀导热层8发生扭曲变形的空间需求，如图8所示。
在本实施例中，如图7所示，所述缆芯1包括位于中心处的控制线芯11、等间距排布于控制线芯11周侧的三根动力线芯12以及依次包覆在动力线芯12外侧的绝缘层13和屏蔽层14，所述绝缘层13
和屏蔽层14的截面均呈正三角形，所述绝缘层13和屏蔽层14的三个交角处均分别一一对齐于相应的动力线芯12，且绝缘层13的三个交角处均为与动力线芯12相应侧贴合的弧形，所述屏蔽层14的三个交角处均为与绝缘层13的相应交角处贴合的弧形。
控制线芯11和动力线芯12的排布便于绝缘层13和屏蔽层14形成截面呈正三角形的形状，组装均匀导热层8时，屏蔽层14的交角处会与均匀导热层8接触起到支撑作用，此时，每相邻两个交角处之间均能在缆芯1与均匀导热层8之间形成间隙，即能较为轻易的实现间隙的形成。
在本实施例中，如图7所示，所述屏蔽层14的三个交角处与均匀导热层8之间均设有弹性支撑块9，每相邻两个弹性支撑块9之间均留有间隙。弹性支撑块9能够促进缆芯1与均匀导热层8之间间隙的形成，且在均匀导热层8被挤压时能够在缓冲均匀导热层8向内侧
传递的压力，从而能够较好的防护缆芯1。
在本实施例中，如图7所示，所述控制线芯11的外侧套设有截面呈环形的柔性限位支架10，所述柔性限位支架10的中心处开设有供控制线芯11穿过的通孔，且柔性限位支架10的外侧沿其周侧等间距开设有三个供动力线芯12一一对应卡入的卡口，每相邻两根动力
线芯12之间的柔性限位支架10的中部均贴附绝缘层13。柔性限位支架10上卡口的设置便于动力线芯12的定位组装，柔性限位支架
10还能贴附绝缘层13，能为绝缘层13的包覆操作提供便利。
其它同实施例2。
由上述内容可知，本发明提供的电缆具有较好的阻燃性能，且结构简单，易于加工。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求范围内。

Claims (4)

1.一种新能源阻燃电缆，包括设于电缆中心处的缆芯(1)和包覆式位于电缆表面的护套层(4)；其特征在于，所述缆芯(1)外侧设有热收缩层(2)，所述热收缩层(2)的材质为热缩材料,所述热收缩层(2)的外侧设有阻燃层(3)，初始状态下，所述热收缩层(2)的外侧面与阻燃层(3)的内侧面完全贴合，所述阻燃层(3)的内侧面沿其长度方向等间距开设有呈圆形的嵌装槽(6)，每个嵌装槽(6)内均固定嵌装有一个呈环体的热膨胀胎(7)，初始状态下，所述热膨胀胎(7)的内侧面与阻燃层(3)的内侧面平齐，所述热膨胀胎(7)由通过粘合树脂粘接在一起的热膨胀性微球构成，所述热收缩层(2)的内侧设有位于缆芯(1)外侧的均匀导热层(8)，所述均匀导热层(8)为导热金属材质的丝线绕包层，所述缆芯(1)与所述均匀导热层(8)之间留有间隙，所述缆芯(1)包括位于中心处的控制线芯(11)、等间距排布于控制线芯(11)周侧的三根动力线芯(12)以及依次包覆在动力线芯(12)外侧的绝缘层(13)和屏蔽层(14)，所述绝缘层(13)和屏蔽层(14)的截面均呈正三角形，所述绝缘层(13)和屏蔽层(14)的三个交角处均分别一一对齐于相应的动力线芯(12)，且绝缘层(13)的三个交角处均为与动力线芯(12)相应侧贴合的弧形，所述屏蔽层(14)的三个交角处均为与绝缘层(13)的相应交角处贴合的弧形。
2.根据权利要求1所述的一种新能源阻燃电缆，其特征在于，所述阻燃层(3)的材质为环保型阻燃塑料、阻燃橡胶或阻燃木质材料。
3.根据权利要求1所述的一种新能源阻燃电缆，其特征在于，所述屏蔽层(14)的三个交角处与均匀导热层(8)之间均设有弹性支撑块(9)，每相邻两个弹性支撑块(9)之间均留有间隙。
4.根据权利要求1所述的一种新能源阻燃电缆，其特征在于，所述控制线芯(11)的外侧套设有截面呈环形的柔性限位支架(10)，所述柔性限位支架(10)的中心处开设有供控制线芯(11)穿过的通孔，且柔性限位支架(10)的外侧沿其周侧等间距开设有三个供动力线芯(12)一一对应卡入的卡口，每相邻两根动力线芯(12)之间的柔性限位支架(10)的中部均贴附绝缘层(13)。
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Denomination of invention: A new energy flame retardant cable

Effective date of registration: 20220616

Granted publication date: 20211008

Pledgee: Wuwei branch of China Co truction Bank Corp.

Pledgor: ANHUI DUJIANG CABLE GROUP Co.,Ltd.

Registration number: Y2022980008013