CN111724949A - 一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺，包括步骤：S1、备料；S2、连拉连退；S3、绞制；S4、三层共挤；S5、铜带屏蔽；S6、绕包隔离层，在绝缘线芯上螺旋绕包一层隔离层；S7、形成耐火层；S8、铠装，在绝缘线芯上螺旋间隙绕包两层镀锌钢带；S9、挤包外护套；S10、铠装电缆火花试验；S11、成品检验；S12、包装；S13、入库；步骤S9中形成外护套的方式包含：S91、挤包无卤低烟阻燃外护套；S92、挤包聚氯乙烯外护套。本发明具有防止火焰穿透的效果，对电缆绝缘层的防护更强，从而有利于消除火灾救援工作时的安全隐患。

Description

一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺

技术领域

本发明涉及电缆的技术领域，尤其是涉及一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺。

背景技术

电缆是由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线。电缆根据其使用功能和环境的不同分为很多种类，现有的电缆分为防火电缆、耐磨电缆、信号电缆、屏蔽电缆以及船用电缆等。而现有的防火电缆通常仅在电缆内设有一层防火层，在发生严重火灾时，容易造成火焰对防火层的穿透，使得电缆内部导体上的绝缘层燃烧脱落，以至于发生漏电，对火灾救援工作造成了安全隐患。

现有的如公告号为CN108962495B的中国专利公开了一种防火柔性电缆生产工艺，包括放卷、校直、注塑、包覆、成缆以及收卷，先经过校直设置，让电缆在加工时拉直，从而让电缆在注塑时不会让其出现壁厚不均匀的情况，通过包覆，对注塑的绝缘层进行包覆，形成防火层，再在最外表面上包覆护套，从而让其整体成型。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：该电缆生产工艺生产出的电缆仅设有一层防火层，不利于防止火焰穿透，在火灾灾情严重时容易造成电缆绝缘层损毁，给火灾救援工作造成了一定的安全隐患。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺，其生产的电缆具有防止火焰穿透的效果，对电缆绝缘层的防护更强，从而有利于消除火灾救援工作时的安全隐患。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺，包括步骤：S1、备料，准备圆铜线；S2、连拉连退，通过拉丝模具将铜丝拉制至所需规格，同时通过电流加热器使其软化；S3、绞制，将多根单丝铜丝排列后相互绞合成铜芯；S4、三层共挤，在铜芯上依次形成绝缘层、内屏蔽层以及外屏蔽层；S5、铜带屏蔽，在绝缘线芯上螺旋绕包一层软铜带；S6、绕包隔离层，在绝缘线芯上螺旋绕包一层隔离层；S7、形成耐火层；S8、铠装，在绝缘线芯上螺旋间隙绕包两层镀锌钢带，并根据产品需求选择是否进行铠装；S9、挤包外护套；S10、铠装电缆火花试验；S11、成品检验；S12、包装；S13、入库；所述步骤S7中形成耐火层的方式包含两种：S71、绕包陶瓷化硅橡胶耐火复合带，在绝缘线芯外绕包陶瓷化硅橡胶耐火复合带；S72、挤包陶瓷化聚烯烃耐火层；所述步骤S9中形成外护套的方式包含两种：S91、挤包无卤低烟阻燃外护套，将无卤低烟聚烯烃塑料通过挤塑机加热塑化成粘流态，再经挤塑模挤包于绝缘线芯或铠装层上；S92、挤包聚氯乙烯外护套，将聚氯乙烯塑料通过挤塑机加热塑化成粘流态，再经挤塑模挤包于缆芯或铠装层上。

通过采用上述技术方案，在步骤S7中，如采用绕包陶瓷化硅橡胶耐火复合带，在发生火灾燃烧后，耐火层生成的坚硬壳体包覆在绝缘线芯上，隔绝了火焰和热量向电缆内部传递和蔓延，对绝缘线芯形成了很好的保护作用，保障线路在火灾条件下的完整性；而如若采用陶瓷化聚烯烃耐火层，在发生火灾燃烧时，耐火层生成的陶瓷状壳体不开裂、不滴落，除了具有优异的电隔离性能，还具有极好的隔氧隔热效果，能够有效隔离高温火焰对线路内部的侵害，延缓内部材料的分解，避免导体在火焰中熔断，保证线路在火灾情况下的畅通；此外，在步骤S9中，如若挤包无卤低烟阻燃外护套，则外护套对缆芯尤其是绝缘线芯起到了保护作用，另外在燃烧时可以阻断火焰蔓延，且发烟量极少，燃烧产物无毒、无味、无腐蚀性，极大地保证了生命和财产安全，为有效处置赢得更多宝贵的时间；而如若采用挤包聚氯乙烯外护套，则对电缆内部结构起到了一定的保护作用，在燃烧时可以一定程度上阻断和延缓火焰蔓延；此外，在步骤S8中，在外护套内形成由镀锌钢带绕包形成的铠装层，在增加电缆机械强度的同时，也起到了阻挡火焰向电缆内部蔓延的作用；综上所述，由该挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺制造出的电缆产品具有多层阻隔火焰穿透的结构，防火性能优异，对电缆绝缘层的防护更强，防止发生火灾时电缆绝缘层损毁，从而有利于消除火灾救援工作时的安全隐患。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述步骤S4中，将内、外半导电屏蔽塑料粒子和交联聚乙烯绝缘塑料粒子通过挤塑机加热至粘硫态，再分别经过挤塑机中模、外模以及内模挤包于铜芯上。

通过采用上述技术方案，交联聚乙烯绝缘塑料粒子熔融后包覆于铜芯上，使得铜芯表面形成绝缘层，而绝缘层在挤出成型的同时依次包覆有内、外半导电屏蔽塑料粒子熔融形成的内屏蔽层以及外屏蔽层，内屏蔽层与外屏蔽层主要起均匀电场作用，防止产生尖端发电，而绝缘层主要起绝缘作用，防止相对地或相对相之间发生击穿，大大降低了击穿事故的发生；在上述过程中，绝缘层、内屏蔽层与外屏蔽层同时挤出，加工效率高。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：对于多芯电缆，在步骤S6中，先将多根绝缘线芯成缆绞合后再绕包隔离层。

通过采用上述技术方案，对于多芯电缆，主要是根据用电系统需要，选择不同数目的绝缘线芯成缆，同时成缆绞合后的绝缘线芯之间结构更稳固，使得电缆产品性能也更加稳定。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：在进行所述步骤S8前，在绝缘线芯上挤包一层与所述外护套材料一致的内护套。

通过采用上述技术方案，铠装层设置于外护套与内护套之间，减小了铠装层对耐火层的磨损，有利于保证耐火层的防火性能，此外，铠装层两侧的外护套与内护套的材料一致，均为聚氯乙烯塑料，具有隔热、降温、隔离的作用。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述隔离层采用聚酯薄膜带绕包形成。

通过采用上述技术方案，隔离层的设置，主要是起隔离、扎紧作用，使得耐火层与软铜带分隔，减小软铜带对耐火层的磨损。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述隔离层由硅橡胶带绕包制成，所述隔离层绕包的螺旋旋向与步骤S6中多根绝缘线芯成缆时绞合的螺旋旋向相同。

通过采用上述技术方案，当隔离带收紧时，隔离带对绝缘线芯的绞合方向具有进一步压紧效果，防止绝缘线芯散落。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述隔离层上套设有由氢氧化铝混合物制成的热顶圈。

通过采用上述技术方案，当发生重大火灾时，火焰燃烧耐火层，使得耐火层固化，阻隔火焰的穿透，而如若火焰穿透耐火层并燃烧热顶圈时，热顶圈内的氢氧化铝受热分解吸收大量的热量并产生大量的结晶水，有利于阻隔火焰的继续传播，且热顶圈燃烧时发泡固化，抵住隔离层朝内收缩，从而增大了隔离层与耐火层之间的间隙，有利于减小火焰对隔离层以及绝缘线芯的穿透。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述热顶圈设有至少两个，且所述热顶圈沿电缆的长度方向排列。

通过采用上述技术方案，热顶圈至少设有两个并沿电缆长度方向排列，如若火焰穿透耐火层的位置位于相邻的两个热顶圈之间，则容易燃烧相邻的两个热顶圈，使得两个热顶圈发泡膨胀，从而使得隔离层靠近火焰穿透位置的区间部分与耐火层分离。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

由该挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺制造出的电缆产品具有多层阻隔火焰穿透的结构，防火性能优异，对电缆绝缘层的防护更强，防止发生火灾时电缆绝缘层损毁，从而有利于消除火灾救援工作时的安全隐患；

铠装层设置于外护套与内护套之间，减小了铠装层对耐火层的磨损，有利于保证耐火层的防火性能；

如若火焰穿透耐火层并燃烧热顶圈时，热顶圈内的氢氧化铝受热分解吸收大量的热量并产生大量的结晶水，有利于阻隔火焰的继续传播，且热顶圈燃烧时发泡固化，抵住隔离层朝内收缩，从而增大了隔离层与耐火层之间的间隙，有利于减小火焰对隔离层以及绝缘线芯的穿透。

附图说明

图1是一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺的步骤示意图。

图2是由一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺制作出的多芯电缆的结构示意图。

附图标记：1、铜芯；2、绝缘层；3、内屏蔽层；4、外屏蔽层；5、软铜带；6、隔离层；61、热顶圈；7、耐火层；8、内护套；9、铠装层；10、外护套。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一。

参照图1，为本发明公开的一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺，结合图2所示，包括如下步骤：

S1、备料，准备φ3mm圆铜线。

S2、连拉连退，通过拉丝模具将圆铜丝拉制至所需规格，同时通过电流加热器使其软化（再结晶），铜丝软化后不但导电性能有较大增强，而且便于加工，提高了产品的柔软性。连拉连退后再进行工序检验。

S3、绞制，将多根单丝铜丝排列后相互绞合成铜芯1，绞线后的电缆产品更加柔软，便于敷设与安装，在增强机械性能的同时导电性能也更加稳定。在绞制完成后进行工序检验。

S4、三层共挤，将内、外半导电屏蔽塑料粒子和交联聚乙烯绝缘塑料粒子通过挤塑机加热至粘硫态，再分别经过挤塑机中模、外模以及内模挤包于铜芯1上，在铜芯1上依次形成绝缘层2、内屏蔽层3以及外屏蔽层4。内屏蔽层3与外屏蔽层4主要起均匀电场作用，防止产生尖端发电，绝缘层2主要起绝缘作用，防止相对地或相对相之间发生击穿，大大降低了击穿事故的发生。此外，外屏蔽层4、内屏蔽层3与绝缘层2同时挤出，加工效率高。在三层共挤后进行工序检验。

S5、铜带屏蔽，在绝缘线芯上螺旋绕包一层软铜带5，主要是在电缆发生击穿事故时能与地构成回路，对电缆本体和用电设备等都起到了一定的保护作用。在软铜带5绕包后进行工序检验。

S6、绕包隔离层6，在绝缘线芯上螺旋绕包一层隔离层6，隔离层6由聚酯薄膜绕包形成。对于多芯电缆，先将多根绝缘线芯成缆绞合后再绕包隔离层6，且绝缘线芯之间呈螺旋状绞合。

S7、形成耐火层7。耐火层7由两种方式形成：S71、绕包陶瓷化硅橡胶耐火复合带，在绝缘线芯外绕包陶瓷化硅橡胶耐火复合带，当发生火灾燃烧时，耐火层7生成的坚硬壳体包覆在绝缘线芯上，隔绝了火焰和热量向电缆内部传递和蔓延，对绝缘线芯形成了很好的保护作用，保障线路在火灾条件下的完整性；S72、挤包陶瓷化聚烯烃耐火层7，在发生火灾燃烧时，耐火层7生成的陶瓷状壳体不开裂、不滴落，除了具有优异的电隔离性能，还具有极好的隔氧隔热效果，能够有效隔离高温火焰对线路内部的侵害，延缓内部材料的分解，避免导体在火焰中熔断，保证线路在火灾情况下的畅通。

对于多芯电缆，在耐火层7形成后进行工序检验。

S8、铠装，根据产品需求选择是否进行铠装，不进行铠装的电缆产品直接进入下一步，而进行铠装的电缆产品还需要进行下列步骤：S81、挤包内护套8，将无卤低烟聚烯烃塑料通过挤塑机加热塑化成粘流态，再经挤塑模挤包于耐火层7上；S82、工序检验；S83、在内护套8外螺旋间隙绕包2层厚度符合要求的镀锌钢带，形成铠装层9，主要为了在增加电缆机械强度的同时，也起到了阻挡火焰向电缆内部蔓延的作用；S84、工序检验。

S9、挤包外护套10，挤包无卤低烟阻燃外护套10，将无卤低烟聚烯烃塑料通过挤塑机加热塑化成粘流态，再经挤塑模挤包于绝缘线芯或铠装层9上，外护套10对铠装层9尤其是绝缘线芯起到了保护作用，另外外护套10在燃烧时可以阻断火焰蔓延，且发烟量极少，燃烧产物无毒、无味、无腐蚀性，极大地保证了生命和财产安全，为有效处置赢得更多宝贵的时间。

S10、铠装电缆火花试验，使用火花试验机对电缆进行火花试验，检测电缆产品的绝缘性能否合格。

S11、成品检验。

S12、包装。

S13、入库。

实施例二。

参照图1、图2，本实施例与实施例一的不同之处在于：

1.步骤S81为：挤包聚氯乙烯内护套8，将聚氯乙烯塑料通过挤塑机加热塑化成粘流态，再经挤塑模挤包于耐火层7上，从而对耐火层7的结构起到了一定的保护作用，具有隔热、降温、隔离的作用。

2.步骤S9为：挤包聚氯乙烯外护套10，将聚氯乙烯塑料通过挤塑机加热塑化成粘流态，再经挤塑模挤包于绝缘线芯或铠装层9上，从而对电缆内部结构起到了一定的保护作用，在燃烧时可以一定程度上阻断和延缓火焰蔓延，为有效处置赢得了宝贵的时间。

实施例三。

参照图1、图2，本实施例与实施例一的不同之处在于：对于多芯电缆，在步骤S6中，隔离层6采用硅橡胶带绕包绝缘线芯形成，且隔离层6绕包的螺旋旋向与多根绝缘线芯成缆时绞合的螺旋旋向相同，当隔离带收紧时，隔离带对绝缘线芯的绞合方向具有进一步压紧效果，防止绝缘线芯散落。

实施例四。

参照图1、图2，本实施例与实施例三的区别之处在于：在步骤S6与步骤S7之间还设有步骤S6.1，步骤S6.1包括：在隔离层6形成后，将氢氧化铝与聚乙烯颗粒混合物通过挤塑机加热塑化成粘流态，再经挤塑模间歇挤包于隔离层6上，使得隔离层6上形成沿电缆长度方向延伸的多个热顶圈61。当发生重大火灾时，火焰燃烧耐火层7，使得耐火层7固化，阻隔火焰的穿透，而如若火焰穿透耐火层7并燃烧热顶圈61时，热顶圈61内的氢氧化铝受热分解吸收大量的热量并产生大量的结晶水，有利于阻隔火焰的继续传播，且热顶圈61燃烧时发泡固化，抵住隔离层6朝内收缩，从而增大了隔离层6与耐火层7之间的间隙，有利于减小火焰对隔离层6以及绝缘线芯的穿透。

上述各实施例的实施原理为：在发生火灾燃烧后，外护套10对缆芯尤其是绝缘线芯起到了保护作用，另外在燃烧时可以阻断火焰蔓延，为有效处置赢得更多宝贵的时间，而在外护套10内形成由镀锌钢带绕包形成的铠装层9，在增加电缆机械强度的同时，也起到了阻挡火焰向电缆内部蔓延的作用，此外，耐火层7遇火生成的坚硬壳体包覆在绝缘线芯上，隔绝了火焰和热量向电缆内部传递和蔓延，对绝缘线芯形成了很好的保护作用，故而由该挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺制造出的电缆产品具有多层阻隔火焰穿透的结构，防火性能优异，对电缆绝缘层2的防护更强，防止发生火灾时电缆绝缘层2损毁，从而有利于消除火灾救援工作时的安全隐患。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺，其特征在于：包括步骤：S1、备料，准备圆铜线；S2、连拉连退，通过拉丝模具将铜丝拉制至所需规格，同时通过电流加热器使其软化；S3、绞制，将多根单丝铜丝排列后相互绞合成铜芯(1)；S4、三层共挤，在铜芯(1)上依次形成绝缘层(2)、内屏蔽层(3)以及外屏蔽层(4)；S5、铜带屏蔽，在绝缘线芯上螺旋绕包一层软铜带(5)；S6、绕包隔离层(6)，在绝缘线芯上螺旋绕包一层隔离层(6)；S7、形成耐火层(7)；S8、铠装，在绝缘线芯上螺旋间隙绕包两层镀锌钢带，并根据产品需求选择是否进行铠装；S9、挤包外护套(10)；S10、铠装电缆火花试验；S11、成品检验；S12、包装；S13、入库；

所述步骤S7中形成耐火层(7)的方式包含两种：S71、绕包陶瓷化硅橡胶耐火复合带，在绝缘线芯外绕包陶瓷化硅橡胶耐火复合带；S72、挤包陶瓷化聚烯烃耐火层(7)；

所述步骤S9中形成外护套(10)的方式包含两种：S91、挤包无卤低烟阻燃外护套(10)，将无卤低烟聚烯烃塑料通过挤塑机加热塑化成粘流态，再经挤塑模挤包于绝缘线芯或铠装层(9)上；S92、挤包聚氯乙烯外护套(10)，将聚氯乙烯塑料通过挤塑机加热塑化成粘流态，再经挤塑模挤包于缆芯或铠装层(9)上。

2.根据权利要求1所述的一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺，其特征在于：所述步骤S4中，将内、外半导电屏蔽塑料粒子和交联聚乙烯绝缘塑料粒子通过挤塑机加热至粘硫态，再分别经过挤塑机中模、外模以及内模挤包于铜芯(1)上。

3.根据权利要求1所述的一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺，其特征在于：对于多芯电缆，在步骤S6中，先将多根绝缘线芯成缆绞合后再绕包隔离层(6)。

4.根据权利要求1所述的一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺，其特征在于：在进行所述步骤S8前，在绝缘线芯上挤包一层与所述外护套(10)材料一致的内护套(8)。

5.根据权利要求1所述的一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺，其特征在于：所述隔离层(6)采用聚酯薄膜带绕包形成。

6.根据权利要求3所述的一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺，其特征在于：所述隔离层(6)由硅橡胶带绕包制成，所述隔离层(6)绕包的螺旋旋向与步骤S6中多根绝缘线芯成缆时绞合的螺旋旋向相同。

7.根据权利要求6所述的一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺，其特征在于：所述隔离层(6)上套设有由氢氧化铝混合物制成的热顶圈(61)。

8.根据权利要求7所述的一种挤包绝缘耐火电力电缆的制造工艺，其特征在于：所述热顶圈(61)设有至少两个，且所述热顶圈(61)沿电缆的长度方向排列。

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