CN112071494B - 一种自闭合式半开放阻燃电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自闭合式半开放阻燃电缆，属于电缆技术领域，本发明可以实现创新性的引入半开放的概念，在正常状态下提供电缆芯体与外界换热的空间，有效散发电力传输中的损耗发热，避免出现电缆芯体积攒热量过多导致从内部引发燃烧，并且其可以积攒雨水既防止入侵，同时可以用于吸热提高电缆芯体的散热效果，另外设置折叠式导热翼板进行燃烧感知，通过自燃的方式触发闭合动作，同时对开放区域进行清场，并利用阻燃球释放出的气体进行灭火并形成无氧层，从而达到阻燃的目的，本发明可以有效针对外因和内因进行同步阻燃，实现对生命安全财产的高度防护，避免火灾现象的蔓延。

Description

一种自闭合式半开放阻燃电缆

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，更具体地说，涉及一种自闭合式半开放阻燃电缆。

背景技术

电缆是一种电能或信号传输装置，通常是由几根或几组导线组成。

定义1：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。

定义2：通常是由几根或几组导线(每组至少两根)绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并常围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电缆具有内通电，外绝缘的特征。

电力供应已成为世界经济飞速发展不可或缺的一部分，而电线电缆作为电力供应的载体遍及各行各业。由于电线电缆使用的高分子绝缘材料属于易燃材料，在传输电能过程中往往会由内因(电缆自身发热、短路等)和外因(火灾等)引发电缆燃烧，对生命财产造成损害。传统的阻燃电缆主要采用含卤聚合物(如PVC)和含卤阻燃剂(含氯或含溴的化合物)通过混炼获得良好阻燃性能，但是火灾依然会引起电缆的燃烧，并且电缆在燃烧过程中产生大量的有毒烟气、腐蚀性气体会使人窒息、中毒，不仅对逃生者和救援人员造成极大的危害而且污染环境。

但是现有的电缆虽然采用全封闭的形式获得了一定程度上的防火阻燃，但是却牺牲了电缆的自身散热效果为代价，反而容易引起在传输电能过程中往往会由内因(电缆自身发热、短路等)和外因(火灾等)引发电缆燃烧，因此现有的电缆难以兼顾外因和内因来实现防火阻燃。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种自闭合式半开放阻燃电缆，它可以实现创新性的引入半开放的概念，在正常状态下提供电缆芯体与外界换热的空间，有效散发电力传输中的损耗发热，避免出现电缆芯体积攒热量过多导致从内部引发燃烧，并且其可以积攒雨水既防止入侵，同时可以用于吸热提高电缆芯体的散热效果，另外设置折叠式导热翼板进行燃烧感知，通过自燃的方式触发闭合动作，同时对开放区域进行清场，并利用阻燃球释放出的气体进行灭火并形成无氧层，从而达到阻燃的目的，本发明可以有效针对外因和内因进行同步阻燃，实现对生命安全财产的高度防护，避免火灾现象的蔓延。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种自闭合式半开放阻燃电缆，包括阻燃护套管，所述阻燃护套管内镶嵌有电缆芯体，所述阻燃护套管上开设有多个均匀分布的半开放柳叶孔，且多个半开放柳叶孔在阻燃护套管上呈螺旋分布，所述半开放柳叶孔内连接有沿长轴方向设置的折叠式导热翼板，所述折叠式导热翼板上端连接有热熔连接面板，所述半开放柳叶孔内连接有多个均匀分布的引燃桥丝，且引燃桥丝沿半开放柳叶孔的短轴方向设置，所述引燃桥丝贯穿并插设于热熔连接面板内侧，所述引燃桥丝最上端处连接有阻燃球，所述半开放柳叶孔底侧连接有防水透气膜，且防水透气膜覆盖于电缆芯体外表面。

进一步的，所述阻燃球包括主球体和连接于主球体下端口处的自熔口，所述主球体内填充有阻燃气，主球体用来承纳阻燃气，阻燃气起到灭火阻燃的作用，自熔口遇热熔化后阻燃气从主球体下端口放出，从而触发阻燃气的灭火动作。

进一步的，所述阻燃气为压缩的阻燃性气体，且阻燃性气体的密度大于空气，压缩后的阻燃气在放出主球体后会加速冲击，不仅可以辅助折叠式导热翼板进行展开闭合，同时也可以利用冲击力快速将空气吹走，形成仅有阻燃气的无氧层，从而实现快速灭火阻燃的目的，且密度比空气大可以在很长一段时间内持续包裹在阻燃护套管外，延长作用时间。

进一步的，所述引燃桥丝包括架桥内丝和连接于架桥内丝上端的定球丝，且架桥内丝左右两端与半开放柳叶孔内侧壁连接，所述定球丝贯穿自熔口并延伸至主球体内与其连接，架桥内丝一方面可以对半开放柳叶孔处进行外力防护，另一方面可以感知明火，定球丝起到对主球体定位的作用，迫使其始终以固定位置朝下放气，避免在放气过程中出现偏移甚至是脱落的现象发生。

进一步的，所述架桥内丝和定球丝均采用高强度和高熔点的硬性材料制成，所述架桥内丝和定球丝外表面均包裹有引燃包层，所述引燃包层采用易燃性材料制成，引燃包层在感知到明火后迅速自燃，并将燃烧引导至热熔连接面板处，开始触发折叠式导热翼板的展开闭合动作。

进一步的，所述防水透气膜呈四周向中心处下倾的形状，所述折叠式导热翼板为向上折叠的双层结构，所述折叠式导热翼板内侧镶嵌连接有储水包，所述储水包上连接有导水纤维束，所述导水纤维束贯穿折叠式导热翼板并延伸至防水透气膜中心处与其连接，防水透气膜在起到防水作用的同时，提供电缆芯体与外界空气的换热空间，并且可以将雨水集中至折叠式导热翼板处，由导水纤维束进行吸收并转移至储水包处，既可以实现对雨水的储存，同时可以直接用来对折叠式导热翼板进行冷却降温，间接提高折叠式导热翼板与电缆芯体之间的换热效果。

进一步的，所述储水包外表面镶嵌连接有多个密集分布的隔火微粒，所述隔火微粒上连接有遇热膨胀压水棒，且遇热膨胀压水棒延伸至储水包内侧，隔火微粒用来形成阻燃层，防止燃烧现象的蔓延，遇热膨胀压水棒遇热膨胀后对储水包形成挤压，迫使其释放出储存的雨水，雨水沿着遇热膨胀压水棒到达隔火微粒表面后，可以有效降温和灭火。

进一步的，所述隔火微粒采用不同粒径的阻燃性材料制成，且隔火微粒之间的孔隙度低于5％，隔火微粒采用级配分布的特点来形成密实的空间，可以减少空气的堆积，从而提高阻燃效果。

进一步的，所述折叠式导热翼板左右两端均镶嵌连接有配重磁条，所述半开放柳叶孔内侧壁上镶嵌连接有与配重磁条相匹配的助吸磁条，配重磁条一方面起到配重的作用，另一方面与助吸磁条的磁吸作用相配合，在热熔连接面板熔化后迅速迫使折叠式导热翼板展开对半开放柳叶孔实现闭合。

进一步的，所述折叠式导热翼板上端连接有多根均匀分布的防落绒毛丝，且防落绒毛丝镶嵌于热熔连接面板内，所述热熔连接面板采用热熔性树脂材料制成，防落绒毛丝起到保留熔化后的热熔连接面板的作用，减少在折叠式导热翼板展开过程中热熔连接面板的洒落，使得折叠式导热翼板可以保留下足够的热熔连接面板来填充于折叠式导热翼板与半开放柳叶孔内侧壁之间的缝隙中，实现无缝闭合连接。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案可以实现创新性的引入半开放的概念，在正常状态下提供电缆芯体与外界换热的空间，有效散发电力传输中的损耗发热，避免出现电缆芯体积攒热量过多导致从内部引发燃烧，并且其可以积攒雨水既防止入侵，同时可以用于吸热提高电缆芯体的散热效果，另外设置折叠式导热翼板进行燃烧感知，通过自燃的方式触发闭合动作，同时对开放区域进行清场，并利用阻燃球释放出的气体进行灭火并形成无氧层，从而达到阻燃的目的，本发明可以有效针对外因和内因进行同步阻燃，实现对生命安全财产的高度防护，避免火灾现象的蔓延。

(2)阻燃球包括主球体和连接于主球体下端口处的自熔口，主球体内填充有阻燃气，主球体用来承纳阻燃气，阻燃气起到灭火阻燃的作用，自熔口遇热熔化后阻燃气从主球体下端口放出，从而触发阻燃气的灭火动作。

(3)阻燃气为压缩的阻燃性气体，且阻燃性气体的密度大于空气，压缩后的阻燃气在放出主球体后会加速冲击，不仅可以辅助折叠式导热翼板进行展开闭合，同时也可以利用冲击力快速将空气吹走，形成仅有阻燃气的无氧层，从而实现快速灭火阻燃的目的，且密度比空气大可以在很长一段时间内持续包裹在阻燃护套管外，延长作用时间。

(4)引燃桥丝包括架桥内丝和连接于架桥内丝上端的定球丝，且架桥内丝左右两端与半开放柳叶孔内侧壁连接，定球丝贯穿自熔口并延伸至主球体内与其连接，架桥内丝一方面可以对半开放柳叶孔处进行外力防护，另一方面可以感知明火，定球丝起到对主球体定位的作用，迫使其始终以固定位置朝下放气，避免在放气过程中出现偏移甚至是脱落的现象发生。

(5)架桥内丝和定球丝均采用高强度和高熔点的硬性材料制成，架桥内丝和定球丝外表面均包裹有引燃包层，引燃包层采用易燃性材料制成，引燃包层在感知到明火后迅速自燃，并将燃烧引导至热熔连接面板处，开始触发折叠式导热翼板的展开闭合动作。

(6)防水透气膜呈四周向中心处下倾的形状，折叠式导热翼板为向上折叠的双层结构，折叠式导热翼板内侧镶嵌连接有储水包，储水包上连接有导水纤维束，导水纤维束贯穿折叠式导热翼板并延伸至防水透气膜中心处与其连接，防水透气膜在起到防水作用的同时，提供电缆芯体与外界空气的换热空间，并且可以将雨水集中至折叠式导热翼板处，由导水纤维束进行吸收并转移至储水包处，既可以实现对雨水的储存，同时可以直接用来对折叠式导热翼板进行冷却降温，间接提高折叠式导热翼板与电缆芯体之间的换热效果。

(7)储水包外表面镶嵌连接有多个密集分布的隔火微粒，隔火微粒上连接有遇热膨胀压水棒，且遇热膨胀压水棒延伸至储水包内侧，隔火微粒用来形成阻燃层，防止燃烧现象的蔓延，遇热膨胀压水棒遇热膨胀后对储水包形成挤压，迫使其释放出储存的雨水，雨水沿着遇热膨胀压水棒到达隔火微粒表面后，可以有效降温和灭火。

(8)隔火微粒采用不同粒径的阻燃性材料制成，且隔火微粒之间的孔隙度低于5％，隔火微粒采用级配分布的特点来形成密实的空间，可以减少空气的堆积，从而提高阻燃效果。

(9)折叠式导热翼板左右两端均镶嵌连接有配重磁条，半开放柳叶孔内侧壁上镶嵌连接有与配重磁条相匹配的助吸磁条，配重磁条一方面起到配重的作用，另一方面与助吸磁条的磁吸作用相配合，在热熔连接面板熔化后迅速迫使折叠式导热翼板展开对半开放柳叶孔实现闭合。

(10)折叠式导热翼板上端连接有多根均匀分布的防落绒毛丝，且防落绒毛丝镶嵌于热熔连接面板内，热熔连接面板采用热熔性树脂材料制成，防落绒毛丝起到保留熔化后的热熔连接面板的作用，减少在折叠式导热翼板展开过程中热熔连接面板的洒落，使得折叠式导热翼板可以保留下足够的热熔连接面板来填充于折叠式导热翼板与半开放柳叶孔内侧壁之间的缝隙中，实现无缝闭合连接。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中A处的结构示意图；

图3为本发明半开放柳叶孔开放状态下的结构示意图；

图4为图3中B处的结构示意图；

图5为本发明阻燃球的结构示意图；

图6为本发明引燃桥丝的结构示意图；

图7为本发明半开放柳叶孔闭合状态下的结构示意图。

图中标号说明：

1阻燃护套管、2电缆芯体、3半开放柳叶孔、4折叠式导热翼板、5阻燃球、51主球体、52自熔口、53阻燃气、6引燃桥丝、61架桥内丝、62定球丝、63引燃包层、7热熔连接面板、8储水包、9导水纤维束、10隔火微粒、11遇热膨胀压水棒、12配重磁条、13助吸磁条、14防落绒毛丝、15防水透气膜。

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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1-3，一种自闭合式半开放阻燃电缆，包括阻燃护套管1，阻燃护套管1内镶嵌有电缆芯体2，阻燃护套管1上开设有多个均匀分布的半开放柳叶孔3，且多个半开放柳叶孔3在阻燃护套管1上呈螺旋分布，螺旋分布可以提高阻燃护套管1的整体强度，半开放柳叶孔3内连接有沿长轴方向设置的折叠式导热翼板4，折叠式导热翼板4上端连接有热熔连接面板7，半开放柳叶孔3内连接有多个均匀分布的引燃桥丝6，且引燃桥丝6沿半开放柳叶孔3的短轴方向设置，引燃桥丝6贯穿并插设于热熔连接面板7内侧，引燃桥丝6最上端处连接有阻燃球5，半开放柳叶孔3底侧连接有防水透气膜15，且防水透气膜15覆盖于电缆芯体2外表面。

防水透气膜15呈四周向中心处下倾的形状，折叠式导热翼板4为向上折叠的双层结构，折叠式导热翼板4内侧镶嵌连接有储水包8，储水包8采用吸水材料制成，例如海绵，储水包8上连接有导水纤维束9，导水纤维束9贯穿折叠式导热翼板4并延伸至防水透气膜15中心处与其连接，防水透气膜15在起到防水作用的同时，提供电缆芯体2与外界空气的换热空间，并且可以将雨水集中至折叠式导热翼板4处，由导水纤维束9进行吸收并转移至储水包8处，既可以实现对雨水的储存，同时可以直接用来对折叠式导热翼板4进行冷却降温，间接提高折叠式导热翼板4与电缆芯体2之间的换热效果。

折叠式导热翼板4左右两端均镶嵌连接有配重磁条12，半开放柳叶孔3内侧壁上镶嵌连接有与配重磁条12相匹配的助吸磁条13，配重磁条12一方面起到配重的作用，另一方面与助吸磁条13的磁吸作用相配合，在热熔连接面板7熔化后迅速迫使折叠式导热翼板4展开对半开放柳叶孔3实现闭合。

储水包8外表面镶嵌连接有多个密集分布的隔火微粒10，隔火微粒10上连接有遇热膨胀压水棒11，且遇热膨胀压水棒11延伸至储水包8内侧，隔火微粒10用来形成阻燃层，防止燃烧现象的蔓延，遇热膨胀压水棒11遇热膨胀后对储水包8形成挤压，迫使其释放出储存的雨水，雨水沿着遇热膨胀压水棒11到达隔火微粒10表面后，可以有效降温和灭火。

隔火微粒10采用不同粒径的阻燃性材料制成，且隔火微粒10之间的孔隙度低于5％，隔火微粒10采用级配分布的特点来形成密实的空间，可以减少空气的堆积，从而提高阻燃效果。

请参阅图4-5，阻燃球5包括主球体51和连接于主球体51下端口处的自熔口52，自熔口52同样为易燃或者遇热熔化的材料制成，主球体51内填充有阻燃气53，主球体51用来承纳阻燃气53，阻燃气53起到灭火阻燃的作用，自熔口52遇热熔化后阻燃气53从主球体51下端口放出，从而触发阻燃气53的灭火动作。

阻燃气53为压缩的阻燃性气体，且阻燃性气体的密度大于空气，压缩后的阻燃气53在放出主球体51后会加速冲击，不仅可以辅助折叠式导热翼板4进行展开闭合，同时也可以利用冲击力快速将空气吹走，形成仅有阻燃气53的无氧层，从而实现快速灭火阻燃的目的，且密度比空气大可以在很长一段时间内持续包裹在阻燃护套管1外，延长作用时间。

值得注意的是，阻燃气53也可以采用液态或者固态的阻燃剂。

折叠式导热翼板4上端连接有多根均匀分布的防落绒毛丝14，且防落绒毛丝14镶嵌于热熔连接面板7内，热熔连接面板7采用热熔性树脂材料制成，防落绒毛丝14起到保留熔化后的热熔连接面板7的作用，减少在折叠式导热翼板4展开过程中热熔连接面板7的洒落，使得折叠式导热翼板4可以保留下足够的热熔连接面板7来填充于折叠式导热翼板4与半开放柳叶孔3内侧壁之间的缝隙中，实现无缝闭合连接。

请参阅图6，引燃桥丝6包括架桥内丝61和连接于架桥内丝61上端的定球丝62，且架桥内丝61左右两端与半开放柳叶孔3内侧壁连接，定球丝62贯穿自熔口52并延伸至主球体51内与其连接，架桥内丝61一方面可以对半开放柳叶孔3处进行外力防护，另一方面可以感知明火，定球丝62起到对主球体51定位的作用，迫使其始终以固定位置朝下放气，避免在放气过程中出现偏移甚至是脱落的现象发生。

架桥内丝61和定球丝62均采用高强度和高熔点的硬性材料制成，例如不锈钢，架桥内丝61和定球丝62外表面均包裹有引燃包层63，引燃包层63采用易燃性材料制成，例如棉、麻等，引燃包层63在感知到明火后迅速自燃，并将燃烧引导至热熔连接面板7处，开始触发折叠式导热翼板4的展开闭合动作。

请参阅图7，在引燃桥丝6感知到明火后引燃至热熔连接面板7，热熔连接面板7熔化后折叠式导热翼板4自主展开并对半开放柳叶孔3形成闭合，阻燃球5上的自熔口52也熔化释放出阻燃气53，一方面辅助折叠式导热翼板4展开，另一方面进行灭火阻燃，熔化后的热熔连接面板7保留在折叠式导热翼板4上，在与半开放柳叶孔3内侧壁接触闭合时，填充于缝隙中提高闭合效果，同时在冷却后固化实现密封。

本发明可以实现创新性的引入半开放的概念，在正常状态下提供电缆芯体2与外界换热的空间，有效散发电力传输中的损耗发热，避免出现电缆芯体2积攒热量过多导致从内部引发燃烧，并且其可以积攒雨水既防止入侵，同时可以用于吸热提高电缆芯体2的散热效果，另外设置折叠式导热翼板4进行燃烧感知，通过自燃的方式触发闭合动作，同时对开放区域进行清场，并利用阻燃球5释放出的气体进行灭火并形成无氧层，从而达到阻燃的目的，本发明可以有效针对外因和内因进行同步阻燃，实现对生命安全财产的高度防护，避免火灾现象的蔓延。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种自闭合式半开放阻燃电缆，包括阻燃护套管（1），所述阻燃护套管（1）内镶嵌有电缆芯体（2），其特征在于：所述阻燃护套管（1）上开设有多个均匀分布的半开放柳叶孔（3），且多个半开放柳叶孔（3）在阻燃护套管（1）上呈螺旋分布，所述半开放柳叶孔（3）内连接有沿长轴方向设置的折叠式导热翼板（4），所述折叠式导热翼板（4）上端连接有热熔连接面板（7），所述半开放柳叶孔（3）内连接有多个均匀分布的引燃桥丝（6），且引燃桥丝（6）沿半开放柳叶孔（3）的短轴方向设置，所述引燃桥丝（6）贯穿并插设于热熔连接面板（7）内侧，所述引燃桥丝（6）最上端处连接有阻燃球（5），所述半开放柳叶孔（3）底侧连接有防水透气膜（15），且防水透气膜（15）覆盖于电缆芯体（2）外表面；所述阻燃球（5）包括主球体（51）和连接于主球体（51）下端口处的自熔口（52），所述主球体（51）内填充有阻燃气（53）；所述引燃桥丝（6）包括架桥内丝（61）和连接于架桥内丝（61）上端的定球丝（62），且架桥内丝（61）左右两端与半开放柳叶孔（3）内侧壁连接，所述定球丝（62）贯穿自熔口（52）并延伸至主球体（51）内与其连接；所述防水透气膜（15）呈四周向中心处下倾的形状，所述折叠式导热翼板（4）为向上折叠的双层结构，所述折叠式导热翼板（4）内侧镶嵌连接有储水包（8），所述储水包（8）上连接有导水纤维束（9），所述导水纤维束（9）贯穿折叠式导热翼板（4）并延伸至防水透气膜（15）中心处与其连接；所述储水包（8）外表面镶嵌连接有多个密集分布的隔火微粒（10），所述隔火微粒（10）上连接有遇热膨胀压水棒（11），且遇热膨胀压水棒（11）延伸至储水包（8）内侧；所述折叠式导热翼板（4）上端连接有多根均匀分布的防落绒毛丝（14），且防落绒毛丝（14）镶嵌于热熔连接面板（7）内，所述热熔连接面板（7）采用热熔性树脂材料制成。

2.根据权利要求1所述的一种自闭合式半开放阻燃电缆，其特征在于：所述阻燃气（53）为压缩的阻燃性气体，且阻燃性气体的密度大于空气。

3.根据权利要求1所述的一种自闭合式半开放阻燃电缆，其特征在于：所述架桥内丝（61）和定球丝（62）均采用高强度和高熔点的硬性材料制成，所述架桥内丝（61）和定球丝（62）外表面均包裹有引燃包层（63），所述引燃包层（63）采用易燃性材料制成。

4.根据权利要求1所述的一种自闭合式半开放阻燃电缆，其特征在于：所述隔火微粒（10）采用不同粒径的阻燃性材料制成，且隔火微粒（10）之间的孔隙度低于5%。

5.根据权利要求1所述的一种自闭合式半开放阻燃电缆，其特征在于：所述折叠式导热翼板（4）左右两端均镶嵌连接有配重磁条（12），所述半开放柳叶孔（3）内侧壁上镶嵌连接有与配重磁条（12）相匹配的助吸磁条（13）。

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