CN112331397A - 一种耐火型地铁信号电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明创造提供了一种耐火型地铁信号电缆，包括缆芯以及包覆在缆芯外的护层结构；所述缆芯包括至少一个导线组，所述导线组包括四根不同颜色相绞合的绝缘单线，在绝缘单线外部由内至外依次包覆有第一防火层、第一金属屏蔽层和第二防火层。本发明创造结构设计合理，电缆具有优越的热稳定性、防潮性、机械物理性能、高阻燃性能、耐高温及耐火性能，使用寿命长，安全系数高，使用性能好。即使在发生火灾的情况下，本电缆也能保证电缆在较高温度下正常工作，能有效延长救援时间，降低损失。

Description

一种耐火型地铁信号电缆
技术领域
本发明创造属于电缆行业技术领域，尤其是涉及一种耐火型地铁信号电缆。
背景技术
地铁、轻轨、有轨电车和磁悬浮列车通常是城市最大的基础设施之一，同时也是城市客运交通的大动脉以及城市生命线。作为容量比较大的公共交通工具，其安全性直接关系到广大乘客的生命安全。传统的阻燃电缆及低烟低卤阻燃电缆耐火性能差，且由于电缆设计缺陷，不能对电缆温度进行实时监测，电缆在燃烧或受热时会释放具有腐蚀性的卤酸气体，并产生大量的剧毒浓烟，在地下狭小的空间内，人员和设备高度密集，一旦发生火灾，电缆燃烧后自行熄灭时间长，给救灾工作带来极大困难，造成重大的生命和财产损失。
发明内容
有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种耐火型地铁信号电缆。
为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：
一种耐火型地铁信号电缆，包括缆芯以及包覆在缆芯外的护层结构；所述缆芯包括至少一个导线组，所述导线组包括四根不同颜色相绞合的绝缘单线，在绝缘单线外部由内至外依次包覆有第一防火层、第一金属屏蔽层和第二防火层；所述绝缘单线包括导体，在导体外侧依次包覆有绝缘层和耐火层；所述护层结构包括由内至外依次包覆的第三防火层、第一隔氧层、第四防火层、第二金属屏蔽层、第二隔氧层、钢带铠装层、第五防火层和外护套，在所述第五防火层和外护套之间设置有热电偶感应线。
进一步，所述的第一防火层和第二防火层均采用玻璃纤维带层。
进一步，所述第三防火层采用云母带层。
进一步，所述耐火层采用矿棉管。
进一步，所述第一金属屏蔽层采用波纹铜管。
进一步，所述第四防火层和第五防火层均采用无机耐火涂料层。
相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：
本发明创造结构设计合理，电缆具有优越的热稳定性、防潮性、机械物理性能、高阻燃性能、耐高温及耐火性能，使用寿命长，安全系数高，使用性能好。即使在发生火灾的情况下，本电缆也能保证电缆在较高温度下正常工作，能有效延长救援时间，降低损失。
附图说明
构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：
图1为本发明创造的结构示意图；
图2为本发明创造实施例中设有支撑体时的示意图。
附图标记说明：
1、绝缘单线；2、导体；3、绝缘层；4、耐火管；5、导线组；6、第一防火层；7、第一金属屏蔽层；8、第二防火层；9、第三防火层；10、第一隔氧层；11、第四防火层；12、第二金属屏蔽层；13、第二隔氧层；14、钢带铠装层；15、第五防火层；16、热电偶感应线；17、外护套。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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创造和简化描述，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创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。
一种耐火型地铁信号电缆，如图1所示，包括缆芯以及包覆在缆芯外的护层结构；所述缆芯包括至少一个导线组5，所述导线组包括四根不同颜色相绞合的绝缘单线1，在绝缘单线外部由内至外依次包覆有第一防火层6、第一金属屏蔽层7和第二防火层8；所述绝缘单线包括导体2，在导体外侧依次包覆有绝缘层3和耐火层4。
所述护层结构包括由内至外依次包覆的第三防火层9、第一隔氧层10、第四防火层11、第二金属屏蔽层12、第二隔氧层13、钢带铠装层14、第五防火层15和外护套17，在所述第五防火层和外护套之间设置有热电偶感应线16。
所设置的热电偶感应线能够实时检测电缆温度，在具体实施本发明创造方案时，可以将热电偶与监控室的主机连接，实时反馈电缆温度，另外，也可以将热电偶连接报警器，当电缆温度超限时，报警器报警提示相关维护人员。
上述的第一防火层和第二防火层均采用玻璃纤维带层，具体的，第一防火层和第二防火层均采用厚度为0.02～0.05mm玻璃纤维带双层绕包而成，其每层搭盖率≥30％。它具有不燃、耐腐蚀、耐高温、吸湿小等优点。
上述第三防火层采用云母带层。具体的，第三防火层采用厚度为0.08～0.15mm云母带双层绕包而成的，其每层搭盖率≥60％。云母带具有膨胀系数小、介电强度大、电阻率高和介电常数均匀，耐热等级高，可达到A级耐火性能。
上述耐火层采用矿棉管，以矿物纤维棉为原料制成的矿棉管，它具有质轻、熔点高，即使高温也不会燃烧，具有很好的阻燃防火作用。
上述第一金属屏蔽层采用波纹铜管。具体的，第一金属屏蔽层是采用厚度为0.1mm的铜带通过焊接轧纹工艺制作而成的波纹铜管，它具有屏蔽效果好，信号传输过程中，不受其它外界干扰，能有效保证列车运行安全。另外，波纹铜管屏蔽层坚固，不易变形，电缆具有较高的抗拉强度和弯曲性能。
第二金属屏蔽层通常采用铝护套、综合护套或铜屏蔽。使电缆屏蔽性能强，提高电缆的抗干扰性能、机械物理性能及防潮性能。
上述第四防火层和第五防火层均采用无机耐火涂料层。具体的，第四防火层和第五防火层是以金属氮化物和磷酸为主要成分，通常，厚度不低于0.5mm，使得耐火涂层可耐温2000℃，使电缆整体阻燃性能好，安全系数高。
外护套通常采用聚酯混凝土不燃层，它具有非常好的防火、耐火、阻燃、无毒等性能，保障了在火灾情况下线路畅通，起到坚固的保护作用，提高电缆的阻燃防火性能，延长电缆使用寿命。
制作本电缆时，在铜导体表面挤塑一层绝缘层，然后在绝缘层外包覆一层以矿物纤维棉为原料制成的矿棉管，完成绝缘单线的制作。
之后将生产好的4根不同颜色的绝缘单线采用高速星绞机进行绞合，然后在绞合的4根不同颜色的绝缘单线外采用绕包工艺包覆一层厚度为0.04mm的玻璃纤维带制得第一防火层，然后在第一防火层外将厚度为0.1mm的铜带采用焊接轧纹工艺进行包覆制成第一金属屏蔽层，在第一金属屏蔽层外采用绕包工艺包覆一层厚度为0.04mm的玻璃纤维带制得第二防火层，完成导线组制作。
将数个导线组采用高速成缆机一起绞合制成缆芯，并在缆芯外采用绕包工艺包覆一层厚度为0.1mm的玻璃纤维带制得第三防火层，然后采用挤塑工艺将纤维增强热固性塑料包覆在第三防火层外制得第一隔氧层，在第一隔氧层外包覆一层厚度为0.8mm的无机耐火涂料制得第四防火层，在第四防火层采用厚度为1.2mm铝板通过氩弧焊连续焊接工艺包覆一层铝护套制得第二金属屏蔽层，在第二金属屏蔽层外采用挤塑工艺包覆一层纤维增强热固性塑料制得第二隔氧层。
之后在第二隔氧层外采用双层镀锌钢带间隙绕包一层绕包间隙不大于钢带宽度的40％的铠装层，且内层钢带的间隙为外层钢带的中间部分所覆盖，在钢带铠装层外包覆一层厚度为1.0mm的无机耐火涂料制得第五防火层，之后将事先准备好的热电偶感应线固定在第五防火层表面，然后在第五防火层和热电偶感应线外包覆一层聚酯混泥土不燃层外护套。
在一个可选的实施例中，如图2所示，为了最大限度避免电缆在敷设固定及使用过程中受压损坏，还可以在护层结构内布置支撑体，具体结构设计时，支撑体包括支架18，在支架的每一支撑臂上均设有承托件19，支架通常设计为X型结构。承托部优选采用整体呈弧形结构，其外侧面与第三防火层间均留有缓冲间隙20。导线组布置在两支撑臂之间的收纳腔中，形成较好的防护作用。当缆芯所包括的导线组数量少于4个时，可以在未布置导线组的收纳腔中填装实心橡胶体，以提升电缆抗拉及抗挤压的性能。
在敷设及使用过程中，在护层结构的形变量超过缓冲间隙范围时，则支撑体会起到有效的支撑作用，保护缆芯。为保证电缆的完全性能，支撑体也可以为分段式结构，即，在电缆长度方向上间隔布置若干支撑体，也能同样起到很好的保护缆芯的作用。
本发明创造结构设计合理，电缆具有优越的热稳定性、防潮性、机械物理性能、高阻燃性能、耐高温及耐火性能，使用寿命长，安全系数高，使用性能好。所设置的热电偶感应线能对电缆温度实时监控，若因电缆过载发生短路或其它原因造成电缆温度超限，维护人员能第一时间采取紧急措施，减少火灾事故发生及不必要的损失。即使在发生火灾的情况下，本电缆设计的防火结构也能保证电缆在较高温度下正常工作，能有效延长救援时间，降低损失。
以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种耐火型地铁信号电缆，其特征在于：包括缆芯以及包覆在缆芯外的护层结构；所述缆芯包括至少一个导线组，所述导线组包括四根不同颜色相绞合的绝缘单线，在绝缘单线外部由内至外依次包覆有第一防火层、第一金属屏蔽层和第二防火层；所述绝缘单线包括导体，在导体外侧依次包覆有绝缘层和耐火层；所述护层结构包括由内至外依次包覆的第三防火层、第一隔氧层、第四防火层、第二金属屏蔽层、第二隔氧层、钢带铠装层、第五防火层和外护套，在所述第五防火层和外护套之间设置有热电偶感应线。
2.根据权利要求1所述的一种耐火型地铁信号电缆，其特征在于：所述的第一防火层和第二防火层均采用玻璃纤维带层。
3.根据权利要求1所述的一种耐火型地铁信号电缆，其特征在于：所述第三防火层采用云母带层。
4.根据权利要求1所述的一种耐火型地铁信号电缆，其特征在于：所述耐火层采用矿棉管。
5.根据权利要求1所述的一种耐火型地铁信号电缆，其特征在于：所述第一金属屏蔽层采用波纹铜管。
6.根据权利要求1所述的一种耐火型地铁信号电缆，其特征在于：所述第四防火层和第五防火层均采用无机耐火涂料层。
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