CN112599288A - 无卤低烟阻燃b1级控制电缆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无卤低烟阻燃B1级控制电缆及其制备方法,包括:缆芯、绕包在所述缆芯外的第一玻璃丝带阻燃带;设置所述第一玻璃丝带阻燃带外的编织型的复合屏蔽层;绕包在所述复合屏蔽层外的第二玻璃丝带阻燃带;挤包在所述第二玻璃丝带阻燃带外的隔氧层;绕包在所述隔氧层外的第三玻璃丝带阻燃带;以及设置在第三玻璃丝带阻燃带外的护套层;其中,所述第一玻璃丝带阻燃带、第二玻璃丝带阻燃带和第三玻璃丝带阻燃带的绕包层数呈两头大、中间小的阶梯变化,并且重叠搭盖率呈阶梯变化。本发明的控制电缆可满足GB 31247‑2014的B1(d1,t1,a1)的电缆及光缆燃烧性能分级试验,耐火电缆可承受950~1000℃,90min的线路完整性耐火试验,同时具有优良的电磁兼容性能。
Description
技术领域
本发明涉及控制电缆技术领域,具体而言涉及一种发明-无卤低烟阻燃B1级控制电缆及其制备方法。
背景技术
目前,在公共工程场合(例如地铁、医院、机场、剧院、大型体育场及商场等人口稠密地区)的供电系统中广泛使用B1级别电力电缆,但与之配套的控制系统所需的控制电缆,其大部分仍然采用的常规的阻燃控制电缆,其阻燃安全性能不能满足消防安全等级的要求。因控制电缆的截面小,电缆外径小,电缆非金属阻燃材料含量少,因此按照传统的阻燃电缆结构总成设计,难以通过GB31247-2014规定的B1级别阻燃测试要求。
发明内容
本发明目的在于提供一种无卤低烟阻燃B1级控制电缆及其制备方法,使用交联聚乙烯绝缘材料并采用微紧压结构的缆芯以及卷包工艺,使得本发明无卤低烟阻燃B1级控制电缆既满足良好的绝缘性能和传输性能,同时通过结构和材料创新使电缆的阻燃安全性能达到GB31247-2014规定的阻燃B1级要求,耐火性能通过950~1000℃,90min的线路完整性耐火试验,其耐火试验温度优于国标GB/T19216.21-2003规定的750~800℃耐火试验,阻燃和耐火消防安全指标均高于普通型控制电缆。
根据本发明改进的第一方面,提出一种无卤低烟阻燃B1级控制电缆,其包括:
缆芯,所述缆芯由多根控制线芯绞合为一体后并在控制线芯之间的间隙处密实填充无卤阻燃纤维填充物制成;
绕包在所述缆芯外的第一玻璃丝带阻燃带;
设置所述第一玻璃丝带阻燃带外的编织型的复合屏蔽层;
绕包在所述复合屏蔽层外的第二玻璃丝带阻燃带;
挤包在所述第二玻璃丝带阻燃带外的隔氧层;
绕包在所述隔氧层外的第三玻璃丝带阻燃带;以及
设置在第三玻璃丝带阻燃带外的护套层;
其中,所述第一玻璃丝带阻燃带、第二玻璃丝带阻燃带和第三玻璃丝带阻燃带的绕包层数呈两头大、中间小的阶梯变化,并且重叠搭盖率呈阶梯变化。
其中,所述控制线芯的结构相同,均由导体、绕包在导体外的合成氟金云母带防火层以及挤包在氟金云母带防火层外的交联聚乙烯绝缘层构成。
作为优选的改进,所述复合屏蔽层为纵包钢/塑复合带和铜丝编织复合屏蔽层,其中以钢/塑复合带压纹为基底纵向包覆在缆芯以及第一玻璃丝带阻燃带的外周上,通过加热将塑料层融化并粘结在一起,然后在钢/塑复合带外层再设置编织型铜丝网,构成复合屏蔽层,其中编织角度在45°±5°,编制密度大于85%。
作为优选的改进,所述隔氧层为挤塑成型的高阻燃无卤低烟阻燃聚烯烃隔氧层。
作为优选的改进,所述第一玻璃丝带阻燃带、第二玻璃丝带阻燃带和第三玻璃丝带阻燃带的绕包层数分别为N1、N2和N3,并且N2<N1,N2<N3;对应的重叠搭盖率K1、K2、K3呈阶梯趋势,即K1<K2<K3。
作为优选的改进,所述第一玻璃丝带阻燃带和第三玻璃丝带阻燃带的绕包层数为5-10层,第二玻璃丝带阻燃带绕包层数为2-3层。
作为优选的改进,所述第一玻璃丝带阻燃带、第二玻璃丝带阻燃带和第三玻璃丝带阻燃带的重叠搭盖率控制在20-30%范围内。
作为优选的改进,所述第一玻璃丝带阻燃带和第二玻璃丝带阻燃带的绕包重叠搭盖率控制在20%-25%,第三玻璃丝带阻燃带的重叠搭盖率控制在25%-30%范围内。
作为优选的改进,所述护套层为陶瓷结壳无卤低烟阻燃聚烯烃护套层,其中掺杂炭黑、白炭黑和乙炔炭黑中的至少一种与具有纳米级孔隙的多孔石墨烯构成的防滴掺杂,所述防滴掺杂与护套层的质量比控制在1.5-2:100,所述炭黑、白炭黑和乙炔炭黑中的至少一种形成的组合物与防滴掺杂的质量比控制在30-40:100。
根据本发明改进的第二方面,还提出一种无卤低烟阻燃B1级控制电缆的制备工艺,包括以下步骤:
1)制备缆芯
通过绞线机将多根铜单线绞合为所需要的截面的铜导体,作为控制线芯的导体单元;然后通过绕包机在铜导体的表面绕包合成氟金云母带防火层,绕包方式采用多层重叠绕包,绕包重叠搭盖率控制在20%-30%;
在氟金云母带防火层外挤包交联聚乙烯绝缘层,通过塑料挤出机将交联聚乙烯塑料均匀挤包在云母带防火层表面,制成控制线芯;
然后将控制线芯按照预设的排列,通过成缆机绞合为一体,绞合过程中,在控制线芯之间的间隙中加入无卤阻燃纤维填充物,然后在表层绕包N1层第一玻璃丝带防火层,绕包重叠搭盖率K1控制在20%-25%;其中:成缆节距控制在15-20倍之间,采用并线模的直径比缆芯的计算外径减小1-2mm,使得成缆后的缆芯具有一定的压缩,呈微紧压结构,并且保证线芯之间无空隙;
2)制备屏蔽层
屏蔽层采用钢/塑复合带和铜丝编织复合屏蔽层结构,制备过程包括:将钢/塑复合带压纹,然后纵向包覆在缆芯和第一玻璃丝带防火层上上,通过加热将塑料层融化,粘结在一起,最后在钢/塑复合带的外部外再设置编织型铜丝,形成复合屏蔽层;
3)在复合屏蔽层外绕包第二玻璃丝带阻燃带,绕包层数为N2,绕包重叠搭盖率K2控制在20%-25%;
4)在第二玻璃丝带阻燃带外挤包的隔氧层
隔氧层材料选择无卤低烟阻燃聚烯烃,通过挤塑方式将加热融化的无卤低烟阻燃聚烯烃均匀地挤包在缆芯和第二玻璃丝带阻燃带的表面;
5)在隔氧层外绕包第三玻璃丝带阻燃带,采用重叠绕包方式,绕包层数为N3,绕包重叠搭盖率K3控制在25%-30%;其中绕包层数满足N2<N1,N2<N3;对应的重叠搭盖率K1、K2、K3呈阶梯趋势,即K1<K2<K3;
6)在第三玻璃丝带阻燃带的外部制备陶瓷结壳无卤低烟阻燃聚烯烃外护套,采用挤塑的方式实现,通过挤塑机将塑料粒子通过料筒加入挤塑机,再通过加热,将固态的粒子转化为熔融状态的,通过螺杆的旋转输送到机头,均匀的挤包到第三玻璃丝带阻燃带的表面。
可选帝,所述护套层中掺杂炭黑、白炭黑和乙炔炭黑中的至少一种与具有纳米级孔隙的多孔石墨烯构成的防滴掺杂,所述防滴掺杂与护套层的质量比控制在1.5-2:100,所述炭黑、白炭黑和乙炔炭黑中的至少一种形成的组合物与防滴掺杂的质量比控制在30-40:100。
由此,本发明的高性能阻燃B1级控制电缆的制备过程中,一方面通过成缆过程中的防火带绕包与并线控制,尤其是并线模的直径比缆芯的计算外径减小1-2mm,使得成缆后的缆芯具有一定的压缩,并且保证线芯之间无空隙,呈微紧压结构,在电缆截面较小的前提下,通过微紧压结构进一步提高阻燃性能,通过无卤阻燃纤维隔绝空隙;另一方面,通过三层玻璃纤维防火带的绕包和多层层叠的控制,在控制小截面尺寸的同时提高阻燃性能,并且不影响电磁屏蔽性能,避免单纯为了提高阻燃性能而使用无机阻燃材料以及追求高阻燃而过分堆叠造成电缆产品尺寸臃肿和截面尺寸放大。
同时,在电缆的外护套中,我们采用参加加强填充的聚烯烃材料,尤其是炭黑、白炭黑和乙炔炭黑中的至少一种与具有纳米级孔隙的多孔石墨烯构成的防滴掺杂,一方面提高外护套的氧指数,增强阻燃性能,同时与多孔隙结构的多孔石墨烯一起构成可增强力学性能的主动阻燃结构,通过表面孔隙和微孔吸附燃烧物,并可以有助于形成结合支撑,减少和避免燃烧物滴落。同时,控制其中掺杂的比例,以防止影响聚烯烃外护套本身的性能。
由以上本发明的技术方案,与现有技术相比的显著优点在于:
本发明的控制电缆绝缘材料仍采用交联聚乙烯绝缘,满足电缆具有良好的绝缘性能和传输性能,同时通过结构和材料创新使电缆的阻燃安全性能达到GB31247-2014规定的阻燃B1级要求,耐火性能通过950~1000℃,90min的线路完整性耐火试验,其耐火试验温度由于国标GB/T19216.21-2003规定的750~800℃耐火试验,阻燃和耐火消防安全指标均高于普通型控制电缆,可满足城市地铁、医院、机场、剧院、大型体育场及商场等人口密集的场合,对消防验收规范的要求。
首先,电缆在结构上对缆芯设计为微紧压结构,同时密实填充阻燃的无卤纤维材料,确保空气不能沿缆芯纵向流通,在电缆被燃烧是不能形成燃烧通道;其次,在电缆的缆芯外设计无卤高阻燃隔氧层,该材料阻燃氧指数达到45%以上,能够有效阻燃火焰向内部燃烧电缆,同时隔氧层外设置有阻燃纤维包带,这样隔氧层被燃烧,有助于形成一体,不易使燃烧物脱落;第三,电缆的外护套采用陶瓷结壳形无卤阻燃聚烯烃材料,该材料燃烧会形成坚硬陶瓷结壳体,能有效阻燃火焰的进一步燃烧。通过综合防火屏障的设置,形成了立体的防火结构,确保绝缘线芯不被燃烧,保证电缆的热释放量等关键指标达标GB 31247-2014的要求。
另外,本发明的控制电缆的屏蔽层采用钢/塑复合带和铜丝编织的组合屏蔽层,实现电缆具有高性能的电磁兼容性,利用两种不同的屏蔽型式和两种不同的材料组合,实现对强电和强磁场的有效屏蔽,可满足高电压电力系统和强电磁辐射场合下,电缆仍具有稳定的传输性能。
应当理解,前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外,所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见,或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中,在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见,在每个图中,并非每个组成部分均被标记。现在,将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例,其中:
图1是本发明示例性实施例的低烟阻燃B1级控制电缆的截面结构示意图。
图2是本发明示例性实施例的低烟阻燃B1级控制电缆的测试结果示意图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容,特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面,附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解,上面介绍的多种构思和实施例,以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施,这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外,本发明公开的一些方面可以单独使用,或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
结合图1所示,无卤低烟阻燃B1级控制电缆,其包括缆芯、填充层4、第一玻璃丝带阻燃带5、复合屏蔽层6、第二玻璃丝带阻燃带7、隔氧层8、第三玻璃丝带阻燃带9以及护套层10。
缆芯,包括多个控制线芯以及填充在控制线芯之间的填充层4。控制线芯用以实现电型号的传输。
结合图1所示,本发明的实施例中,缆芯由多根控制线芯绞合为一体后并在控制线芯之间的间隙处密实填充无卤阻燃纤维填充物制成。
其中,控制线芯的结构相同,均由导体1、绕包在导体外的合成氟金云母带防火层2以及挤包在氟金云母带防火层外的交联聚乙烯绝缘层3构成。
本发明的控制电缆中使用交联聚乙烯绝缘层,可保证良好的绝缘性能和电信号的传输性能。导体1采用采用符合GB/T3956-2008的第1种或第2类绞合铜导体。
结合图1所示,第一玻璃丝带阻燃带5绕包在缆芯外。在成缆过程,控制线芯按正规排列通过成缆机绞合为一体,在此过程中,在绞合的同时在各线芯之间的间隙中加入无卤阻燃纤维材料,同时要确保填充密实,饱满。同时在成缆后的表层重叠地绕包多层第一玻璃丝带防火层5。
如图1,复合屏蔽层6设置在第一玻璃丝带阻燃带外。复合屏蔽层6为纵包钢/塑复合带和铜丝编织复合屏蔽层。其中以钢/塑复合带压纹为基底纵向包覆在缆芯以及第一玻璃丝带阻燃带的外周上,通过加热将塑料层融化并粘结在一起,然后在钢/塑复合带外层再设置编织型铜丝网,构成复合屏蔽层,其中编织角度在45°±5°,编制密度大于85%。
其中,钢/塑复合带的厚度为0.1~0.15mm,编织铜丝直径在0.15~0.30mm。在实际的制备过程中,可根据控制电缆的规格和性能要求调整钢带厚度和铜丝直径。
由此,通过采用两种不同的屏蔽型式和两种不同的材料组合,实现对强电和强磁常的有效屏蔽,可满足高电压电力系统和高电磁辐射场合下,电缆仍具有稳定的传输性能。
第二玻璃丝带阻燃带7绕包在复合屏蔽层6的外部。
隔氧层8,为挤塑成型的高阻燃无卤低烟阻燃聚烯烃隔氧层,挤包在第二玻璃丝带阻燃带7的外部。
第三玻璃丝带阻燃带9,绕包在隔氧层的外部。
最后,在第三玻璃丝带阻燃带9的外部设置护套层10,即外护套。
其中,为了实现控制本发明的B1级控制电缆的小截面尺寸和阻燃性能,第一玻璃丝带阻燃带5、第二玻璃丝带阻燃带7和第三玻璃丝带阻燃带9的绕包层数呈两头大、中间小的阶梯变化,并且重叠搭盖率呈阶梯变化。
作为优选的改进,第一玻璃丝带阻燃带5、第二玻璃丝带阻燃带7和第三玻璃丝带阻燃带9的绕包层数分别表示为N1、N2和N3,并且N2<N1,N2<N3;对应的重叠搭盖率K1、K2、K3呈阶梯趋势,即K1<K2<K3。
在本发明制备的电缆示例中,第一玻璃丝带阻燃带5和第三玻璃丝带阻燃带9的绕包层数为5-10层,第二玻璃丝带阻燃带绕包层数为2-3层。
其中,第一玻璃丝带阻燃带、第二玻璃丝带阻燃带和第三玻璃丝带阻燃带的重叠搭盖率控制在20-30%范围内。
作为可选的方案,第一玻璃丝带阻燃带和第二玻璃丝带阻燃带的绕包重叠搭盖率控制在20%-25%,第三玻璃丝带阻燃带的重叠搭盖率控制在25%-30%范围内。
可选的实施例中,护套层为陶瓷结壳无卤低烟阻燃聚烯烃护套层,其在燃烧时会形成坚硬陶瓷结壳体,能有效阻燃火焰的进一步燃烧。为了进一步提高阻燃性能,陶瓷结壳无卤低烟阻燃聚烯烃护套层其中掺杂炭黑、白炭黑和乙炔炭黑中的至少一种与具有纳米级孔隙的多孔石墨烯构成的防滴掺杂,防滴掺杂与护套层的质量比控制在1.5-2:100,炭黑、白炭黑和乙炔炭黑中的至少一种形成的组合物与防滴掺杂的质量比控制在30-40:100。
根据本发明改进的第二方面,还提出一种无卤低烟阻燃B1级控制电缆的制备工艺,包括以下步骤:
1)制备缆芯
通过绞线机将多根铜单线绞合为所需要的截面的铜导体,作为控制线芯的导体单元;然后通过绕包机在铜导体的表面绕包合成氟金云母带防火层,绕包方式采用多层重叠绕包,绕包重叠搭盖率控制在20%-30%;
在氟金云母带防火层外挤包交联聚乙烯绝缘层,通过塑料挤出机将交联聚乙烯塑料均匀挤包在云母带防火层表面,制成控制线芯;
然后将控制线芯按照预设的排列,通过成缆机绞合为一体,绞合过程中,在控制线芯之间的间隙中加入无卤阻燃纤维填充物,然后在表层绕包N1层第一玻璃丝带防火层,绕包重叠搭盖率K1控制在20%-25%;其中:成缆节距控制在15-20倍之间,采用并线模的直径比缆芯的计算外径减小1-2mm,使得成缆后的缆芯具有一定的压缩,呈微紧压结构,并且保证线芯之间无空隙;由于线芯之间基本无空隙,确保没有空气流通,这样电缆在被燃烧时不能形成燃烧通道;
2)制备屏蔽层
屏蔽层采用钢/塑复合带和铜丝编织复合屏蔽层结构,制备过程包括:将钢/塑复合带压纹,然后纵向包覆在缆芯和第一玻璃丝带防火层上上,通过加热将塑料层融化,粘结在一起,最后在钢/塑复合带的外部外再设置编织型铜丝,形成复合屏蔽层;
3)在复合屏蔽层外绕包第二玻璃丝带阻燃带,绕包层数为N2,绕包重叠搭盖率K2控制在20%-25%;
4)在第二玻璃丝带阻燃带外挤包的隔氧层
隔氧层材料选择无卤低烟阻燃聚烯烃,通过挤塑方式将加热融化的无卤低烟阻燃聚烯烃均匀地挤包在缆芯和第二玻璃丝带阻燃带的表面;
5)在隔氧层外绕包第三玻璃丝带阻燃带,采用重叠绕包方式,绕包层数为N3,绕包重叠搭盖率K3控制在25%-30%;其中绕包层数满足N2<N1,N2<N3;对应的重叠搭盖率K1、K2、K3呈阶梯趋势,即K1<K2<K3;
6)在第三玻璃丝带阻燃带的外部制备陶瓷结壳无卤低烟阻燃聚烯烃外护套,采用挤塑的方式实现,通过挤塑机将塑料粒子通过料筒加入挤塑机,再通过加热,将固态的粒子转化为熔融状态的,通过螺杆的旋转输送到机头,均匀的挤包到第三玻璃丝带阻燃带的表面。
可选地,其中护套层中掺杂炭黑、白炭黑和乙炔炭黑中的至少一种与具有纳米级孔隙的多孔石墨烯构成的防滴掺杂,防滴掺杂与护套层的质量比控制在1.5-2:100,炭黑、白炭黑和乙炔炭黑中的至少一种形成的组合物与防滴掺杂的质量比控制在30-40:100。
可选地,交联聚乙烯绝缘层的制备过程中,采用挤包工艺,通过挤塑机实现,将颗粒状的交联聚乙烯材料经过挤塑机加热为熔融状态,再通过螺杆的旋转输送到机头,通过模具的配合均匀的挤包导体表面,生产过程工艺参数如下:挤塑温度:加料段120-160℃;压缩段170-185℃;均化段185-210℃,挤出方式采用半挤管式。
可选地,隔氧层的材料选择为高阻燃无卤低烟阻燃聚烯烃材料,其生产过程是通过挤塑方式,由挤塑机完成。具体过程包括:将高阻燃无卤低烟阻燃聚烯烃塑料粒子通过料筒加入挤塑机,再通过加热,将固态的粒子转化为熔融状态,通过螺杆的旋转输送到机头,通过模具的配合均匀的挤包在缆芯表面。该过程工艺参数如下:挤塑温度为:加料段80-100℃;压缩段110-130℃;均化段:130-145℃,挤出螺杆采用低圧缩比的等距不等深螺杆,压缩比在1.1-1.3左右,挤出方式采用挤压。
可选地,护套层采用陶瓷结壳无卤低烟阻燃聚烯烃材料,采用挤塑的方式实现,由挤塑机完成。具体过程包括:将塑料粒子通过料筒加入挤塑机,再通过加热,将固态的粒子转化为熔融状态,通过螺杆的旋转输送到机头,通过模具的配合均匀的挤包在缆芯表面。该过程的工艺参数如下:挤塑温度为:加料段90-120℃;压缩段130-145℃;均化段:145-165℃,挤出螺杆采用低圧缩比的等距不等深螺杆,压缩比在1.1-1.4左右,挤出方式采用半挤管式,拉伸比在2.0-4.5之间,配模系数在1.0-1.05之间。
结合图2所示的测试结果,通过本发明制备的额定电压450/750V交联聚乙烯绝缘控制电缆,是满足GB 31247-2014的B1(d1,t1,a1)的电缆及光缆燃烧性能分级试验,耐火电缆可承受950~1000℃,90min的线路完整性耐火试验,同时电缆具有优良的电磁兼容性能,满足强电磁辐射场合的使用要求。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (10)
1.一种无卤低烟阻燃B1级控制电缆,其特征在于,包括:
缆芯,所述缆芯由多根控制线芯绞合为一体后并在控制线芯之间的间隙处密实填充无卤阻燃纤维填充物制成;
绕包在所述缆芯外的第一玻璃丝带阻燃带;
设置所述第一玻璃丝带阻燃带外的编织型的复合屏蔽层;
绕包在所述复合屏蔽层外的第二玻璃丝带阻燃带;
挤包在所述第二玻璃丝带阻燃带外的隔氧层;
绕包在所述隔氧层外的第三玻璃丝带阻燃带;以及
设置在第三玻璃丝带阻燃带外的护套层;
其中,所述第一玻璃丝带阻燃带、第二玻璃丝带阻燃带和第三玻璃丝带阻燃带的绕包层数呈两头大、中间小的阶梯变化,并且重叠搭盖率呈阶梯变化。
2.根据权利要求1所述的无卤低烟阻燃B1级控制电缆,其特征在于,所述控制线芯由导体、绕包在导体外的合成氟金云母带防火层以及挤包在氟金云母带防火层外的交联聚乙烯绝缘层构成。
3.根据权利要求1所述的无卤低烟阻燃B1级控制电缆,其特征在于,所述复合屏蔽层为纵包钢/塑复合带和铜丝编织复合屏蔽层,其中以钢/塑复合带压纹为基底纵向包覆在缆芯以及第一玻璃丝带阻燃带的外周上,通过加热将塑料层融化并粘结在一起,然后在钢/塑复合带外层再设置编织型铜丝网,构成复合屏蔽层,其中编织角度在45°±5°,编制密度大于85%。
4.根据权利要求1所述的无卤低烟阻燃B1级控制电缆,其特征在于,所述隔氧层为挤塑成型的高阻燃无卤低烟阻燃聚烯烃隔氧层。
5.根据权利要求1所述的无卤低烟阻燃B1级控制电缆,其特征在于,所述第一玻璃丝带阻燃带、第二玻璃丝带阻燃带和第三玻璃丝带阻燃带的绕包层数分别为N1、N2和N3,并且N2<N1,N2<N3;对应的重叠搭盖率K1、K2、K3呈阶梯趋势,即K1<K2<K3。
6.根据权利要求5所述的无卤低烟阻燃B1级控制电缆,其特征在于,所述第一玻璃丝带阻燃带和第三玻璃丝带阻燃带的绕包层数为5-10层,第二玻璃丝带阻燃带绕包层数为2-3层。
7.根据权利要求5所述的无卤低烟阻燃B1级控制电缆,其特征在于,所述第一玻璃丝带阻燃带、第二玻璃丝带阻燃带和第三玻璃丝带阻燃带的重叠搭盖率控制在20-30%范围内。
8.根据权利要求7所述的无卤低烟阻燃B1级控制电缆,其特征在于,所述第一玻璃丝带阻燃带和第二玻璃丝带阻燃带的绕包重叠搭盖率控制在20%-25%,第三玻璃丝带阻燃带的重叠搭盖率控制在25%-30%范围内。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的无卤低烟阻燃B1级控制电缆,其特征在于,所述护套层为陶瓷结壳无卤低烟阻燃聚烯烃护套层,其中掺杂炭黑、白炭黑和乙炔炭黑中的至少一种与具有纳米级孔隙的多孔石墨烯构成的防滴掺杂,所述防滴掺杂与护套层的质量比控制在1.5-2:100,所述炭黑、白炭黑和乙炔炭黑中的至少一种形成的组合物与防滴掺杂的质量比控制在30-40:100。
10.根据权利要求1所述的无卤低烟阻燃B1级控制电缆的制备工艺,其特征在于,包括以下步骤:
1)制备缆芯
通过绞线机将多根铜单线绞合为所需要的截面的铜导体,作为控制线芯的导体单元;然后通过绕包机在铜导体的表面绕包合成氟金云母带防火层,绕包方式采用多层重叠绕包,绕包重叠搭盖率控制在20%-30%;
在氟金云母带防火层外挤包交联聚乙烯绝缘层,通过塑料挤出机将交联聚乙烯塑料均匀挤包在云母带防火层表面,制成控制线芯;
然后将控制线芯按照预设的排列,通过成缆机绞合为一体,绞合过程中,在控制线芯之间的间隙中加入无卤阻燃纤维填充物,然后在表层绕包N1层第一玻璃丝带防火层,绕包重叠搭盖率K1控制在20%-25%;其中:成缆节距控制在15-20倍之间,采用并线模的直径比缆芯的计算外径减小1-2mm,使得成缆后的缆芯具有一定的压缩,呈微紧压结构,并且保证线芯之间无空隙;
2)制备屏蔽层
屏蔽层采用钢/塑复合带和铜丝编织复合屏蔽层结构,制备过程包括:将钢/塑复合带压纹,然后纵向包覆在缆芯和第一玻璃丝带防火层上上,通过加热将塑料层融化,粘结在一起,最后在钢/塑复合带的外部外再设置编织型铜丝,形成复合屏蔽层;
3)在复合屏蔽层外绕包第二玻璃丝带阻燃带,绕包层数为N2,绕包重叠搭盖率K2控制在20%-25%;
4)在第二玻璃丝带阻燃带外挤包的隔氧层
隔氧层材料选择无卤低烟阻燃聚烯烃,通过挤塑方式将加热融化的无卤低烟阻燃聚烯烃均匀地挤包在缆芯和第二玻璃丝带阻燃带的表面;
5)在隔氧层外绕包第三玻璃丝带阻燃带,采用重叠绕包方式,绕包层数为N3,绕包重叠搭盖率K3控制在25%-30%;其中绕包层数满足N2<N1,N2<N3;对应的重叠搭盖率K1、K2、K3呈阶梯趋势,即K1<K2<K3;
6)在第三玻璃丝带阻燃带的外部制备陶瓷结壳无卤低烟阻燃聚烯烃外护套,采用挤塑的方式实现,通过挤塑机将塑料粒子通过料筒加入挤塑机,再通过加热,将固态的粒子转化为熔融状态的,通过螺杆的旋转输送到机头,均匀的挤包到第三玻璃丝带阻燃带的表面。
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