CN113035414B - 一种矿物质绝缘防火电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种矿物质绝缘防火电缆，包括电缆本体，所述电缆本体内部设有安装卡套，所述安装卡套外侧设有电磁屏蔽膜，所述电磁屏蔽膜外侧设有第一矿物质层，所述第一矿物质层外侧设有隔离内衬。本发明通过安装卡套固定导电铜芯并安装第二矿物质条，防止各导线间相互缠绕变形，效支撑安装卡套的强度，便于安装连接且增强电缆绝缘效果，电磁屏蔽膜有效隔绝电磁辐射，第一矿物质层能够有效隔热防火，配合钢线和聚酰亚胺纤维使电缆具备不易变形的刚性和恢复性能好的韧性，隔离内衬和铠装有效防护电缆外层，减少电缆磨损，该电缆不易扭转变形，防火隔热效果好，破损短路几率大大降低，且通过散热孔和通风孔能够有效散热。

Description

一种矿物质绝缘防火电缆
技术领域
本发明涉及电线电缆领域，具体涉及一种矿物质绝缘防火电缆。
背景技术
电缆广泛应用于控制安装、连接设备、输送电力，是工业、民用等方面不可缺少的重要传送介质。电缆具有多种规格、型号以适用于不同设备及传输目的的需求。电缆在使用时可能发生短路或断路等问题，导致电源和信息的传输发生故障。而在发生火灾时，电缆则需要具有一定的防火功能，从而保障线路瘫痪前，数据能够得到有效保存，降低数据流失的风险，并且确保在传输电力过程中，电缆能够保证电气设备与线路的安全运行。
为了从无情的火场中挽救更多的生命、财产和信息，防火电缆的应用成为重中之重，而目前市场上的防火电缆按结构特性可以分为刚性和柔性两种。由于刚性矿物绝缘电缆刚性矿物绝缘电缆（MineralInsulatedCable）简称MI电缆在可靠性、生产及敷设方面的缺陷，在欧美发达国家中逐渐退市，柔性矿物绝缘防火电缆成为防火领域的主流电缆产品。一般电缆护套采用铜套，工艺较为复杂，生产效率低，且成本较高，电缆容易拉断变形，从而使绝缘防火效果差，导致电缆短路等现象。
因此，发明一种矿物质绝缘防火电缆来解决上述问题很有必要。
发明内容
本发明的目的是提供一种矿物质绝缘防火电缆，通过安装卡套固定导电铜芯并安装第二矿物质条，防止各导线间相互缠绕变形，效支撑安装卡套的强度，便于安装连接且增强电缆绝缘效果，电磁屏蔽膜有效隔绝电磁辐射，第一矿物质层能够有效隔热防火，配合钢线和聚酰亚胺纤维使电缆具备不易变形的刚性和恢复性能好的韧性，隔离内衬和铠装有效防护电缆外层，减少电缆磨损，该电缆不易扭转变形，防火隔热效果好，破损短路几率大大降低，且通过散热孔和通风孔能够有效散热，以解决技术中的上述不足之处。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种矿物质绝缘防火电缆，包括电缆本体，所述电缆本体内部设有安装卡套，所述安装卡套外侧设有电磁屏蔽膜，所述电磁屏蔽膜外侧设有第一矿物质层，所述第一矿物质层外侧设有隔离内衬，所述隔离内衬外侧设有铠装，所述安装卡套内部卡接有导电铜芯，所述导电铜芯外侧设有绝缘漆皮，所述安装卡套内部设有第二矿物质条；
所述安装卡套由四个支撑组件组成，所述支撑组件包括连接臂，四个所述连接臂底端一体化设置，四个所述连接臂顶端均设有弧形支撑板，所述连接臂两侧固定连接有卡接抱合臂，所述卡接抱合臂内侧固定连接有咬合齿，相邻两个所述卡接抱合臂一侧与相邻两个组成连接臂连接组成第一卡接槽，相邻两个所述卡接抱合臂另一侧与相邻两个弧形支撑板连接组成第二卡接槽；
所述第一矿物质层内部设有加强筋，所述加强筋由刚性增强筋和韧性舒展筋组成，所述韧性舒展筋设置在刚性增强筋两侧，所述刚性增强筋设置为钢线，所述韧性舒展筋设置为聚酰亚胺纤维；
所述第二矿物质条与第二卡接槽相匹配，所述导电铜芯设置于第一卡接槽内部。
优选的，所述安装卡套轴心处开设有散热孔，所述第一卡接槽与散热孔之间开设有若干均匀分布的通风孔。
优选的，四个所述连接臂呈十字状分布，所述第一卡接槽截面形状设置为半封闭圆形，所述咬合齿的数量设置为多个，多个所述咬合齿呈线性阵列分布，且多个咬合齿向第一卡接槽底部倾斜设置。
优选的，所述第一矿物质层外侧截面形状设置为方形，所述第一矿物质层方形边角处设置为圆角，且第一矿物质层圆角处厚度大于直边厚度，所述加强筋设置在第一矿物质层圆角处内部，所述弧形支撑板与第一矿物质层圆角处相匹配。
优选的，所述安装卡套由聚丙烯材料制成，所述咬合齿由橡胶材料制成，所述隔离内衬由聚乙烯材料制成。
优选的，所述第一矿物质层由聚氨酯泡沫橡胶和纳米矿渣棉复合制成，所述聚氨酯泡沫橡胶与纳米矿渣棉的添加体积比设置为5：1。
优选的，所述第二矿物质条由聚氨酯泡沫橡胶、纳米陶瓷微尘和硅油复合制成，所述聚氨酯泡沫橡胶、纳米陶瓷微尘和硅油的添加体积比设置为8：2：1。
一种矿物质绝缘防火电缆的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：利用安装卡套成型模具制备安装卡套，成型后钻设通风孔，在卡接抱合臂内侧粘接咬合齿，备用；
步骤二：制备第二矿物质条，首先制备聚氨酯泡沫橡胶生料，按比例加入纳米陶瓷微尘和硅油搅拌均匀后倒入第二矿物质条成型模具中成型并熟化，得到第二矿物质条；
步骤三：依次将四个将带有绝缘漆皮的导电铜芯卡入四个第一卡接槽内，随后使用制备的第二矿物质条从安装卡套一端滑入第二卡接槽内，使导电铜芯有效固定，完成电缆内部芯材安装；
步骤四：在电缆内部芯材外侧绕包电磁屏蔽膜，并将电磁屏蔽膜两端粘接固定后整体放入电缆包裹成型模具中，在电缆包裹成型模具中放置加强筋，加强筋分别设置于电缆内部芯材四角，且聚酰亚胺纤维对称分布于钢线两侧；
步骤五：制备第一矿物层胶料，将聚氨酯泡沫橡胶生料按比例与纳米矿渣棉复合并搅拌均匀后倒入电缆包裹成型模具中，经充分熟化后形成第一矿物层，取出电缆；
步骤六：在电缆外侧挤包隔离内衬，并在隔离内衬外侧加设铠装，完成矿物质绝缘防火电缆的制备。
在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：
1、通过安装卡套固定导电铜芯并安装第二矿物质条，防止各导线间相互缠绕变形，效支撑安装卡套的强度，便于安装连接且增强电缆绝缘效果，电磁屏蔽膜有效隔绝电磁辐射，第一矿物质层能够有效隔热防火，配合钢线和聚酰亚胺纤维使电缆具备不易变形的刚性和恢复性能好的韧性，隔离内衬和铠装有效防护电缆外层，减少电缆磨损，该电缆不易扭转变形，抗弯折断裂，防火隔热效果好，破损短路几率大大降低，且通过散热孔和通风孔能够有效散热，防火绝缘性能有保障，与现有技术中相比，该电缆综合性能高，使用寿命长；
2、通过制备组合结构，将四个将带有绝缘漆皮的导电铜芯卡入四个第一卡接槽内，随后使用制备的第二矿物质条从安装卡套一端滑入第二卡接槽内，使导电铜芯有效固定，完成电缆内部芯材安装，节约加工时间，提高生产效率，降低生产成本，与现有技术中相比，本发明标准化程度好，简化生产工序，能够大规模流水线生产。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明图1中A-A1的剖视图；
图3为本发明安装卡套的整体结构示意图；
图4为本发明第二矿物质条的整体结构示意图；
图5为本发明安装卡套的俯视图；
图6为本发明图1的B部结构放大图；
附图标记说明：
1电缆本体、2安装卡套、21支撑组件、22连接臂、23弧形支撑板、24卡接抱合臂、25咬合齿、26第一卡接槽、27第二卡接槽、28散热孔、29通风孔、3电磁屏蔽膜、4第一矿物质层、41刚性增强筋、42韧性舒展筋、5隔离内衬、6铠装、7导电铜芯、8第二矿物质条。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
本发明提供了如图1-6所示的一种矿物质绝缘防火电缆，包括电缆本体1，所述电缆本体1内部设有安装卡套2，所述安装卡套2外侧设有电磁屏蔽膜3，所述电磁屏蔽膜3外侧设有第一矿物质层4，所述第一矿物质层4外侧设有隔离内衬5，所述隔离内衬5外侧设有铠装6，所述安装卡套2内部卡接有导电铜芯7，所述导电铜芯7外侧设有绝缘漆皮，所述安装卡套2内部设有第二矿物质条8；
所述安装卡套2由四个支撑组件21组成，所述支撑组件21包括连接臂22，四个所述连接臂22底端一体化设置，四个所述连接臂22顶端均设有弧形支撑板23，所述连接臂22两侧固定连接有卡接抱合臂24，所述卡接抱合臂24内侧固定连接有咬合齿25，相邻两个所述卡接抱合臂24一侧与相邻两个组成连接臂22连接组成第一卡接槽26，相邻两个所述卡接抱合臂24另一侧与相邻两个弧形支撑板23连接组成第二卡接槽27；
所述第一矿物质层4内部设有加强筋，所述加强筋由刚性增强筋41和韧性舒展筋42组成，所述韧性舒展筋42设置在刚性增强筋41两侧，所述刚性增强筋41设置为钢线，所述韧性舒展筋42设置为聚酰亚胺纤维；
所述第二矿物质条8与第二卡接槽27相匹配，所述导电铜芯7设置于第一卡接槽26内部。
进一步的，在上述技术方案中，所述安装卡套2轴心处开设有散热孔28，所述第一卡接槽26与散热孔28之间开设有若干均匀分布的通风孔29；
进一步的，在上述技术方案中，四个所述连接臂22呈十字状分布，所述第一卡接槽26截面形状设置为半封闭圆形，所述咬合齿25的数量设置为多个，多个所述咬合齿25呈线性阵列分布，且多个咬合齿25向第一卡接槽26底部倾斜设置；
进一步的，在上述技术方案中，所述第一矿物质层4外侧截面形状设置为方形，所述第一矿物质层4方形边角处设置为圆角，且第一矿物质层4圆角处厚度大于直边厚度，所述加强筋设置在第一矿物质层4圆角处内部，所述弧形支撑板23与第一矿物质层4圆角处相匹配；
进一步的，在上述技术方案中，所述安装卡套2由聚丙烯材料制成，所述咬合齿25由橡胶材料制成，所述隔离内衬5由聚乙烯材料制成；
进一步的，在上述技术方案中，所述第一矿物质层4由聚氨酯泡沫橡胶和纳米矿渣棉复合制成，所述聚氨酯泡沫橡胶与纳米矿渣棉的添加体积比设置为5：1；
进一步的，在上述技术方案中，所述第二矿物质条8由聚氨酯泡沫橡胶、纳米陶瓷微尘和硅油复合制成，所述聚氨酯泡沫橡胶、纳米陶瓷微尘和硅油的添加体积比设置为8：2：1；
实施方式具体为：将导电铜芯7卡在第一卡接槽26中，配合卡接抱合臂24和咬合齿25的夹持弹力和摩擦力，将导电铜芯7有效固定，防止各导线间相互缠绕变形，第二矿物质条8滑入第二卡接槽27有效支撑安装卡套2的强度，便于安装连接且增强电缆绝缘效果，电磁屏蔽膜3有效隔绝电磁辐射，第一矿物质层4能够有效隔热防火，配合钢线和聚酰亚胺纤维使电缆具备不易变形的刚性和恢复性能好的韧性，隔离内衬5和铠装6有效防护电缆外层，减少电缆磨损，将第一矿物质层4圆角加厚并将外侧设置为方形，能够减少电缆的扭转变形，从而减少电缆的形变和破损，各结构层相互配合下，电缆防火隔热效果好，电缆破损短路几率大大降低，使用寿命长，且通过散热孔28和通风孔29能够有效散热，提高电缆综合性能，该实施方式具体解决了现有技术中存在的电缆易磨损变形破损的问题。
如图1-6所示，一种矿物质绝缘防火电缆的制备方法，具体步骤如下：
步骤一：利用安装卡套2成型模具制备安装卡套2，成型后钻设通风孔29，在卡接抱合臂24内侧粘接咬合齿25，备用；
步骤二：制备第二矿物质条8，首先制备聚氨酯泡沫橡胶生料，按比例加入纳米陶瓷微尘和硅油搅拌均匀后倒入第二矿物质条8成型模具中成型并熟化，得到第二矿物质条8；
步骤三：依次将四个将带有绝缘漆皮的导电铜芯7卡入四个第一卡接槽26内，随后使用制备的第二矿物质条8从安装卡套2一端滑入第二卡接槽27内，使导电铜芯7有效固定，完成电缆内部芯材安装；
步骤四：在电缆内部芯材外侧绕包电磁屏蔽膜3，并将电磁屏蔽膜3两端粘接固定后整体放入电缆包裹成型模具中，在电缆包裹成型模具中放置加强筋，加强筋分别设置于电缆内部芯材四角，且聚酰亚胺纤维对称分布于钢线两侧；
步骤五：制备第一矿物层胶料，将聚氨酯泡沫橡胶生料按比例与纳米矿渣棉复合并搅拌均匀后倒入电缆包裹成型模具中，经充分熟化后形成第一矿物层，取出电缆；
步骤六：在电缆外侧挤包隔离内衬5，并在隔离内衬5外侧加设铠装6，完成矿物质绝缘防火电缆的制备；
实施方式具体为：通过制备组合结构，将四个将带有绝缘漆皮的导电铜芯7卡入四个第一卡接槽26内，随后使用制备的第二矿物质条8从安装卡套2一端滑入第二卡接槽27内，使导电铜芯7有效固定，完成电缆内部芯材安装，标准化程度好，简化生产工序，能够大规模流水线生产，节约加工时间，提高生产效率，降低生产成本，该实施方式具体解决了现有技术中存在的加工工艺复杂且芯材不标准的问题。
本发明工作原理：
参照说明书附图1-6，将导电铜芯7卡在第一卡接槽26中，配合卡接抱合臂24和咬合齿25的夹持弹力和摩擦力，将导电铜芯7有效固定，第二矿物质条8滑入第二卡接槽27有效支撑安装卡套2的强度，便于安装连接且增强电缆绝缘效果，电磁屏蔽膜3有效隔绝电磁辐射，第一矿物质层4能够有效隔热防火，配合钢线和聚酰亚胺纤维使电缆具备不易变形的刚性和恢复性能好的韧性，隔离内衬5和铠装6有效防护电缆外层，减少电缆磨损，将第一矿物质层4圆角加厚并将外侧设置为方形，能够减少电缆的扭转变形，且通过散热孔28和通风孔29能够有效散热；
参照说明书附图1-6，将四个将带有绝缘漆皮的导电铜芯7卡入四个第一卡接槽26内，随后使用制备的第二矿物质条8从安装卡套2一端滑入第二卡接槽27内，使导电铜芯7有效固定，完成电缆内部芯材安装，标准化程度好，简化生产工序。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种矿物质绝缘防火电缆，包括电缆本体(1)，其特征在于：所述电缆本体(1)内部设有安装卡套(2)，所述安装卡套(2)外侧设有电磁屏蔽膜(3)，所述电磁屏蔽膜(3)外侧设有第一矿物质层(4)，所述第一矿物质层(4)外侧设有隔离内衬(5)，所述隔离内衬(5)外侧设有铠装(6)，所述安装卡套(2)内部卡接有导电铜芯(7)，所述导电铜芯(7)外侧设有绝缘漆皮，所述安装卡套(2)内部设有第二矿物质条(8)；
所述安装卡套(2)由四个支撑组件(21)组成，所述支撑组件(21)包括连接臂(22)，四个所述连接臂(22)底端一体化设置，四个所述连接臂(22)顶端均设有弧形支撑板(23)，所述连接臂(22)两侧固定连接有卡接抱合臂(24)，所述卡接抱合臂(24)内侧固定连接有咬合齿(25)，相邻两个所述卡接抱合臂(24)一侧与相邻两个组成连接臂(22)连接组成第一卡接槽(26)，相邻两个所述卡接抱合臂(24)另一侧与相邻两个弧形支撑板(23)连接组成第二卡接槽(27)；
所述第一矿物质层(4)由聚氨酯泡沫橡胶和纳米矿渣棉复合制成，所述聚氨酯泡沫橡胶与纳米矿渣棉的添加体积比设置为5：1，所述第一矿物质层(4)内部设有加强筋，所述加强筋由刚性增强筋(41)和韧性舒展筋(42)组成，所述韧性舒展筋(42)设置在刚性增强筋(41)两侧，所述刚性增强筋(41)设置为钢线，所述韧性舒展筋(42)设置为聚酰亚胺纤维；
所述第二矿物质条(8)由聚氨酯泡沫橡胶、纳米陶瓷微尘和硅油复合制成，所述聚氨酯泡沫橡胶、纳米陶瓷微尘和硅油的添加体积比设置为8：2：1，所述第二矿物质条(8)与第二卡接槽(27)相匹配，所述导电铜芯(7)设置于第一卡接槽(26)内部。
2.根据权利要求1所述的一种矿物质绝缘防火电缆，其特征在于：所述安装卡套(2)轴心处开设有散热孔(28)，所述第一卡接槽(26)与散热孔(28)之间开设有若干均匀分布的通风孔(29)。
3.根据权利要求1所述的一种矿物质绝缘防火电缆，其特征在于：四个所述连接臂(22)呈十字状分布，所述第一卡接槽(26)截面形状设置为半封闭圆形，所述咬合齿(25)的数量设置为多个，多个所述咬合齿(25)呈线性阵列分布，且多个咬合齿(25)向第一卡接槽(26)底部倾斜设置。
4.根据权利要求1所述的一种矿物质绝缘防火电缆，其特征在于：所述第一矿物质层(4)外侧截面形状设置为方形，所述第一矿物质层(4)方形边角处设置为圆角，且第一矿物质层(4)圆角处厚度大于直边厚度，所述加强筋设置在第一矿物质层(4)圆角处内部，所述弧形支撑板(23)与第一矿物质层(4)圆角处相匹配。
5.根据权利要求1所述的一种矿物质绝缘防火电缆，其特征在于：所述安装卡套(2)由聚丙烯材料制成，所述咬合齿(25)由橡胶材料制成，所述隔离内衬(5)由聚乙烯材料制成。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的一种矿物质绝缘防火电缆的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一：利用安装卡套(2)成型模具制备安装卡套(2)，成型后钻设通风孔(29)，在卡接抱合臂(24)内侧粘接咬合齿(25)，备用；
步骤二：制备第二矿物质条(8)，首先制备聚氨酯泡沫橡胶生料，按比例加入纳米陶瓷微尘和硅油搅拌均匀后倒入第二矿物质条(8)成型模具中成型并熟化，得到第二矿物质条(8)；
步骤三：依次将四个将带有绝缘漆皮的导电铜芯(7)卡入四个第一卡接槽(26)内，随后使用制备的第二矿物质条(8)从安装卡套(2)一端滑入第二卡接槽(27)内，使导电铜芯(7)有效固定，完成电缆内部芯材安装；
步骤四：在电缆内部芯材外侧绕包电磁屏蔽膜(3)，并将电磁屏蔽膜(3)两端粘接固定后整体放入电缆包裹成型模具中，在电缆包裹成型模具中放置加强筋，加强筋分别设置于电缆内部芯材四角，且聚酰亚胺纤维对称分布于钢线两侧；
步骤五：制备第一矿物层胶料，将聚氨酯泡沫橡胶生料按比例与纳米矿渣棉复合并搅拌均匀后倒入电缆包裹成型模具中，经充分熟化后形成第一矿物层，取出电缆；
步骤六：在电缆外侧挤包隔离内衬(5)，并在隔离内衬(5)外侧加设铠装(6)，完成矿物质绝缘防火电缆的制备。
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