CN113035433B - 一种阻燃电缆及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种阻燃电缆及其生产工艺，属于电缆的技术领域，其包括导体，导体外部固定有第一绝缘层，所述第一绝缘层外部固定有隔氧组件，隔氧组件包括阻燃层、扣条和隔环，阻燃层固定在第一绝缘层外部，扣条和隔环均位于阻燃层内部，扣条沿导体长度方向设置，扣条与第一绝缘层外壁固定连接，扣条内部填充有灭火剂，扣条设置有多个，相邻扣条沿第一绝缘层周向侧壁等距设置，隔环环套在第一绝缘层外部，隔环与扣条卡嵌固定，隔环设置有多个，相邻隔环沿扣条长度方向等距设置，隔环采用阻燃材质的隔环，本申请具有将燃烧限制在局部范围内，不产生蔓延，减少电缆损失的效果。

Description

一种阻燃电缆及其生产工艺

技术领域

本申请涉及电缆的技术领域，尤其是涉及一种阻燃电缆及其生产工艺。

背景技术

阻燃电缆，就是指在规定试验条件下，试样被燃烧，在撤去试验火源后，火焰的蔓延仅在限定范围内，残焰或残灼在限定时间内能自行熄灭的电缆。根本特性是：在火灾情况下有可能被烧坏而不能运行，但可阻止火势的蔓延。通俗地讲，电线万一失火，能够把燃烧限制在局部范围内，不产生蔓延，保住其他的各种设备，避免造成更大的损失。

现有的可参考公告号为CN104733128A的中国专利，其公开了一种电缆，所述电缆包括屏蔽线单元、绝缘线单元、地线、护套和外屏蔽套，所述护套套设于所述外屏蔽套上，所述屏蔽线单元、绝缘线单元和地线位于所述外屏蔽套内且相互绞合；其中，所述屏蔽线单元包括两根相互绞合的导线和内屏蔽套，所述导线位于所述内屏蔽套内，所述绝缘线单元包括两根相互绞合的导线。

针对上述中的相关技术，发明人认为当电缆被点燃时，火焰会顺延电缆长度方向进行燃烧，无法将火焰阻挡在局部范围内，存在有造成更大损失的缺陷。

发明内容

为了达到阻挡火焰蔓延，减少电缆损失的效果，本申请提供一种阻燃电缆。

第一方面，本申请提供一种阻燃电缆，采用如下技术方案：

一种阻燃电缆，包括导体，导体外部固定有第一绝缘层，所述第一绝缘层外部固定有隔氧组件，隔氧组件包括阻燃层、扣条和隔环，阻燃层固定在第一绝缘层外部，扣条和隔环均位于阻燃层内部，扣条沿导体长度方向设置，扣条与第一绝缘层外壁固定连接，扣条内部填充有灭火剂，扣条设置有多个，相邻扣条沿第一绝缘层周向侧壁等距设置，隔环环套在第一绝缘层外部，隔环与扣条卡嵌固定，隔环设置有多个，相邻隔环沿扣条长度方向等距设置，隔环采用阻燃材质的隔环。

通过采用上述技术方案，当火焰燃烧到电缆上，阻燃层对火焰起到延缓燃烧的效果，沿深入阻燃层方向，火焰燃烧到扣条处，扣条内的灭火剂泄露，从而对火焰产生阻燃的效果，达到将燃烧限制在局部范围内，不产生蔓延，减少电缆损失的效果；沿电缆长度方向，火焰燃烧到隔板处，隔板采用阻燃材质的隔板，从而达到将燃烧限制在局部范围内，不产生蔓延，减少电缆损失的效果。

可选的，所述扣条上开设有卡槽，隔环靠近扣条处位于卡槽内，隔环周向外壁位于靠近阻燃层外壁处，阻燃层外部固定设置有铠装层，铠装层内部填充有钢丝。

通过采用上述技术方案，卡槽的开设使隔环与扣条的连接更加稳固，由于隔环周向外壁要尽可能的靠近阻燃层外壁处，从而充分发挥隔环将电缆分成多节的效果，阻挡隔环一侧的火焰蔓延到另一侧，所以位于隔环外壁处的阻燃层很薄，铠装层的设置，使电缆具有耐磨性，减少阻燃层被磨破的可能，延长了电缆的使用寿命，对阻燃层起到了保护作用。

可选的，所述阻燃层内开设有空腔，空腔开设有多个，空腔沿扣条长度方向开设，空腔位于相邻扣条之间，扣条同时位于相邻隔环之间，空腔内填充有阻燃气体。

通过采用上述技术方案，空腔的开设为阻燃气体的放置提供了放置空间，当火焰燃烧到空腔处，空腔内的气体得到释放，减少火焰周围氧气的含量，对火焰起到阻燃的效果。

可选的，所述阻燃层内设置有钢片，钢片设置数量与空腔开设数量相同，钢片长度方向沿扣条长度方向设置，钢片长度与电缆长度相同，钢片贯穿隔环设置，钢片正对空腔设置，且位于空腔背离导体一侧。

通过采用上述技术方案，由于空腔的存在，减少了电缆整体的抗压能力，通过钢片与隔环的固定，钢片可以承载电缆受到的部分压力，提升了电缆的抗压能力。

可选的，所述隔环上固定设置有弧形板，弧形板与隔环周向外壁固定连接，弧形板沿隔环外壁设置一周，弧形板弧形凹面正对隔环设置，弧形板两端与钢片抵接。

通过采用上述技术方案，隔环周向外壁与阻燃层的接触面积小，电缆受到挤压后隔环易对阻燃层产生切割效果，弧形板的设置增大了隔环与阻燃层的接触面积，从而减少隔环切割开阻燃层的现象，加强了电缆的抗压能力。

可选的，所述导体设置有多个，相邻导体同时位于一个第一绝缘层内，相邻导体之间设置有隔断组件，隔断组件长度沿导体长度方向设置，且与导体长度相同，隔断组件包括定位芯、隔断板和垫板，定位芯、隔断板和垫板均为中空状，定位芯中心线与第一绝缘层中心线重合，隔断板位于两个导体之间，隔断板一端与定位芯连通，另一端与垫板连通，垫板位于两个导体之间，垫板呈弧形状，垫板弧形凸面正对第一绝缘层，垫板背离隔断板的侧壁与第一绝缘层内壁抵接，隔断组件采用阻燃材质制成的隔断组件。

通过采用上述技术方案，隔断组件对相邻导体起到定位作用，隔断组件能分担电缆受到的压力，增强电缆的抗压能力，当火焰燃烧到导体位置处，隔断组件的存在对火焰起到阻燃效果，减少火焰燃烧到相邻导体处的可能，达到将燃烧限制在局部范围内，不产生蔓延，减少电缆损失的效果。

可选的，每个所述导体外壁均包裹固定有第二绝缘层，第二绝缘层外壁包裹固定有防水层，隔断组件内填充有水。

通过采用上述技术方案，第二绝缘层的设置，使每个导体成为一个单独的个体，当单个导体受到破坏后，使相邻导体依旧保持绝缘的完整性，达到可以重复利用的效果，火焰燃烧到隔断组件处，隔断组件损坏，隔断组件内的水流出，对火焰起到阻燃的效果，防水层对导体起到防水的效果。

可选的，所述第一绝缘层内填充有玻璃纤维层，玻璃纤维层填充满第二绝缘层与隔断组件之间的缝隙。

通过采用上述技术方案，玻璃纤维材料具有不燃性，当火焰燃烧到玻璃纤维层处，断绝了火焰可以燃烧的资源，对火焰的蔓延起到阻挡效果。

可选的，所述铠装层外壁包裹固定有防腐层，防腐层采用硝化纤维漆涂料材质制成的防腐层。

通过采用上述技术方案，硝化纤维漆涂料作为防护涂料，具有良好的防潮、防水和防腐蚀的性能，电缆若埋设在地下，防腐层对电缆起到很好的保护作用。

第二方面，本申请提供一种阻燃电缆的生产工艺，采用如下技术方案：

一种阻燃电缆的生产工艺，包括以下步骤：

S1、先将导体外部包裹固定第二绝缘层，在第二绝缘层外部涂刷防水层；

S2、相邻导体以定位芯为中心轴，导体与隔断组件放置在一起，隔断板位于相邻导体之间，在隔断组件和多个导体外部包裹固定第一绝缘层；

S3、在第一绝缘层内部填充玻璃纤维层，玻璃纤维层充满第一绝缘层内壁与隔断组件外壁以及导体外壁之间的间隙，在隔断组件内填充水，填充完毕后通过热熔工序将注水孔封堵；

S4、扣条与隔环卡接固定后与第一绝缘层外壁固定连接，将钢条与隔环插嵌固定，继而进行阻燃层的浇筑，浇筑的同时放入空腔模板，空腔模板为一次性模板，浇筑后在阻燃层内形成空腔；

S5、在阻燃层外壁包裹固定铠装层，在铠装层外壁涂刷防腐层。

通过采用上述技术方案，电缆由内至外进行制造，使电缆制造后更加紧实，在玻璃纤维层制造后，向隔断组件内填充水，避免第一绝缘层制造后返回向隔断组件内注水，避免二次加工，减少工序，通过隔断组件、隔环和扣条的设置，使火焰的燃烧受到阻碍，达到将燃烧限制在局部范围内，不产生蔓延，减少电缆损失的效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.沿深入阻燃层方向，火焰燃烧到扣条处，扣条内的灭火剂泄露，从而对火焰产生阻燃的效果，达到将燃烧限制在局部范围内，不产生蔓延，减少电缆损失的效果；

2.沿电缆长度方向，火焰燃烧到隔板处，隔板采用阻燃材质的隔板，从而达到将燃烧限制在局部范围内，不产生蔓延，减少电缆损失的效果；

3.隔断组件的设置，增强了电缆的抗压能力，同时隔断组件内的水以及隔断组件本身对火焰的蔓延起到抵挡作用。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本实施例的截面剖视图；

图3是为凸显钢片处结构的部分结构爆炸图；

图4是为显示空腔和弧形板处部分结构剖视图。

附图标记说明：1、导体；11、第二绝缘层；12、防水层；2、第一绝缘层；21、玻璃纤维层；3、隔氧组件；31、阻燃层；311、空腔；312、钢片；32、扣条；321、灭火剂；322、卡槽；33、隔环；331、弧形板；332、通槽；4、铠装层；5、隔断组件；51、定位芯；52、隔断板；53、垫板；6、防腐层。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种阻燃电缆。

参照图1和图2，一种阻燃电缆包括导体1，导体1在本实施例中设置有三根，相邻导体1之间设置有隔断组件5，导体1与隔断组件5外部包裹有第一绝缘层2，第一绝缘层2外部沿远离电缆中心线方向依次设置有隔氧组件3、铠装层4和防腐层6，其中隔断组件5和隔氧组件3对火焰的燃烧起到阻挡作用，使电缆具有阻燃性，达到将燃烧限制在局部范围内，不产生蔓延，减少电缆损失的效果。

参照图1和图2，隔断组件5包括定位芯51、隔断板52和垫板53，定位芯51、隔断板52和垫板53均为内部中空状，隔断组件5沿电缆长度方向设置，隔断组件5长度与电缆长度相同。定位芯51位于第一绝缘层2中心线处，定位芯51中心线与第一绝缘层2中心线重合，隔断板52和垫板53在本实施例中均设置有三个，隔断板52一端与定位芯51连通，另一端与垫板53连通，垫板53为弧形状，垫板53的弧形凹面正对隔断板52设置，隔断板52位于两个导体1之间，相邻隔断板52以定位芯51为中心轴呈周向等圆心角分布，即单个隔断板52位于两个导体1之间，其中垫板53弧形凸面与第一绝缘层2内壁抵接。隔断组件5整体采用阻燃材质制成，可以为阻燃聚氯乙烯材质制成，并在阻燃聚氯乙烯中添加卤素阻燃剂，从而加强隔断组件5的阻燃性能。当火焰燃烧穿第一绝缘层2处后，隔断组件5对火焰向相邻导体1处的蔓延起到阻隔效果，达到将燃烧限制在局部范围内，不产生蔓延，减少电缆损失的效果。

参照图2，定位芯51、隔断板52和垫板53内部填充有水，水从定位芯51处填充，从而将隔断组件5内部充满。第一绝缘层2内填充有玻璃纤维层21，玻璃纤维层21将导体1与隔断组件5之间的间隙填充满，使电缆制造完成后更加紧实，同时玻璃纤维具有不燃性，达到阻挡火焰蔓延的效果。

参照图2，导体1外部固定有第二绝缘层11，第二绝缘层11将导体1完全包裹，第二绝缘层11外部涂刷有防水层12，防水层12由防水涂料涂刷而成。当火焰将隔断组件5烧坏之后，水从隔断组件5内流出，防水层12保护导体1不受潮，使未被燃烧的导体1可以回收利用，同时预防了水渗漏对导体1造成的影响，在水渗漏状态下，导体1依旧可以使用。

参照图3和图4，隔氧组件3包括阻燃层31、扣条32和隔环33，扣条32沿导体1长度方向设置，扣条32长度与导体1长度相同，扣条32与第一绝缘层2外壁固定连接，扣条32设置有多个，相邻扣条32沿第一绝缘层2外壁呈周向等距分布，扣条32内部中空，扣条32内填充有灭火剂321，灭火剂321可以采用卤代烷替代物，也可以采用干粉等。隔环33呈圆环状，隔环33环套在第一绝缘层2周向外壁上，隔环33靠近第一绝缘层2的内壁与第一绝缘层2固定连接，隔环33与扣条32相交处，扣条32上开设有卡槽322，卡槽322垂直扣条32开设，隔环33卡嵌在卡槽322内，卡槽322在扣条32制造时一体生成，向内凹陷即可生成，从而保证扣条32内部连通，便于灭火剂321的填充。隔环33设置有多个，相邻隔环33沿导体1长度方向等距设置。

参照图3和图4，阻燃层31将扣条32和隔环33同时浇筑在内，阻燃层31内设置有钢片312，钢片312长度方向沿导体1长度设置，钢片312长度与导体1长度相同，钢片312位于相邻扣条32之间，钢片312与隔环33交接处贯穿隔环33设置，即隔环33上开设有通槽332。钢片312设置数量与扣条32设置数量相同。阻燃层31内开设有空腔311，空腔311开设有多个，空腔311位于相邻扣条32之间，同时位于相邻隔环33之间，空腔311均位于钢片312靠近导体1一侧，空腔311端部与隔环33之间留有距离，空腔311内填充有阻燃气体，阻燃气体可以为二氧化碳。

参照图3和图4，隔环33周向外壁上固定设置有弧形板331，弧形板331沿隔环33外边缘设置一周，弧形板331弧形凹面正对隔环33设置，且弧形板331端部与钢片312背离导体1侧侧壁抵接，弧形板331背离隔环33的侧壁与阻燃层31外壁之间留有距离，弧形板331的设置增大了隔环33与阻燃层31的接触面积，减少电缆受到压力时，隔环33切断阻燃层31的现象。

参照图4，阻燃层31外部固定有铠装层4，铠装层4将阻燃层31外壁完全包裹，铠装层4内部填充有钢丝，从而坚强铠装层4的耐磨性。铠装层4外涂刷有防腐层6，防腐层6采用硝化纤维漆涂料在铠装层4外壁涂刷而成，对铠装层4起到防腐蚀作用，从而延长铠装层4的使用寿命。

本申请实施例一种阻燃电缆的实施原理为：火焰燃烧到阻燃层31处后，阻燃层31本身具有阻燃效果，当燃烧到空腔311处时，空腔311内的阻燃气体释放，对火焰的蔓延起到阻挡作用，当燃烧到扣条32处时，扣条32内的灭火剂321对火焰的蔓延起到阻燃作用，同时扣条32和隔板将阻燃层31划分成多个区域，对火焰的蔓延呈隔断作用；当火焰蔓延到隔断组件5处时，隔断组件5对相邻导体1起到保护作用，隔断组件5烧损，隔断组件5内的水流出，对火焰再次起到阻燃效果，实现将燃烧限制在局部范围内，不产生蔓延，减少电缆损失的效果。

本申请实施例还公开一种阻燃电缆的生产工艺。

包括以下步骤：

S1、先将导体1外部包裹固定第二绝缘层11，在第二绝缘层11外部涂刷防水层12，防水层12事先配比好，由高分子聚合物与沥青混合，再加入各种助剂配比而成的防水涂料；

S2、相邻导体1以定位芯51为中心轴，导体1与隔断组件5放置在一起，隔断板52位于相邻导体1之间，在隔断组件5和多个导体1外部包裹固定第一绝缘层2；

S3、在第一绝缘层2内部填充玻璃纤维层21，玻璃纤维层21充满第一绝缘层2内壁与隔断组件5外壁以及导体1外壁之间的间隙，在隔断组件5内填充水，水通过定位芯51进入到隔断板52和垫板53内，填充完毕后通过热熔工序将注水孔封堵；

S4、扣条32与隔环33卡接固定后再与第一绝缘层2外壁固定连接，将钢条与隔环33插嵌固定，继而进行阻燃层31的浇筑，浇筑的同时放入空腔模板，空腔模板为一次性模板，浇筑后在阻燃层31内形成空腔311，空腔模板内事先已经填充好阻燃气体，阻燃气体可以为二氧化碳；

S5、在阻燃层31外壁包裹固定铠装层4，在铠装层4外壁涂刷防腐层6。

本申请实施例一种阻燃电缆的生产工艺的实施原理为：减少电缆生产的返工工序，从电缆最小单元体即单个导体1开始逐层加工，由内而外依次包裹加工，达到减少返工的效果，使生成的电缆实现将燃烧限制在局部范围内，不产生蔓延，减少电缆损失的效果。

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

Claims (7)

1.一种阻燃电缆，包括导体(1)，导体(1)外部固定有第一绝缘层(2)，其特征在于：所述第一绝缘层(2)外部固定有隔氧组件(3)，隔氧组件(3)包括阻燃层(31)、扣条(32)和隔环(33)，阻燃层(31)固定在第一绝缘层(2)外部，扣条(32)和隔环(33)均位于阻燃层(31)内部，扣条(32)沿导体(1)长度方向设置，扣条(32)与第一绝缘层(2)外壁固定连接，扣条(32)内部填充有灭火剂(321)，扣条(32)设置有多个，相邻扣条(32)沿第一绝缘层(2)周向侧壁等距设置，隔环(33)环套在第一绝缘层(2)外部，隔环(33)与扣条(32)卡嵌固定，隔环(33)设置有多个，相邻隔环(33)沿扣条(32)长度方向等距设置，隔环(33)采用阻燃材质的隔环(33)；所述阻燃层(31)内开设有空腔(311)，空腔(311)开设有多个，空腔(311)沿扣条(32)长度方向开设，空腔(311)位于相邻扣条(32)之间，扣条(32)同时位于相邻隔环(33)之间，空腔(311)内填充有阻燃气体；所述阻燃层(31)内设置有钢片(312)，钢片(312)设置数量与空腔(311)开设数量相同，钢片(312)长度方向沿扣条(32)长度方向设置，钢片(312)长度与电缆长度相同，钢片(312)贯穿隔环(33)设置，钢片(312)正对空腔(311)设置，且位于空腔(311)背离导体(1)一侧；所述隔环(33)上固定设置有弧形板(331)，弧形板(331)与隔环(33)周向外壁固定连接，弧形板(331)沿隔环(33)外壁设置一周，弧形板(331)弧形凹面正对隔环(33)设置，弧形板(331)两端与钢片(312)抵接。

2.根据权利要求1所述的一种阻燃电缆，其特征在于：所述扣条(32)上开设有卡槽(322)，隔环(33)靠近扣条(32)处位于卡槽(322)内，隔环(33)周向外壁位于靠近阻燃层(31)外壁处，阻燃层(31)外部固定设置有铠装层(4)，铠装层(4)内部填充有钢丝。

3.根据权利要求1所述的一种阻燃电缆，其特征在于：所述导体(1)设置有多个，相邻导体(1)同时位于一个第一绝缘层(2)内，相邻导体(1)之间设置有隔断组件(5)，隔断组件(5)长度沿导体(1)长度方向设置，且与导体(1)长度相同，隔断组件(5)包括定位芯(51)、隔断板(52)和垫板(53)，定位芯(51)、隔断板(52)和垫板(53)均为中空状，定位芯(51)中心线与第一绝缘层(2)中心线重合，隔断板(52)位于两个导体(1)之间，隔断板(52)一端与定位芯(51)连通，另一端与垫板(53)连通，垫板(53)位于两个导体(1)之间，垫板(53)呈弧形状，垫板(53)弧形凸面正对第一绝缘层(2)，垫板(53)背离隔断板(52)的侧壁与第一绝缘层(2)内壁抵接，隔断组件(5)采用阻燃材质制成的隔断组件(5)。

4.根据权利要求3所述的一种阻燃电缆，其特征在于：每个所述导体(1)外壁均包裹固定有第二绝缘层(11)，第二绝缘层(11)外壁包裹固定有防水层(12)，隔断组件(5)内填充有水。

5.根据权利要求4所述的一种阻燃电缆，其特征在于：所述第一绝缘层(2)内填充有玻璃纤维层(21)，玻璃纤维层(21)填充满第二绝缘层(11)与隔断组件(5)之间的缝隙。

6.根据权利要求2所述的一种阻燃电缆，其特征在于：所述铠装层(4)外壁包裹固定有防腐层(6)，防腐层(6)采用硝化纤维漆涂料材质制成的防腐层(6)。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种阻燃电缆的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1、先将导体(1)外部包裹固定第二绝缘层(11)，在第二绝缘层(11)外部涂刷防水层(12)；

S2、相邻导体(1)以定位芯(51)为中心轴，导体(1)与隔断组件(5)放置在一起，隔断板(52)位于相邻导体(1)之间，在隔断组件(5)和多个导体(1)外部包裹固定第一绝缘层(2)；

S3、在第一绝缘层(2)内部填充玻璃纤维层(21)，玻璃纤维层(21)充满第一绝缘层(2)内壁与隔断组件(5)外壁以及导体(1)外壁之间的间隙，在隔断组件(5)内填充水，填充完毕后通过热熔工序将注水孔封堵；

S4、扣条(32)与隔环(33)卡接固定后与第一绝缘层(2)外壁固定连接，将钢条与隔环(33)插嵌固定，继而进行阻燃层(31)的浇筑，浇筑的同时放入空腔模板，空腔模板为一次性模板，浇筑后在阻燃层(31)内形成空腔(311)；

S5、在阻燃层(31)外壁包裹固定铠装层(4)，在铠装层(4)外壁涂刷防腐层(6)。

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