CN113539553A - 一种新型柔性无卤耐火电缆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种新型柔性无卤耐火电缆，包括：包括外护套，所述外护套的内部依次设置有铝箔包带和若干个绝缘层，所述铝箔包带与若干个绝缘层之间设置有填充物若干个所述绝缘层的内部均设置有铜芯，在外部套受热时，其中的MMT颗粒发生热裂，在聚合物表面形成多层的含碳硅酸盐层，该层作为优良的绝缘和传质屏障能提高材料的阻燃性能，延缓材料的热分解时产生的挥发性物质的逸出，可通过自我调节传热传质过程中对材料的热保护，在燃烧时形成的这种硅酸盐炭层在微观结构中具有网状结构，该层含少量炭，少量的炭对材料的阻燃性十分重要，能将硅酸盐粘结形成陶土保护层，从而确保耐髙温绝缘一定时间的工作。

Description

一种新型柔性无卤耐火电缆
技术领域
本发明涉及电缆领域，具体为一种新型柔性无卤耐火电缆。
背景技术
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。
公开号为CN211578447U的中国专利公开了一种具有降温结构的防火电缆，通过防火电缆主体环形侧面上下两侧对称贴合有导热硅胶片，导热硅胶片下端面粘接有导热层，导热层下端面粘接有透气海绵，透气海绵下端面粘接有气凝胶毡片，气凝胶毡片下端面粘接有玻璃纤维片，玻璃纤维片下端面粘接有第一铝箔片，该设计解决了原有防火电缆在外部环境高温使用时，其内部容易形成热量堆积的问题，与本发明相比，其加工生产之后，冷却效率较低，同时水冷后电缆表面容易沾有多余的水。
传统的电缆在高温情况下，电缆被外部物品挤压之后，电缆的外护套容易出现形变，从而造成电缆外部套破损，导致电缆内部防火隔热材料起不了隔热防火的功能；同时，挤塑设备对电缆进行包裹上外护套之后，电缆本身的温度较高，处于柔软状态与外部灰尘接触，容易造成外护套局部出现不均匀，从而降低外护套的隔热防火功能。
发明内容
本方案解决了电缆被外部物品挤压之后，电缆的外护套容易出现形变，从而造成电缆外部套破损，导致电缆内部防火隔热材料起不了隔热防火的功能；同时，挤塑设备对电缆进行包裹上外护套之后，电缆本身的温度较高，处于柔软状态与外部灰尘接触，容易造成外护套局部出现不均匀，从而降低外护套的隔热防火功能的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种新型柔性无卤耐火电缆，包括外护套，所述外护套的内部依次设置有铝箔包带和若干个绝缘层，所述铝箔包带与若干个绝缘层之间设置有填充物若干个所述绝缘层的内部均设置有铜芯；
该新型柔性无卤耐火电缆的加工步骤为：
步骤一：将绝缘层挤出在铜芯的外侧，再对绝缘层的表面进行冷却降温处理；
步骤二：冷却后的绝缘层的外表面设置有铝箔包带，再对绝缘层与铝箔包带之间设置填充物，将外护套挤出在铝箔包带的外侧，得到成型的电缆；
步骤三：再次通过降温设备对成型电缆进行降温成型，然后通过风干机构对冷却后电缆表面进行风干。
本发明的进一步技术改进在于：所述绝缘层的材质为硅橡胶。
本发明的进一步技术改进在于：所述填充物的外表面绝缘釆用纵包和绕包铝箔包带的一种。
本发明的进一步技术改进在于：当绝缘层挤出在铜芯的外侧后，通过外部的鼓风机对绝缘层进行冷却降温处理当若干组电线的外侧包裹橡胶护套后，通过外部的鼓风机对橡胶护套进行冷却降温处理。
本发明的进一步技术改进在于：所述填充物的材质氢氧化铝。
本发明的进一步技术改进在于：所述外护套的材质为聚苯乙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、聚丙烯、白油、阻燃剂等共混物，添加磷酸盐、纳米MMT、高龄土、八铝酸蜜胺以及其他加工助剂合成。
本发明的进一步技术改进在于：通过降温设备上的水冷机构的水泵运转，再次对包裹好外护套的电缆进行降温，然后通过风干机构对冷却后电缆表面的水进行吹风，使得电缆的表面风干。
本发明的进一步技术改进在于：当水泵运转将从水槽流入排水管内的水，通过进水管和出水管再次注入水槽内，水槽内流动的水对电缆进行降温定型。
本发明的进一步技术改进在于：通过驱动电机运转带动调节机构和收卷设备运转，再通过调节机构带动风机转动，使得风机对经过水冷却降温后的电缆进行风干。
本发明的进一步技术改进在于：通过漏水管对风干槽内多余的水进行引导，使得多余的水流入盛水盒，再通过将盛水盒内积攒的水倒入水槽内，提高水的利用率。
本发明的进一步技术改进在于：所述降温设备包括底板，所述底板的顶面一端部设置有用于降温的水冷机构，所述底板的顶面另一端部设置有支撑架和驱动电机，所述支撑架的顶部设置有对电缆进行吹风的风干机构、用于传动风干机构的调节机构和收卷设备。
本发明的进一步技术改进在于：所述水冷机构包括设置在底板上方的水槽，所述水槽的底部四个拐角处均固定连接有支撑杆，四个所述支撑杆均与底板固定连接，所述水槽的下方设置有水泵，所述水泵的输出端和输入端分别连通有进水管和出水管，所述进水管的顶端连通有排水管，所述排水管和出水管远离水泵的一端分别与水槽的两侧壁相互连通，所述水槽的槽壁底部设置有两个限位机构，所述水槽的槽壁底部倾斜，且倾斜的底部朝向排水管。
本发明的进一步技术改进在于：所述限位机构包括两个与水槽槽壁固定连接的固定架，两个所述固定架之间设置有两个滚筒，两个所述滚筒分别通过第一转轴与两个固定架转动连接，两个所述滚筒的外表面均设置有一圈防滑套。
本发明的进一步技术改进在于：所述水槽的两侧壁顶部开设有第一通孔。
本发明的进一步技术改进在于：所述风干机构包括与支撑架顶部固定连接的竖板，所述竖板的顶部固定安装有风干槽，所述风干槽的后端面开设有安装孔，所述安装孔的内部设置有风机，所述风机的风机轴上固定安装有第一皮带轮，所述风干槽远离竖板的一侧面底部连通有漏水管，所述竖板的中部固定安装有横板，所述横板上固定连接有两个限位板，两个所述限位板之间滑动连接有盛水盒，所述漏水管位于盛水盒的正上方。
本发明的进一步技术改进在于：所述风干槽的两侧面均开设有第二通孔，所述竖板与第二通孔对应的位置开设有第三通孔。
本发明的进一步技术改进在于：所述调节机构包括与支撑架顶部固定连接的第一固定板和第二固定板，所述第二固定板通过轴承转动连接有第二转轴，所述第二转轴远离第二固定板的一端活动贯穿第一固定板且固定连接有第三皮带轮，所述第二转轴的中部固定连接有第二皮带轮，所述第二皮带轮通过第一皮带与第一皮带轮传动连接。
本发明的进一步技术改进在于：所述驱动电机的输出端固定连接有第四皮带轮，所述收卷设备的中心轴上固定连接有第五皮带轮，所述第三皮带轮、第四皮带轮和第五皮带轮之间通过第二皮带传动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明在使用时，在外部套受热时，其中的MMT颗粒发生热裂，在聚合物表面形成多层的含碳硅酸盐层，该层作为优良的绝缘和传质屏障能提高材料的阻燃性能，延缓材料的热分解时产生的挥发性物质的逸出，同时，该耐热硅酸盐层的导热系数低，可通过自我调节传热传质过程中对材料的热保护；MMT复合材料在燃烧时形成的这种硅酸盐炭层在微观结构中具有网状结构，在宏观尺寸时显示类海绵状结构，与膨胀型阻燃高分子材料燃烧时形成的泡沫体结构相似，该层含95％的陶土和5％的炭，此时少量的炭对材料的阻燃性十分重要，它能将硅酸盐粘结形成陶土保护层，从而可以在火焰的条件下确保铝箔包带的完整，同时确保耐髙温绝缘一定时间的工作。
2、本发明在使用时，通过排水管将水槽内的水进行吸入，再通过水泵配合进水管和出水管将水再次注入水槽的内部，从而实现水的循环利用，同时增加水流对电缆的接触面积，从而提高电缆的冷却效果，在对电缆进行水冷操作时，通过两个滚筒配合防滑套对电缆进行限位传送，使得电缆在水冷过程中增大水与电缆的接触面积，从而进一步的提高电缆的冷却效果，减少柔软状态下的电缆外护套与外部灰尘接触，降低出现造成外护套局部出现不均匀的情况，从而保证外护套的隔热防火功能。
3、本发明在使用时，通过驱动电机运转，配合第三皮带轮、第四皮带轮和第五皮带轮，使得收卷设备和调节机构进行运转，由于第二皮带轮与第一皮带轮传动连接，第二转轴运转带动风机的风机轴运转，从而实现风机将电缆表面多余的水吹干或者吹落下来的效果，防止电缆外表面多余的水长时间存在，对电缆的外护套产生腐蚀，提高了外护套的稳定性，同时减少多余的水对铜芯造成的干扰。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明电缆结构示意图；
图2为本发明整体结构示意图；
图3为本发明风干机构结构示意图；
图4为本发明调节机构结构示意图；
图5为本发明限位机构结构示意图。
图中：1、外护套；2、铝箔包带；3、填充物；4、铜芯；5、绝缘层；6、驱动电机；7、支撑架；8、底板；9、水冷机构；10、风干机构；11、收卷设备；12、调节机构；901、出水管；902、限位机构；903、水泵；904、水槽；905、排水管；906、支撑杆；907、进水管；1001、风干槽；1002、横板；1003、竖板；1004、风机；1005、漏水管；1006、限位板；1007、盛水盒；1201、第一固定板；1202、第二转轴；1203、第二固定板；9021、固定架；9022、滚筒；9023、防滑套；9024、第一转轴。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5所示，一种新型柔性无卤耐火电缆，包括外护套1，外护套1的内部依次设置有铝箔包带2和若干个绝缘层5，铝箔包带2与若干个绝缘层5之间设置有填充物3若干个绝缘层5的内部均设置有铜芯4；
该新型柔性无卤耐火电缆的加工步骤为：
步骤一：将绝缘层5挤出在铜芯4的外侧，再对绝缘层5的表面进行冷却降温处理；
步骤二：冷却后的绝缘层5的外表面设置有铝箔包带2，再对绝缘层5与铝箔包带2之间设置填充物3，将外护套1挤出在铝箔包带2的外侧，得到成型的电缆；
步骤三：再次通过降温设备对成型电缆进行降温成型，然后通过风干机构10对冷却后电缆表面进行风干。
上述的绝缘层5的材质为硅橡胶；短时工作温度可在380摄氏度至450摄氏度,不宜采用陶瓷化的硅橡胶，因为，在火焰条件下，绝缘的温度一般在400摄氏度左右，而陶瓷化的硅橡胶，在该结构的耐火电缆中，陶瓷化硅橡胶绝缘在火焰的条件下无法陶瓷化。
上述的填充物3的外表面绝缘釆用纵包和绕包铝箔包带2的一种；采用纵包工艺时，采用特制的专用工具，在挤包工序中同时进行，简化了工艺流程，提高工作效率。
上述的当绝缘层5挤出在铜芯4的外侧后，通过外部的鼓风机对绝缘层5进行冷却降温处理。
上述的填充物3的材质氢氧化铝。
上述的外护套1的材质为聚苯乙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、聚丙烯、白油、阻燃剂等共混物，添加磷酸盐、纳米MMT、高龄土、八铝酸蜜胺以及其他加工助剂合成；纳米MMT燃烧受热时，其中的MMT颗粒发生热裂，在聚合物表面形成多层的含碳硅酸盐层，该层作为优良的绝缘和传质屏障能提高材料的阻燃性能，延缓材料的热分解时产生的挥发性物质的逸出，同时，该耐热硅酸盐层的导热系数低，可通过自我调节传热传质过程中对材料的热保护；MMT复合材料在燃烧时形成的这种硅酸盐炭层在微观结构中具有网状结构，在宏观尺寸时显示类海绵状结构，与膨胀型阻燃高分子材料燃烧时形成的泡沫体结构相似，该层含95％的陶土和5％的炭，此时，少量的炭对材料的阻燃性十分重要，它能将硅酸盐粘结形成陶土保护层，从而可以在火焰的条件下确保铝箔包带2的完整，同时确保耐髙温绝缘一定时间的工作。
高岭土也称陶土，由于高岭土带有一定的结晶水，所以加工前应作脱水处理，否则材料加工过程中容易发泡。
实施例1
上述的通过降温设备上的水冷机构9的水泵903运转，再次对包裹好外护套1的电缆进行降温，然后通过风干机构10对冷却后电缆表面的水进行吹风，使得电缆的表面风干，当水泵903运转将从水槽904流入排水管905内的水，通过进水管907和出水管901再次注入水槽904内，水槽904内流动的水对电缆进行降温定型，通过驱动电机6运转带动调节机构12和收卷设备11运转，再通过调节机构12带动风机1004转动，使得风机1004对经过水冷却降温后的电缆进行风干，通过漏水管1005对风干槽1001内多余的水进行引导，使得多余的水流入盛水盒1007，再通过将盛水盒1007内积攒的水倒入水槽904内，提高水的利用率。
首先通过水冷机构9对加工后的电缆进行水冷降温定型，配合驱动电机6带动风机1004对电缆表面多余的水进行吹干和回收再利用，同时再通过驱动电机6运转带动收卷设备11对已经风干冷却后的电缆进行收卷储存。
实施例2
上述的降温设备包括底板8，底板8的顶面一端部设置有用于降温的水冷机构9，底板8的顶面另一端部设置有支撑架7和驱动电机6，支撑架7的顶部设置有对电缆进行吹风的风干机构10、用于传动风干机构10的调节机构12和收卷设备11。
上述的水冷机构9包括设置在底板8上方的水槽904，水槽904的底部四个拐角处均固定连接有支撑杆906，四个支撑杆906均与底板8固定连接，水槽904的下方设置有水泵903，水泵903的输出端和输入端分别连通有进水管907和出水管901，进水管907的顶端连通有排水管905，排水管905和出水管901远离水泵903的一端分别与水槽904的两侧壁相互连通，水槽904的槽壁底部设置有两个限位机构902，水槽904的槽壁底部倾斜，且倾斜的底部朝向排水管905。
上述的限位机构902包括两个与水槽904槽壁固定连接的固定架9021，两个固定架9021之间设置有两个滚筒9022，两个滚筒9022分别通过第一转轴9024与两个固定架9021转动连接，两个滚筒9022的外表面均设置有一圈防滑套9023。
上述的水槽904的两侧壁顶部开设有第一通孔。
通过排水管905将水槽904内的水进行吸入，再通过水泵903配合进水管907和出水管901将水再次注入水槽904的内部，从而实现水的循环利用，同时增加水流对电缆的接触面积，从而提高电缆的冷却效果，在对电缆进行水冷操作时，通过两个滚筒9022配合防滑套9023对电缆进行限位传送，使得电缆在水冷过程中增大水与电缆的接触面积，从而进一步的提高电缆的冷却效果。
实施例3
上述的风干机构10包括与支撑架7顶部固定连接的竖板1003，竖板1003的顶部固定安装有风干槽1001，风干槽1001的后端面开设有安装孔，安装孔的内部设置有风机1004，风机1004的风机轴上固定安装有第一皮带轮，风干槽1001远离竖板1003的一侧面底部连通有漏水管1005，竖板1003的中部固定安装有横板1002，横板1002上固定连接有两个限位板1006，两个限位板1006之间滑动连接有盛水盒1007，漏水管1005位于盛水盒1007的正上方。
上述的风干槽1001的两侧面均开设有第二通孔，竖板1003与第二通孔对应的位置开设有第三通孔。
通过风机1004运转对活动贯穿第二通孔和第三通孔的电缆进行吹风，使得风机1004将电缆表面多余的水吹干或者吹落下来，吹落下来的水通过漏水管1005流入盛水盒1007内，当盛水盒1007内的水达到阈值时，通过操作者手动将盛水盒1007内的水倒入水槽904内，从而减少水的浪费，提高水的利用率。
实施例4
上述的调节机构12包括与支撑架7顶部固定连接的第一固定板1201和第二固定板1203，第二固定板1203通过轴承转动连接有第二转轴1202，第二转轴1202远离第二固定板1203的一端活动贯穿第一固定板1201且固定连接有第三皮带轮，第二转轴1202的中部固定连接有第二皮带轮，第二皮带轮通过第一皮带与第一皮带轮传动连接。
上述的驱动电机6的输出端固定连接有第四皮带轮，收卷设备11的中心轴上固定连接有第五皮带轮，第三皮带轮、第四皮带轮和第五皮带轮之间通过第二皮带传动连接。
通过驱动电机6运转，配合第三皮带轮、第四皮带轮和第五皮带轮，使得收卷设备11和调节机构12进行运转，由于第二皮带轮与第一皮带轮传动连接，第二转轴1202运转带动风机1004的风机轴运转，从而实现风机1004将电缆表面多余的水吹干或者吹落下来的效果。
工作原理：本发明在使用时，通过排水管905将水槽904内的水进行吸入，再通过水泵903配合进水管907和出水管901将水再次注入水槽904的内部，从而实现水的循环利用，同时增加水流对电缆的接触面积，从而提高电缆的冷却效果，在对电缆进行水冷操作时，通过两个滚筒9022配合防滑套9023对电缆进行限位传送，使得电缆在水冷过程中增大水与电缆的接触面积，从而进一步的提高电缆的冷却效果；通过驱动电机6运转，配合第三皮带轮、第四皮带轮和第五皮带轮，使得收卷设备11和调节机构12进行运转，由于第二皮带轮与第一皮带轮传动连接，第二转轴1202运转带动风机1004的风机轴运转，从而实现风机1004将电缆表面多余的水吹干或者吹落下来的效果；通过风机1004运转对活动贯穿第二通孔和第三通孔的电缆进行吹风，使得风机1004将电缆表面多余的水吹干或者吹落下来，吹落下来的水通过漏水管1005流入盛水盒1007内，当盛水盒1007内的水达到阈值时，通过操作者手动将盛水盒1007内的水倒入水槽904内，从而减少水的浪费，提高水的利用率。
为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种新型柔性无卤耐火电缆，其特征在于：包括
外护套(1)，所述外护套(1)的内部依次设置有铝箔包带(2)和若干个绝缘层(5)，所述铝箔包带(2)与若干个绝缘层(5)之间设置有填充物(3)若干个所述绝缘层(5)的内部均设置有铜芯(4)；
该新型柔性无卤耐火电缆的加工步骤为：
步骤一：将绝缘层(5)挤出在铜芯(4)的外侧，再对绝缘层(5)的表面进行冷却降温处理；
步骤二：冷却后的绝缘层(5)的外表面设置有铝箔包带(2)，再对绝缘层(5)与铝箔包带(2)之间设置填充物(3)，将外护套(1)挤出在铝箔包带(2)的外侧，得到成型的电缆；
步骤三：再次通过降温设备对成型电缆进行降温成型，然后通过风干机构(10)对冷却后电缆表面进行风干。
2.根据权利要求1所述的一种新型柔性无卤耐火电缆，其特征在于，所述绝缘层(5)的材质为硅橡胶。
3.根据权利要求1所述的一种新型柔性无卤耐火电缆，其特征在于，所述填充物(3)的外表面绝缘釆用纵包和绕包铝箔包带(2)的一种。
4.根据权利要求1所述的一种新型柔性无卤耐火电缆，其特征在于，当绝缘层(5)挤出在铜芯(4)的外侧后，通过外部的鼓风机对绝缘层(5)进行冷却降温处理。
5.根据权利要求1所述的一种新型柔性无卤耐火电缆，其特征在于，所述填充物(3)的材质氢氧化铝。
6.根据权利要求1所述的一种新型柔性无卤耐火电缆，其特征在于，所述外护套(1)的材质为聚苯乙烯、聚乙烯、聚丁烯、聚苯乙烯、聚丙烯、白油、阻燃剂等共混物，添加磷酸盐、纳米MMT、高龄土、八铝酸蜜胺以及其他加工助剂合成。
7.根据权利要求1所述的一种新型柔性无卤耐火电缆，其特征在于，通过降温设备上的水冷机构(9)的水泵(903)运转，再次对包裹好外护套(1)的电缆进行降温，然后通过风干机构(10)对冷却后电缆表面的水进行吹风，使得电缆的表面风干。
8.根据权利要求1所述的一种新型柔性无卤耐火电缆，其特征在于，当水泵(903)运转将从水槽(904)流入排水管(905)内的水，通过进水管(907)和出水管(901)再次注入水槽(904)内，水槽(904)内流动的水对电缆进行降温定型。
9.根据权利要求1所述的一种新型柔性无卤耐火电缆，其特征在于，通过驱动电机(6)运转带动调节机构(12)和收卷设备(11)运转，再通过调节机构(12)带动风机(1004)转动，使得风机(1004)对经过水冷却降温后的电缆进行风干。
10.根据权利要求1所述的一种新型柔性无卤耐火电缆，其特征在于，通过漏水管(1005)对风干槽(1001)内多余的水进行引导，使得多余的水流入盛水盒(1007)，再通过将盛水盒(1007)内积攒的水倒入水槽(904)内，提高水的利用率。
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