CN114496372A - 耐火电缆及其制备方法、输电设备 - Google Patents

耐火电缆及其制备方法、输电设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种耐火电缆及其制备方法、输电设备。该耐火电缆包括：绝缘缆芯，绝缘缆芯包括绝缘线芯和依次包覆在绝缘线芯表面的半导电缓冲层及金属屏蔽层；无机防火泥层，无机防火泥层包覆在所述绝缘缆芯的外侧，且与金属屏蔽层直接接触；增强纤维缠绕层，增强纤维缠绕层包覆在无机防火泥层的表面，增强纤维缠绕层中的增强纤维嵌入至无机防火泥层中；及依次包覆在增强纤维缠绕层表面的包带层、金属铠装层、阻燃层和护套。该电缆的金属屏蔽短路电流高。

Description

耐火电缆及其制备方法、输电设备
技术领域
本发明涉及电力技术领域，特别是涉及一种耐火电缆及其制备方法、输电设备。
背景技术
电缆着火容易导致电力系统供电中断。因此，在发电厂、变电站等有大量电气设备及密集敷设大量电缆的场所，常采用耐火电缆。耐火电缆的性质对保证重要电路的持续供电非常重要。
随着科技及生活水平的发展，出现越来越多的高层超高层及超大建筑，例如在大型体育场馆、机场等的消防回路中，需要采用额定电压为3.6/6kV～26/35kV的中压电缆进行二次变压的方案，才能满足整个消防回路的供电需求。同时，随着城市电网的不断发展及城市电缆线路的延伸，供电系统短路容量水平逐渐增大，电缆发生对地短路时，短路电流也越来越大，当发生系统短路时，经常有烧坏电缆金属屏蔽层或损坏电缆绝缘，导致电缆报废的情况发生。现有的电缆能承受的电缆金属屏蔽短路电流较小，远远无法满足需求。
因此，现有技术仍有待改进。
发明内容
基于此，本发明提供一种能提高电缆金属屏蔽短路电流的耐火电缆及其制备方法、输电设备。
本发明的一方面，提供一种耐火电缆，包括：
绝缘缆芯，所述绝缘缆芯包括绝缘线芯和依次包覆在所述绝缘线芯表面的半导电缓冲层及金属屏蔽层；
无机防火泥层，所述无机防火泥层包覆在所述绝缘缆芯的外侧，且与所述金属屏蔽层直接接触；
增强纤维缠绕层，所述增强纤维缠绕层包覆在所述无机防火泥层的表面，所述增强纤维缠绕层中的增强纤维嵌入至所述无机防火泥层中；及
依次包覆在所述增强纤维缠绕层表面的包带层、金属铠装层、阻燃层和护套。
在其中一些实施例中，所述嵌入的深度大于2mm；和/或
所述增强纤维缠绕层的材质为芳纶纤维。
在其中一些实施例中，所述绝缘缆芯同轴设置且共同被所述无机防火泥层包覆，绝缘缆芯形成的间隙填充有所述无机防火泥层中的无机防火泥。
在其中一些实施例中，所述无机防火泥层的熔点高于1000℃。
在其中一些实施例中，所述半导电缓冲层的材质为半导电特多龙带；和/或
所述金属屏蔽层的材质为铜或铝。
在其中一些实施例中，所述绝缘线芯包括导体及从内到外依次包覆在所述导体上的导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层。
在其中一些实施例中，所述绝缘层的材质选自交联聚乙烯、乙丙橡胶的至少一种；和/或
所述导体屏蔽层和/或所述绝缘屏蔽层的材质为半导电屏蔽材料。
在其中一些实施例中，所述包带层的材质为无纺布、聚丙烯和聚酯中的至少一种；和/或
所述阻燃层的材质为玻纤；和/或
所述金属铠装层的材质选自铝及其合金、铜及其合金与钢中的至少一种；和/或
所述护套的材质为聚氯乙烯、聚乙烯、聚烯烃塑料和橡胶材料中的至少一种。
本发明的另一方面，提供一种耐火电缆的制备方法，包括如下步骤：
在绝缘线芯的表面依次包覆形成半导电缓冲层及金属屏蔽层，得到绝缘缆芯；
在所述绝缘缆芯的所述金属屏蔽层的表面直接包覆形成无机防火泥层；
在所述无机防火泥层的表面缠绕增强纤维，形成增强纤维缠绕层，且所述增强纤维嵌入至所述无机防火泥层中；
在所述增强纤维缠绕层的表面依次包覆形成包带层、金属铠装层、阻燃层和护套，得到耐火电缆。
本发明的又一方面，提供一种输电设备，所述输电设备包括如上所述的耐火电缆。
上述耐火电缆中，一方面，无机防火泥层直接包覆在绝缘缆芯的外侧，且与金属屏蔽层直接接触，即无机防火泥层直接与金属屏蔽层接触，无机防火泥层的耐温温度远高于其他高分子聚合材料，故而提高了电缆着火时与金属屏蔽层直接接触的层面能承受的最终温度，进而提高了金属屏蔽层能承受的短路电流大小；同时，无机防火泥层具有难燃的特点，如此，电缆着火燃烧时火焰难以穿透无机防火泥层，以充分保护电缆内部结构；另一方面，增强纤维缠绕层包覆在无机防火泥层的表面，且增强纤维缠绕层中的增强纤维嵌入无机防火泥层中，起到支撑无机防火泥层作用，以提高无机防火泥层的强度，避免无机防火泥层因受热而发生开裂，从而导致金属屏蔽层的短路电流降低的问题；同时增强纤维缠绕层表面依次设置包带层、金属铠装层、阻燃层和护套，以进一步保护电缆内部结构不受高温的损害；如此，各部分协同作用，提高了电缆金属屏蔽短路电流。
上述电缆的金属屏蔽短路电流高，在3.6/6kV～26/35kV的额定电压下能保持较高的金属屏蔽短路电流。
进一步地，上述嵌入的深度大于2mm，通过控制嵌入的深度，以进一步增强无机防火泥层的强度。
进一步地，上述半导电缓冲层的材质为半导电特多龙带，半导电特多龙带具有高强度的特性，通过在绝缘屏蔽层和金属屏蔽层之间设置半导电特多龙带材质的半导电缓冲层，避免在电缆着火燃烧时，绝缘线芯受热膨胀直接接触刚性的金属屏蔽层，导致破坏电缆绝缘层的问题，从而保护耐火电缆在遭遇高温燃烧时能正常供电。
上述输电设备包括如上所述的耐火电缆，上述耐火电缆的电缆金属屏蔽短路电流高，从而提高了输电设备的耐火性能，使其在遭受高温燃烧时，能承受较高的短路电流，从而在规定的时间范围能保证正常运行，避免因高温燃烧产生重大安全事故。
附图说明
图1为本发明一实施方式的耐火电缆的结构示意图；
图2为本发明一实施方式中半导电缓冲层的制备流程示意图。
附图标记说明：
10：耐火电缆；11：绝缘缆芯；12：无机防火泥层；13：增强纤维缠绕层；14：包带层；15：金属铠装层；16：阻燃层；17：护套；111：绝缘线芯；112：半导电缓冲层；113：金属屏蔽层；1111：导体；1112：导体屏蔽层；1113：绝缘层；1114：绝缘屏蔽层。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
电缆能承受的电缆金属屏蔽短路电流大小与金属屏蔽层的材料本身的性质、结构设置息息相关，传统的技术中常聚焦于开发新型的金属屏蔽层材料或改进金属屏蔽层的结构，以改变其截面通量，进而提高电缆的金属屏蔽短路电流。然而，开发新材料或构建新结构以提高电缆的金属屏蔽短路电流的方式接近提升极限，很难有进一步突破。
因此，本发明的技术人员打破现有技术的禁锢，另辟蹊径，创造性地提出从考虑改变与金属屏蔽层相邻的层的结构出发，提高电缆的金属屏蔽短路电流。
为了解决此问题，技术人员做了大量研究，提出了如下的一种耐火电缆及其制备方法、输电设备。
请参阅图1，本发明一实施方式提供一种耐火电缆10，包括：绝缘缆芯11、无机防火泥层12、增强纤维缠绕层13、包带层14、金属铠装层15、阻燃层16和护套17。
其中，绝缘缆芯11包括绝缘线芯111和依次包覆在绝缘线芯111表面的半导电缓冲层112及金属屏蔽层113。
无机防火泥层12直接包覆在绝缘缆芯11的外侧，且与金属屏蔽层直接接触。
增强纤维缠绕层13包覆在无机防火泥层12的表面，且增强纤维缠绕层13中的增强纤维嵌入至无机防火泥层12中。
金属铠装层15、阻燃层16和护套17依次包覆在包带层14表面。
本申请的技术人员在经过大量的实验后发现：金属屏蔽层能承受的短路电流的大小与其抵触的材料耐温数值直接相关，如下从理论上进行解释：
金属屏蔽层承受短路电流IAD的计算公式(1)如下。
Figure BDA0003541349760000051
式(1)中，IAD为：在绝热基础上计算的短路电流；t为短路持续时间，单位为s；K为：载流体材料(包括金属屏蔽层和导体)的常数，单位为AS1/2/mm2；S为：载流体(包括金属屏蔽层和导体)几何截面，单位为mm2；θf为最终温度；θi为起始温度；β为：0℃时载流体电阻温度系数的倒数，单位为K。
其中，t、K、S、θi及β在相关专利中有明确规定，例如IEC60949所规定。
其中，一些常用的金属屏蔽层材质和导体材质的相关参数如下表所示：
Figure BDA0003541349760000052
Figure BDA0003541349760000061
θf为在载流体在规定的短路持续时间内实际能达到的最终温度，由上述公式可知，在IAD、t、K、S、θi及β确值后，θf越大，金属屏蔽层承受短路电流IAD越大，而θf受到与载流体直接接触的材料的耐温温度的限制。
而传统的电缆中，与金属屏蔽层直接接触的层面常为采用树脂塑料等熔点或软化点不高的材料制成的支撑层或防水层或阻氧层等，如此载流体在规定的短路持续时间内实际能达到的最终温度θf大大受到限制，从而限制了电缆的金属屏蔽短路电流。
本申请的技术人员在经过大量的实验研究后，创造性地将无机防火泥层12直接包覆在绝缘缆芯11中的金属屏蔽层113的表面，即无机防火泥层12直接与金属屏蔽层113接触，无机防火泥层12的耐温温度远高于其他高分子聚合材料，故而提高了与金属屏蔽层113直接接触的层面能承受的最终温度，进而提高了金属屏蔽层113能承受的短路电流大小；同时，无机防火泥层12具有难燃的特点，如此，电缆着火燃烧时火焰难以穿透无机防火泥层12，以充分保护电缆内部结构；另一方面，增强纤维缠绕层13包覆在无机防火泥层12的表面，且增强纤维缠绕层13中的增强纤维嵌入无机防火泥层12中，起到支撑无机防火泥层12作用，以提高无机防火泥层12的强度，避免无机防火泥层12因受热而发生开裂，从而导致金属屏蔽层113的短路电流降低的问题；同时增强纤维缠绕层13表面依次设置包带层14、金属铠装层15、阻燃层16和护套17，以进一步保护电缆内部结构不受高温的损害；如此，各部分协同作用，提高了电缆金属屏蔽短路电流。
在其中一些实施例中，上述嵌入的深度大于2mm。
通过进一步控制嵌入的深度，以进一步增强无机防火泥层12的强度，防止无机防火泥层12因受热而发生开裂。
优选地，上述增强纤维缠绕层13的材质为芳纶纤维。
芳纶纤维全称为"芳香族聚酰胺纤维"，是一种合成纤维具有超高强度、高模量、耐高温、耐酸耐碱、防腐蚀、不导电、抗动载、抗冲击等优良性能，其强度是钢丝的5～6倍，模量为钢丝或玻璃纤维的2～3倍，韧性是钢丝的2倍。主要分为两种，对位芳酰胺纤维(PPTA)和间位芳酰胺纤维(PMIA)，例如Kevlar纤维即为对位芳酰胺纤维。
由于芳纶纤维本申请具有的耐高温的特点，与无机防火泥层12的耐高温性能兼容，能进一步协同提高耐火电缆的耐火性能。
在其中一些实施例子中，上述绝缘缆芯11同轴设置且共同被无机防火泥层12包覆，绝缘缆芯11形成的间隙填充有无机防火泥层12中的无机防火泥。
换言之，上述绝缘缆芯11有多个，多个绝缘缆芯11同轴设置且共同被无机防火泥层12包覆，多个绝缘缆芯11形成的间隙填充有无机防火泥层12中的无机防火泥。
可理解，多个绝缘缆芯成缆11时，绝缘缆芯11间会存在间隙，间隙也填充无机防火泥，使无机防火泥充满所有间隙，从而使绝缘缆芯11的表面均包覆形成无机防火泥层12。
请继续参考图1，上述绝缘缆芯11有3个，无机防火泥充满绝缘缆芯间形成的间隙，从而使绝缘缆芯11的表面均包覆形成无机防火泥层12。
在其中一些实施例中，上述无机防火泥层12的熔点高于1000℃。
无机防火泥层12的熔点越高，即与金属屏蔽层113直接接触的层面的耐温温度越高，进而载流体在规定的短路持续时间内实际能达到的最终温度θf越高，从而进一步提高电缆金属屏蔽短路电流。
具体地，上述无机防火泥层12采用的无机防火泥为无机矿物防火泥，包括但不限于：氢氧化镁浆泥。
在其中一些实施例中，上述半导电缓冲层112的材质为半导电特多龙带。
半导电特多龙带具有高强度的特性，通过在绝缘线芯111和金属屏蔽层113之间设置半导电特多龙带材质的半导电缓冲层，避免在电缆着火燃烧时，绝缘线芯111受热膨胀直接接触刚性的金属屏蔽层113，导致破坏绝缘层1113的问题，从而保护耐火电缆在遭遇高温燃烧时能正常供电。
上述金属屏蔽层113的材质为铜或铝。
请继续参考图1，在其中一些实施例中，绝缘线芯111包括导体1111及从内到外依次包覆在导体1111上的导体屏蔽层1112、绝缘层1113和绝缘屏蔽层1114。
在其中一些实施例中，导体屏蔽层1112的材质为半导电屏蔽材料。
在其中一些实施例中，绝缘屏蔽层1114的材质为半导电屏蔽材料。
导体屏蔽层1112作为绝缘线芯111的绝缘内屏蔽层，使绝缘层1113和电缆导体1111有较好的接触面，防止因导体表面的不光滑引起的导体表面电场强度的增加；绝缘屏蔽层1114作为绝缘线芯111的绝缘外屏蔽层，防止因绝缘层1113不光滑所引起的表面电场强度的增加，防止在高压作用下对绝缘放电，进而破坏绝缘，达到保障电缆运行寿命的目的。
上述半导电屏蔽材料可以采用本领域常用的半导电屏蔽材料。
具体地，半导电屏蔽材料包括树脂基料和导电介质；树脂基料包括各类聚烯烃及其共聚物等，导电介质包括导电炭黑等。
在其中一些实施例中，上述绝缘层1113的材质选自交联聚乙烯、乙丙橡胶中的至少一种。
在其中一些实施例中，上述包带层14的材质为无纺布、聚丙烯和聚酯中的至少一种。
在其中一些实施例中，上述阻燃层16的材质为玻纤。
在其中一些实施例中，金属铠装层15的材质选自铝及其合金、铜及其合金与钢中的至少一种。制备时可采用上述材质的任意加工形态材料作制备原料，如钢带、铝(铝合金)带、钢丝、铝(合金)线、铜(合金)带、铜(合金)线等。
金属铠装层15的作用在于电缆受到外力挤压或拉伸时，保护电缆绝缘线芯不受损坏。
在其中一些实施例中，护套17的材质为聚氯乙烯、聚乙烯、聚烯烃塑料和橡胶材料中的至少一种。
橡胶材料包括但不限于硅橡胶、乙丙橡胶、及其他橡胶弹性体材料。
在其中一些实施例中，上述导体的材质为铜或铝或铝合金。制备时可采用上述材质的任意加工形态材料作制备原料，如铜丝、铜线、铝线等。
需要说明的是，导体的材质为铜时，采用的铜线可以是表面镀金属层的铜线，也可以不镀金属。
本发明的一实施方式，提供一种耐火电缆10的制备方法，包括如下步骤S10～S40。
步骤S10、在绝缘线芯111的表面依次包覆形成半导电缓冲层112及金属屏蔽层113，得到绝缘缆芯11。
在其中一些实施例中，在绝缘线芯111的表面包覆形成半导电缓冲层112的步骤包括如下步骤：
将半导电缓冲带进行预热并涂覆硅油，得到预处理后的导电缓冲带；
将导电缓冲带包覆于绝缘线芯111表面，形成半导电缓冲层112。
通过预热并涂覆硅油，可以提高半导电缓冲带的柔顺性，防止半导电缓冲带起皱，避免造成缓冲带漏包，获得的半导电缓冲层112平整、服帖，确保起到对绝缘线芯的保护作用。
具体地，上述将半导电缓冲带进行预热并涂覆硅油的步骤包括：预热、涂覆硅油再预热，以避免半导电缓冲带绕包时出现漏包和褶皱。
在其中一些实施例中，上述预热步骤的温度为：30℃～40℃。
在其中一些实施例中，上述涂覆硅油的步骤中，以使半导电缓冲带表面浸润有硅油即可。
在一具体示例中，半导电缓冲层112的制备流程请参考图2，将半导电缓冲带放置在缓冲带绕包装置中，通过缓冲带绕包装置将半导电缓冲带绕包到绝缘线芯111表面，且缓冲带绕包装置穿设出的半导电缓冲带在进行绕包之前，先依次经过第一预热单元、硅油涂覆单元及第二预热单元依次进行预热、涂覆硅油在预热以避免半导电缓冲带绕包时出现漏包和褶皱。
步骤S20、在绝缘缆芯11的金属屏蔽层113的表面直接包覆形成无机防火泥层12。
步骤S30、在无机防火泥层12的表面缠绕增强纤维，形成增强纤维缠绕层13，且增强纤维嵌入至无机防火泥层12中。
步骤S40、在增强纤维缠绕层13的表面依次包覆形成包带层14、金属铠装层15、阻燃层16和护套17，得到耐火电缆10。
步骤S30中，在无机防火泥层12中的无机防火泥未硬化时进行缠绕步骤，以方便将增强纤维嵌入无机防火泥层12中。进一步地，缠绕的步骤中，形成的增强纤维缠绕层13中相邻两根增强纤维的节距为50～100mm。
在其中一些实施例中，步骤S10中包括绝缘线芯的制备步骤S11。
步骤S11、采用三层共挤法在导体表面同时挤出导体屏蔽层1112、绝缘层1113和绝缘屏蔽层1114。
具体地，三层共挤法是指在三层共挤化学交联悬链式生产线上同时挤出导体屏蔽材料、绝缘材料、绝缘屏蔽材料在导体1111表面依次形导体屏蔽层1112、绝缘层1113和绝缘屏蔽层1114，直接获得绝缘线芯111。
进一步地，导体1112的制备步骤为：将经拉丝工序后形成的电工圆导体线退火，再绞合。
若有多个绝缘缆芯11，在步骤S10之后、且在步骤S20之前，还包括将多个绝缘缆芯11成缆的步骤，具体如下：
将多个绝缘缆芯11按照同向的成缆方向和10～60倍的节径比成缆。
在其中一些实施例中，步骤S40、金属装铠层采用金属带绕包或金属丝螺旋缠绕形成。
本发明的一实施方式提供一种输电设备，该输电设备包含有如上所述的耐火电缆10。
上述输电设备包括如上所述的耐火电缆，上述耐火电缆的电缆金属屏蔽短路电流高，从而提高了输电设备的耐火性能，使其在遭受高温燃烧时，能承受较高的短路电流，从而在规定的时间范围能保证正常运作，避免因高温燃烧产生重大安全事故。
上述电缆的金属屏蔽短路电流高，在3.6/6kV～26/35kV的额定电压下能保持较高的金属屏蔽短路电流。因此，上述输电设备非常适用于机场、医院、学校、地铁、电站、大型场馆及工业基地等需要中高压供电持续高的场所，当发生火灾时，即使输电设备中的耐火电缆着火燃烧，仍能在规定的时间范围内为电力系统供电，有助于人员逃生和消防救援，避免造成人员伤亡，或财产损失的重大恶性事故。
上述输电设备包括但不限于：电机、照明电器、消防警报器、风机及电泵等。
下面将结合具体的实施例对本发明进行了说明，但本发明并不局限于下述实施例，应当理解，所附权利要求概括了本发明的范围，在本发明构思的引导下本领域的技术人员应意识到，对本发明的各实施例所进行的一定的改变，都将被本发明的权利要求书的精神和范围所覆盖。
以下为具体实施例。
具体实施例
实施例1
(1)请参考图1，将铜线经拉丝工序后形成电工圆导体线，然后退火处理，再绞合制得导体1111；然后采用三层共挤法同时挤出导体屏蔽材料、绝缘材料和绝缘屏蔽材料，在导体1111表面形成导体屏蔽层1112、绝缘层1113和绝缘屏蔽层1114，获得绝缘线芯111。其中，导体屏蔽材料为半导电交联聚乙烯屏蔽料、绝缘材料为交联聚乙烯，绝缘屏蔽材料为可剥离半导电交联聚乙烯屏蔽料。
在绝缘线芯111表面绕包半导电特多龙带，形成半导电缓冲层112，半导电缓冲层112的制备流程请参考图2，将半导电缓冲带放置在缓冲带绕包装置中，通过缓冲带绕包装置将半导电缓冲带绕包到绝缘线芯111表面，且缓冲带绕包装置穿设出的半导电缓冲带在绕包之前，先依次经过第一预热单元、硅油涂覆单元及第二预热单元依次进行预热、涂覆硅油在预热以避免半导电缓冲带绕包时出现漏包或褶皱。
其中，第一预热单元和第二预热单元中的温度设置为35℃，涂覆硅油的步骤中，使半导电缓冲带表面浸润有硅油即可。
然后采用铜带绕包形成金属屏蔽层113，获得绝缘缆芯11。
(2)请继续参考图1，将3个绝缘缆芯11按照同向的成缆方向以40倍的节径比成缆，然后在间隙及四周挤包无机防火泥，形成无机防火泥层12，且在无机防火泥处于软态时，在无机防火泥层12表面缠绕芳纶纤维丝，且使芳纶纤维嵌入至无机防火泥层12，并使嵌入深度不小于2mm，形成增强纤维缠绕层13；其中，无机防火泥采用氢氧化镁和硅酸钠混合而成的无机矿物材料，熔点高于1000℃。
(3)请继续参考图1，采用无纺布绕包增强纤维缠绕层13，形成包带层14，再采用钢丝绕包形成金属铠装层15，然后采用玻纤绕包形成阻燃层16，最后包覆聚烯烃材质的护套17，得到耐火电缆10。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种耐火电缆，其特征在于，包括：
绝缘缆芯，所述绝缘缆芯包括绝缘线芯和依次包覆在所述绝缘线芯表面的半导电缓冲层及金属屏蔽层；
无机防火泥层，所述无机防火泥层包覆在所述绝缘缆芯外侧，且与所述金属屏蔽层直接接触；
增强纤维缠绕层，所述增强纤维缠绕层包覆在所述无机防火泥层的表面，所述增强纤维缠绕层中的增强纤维嵌入至所述无机防火泥层中；及
依次包覆在所述增强纤维缠绕层表面的包带层、金属铠装层、阻燃层和护套。
2.如权利要求1所述的耐火电缆，其特征在于，所述嵌入的深度大于2mm；和/或
所述增强纤维缠绕层的材质为芳纶纤维。
3.如权利要求1所述的耐火电缆，其特征在于，所述绝缘缆芯同轴设置且共同被所述无机防火泥层包覆，多个所述绝缘缆芯形成的间隙填充有所述无机防火泥层中的无机防火泥。
4.如权利要求1～3任一项所述的耐火电缆，其特征在于，所述无机防火泥层的熔点高于1000℃。
5.如权利要求1～3任一项所述的耐火电缆，其特征在于，所述半导电缓冲层的材质为半导电特多龙带；和/或
所述金属屏蔽层的材质为铜或铝。
6.如权利要求1～3任一项所述的耐火电缆，其特征在于，所述绝缘线芯包括导体及从内到外依次包覆在所述导体上的导体屏蔽层、绝缘层和绝缘屏蔽层。
7.如权利要求6所述的耐火电缆，其特征在于，所述绝缘层的材质选自交联聚乙烯、乙丙橡胶中的至少一种；和/或
所述导体屏蔽层和/或所述绝缘屏蔽层的材质为半导电屏蔽材料。
8.如权利要求1～3任一项所述的耐火电缆，其特征在于，所述包带层的材质为无纺布、聚丙烯和聚酯中的至少一种；和/或
所述阻燃层的材质为玻纤；和/或
所述金属铠装层的材质选自铝及其合金、铜及其合金与钢中的至少一种；和/或
所述护套的材质为聚氯乙烯塑料、聚乙烯塑料、聚烯烃塑料和橡胶材料中的至少一种。
9.一种耐火电缆的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在绝缘线芯的表面依次包覆形成半导电缓冲层及金属屏蔽层，得到绝缘缆芯；
在所述绝缘缆芯的所述金属屏蔽层的表面直接包覆形成无机防火泥层；
在所述无机防火泥层的表面缠绕增强纤维，形成增强纤维缠绕层，且所述增强纤维嵌入至所述无机防火泥层中；
在所述增强纤维缠绕层的表面依次包覆形成包带层、金属铠装层、阻燃层和护套，得到耐火电缆。
10.一种输电设备，其特征在于，所述输电设备包含有如权利要求1～8任一项所述的耐火电缆。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04312708A (ja) * 1991-04-10 1992-11-04 Mitsubishi Cable Ind Ltd セパレーター層付電力ケーブル
CN214068418U (zh) * 2020-07-31 2021-08-27 无锡江南电缆有限公司 新能源汽车用耐腐蚀防火电力电缆
CN113871083A (zh) * 2021-10-12 2021-12-31 广东金阳光电缆实业有限公司 一种低烟无卤绝缘电缆

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04312708A (ja) * 1991-04-10 1992-11-04 Mitsubishi Cable Ind Ltd セパレーター層付電力ケーブル
CN214068418U (zh) * 2020-07-31 2021-08-27 无锡江南电缆有限公司 新能源汽车用耐腐蚀防火电力电缆
CN113871083A (zh) * 2021-10-12 2021-12-31 广东金阳光电缆实业有限公司 一种低烟无卤绝缘电缆

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