CN114530284B - 一种高阻燃高绝缘性防火电缆 - Google Patents

一种高阻燃高绝缘性防火电缆 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种高阻燃高绝缘性防火电缆，从外到内依次包括铠装层、外阻燃层、外绕包层，所述外绕包层内具有多个缆芯，所述缆芯从外到内依次包括内绕包层、内阻燃层、屏蔽层、绝缘层和导体；所述铠装层外具有第一内护层，所述第一内护层外具有第二内护层，所述第二内护层外具有外护套；所述电缆内还具有导热单元和散热单元。本申请的电缆具有很好的散热效果和阻燃效果。

Description

一种高阻燃高绝缘性防火电缆
技术领域
本申请涉及电缆领域，具体涉及一种高阻燃高绝缘性防火电缆。
背景技术
防火电缆，现阶段应用较广的防火线缆主要有UL系列阻燃电缆和阻燃低烟无卤电缆两大类。低烟无卤线缆的测试要求，符合三方面要求：1)阻燃性要求：低烟无卤缆线必须具有阻燃性；2)烟密度要求：低烟无卤缆线要进行烟密度测试；3)毒性要求：目前的毒性测试方法有数种，如小白鼠试验等等。并且不同使用场合的防火电缆的防火要求的等级也是不同的。在实际使用中，电缆的阻燃也与电缆实际使用中的发热量有关，在通过大电缆时，电缆往往由于热量的集聚，无法实现快速散热而导致存在燃烧的风险。
发明内容
发明目的：为了克服上述背景技术中的问题，本申请的提供了一种高阻燃高绝缘性防火电缆。
技术方案：一种高阻燃高绝缘性防火电缆，从外到内依次包括铠装层、外阻燃层、外绕包层，所述外绕包层内具有多个缆芯，所述缆芯从外到内依次包括内绕包层、内阻燃层、屏蔽层、绝缘层和导体；所述铠装层外包覆有第一内护层，所述第一内护层处具有多个第一容纳凹槽，每个第一容纳凹槽内具有多个第二容纳凹槽；每个第一容纳槽内安装有一个导热单元，所述导热单元包括沿电缆长度方向延伸的导热管部、与所述导热管部连接的第一凸出筋以及多个与所述导热管部连接的多个第二凸出筋，所述导热单元具有的第二凸出筋的数量等于该导热单元所在的第一容纳槽内第二容纳槽的数量，且两者一一对应，每个第二凸出筋插入一个所述第二容纳槽内；所述第一内护层外具有第二内护层，所述第二内护层处具有多个第三容纳槽，所述第三容纳槽的数量等于第二容纳槽的数量，每个第三容纳槽内具有一个支撑单元，所述第二内护层外具有外护套，所述外护套包覆所有的支撑单元，所述外护套包括多个位于支撑部外侧的沿电缆长度方向延伸的凸出部，所述凸出部的两侧具有沿电缆长度方向延伸的插槽，每个第一凸出筋处安装有一个散热单元，所述散热单元包括截面呈U形的散热套以及两个与所述散热套固定连接的散热板，所述散热套位于两个散热板之间，所述散热套被第一凸出筋插入，所述散热板抵接外护套的外侧，且散热板远离散热套的侧边插入所述插槽内。
进一步地，所述散热套和两个散热板一体成型，且由金属材料制成，优选由铜铝合金制成。
优选地散热板的外侧还具有多个沿电缆长度方向延伸的条形散热凸筋。
由于散热凸筋使得散热单元具有更好的散热效果，使得导热单元传递的热量能够迅速散掉。
进一步地，所述第一容纳槽和第三容纳槽均为6个，且第一容纳槽和第三容纳槽交替分布。
进一步地，所述散热套和第一凸出筋之间涂覆有导热胶；所述导热管部以及多个第二凸出筋处均涂覆有导热胶。
导热胶一方面增加各个部件之间的粘结性，另一方面增加导热性能。
进一步地，所述支撑单元包括容纳于所述第三容纳槽内的弧面状的第一支撑板、被所述外护套的凸出部包覆的弧面状的第二支撑板以及连接第一支撑板和第二支撑板的两个连接板；第一支撑板、第二支撑板以及两个连接板之间形成散热通道。
散热通道能够有效避免热量的集聚，从而避免由于热量集聚产生的燃烧风险。
进一步地，所述支撑单元由塑料制成；或者所述支撑单元由尼龙材料制成。
进一步地，第一内护层处的第一容纳槽为6个，且呈环形等间距分布；每个第一容纳槽处具有3个第二容纳槽，3个第二容纳槽呈弧形等间距分布。
3个第二容纳槽均安装有第二凸出筋，增加接触面积，增加导热效果。
进一步地，所述外阻燃层和内阻燃层均为低烟无卤阻燃层，所述外绕包层和内绕包层均为无卤高阻带；所述第一内护层为无卤低烟阻燃隔氧层；所述第二内护层为聚乙烯丙纶内护层；所述外护套为聚氯乙烯外护套。
增加多层隔氧和阻燃效果。
进一步地，所述电缆处具有多个主动散热位，每个主动散热位处具有多个插孔，所述插孔穿过所述外护套的凸出部且与所述支撑单元的散热通道连通，每个主动散热位处具有的插孔的数量等于所述外护套的凸出部的数量，每个凸出部处具有一个所述插孔；相邻的两个主动散热位中，其中一个主动散热位具有支架单元，所述支架单元包括固定圆环、与所述固定圆环连接的安装座、安装于安装座处的风机，所述固定圆环具有环形内腔，所述风机通过管路与所述环形内腔连通，所述固定圆环的内侧固定有多个与所述环形内腔连通的第一支撑管，所述第一支撑管外套有活动套管，所述活动套管的一端被所述第一支撑管插入，另一端被第二支撑管插入，所述第二支撑管的端部连接有放置于所述散热通道内的置入管，所述置入管与所述第二支撑管连通，且置入管的两端敞口，所述第二支撑管与所述置入管垂直，所述第二支撑管穿过所述穿孔，所述第二支撑管的外侧固定有与活动套管的端部抵接的第一限位凸缘，所述活动套管的外侧固定有第二凸缘，第二凸缘和固定圆环的内侧之间连接有弹簧，所述弹簧包围第一支撑管。
进一步地，所述安装座包括安装基板以及连接安装基板与所述固定圆环的两个侧板，所述风机安装于所述安装基板处；所述固定圆环、第一支撑管、第二支撑管、活动套管以及置入管均由金属材料制成。
进一步地，所述第二支撑管的两侧均具有与所述第二支撑管内部连通的出风孔。
出风孔可以出风，从而对电缆的外侧进行吹扫，从而进一步增强散热效果。
进一步地，所述置入管沿电缆方向的长度为D1，所述第二支撑管沿电缆方向的宽度为D2，所述穿孔沿电缆方向的长度为D3，其中((D1-D2)/2)+D2 小于D3，且D1大于D3。
这样距离设置使得置入管可以很容易地插入插孔内，且不会轻易从插孔中掉出。
有益效果：本申请的电缆由于设置了两层阻燃层以及两层绕包层，从而使得电缆具有良好的阻燃性能；
并且本申请的电缆具有导热单元和散热单元，且导热单元伸入电缆的内部，从而实现有效将电缆内部的热量散发至电缆的外部，从而实现对电缆的导热和散热；
另外，本申请的电缆设置了专门的支架单元，从而一方面对电缆实现支撑，另一方面也对电缆实现主动散热，从而进一步增加散热效果。
附图说明
图1为实施例1电缆示意图；
图2为A区域放大图；
图3为电缆截面示意图；
图4为实施例2电缆示意图；
图5为B区域放大图；
图6为支架单元和电缆本体拆分示意图；
图7为C区域放大图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
附图标记：1.1导体；1.2绝缘层；1.3屏蔽层；1.4内阻燃层；1.5内绕包层；1.6外绕包层；1.7外阻燃层；1.8铠装层；2第一内护层；2.1第一容纳槽；2.2 第二容纳槽；3导热管部；3.1第一凸出筋；3.2第二凸出筋；4第二内护层；4.1 第三容纳槽；5支撑单元；5.1第一支撑板；5.2第二支撑板；5.3连接板；6外护套；6.1凸出部；6.1.1插孔；6.2插槽；7.1散热套；7.2散热板；7.3散热凸筋； 11安装基板；12侧板；13风机；14固定圆环；15.1第一支撑管；15.2活动套管； 15.3第二限位凸缘；15.4弹簧；16.1第二支撑管；16.2第一限位凸缘；16.3出风孔；16.4置入管。
实施例1
下面结合附图作具体说明：一种高阻燃高绝缘性防火电缆，从外到内依次包括铠装层1.8、外阻燃层1.7、外绕包层1.6，所述外绕包层1.6内具有多个缆芯，所述缆芯从外到内依次包括内绕包层1.5、内阻燃层1.4、屏蔽层1.3、绝缘层1.2 和导体1.1；所述铠装层1.8外包覆有第一内护层2，所述第一内护层2处具有多个第一容纳凹槽2.1，每个第一容纳凹槽2.1内具有多个第二容纳凹槽2.2；每个第一容纳槽2.1内安装有一个导热单元，所述导热单元包括沿电缆长度方向延伸的导热管部3、与所述导热管部3连接的第一凸出筋3.1以及多个与所述导热管部3连接的多个第二凸出筋3.2，所述导热单元具有的第二凸出筋3.2的数量等于该导热单元所在的第一容纳槽2.1内第二容纳槽2.2的数量，且两者一一对应，每个第二凸出筋3.2插入一个所述第二容纳槽2.2内；所述第一内护层2外具有第二内护层4，所述第二内护层4处具有多个第三容纳槽4.1，所述第三容纳槽4 的数量等于第二容纳槽2.2的数量，每个第三容纳槽4.1内具有一个支撑单元5，所述第二内护层4外具有外护套6，所述外护套6包覆所有的支撑单元5，所述外护套6包括多个位于支撑部5外侧的沿电缆长度方向延伸的凸出部6.1，所述凸出部6.1的两侧具有沿电缆长度方向延伸的插槽6.2，每个第一凸出筋3.1处安装有一个散热单元，所述散热单元包括截面呈U形的散热套7.1以及两个与所述散热套7.1固定连接的散热板7.2，所述散热套7.1位于两个散热板7.2之间，所述散热套被第一凸出筋插入，所述散热板7.2抵接外护套6的外侧，且散热板7.2 远离散热套7.1的侧边插入所述插槽6.2内。
所述散热套7.1和两个散热板7.2一体成型，且由金属材料制成，优选由铜铝合金制成。所述第一容纳槽2.1和第三容纳槽4.1均为6个，且第一容纳槽2.1 和第三容纳槽4.1交替分布。所述散热套7.1和第一凸出筋3.1之间涂覆有导热胶；所述导热管部3以及多个第二凸出筋3.2处均涂覆有导热胶。所述支撑单元包括容纳于所述第三容纳槽4.1内的弧面状的第一支撑板5.1、被所述外护套6 的凸出部6.1包覆的弧面状的第二支撑板5.2以及连接第一支撑板5.1和第二支撑板5.2的两个连接板5.3；第一支撑板5.1、第二支撑板5.2以及两个连接板5.3 之间形成散热通道。第一内护层处的第一容纳2.1槽为6个，且呈环形等间距分布；每个第一容纳槽2.1处具有3个第二容纳槽2.2，3个第二容纳槽4.1呈弧形等间距分布。所述外阻燃层1.7和内阻燃层1.4均为低烟无卤阻燃层，所述外绕包层1.6和内绕包层1.5均为无卤高阻带；所述第一内护层2为无卤低烟阻燃隔氧层；所述第二内护层4为聚乙烯丙纶内护层；所述外护套为聚氯乙烯外护套。
如图所示，本申请的电缆具有两层的阻燃层以及两层的绕包层，并且第一、二内护层均具有阻燃效果，从而实现对电缆本体的很好的阻燃效果。并且在电缆的第一内护层内可以置入导热单元，并且导热单元外套有散热单元，并且散热单元与空气接触，从而实现很好的散热，从而导热单元和散热单元将电缆本体内部的热量导热至电缆的外部。并且支撑单元一方面使得凸出部相对于散热板更加外凸，从而避免散热单元的外侧被磨损，并且支撑单元提供了散热通道，从而避免热量的集聚，并且支撑单元的第二支撑板使得外护套的凸出部硬度更大，一方面能够避免插槽轻易变形，另一方面在外力的作用下插槽能够轻微变形使得散热板的侧边能够挤压进所述插槽内，从而使得散热板能够稳定地插入所述插槽内。
在制造时，在铠装层外挤塑第一内护层，再将导热单元安装于第一安装凹槽内，三个第二容纳凹槽的弧线形设置，可以使得导热单元安装于第一容纳槽内时更加不易脱落，再接着在外挤塑第二内护层，将支撑单元安装于第三容纳槽内，再挤塑外护套，从而形成外护套以及外护套处的凸出部和插槽，再将散热单元安装于两个插槽之间，且散热套被第一凸出筋插入。
实施例2
实施例2在实施例1的基础上，增加了主动散热的功能，从而进一步增加散热效果，从而当电缆应用于一些在重要的电力系统中时，能够有效增加电缆的安装稳定以及散热性能。
所述电缆处具有多个主动散热位，每个主动散热位处具有多个插孔6.1.1，所述插孔6.1.1穿过所述外护套6的凸出部6.1且与所述支撑单元5的散热通道连通，每个主动散热位处具有的插孔6.1.1的数量等于所述外护套6的凸出部6.1 的数量，每个凸出部6.1处具有一个所述插孔6.1.1；相邻的两个主动散热位中，其中一个主动散热位具有支架单元，所述支架单元包括固定圆环14、与所述固定圆环14连接的安装座、安装于安装座处的风机13，所述固定圆环14具有环形内腔，所述风机13通过管路与所述环形内腔连通，所述固定圆环14的内侧固定有多个与所述环形内腔连通的第一支撑管15.1，所述第一支撑管15.1外套有活动套管15.2，所述活动套管15.2的一端被所述第一支撑管15.1插入，另一端被第二支撑管16.1插入，所述第二支撑管16.1的端部连接有放置于所述散热通道内的置入管16.4，所述置入管16.4与所述第二支撑管16.1连通，且置入管16.4 的两端敞口，所述第二支撑管16.1与所述置入管16.4垂直，所述第二支撑管16.1 穿过所述穿孔6.1.1，所述第二支撑管16.1的外侧固定有与活动套管15.2的端部抵接的第一限位凸缘16.2，所述活动套管15.2的外侧固定有第二凸缘15.3，第二凸缘15.3和固定圆环14的内侧之间连接有弹簧15.4，所述弹簧15.4包围第一支撑管15.1。
所述安装座包括安装基板11以及连接安装基板11与所述固定圆环14的两个侧板12，所述风机13安装于所述安装基板11处；所述固定圆环14、第一支撑管15.1、第二支撑管16.1、活动套管15.2以及置入管16.4均由金属材料制成。所述置入管16.4沿电缆方向的长度为D1，所述第二支撑管16.1沿电缆方向的宽度为D2，所述穿孔6.1.1沿电缆方向的长度为D3，其中D1-D2/2+D2小于D3，且D1大于D3。
如图所示，在安装时，可以将置入管(置入管与第二支撑管连接在一起)插入插孔内，由于置入管、第二支撑管和插孔的尺寸设计，从而可以使得置入管插入穿孔内，且不能轻易从插孔内掉落，从而电缆本体被多个第二支撑管支撑，并且可以将活动套管向固定圆环的方向移动，从而将第二支撑管插入活动套管内后，再借着弹簧复位，从而电缆本体被支撑在多个第二支撑管中间，从而实现稳定支撑，并且风机可以产生散热气流，从而散热气流进入散热通道内，并且从相邻的主动散热位处的插孔(此处的插孔没有放入置入管)出气，从而实现主动散热。并且一部分气流从出风孔出风实现辅助的散热。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims (10)

1.一种高阻燃高绝缘性防火电缆，其特征在于，从外到内依次包括铠装层（1.8）、外阻燃层（1.7）、外绕包层（1.6），所述外绕包层（1.6）内具有多个缆芯，所述缆芯从外到内依次包括内绕包层（1.5）、内阻燃层（1.4）、屏蔽层（1.3）、绝缘层（1.2）和导体（1.1）；所述铠装层（1.8）外包覆有第一内护层（2），所述第一内护层（2）处具有多个第一容纳槽（2.1），每个第一容纳槽（2.1）内具有多个第二容纳槽（2.2）；每个第一容纳槽（2.1）内安装有一个导热单元，所述导热单元包括沿电缆长度方向延伸的导热管部（3）、与所述导热管部（3）连接的第一凸出筋（3.1）以及多个与所述导热管部（3）连接的多个第二凸出筋（3.2），所述导热单元具有的第二凸出筋（3.2）的数量等于该导热单元所在的第一容纳槽（2.1）内第二容纳槽（2.2）的数量，且两者一一对应，每个第二凸出筋（3.2）插入一个所述第二容纳槽（2.2）内；所述第一内护层（2）外具有第二内护层（4），所述第二内护层（4）处具有多个第三容纳槽（4.1），所述第三容纳槽（4.1）的数量等于第二容纳槽（2.2）的数量，每个第三容纳槽（4.1）内具有一个支撑单元（5），所述第二内护层（4）外具有外护套（6），所述外护套（6）包覆所有的支撑单元（5），所述外护套（6）包括多个位于支撑单元（5）外侧的沿电缆长度方向延伸的凸出部（6.1），所述凸出部（6.1）的两侧具有沿电缆长度方向延伸的插槽（6.2），每个第一凸出筋（3.1）处安装有一个散热单元，所述散热单元包括截面呈U形的散热套（7.1）以及两个与所述散热套（7.1）固定连接的散热板（7.2），所述散热套（7.1）位于两个散热板（7.2）之间，所述散热套被第一凸出筋插入，所述散热板（7.2）抵接外护套（6）的外侧，且散热板（7.2）远离散热套（7.1）的侧边插入所述插槽（6.2）内。
2.根据权利要求1所述的高阻燃高绝缘性防火电缆，其特征在于，所述散热套（7.1）和两个散热板（7.2）一体成型，且由金属材料制成。
3.根据权利要求1所述的高阻燃高绝缘性防火电缆，其特征在于，所述第一容纳槽（2.1）和第三容纳槽（4.1）均为6个，且第一容纳槽（2.1）和第三容纳槽（4.1）交替分布。
4.根据权利要求1所述的高阻燃高绝缘性防火电缆，其特征在于，所述散热套（7.1）和第一凸出筋（3.1）之间涂覆有导热胶；所述导热管部（3）以及多个第二凸出筋（3.2）处均涂覆有导热胶。
5.根据权利要求1所述的高阻燃高绝缘性防火电缆，其特征在于，所述支撑单元包括容纳于所述第三容纳槽（4.1）内的弧面状的第一支撑板（5.1）、被所述外护套（6）的凸出部（6.1）包覆的弧面状的第二支撑板（5.2）以及连接第一支撑板（5.1）和第二支撑板（5.2）的两个连接板（5.3）；第一支撑板（5.1）、第二支撑板（5.2）以及两个连接板（5.3）之间形成散热通道。
6.根据权利要求1所述的高阻燃高绝缘性防火电缆，其特征在于，第一内护层处的第一容纳槽（2.1）为6个，且呈环形等间距分布；每个第一容纳槽（2.1）处具有3个第二容纳槽（2.2），3个第二容纳槽（2.2）呈弧形等间距分布。
7.根据权利要求1所述的高阻燃高绝缘性防火电缆，其特征在于，所述外阻燃层（1.7）和内阻燃层（1.4）均为低烟无卤阻燃层，所述外绕包层（1.6）和内绕包层（1.5）均为无卤高阻带；所述第一内护层（2）为无卤低烟阻燃隔氧层；所述第二内护层（4）为聚乙烯丙纶内护层；所述外护套为聚氯乙烯外护套。
8.根据权利要求5所述的高阻燃高绝缘性防火电缆，其特征在于，所述电缆处具有多个主动散热位，每个主动散热位处具有多个插孔（6.1.1），所述插孔（6.1.1）穿过所述外护套（6）的凸出部（6.1）且与所述支撑单元（5）的散热通道连通，每个主动散热位处具有的插孔（6.1.1）的数量等于所述外护套（6）的凸出部（6.1）的数量，每个凸出部（6.1）处具有一个所述插孔（6.1.1）；相邻的两个主动散热位中，其中一个主动散热位具有支架单元，所述支架单元包括固定圆环（14）、与所述固定圆环（14）连接的安装座、安装于安装座处的风机（13），所述固定圆环（14）具有环形内腔，所述风机（13）通过管路与所述环形内腔连通，所述固定圆环（14）的内侧固定有多个与所述环形内腔连通的第一支撑管（15.1），所述第一支撑管（15.1）外套有活动套管（15.2），所述活动套管（15.2）的一端被所述第一支撑管（15.1）插入，另一端被第二支撑管（16.1）插入，所述第二支撑管（16.1）的端部连接有放置于所述散热通道内的置入管（16.4），所述置入管（16.4）与所述第二支撑管（16.1）连通，且置入管（16.4）的两端敞口，所述第二支撑管（16.1）与所述置入管（16.4）垂直，所述第二支撑管（16.1）穿过所述插孔（6.1.1），所述第二支撑管（16.1）的外侧固定有与活动套管（15.2）的端部抵接的第一限位凸缘（16.2），所述活动套管（15.2）的外侧固定有第二凸缘（15.3），第二凸缘（15.3）和固定圆环（14）的内侧之间连接有弹簧（15.4），所述弹簧（15.4）包围第一支撑管（15.1）。
9.根据权利要求8所述的高阻燃高绝缘性防火电缆，其特征在于，所述安装座包括安装基板（11）以及连接安装基板（11）与所述固定圆环（14）的两个侧板（12），所述风机（13）安装于所述安装基板（11）处；所述固定圆环（14）、第一支撑管（15.1）、第二支撑管（16.1）、活动套管（15.2）以及置入管（16.4）均由金属材料制成。
10.根据权利要求8所述的高阻燃高绝缘性防火电缆，其特征在于，所述置入管（16.4）沿电缆方向的长度为D1，所述第二支撑管（16.1）沿电缆方向的宽度为D2，所述插孔（6.1.1）沿电缆方向的长度为D3，其中（（D1-D2）/2）+D2小于D3，且D1大于D3。
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