CN116092740A - 一种具有灭火功能的电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种具有灭火功能的电缆，涉及电缆技术领域，包括内衬层，内衬层内设置有多个导体，内衬层外侧装有灭火组件，灭火组件内设置有干粉管；在内衬层发热被撑破时干粉管被刺破进行降温灭火，灭火组件的外侧装有绕包层，在起火时，传感器组件发出指令，挤压装置向传感器组件的位置移动，同时挤压电缆组件将干粉管内干粉挤出进一步灭火，火势过大时，通过喷头灭火；本发明在开始使用时，安装壳沿着径向移动刺破干粉管，并且通过插杆一和圆槽的配合使得在刺破干粉管后通过切割刀撕开干粉管，干粉能够拥有更大的空间喷出，灭火效率更高。

Description

一种具有灭火功能的电缆

技术领域

本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种具有灭火功能的电缆。

背景技术

近年来，随着社会的发展和科技的进步，电缆在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。但是，电缆在运输和使用过程中，由于多种原因（例如电器故障、电缆老化等），容易引起火灾事故。这些事故给人们的生命和财产带来了巨大的损失。为了减少电缆火灾事故的发生，近年来一种带有灭火功能的电缆应运而生。带有灭火功能的电缆，是一种集电缆输电、传输信息、以及灭火等多种功能于一体的电缆产品。它的核心技术是在电缆的结构中加入了灭火剂，一旦电缆发生火灾，灭火剂就能自动释放，有效地抑制火势的发展，从而保护电缆周围的设备和人员的安全，可以广泛应用于电力、通信、石油、化工、建筑等领域。这种电缆的使用，可以有效地降低电缆火灾事故的发生率，保障人民的生命财产安全。

公开号为CN111768912A的中国发明专利中公开了一种具有灭火功能的电缆，包括电缆本体、缆芯、缆芯护套、内衬层，抗压层，绕包层，内护层，隔氧层和耐磨层，该现有技术无需人为进行灭火，无需对电缆本体实时监控或定期人为到现场勘查，节约了人力资源，同时具有外部防火和内部具有灭火的双重作用，但是该现有技术只是刺破干粉管，干粉并没有办法有效的喷出进行灭火，并且在电缆桥架内火灾发生频率更高，现有技术无法针对电缆桥架内和电缆桥架周围进行灭火，也无法准确的对指定位置进行灭火，所以电缆桥架也应该得到额外的防护。

发明内容

针对上述技术问题，本发明公开一种具有灭火功能的电缆，包括内衬层，内衬层内设置有多个导体，内衬层外侧装有灭火组件，灭火组件的外侧装有绕包层，绕包层外侧装有内护层，内护层外侧装有隔氧层，隔氧层外侧装有耐磨层，所述灭火组件包括膨胀层，膨胀层套设在所述内衬层上，膨胀层上固定装有多个三角架，三角架的两个斜面上配合有安装壳，安装壳滑动安装在抗压层上，抗压层与膨胀层之间为纤维填充物，安装壳上固定装有切割刀，抗压层上固定装有干粉管，干粉管与切割刀接触。

进一步地，所述安装壳的第一段比安装壳的第二段宽，安装壳的第一段被挤出抗压层后切割刀刚好刺破干粉管，所述安装壳第二段下侧设置有倒角，倒角与三角架的斜面配合。

进一步地，所述抗压层上设置有配合块，配合块内设置圆槽，所述安装壳内滑动装有同步杆，同步杆上固定装有插杆二和插杆一，同步杆与安装壳之间固定装有弹簧，插杆二上固定装有突出板，未使用状态下突出板与配合块接触，此时弹簧处于被拉伸状态，突出板离开配合块后插杆一插在突出板的圆槽内。

进一步地，所述插杆一上设置斜面，斜面位于靠近抗压层轴心的一侧。

进一步地，所述电缆组件安装在电缆桥架上，电缆桥架上设置有多个电缆组件，电缆桥架上装有多个挤压装置，挤压装置包括提升槽和滑槽，滑槽上滑动装有滑杆，滑杆上旋转装有上侧挤压轮，所述提升槽内配合有齿条，齿条上装有下侧挤压轮，所述提升槽的两端低于提升槽的中间位置，齿条移动到提升槽的中间位置时，上侧挤压轮和下侧挤压轮共同挤压电缆组件。

进一步地，所述滑杆下通过固定板固定装有电机座，电机座滑动安装在电缆桥架上，电缆桥架上设置有齿条，电机座上固定装有电机，电机的转轴上固定装有齿轮，齿轮与齿条啮合，滑杆上固定装有升降杆，所述下侧挤压轮上旋转装有套筒，套筒与升降杆滑动连接。

进一步地，所述电缆桥架的下侧固定装有干粉瓶，干粉瓶上滑动装有连接管，所述电机的转轴上通过过盈配合装有喷头，连接管与喷头连接。

进一步地，所述电缆桥架的中间位置装有传感器组件，传感器组件包括多个温度传感器，温度传感器通过电线连接有汇集杆，汇集杆连接有控制器。

本发明与现有技术相比的有益效果是：（1）本发明的电缆组件内设置有灭火组件，在导体温度升高起火时，灭火组件中的切割刀会刺破干粉管进行灭火，由此可以精准的将对应位置的火势扑灭；（2）本发明在开始使用时，安装壳沿着径向移动刺破干粉管，并且通过插杆一和圆槽的配合使得在刺破干粉管后通过切割刀撕开干粉管，干粉能够拥有更大的空间喷出，灭火效率更高；（3）本发明通过同步杆和弹簧的配合能够带动插杆一和插杆二，使得安装壳能够更加平稳的按照预定路线移动，实现先刺破后撕开的动作；（4）本发明在插杆一上设置斜面，如果突出板在离开配合块时插杆一还没有对准圆槽，那么可以通过该斜面自动对准，顺利插入圆槽保证后续移动；（5）本发明针对电缆桥架内进行更高规格的灭火设计，通过挤压装置对灭火组件进行挤压，能够将附近干粉管内的干粉全部挤出，灭火效率进一步提高；（6）本发明在电缆桥架上设置了多个温度传感器，能够监测不同位置的灭火组件的温度，能够更加准确的让挤压装置移动到起火位置；（7）本发明通过提升槽两端低中间高的设计，能够在自然状态下灭火组件正常进行通电不被挤压，在起火时从电缆桥架的一端挤压到另一端进行灭火，既不影响正常使用也不影响灭火；（8）本发明通过喷头与电机转轴的过盈配合连接使得喷头在平时状态下对准电缆桥架的两侧，对电缆桥架附近位置都能进行灭火，覆盖范围大，同时对重点位置进行了防护，在挤压装置被启动后，喷头能够转动对准电缆桥架内的灭火组件进行灭火，进一步提高了灭火效率，也增加了灭火的覆盖范围。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图一。

图2为图1中A处的放大图。

图3为本发明的整体结构示意图二。

图4为图3中B处的放大图。

图5为图3中I处的放大图。

图6为本发明的整体结构示意图三。

图7为图6中C处的放大图。

图8为本发明的电缆组件正视图。

图9为图8中D处的放大图。

图10为本发明的灭火组件示意图。

图11为本发明的灭火组件侧视图一。

图12为图11中K-K处的截面图。

图13为图12中H处的放大图。

图14为本发明的灭火组件侧视图二。

图15为图14中L-L处的截面图。

图16为图15中F处的放大图。

图17为本发明的灭火组件部分结构示意图一。

图18为图17中G处的放大图。

图19本发明的灭火组件部分结构示意图二。

图20为图19中E处的放大图。

图21为本发明的抗压层示意图。

图22为图21中J处的放大图。

附图标号：1-挤压装置；2-传感器组件；3-电缆组件；4-灭火组件；5-电缆桥架；6-安置仓；101-上侧挤压轮；102-下侧挤压轮；103-齿条；104-滑杆；105-滑槽；106-电机；107-电机座；108-喷头；109-齿轮；110-提升槽；111-连接管；112-升降杆；113-套筒；114-干粉瓶；115-固定板；201-温度传感器；202-电线；203-汇集杆；204-控制器；301-内衬层；302-绕包层；303-内护层；304-隔氧层；305-耐磨层；401-膨胀层；402-三角架；403-安装壳；404-干粉管；405-连接架；406-抗压层；407-插杆一；408-插杆二；409-弹簧；410-同步杆；411-切割刀；412-配合块；413-突出板。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例：一种具有灭火功能的电缆，包括内衬层301，内衬层301内设置有多个导体，内衬层301外侧装有灭火组件4，灭火组件4内设置有干粉管404，在内衬层301发热被撑破时干粉管404被刺破进行降温灭火，灭火组件4的外侧装有绕包层302，绕包层302外侧装有内护层303，内护层303外侧装有隔氧层304，隔氧层304外侧装有耐磨层305，电缆组件3安装电缆桥架5上，电缆桥架5上设置有挤压装置1和传感器组件2，挤压装置1位于电缆桥架5的两端，在起火时，传感器组件2发出指令，挤压装置1向传感器组件2的位置移动，同时挤压电缆组件3将干粉管404内干粉挤出进一步灭火，火势过大时，通过喷头108灭火。

其中灭火组件4包括膨胀层401，膨胀层401固定设置在内衬层301的外侧，膨胀层401上固定装有多个三角架402，三角架402的两个斜面上配合有两个安装壳403，两个安装壳403在发生事故的时候贴在一起，抗压层406上通过连接架405装有多个干粉管404，所述安装壳403上固定装有干粉管404，抗压层406上设置有多个缺口，缺口处设置有配合块412，抗压层406与膨胀层401之间为纤维填充物，配合块412上设置圆槽，配合块412上滑动装有安装壳403，安装壳403的第一段比安装壳403的第二段宽，安装壳403的第一段为远离抗压层406轴心的一端，插杆二408与安装壳403的第一段滑动连接，插杆一407与安装壳403的第二段滑动连接，安装壳403内滑动装有同步杆410，同步杆410上固定装有插杆二408和插杆一407，同步杆410与安装壳403之间固定装有弹簧409，插杆二408上固定装有突出板413，此时弹簧409处于被拉伸状态，插杆一407上设置斜面，斜面位于靠近抗压层406的位置，在不使用的情况下，突出板413紧贴配合块412，此时插杆一407的平面与配合块412共面。

当导体内部温度升高发生火灾时，膨胀层401被顶起，三角架402被膨胀层401向上顶，安装壳403上固定装有切割刀411，切割刀411的上端与干粉管404接触，当安装壳403向上移动时，切割刀411刺破干粉管404，此时突出板413向上离开配合块412，同时插杆一407刚好移动到与圆槽同轴，此时弹簧409处于从拉伸状态回缩的过程，插杆一407由此插入圆槽内，安装壳403上设置倒角，倒角与三角架402斜面配合，三角架402继续向上移动，由于插杆一407插在圆槽内，所以安装壳403只能横向移动，切割刀411也在插入干粉管404内时，开始横向移动，撕开切口，干粉管404内设置的干粉喷洒而出，进行灭火。

挤压装置1包括滑槽105和提升槽110，提升槽110为直槽，滑槽105的两端低于中间位置，提升槽110内配合有齿条103，齿条103上旋转装有下侧挤压轮102，滑槽105内滑动装有滑杆104，滑杆104被滑槽105限制无法转动，滑杆104上旋转装有上侧挤压轮101，滑杆104上固定装有升降杆112，齿条103上旋转装有套筒113，升降杆112和套筒113滑动连接，使得上侧挤压轮101和下侧挤压轮102能够共同挤压电缆组件3（齿条103在提升槽110中间位置的时候）。电缆桥架5上设置有齿条103，电缆桥架5内滑动装有电机座107，电机座107上固定装有电机106，电机106的转轴上固定装有齿轮109，齿轮109与齿条103啮合，电机座107通过固定板115与滑杆104固定连接，通过齿轮109与齿条103带动滑杆104移动，进而带动上侧挤压轮101和下侧挤压轮102移动挤压电缆组件3，电机106的转轴上通过过盈配合装有喷头108，喷头108的下端连接有连接管111，连接管111的下端滑动安装在干粉瓶114上，干粉瓶114固定安装在电缆桥架5的下侧。

电缆桥架5的中间位置设置有安置仓6，传感器组件2包括多个温度传感器201，温度传感器201固定安装在安置仓6上，并位于电缆组件3的一侧，温度传感器201上通过电线202共同连接在汇集杆203上，汇集杆203下侧连接有控制器204，当温度传感器201检测到温度升高时通过控制器204回传位置信息，挤压装置1就会移动到该位置。

工作原理：当内衬层301内的导线温度升高发生火灾时，内部膨胀，向外挤压膨胀层401，膨胀层401向外挤压三角架402，三角架402向外挤压安装壳403，安装壳403由于与配合块412滑动连接，所以沿着抗压层406的径向滑动，并带动切割刀411刺入干粉管404，过程中同步杆410跟随安装壳403移动，并带动插杆二408上的突出板413离开配合块412，插杆一407也逐渐对准配合块412的圆槽最终突出板413完全离开配合块412，插杆一407对准圆槽，此时由于两个安装壳403接触设置，所以无法被弹簧带动，只能插杆二408向远离切割刀411的位置移动，插杆一407也由此插入圆槽内（即使位置对不准，插杆一407也会通过斜面自动对准进入圆槽），此时三角架402继续向外顶动安装壳403，由于被插杆一407和圆槽限制，安装壳403只能与原来的移动方向垂直，两个互相接触的安装壳403互相远离，插杆一407被圆槽限制无法移动，安装壳403在插杆一407和插杆二408上滑动并再次拉升弹簧409，两个切割刀411也随着安装壳403互相远离，撑开干粉管404上被刺破的口子，干粉管404内干粉倾斜而出进行灭火。

正常情况下电缆桥架5内的电缆组件3更容易起火，因为电缆桥架5内通风效果差，电缆桥架5的两端对于电缆组件3的磨损程度高，也容易起火，在挤压装置1不启动时，喷头108对着电缆桥架5的两侧，如果电缆桥架5的附近位置起火时，可以直接进行干粉灭火，电缆桥架5内的电缆组件3起火时，起火位置对应的温度传感器201发出信号，由控制器204将位置信息传递到电机106上，电机106启动，向起火位置移动，电机106带动喷头108旋转，直到喷头108与电机座107接触无法移动，齿轮109通过与齿条103啮合而带动电机座107移动，电机座107带动固定板115和滑杆104移动，滑杆104通过升降杆112和套筒113带动下侧挤压轮102移动，下侧挤压轮102上的齿条103在提升槽110内滑动，初始时，齿条103处于提升槽110的两端较低的位置，上侧挤压轮101和下侧挤压轮102并没有挤压，随着下侧挤压轮102的移动，齿条103开始带动下侧挤压轮102向上移动，上侧挤压轮101和下侧挤压轮102挤压电缆组件3，电缆组件3内的灭火组件4也被挤压，灭火组件4内干粉管404被挤压，随着上侧挤压轮101和下侧挤压轮102向起火位置移动，干粉管404内的干粉也被挤出，进行灭火，如果火势更大，通过喷头108释放干粉瓶114内的干粉进行灭火。

Claims (8)

1.一种具有灭火功能的电缆，包括电缆组件（3），电缆组件（3）包括内衬层（301），内衬层（301）内设置有多个导体，内衬层（301）外侧装有灭火组件（4），灭火组件（4）的外侧装有绕包层（302），绕包层（302）外侧装有内护层（303），内护层（303）外侧装有隔氧层（304），隔氧层（304）外侧装有耐磨层（305），其特征在于，所述灭火组件（4）包括膨胀层（401），膨胀层（401）套设在所述内衬层（301）上，膨胀层（401）上固定装有多个三角架（402），三角架（402）的两个斜面上配合有安装壳（403），安装壳（403）滑动安装在抗压层（406）上，抗压层（406）与膨胀层（401）之间为纤维填充物，安装壳（403）上固定装有切割刀（411），抗压层（406）上固定装有干粉管（404），干粉管（404）与切割刀（411）接触。

2.如权利要求1所述的一种具有灭火功能的电缆，其特征在于，所述安装壳（403）的第一段比安装壳（403）的第二段宽，安装壳（403）的第一段被挤出抗压层（406）后切割刀（411）刚好刺破干粉管（404），所述安装壳（403）第二段下侧设置有倒角，倒角与三角架（402）的斜面配合。

3.如权利要求2所述的一种具有灭火功能的电缆，其特征在于，所述抗压层（406）上设置有配合块（412），配合块（412）内设置圆槽，所述安装壳（403）内滑动装有同步杆（410），同步杆（410）上固定装有插杆二（408）和插杆一（407），同步杆（410）与安装壳（403）之间固定装有弹簧（409），插杆二（408）上固定装有突出板（413），未使用状态下突出板（413）与配合块（412）接触，弹簧（409）处于被拉伸状态，突出板（413）离开配合块（412）后插杆一（407）插在突出板（413）的圆槽内。

4.如权利要求3所述的一种具有灭火功能的电缆，其特征在于，所述插杆一（407）上设置斜面，斜面位于靠近抗压层（406）轴心的一侧。

5.如权利要求4所述的一种具有灭火功能的电缆，其特征在于，所述电缆组件（3）安装在电缆桥架（5）上，电缆桥架（5）上设置有多个电缆组件（3），电缆桥架（5）上装有多个挤压装置（1），挤压装置（1）包括提升槽（110）和滑槽（105），滑槽（105）上滑动装有滑杆（104），滑杆（104）上旋转装有上侧挤压轮（101），所述提升槽（110）内配合有齿条（103），齿条（103）上装有下侧挤压轮（102），所述提升槽（110）的两端低于提升槽（110）的中间位置，齿条（103）移动到提升槽（110）的中间位置时，上侧挤压轮（101）和下侧挤压轮（102）共同挤压电缆组件（3）。

6.如权利要求5所述的一种具有灭火功能的电缆，其特征在于，所述滑杆（104）下通过固定板（115）固定装有电机座（107），电机座（107）滑动安装在电缆桥架（5）上，电缆桥架（5）上设置有齿条（103），电机座（107）上固定装有电机（106），电机（106）的转轴上固定装有齿轮（109），齿轮（109）与齿条（103）啮合，滑杆（104）上固定装有升降杆（112），所述下侧挤压轮（102）上旋转装有套筒（113），套筒（113）与升降杆（112）滑动连接。

7.如权利要求6所述的一种具有灭火功能的电缆，其特征在于，所述电缆桥架（5）的下侧固定装有干粉瓶（114），干粉瓶（114）上滑动装有连接管（111），所述电机（106）的转轴上通过过盈配合装有喷头（108），连接管（111）与喷头（108）连接。

8.如权利要求7所述的一种具有灭火功能的电缆，其特征在于，所述电缆桥架（5）的中间位置装有传感器组件（2），传感器组件（2）包括多个温度传感器（201），温度传感器（201）通过电线（202）连接有汇集杆（203），汇集杆（203）连接有控制器（204）。

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