CN201134298Y - 耐火电力通信复合电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型是对耐火电缆的改进，其特征是导体外耐火绝缘层为高温挤包、总厚度0.05～1.0mm多层复合硅质化合物，其中至少中间有一层为二氧化硅，紧邻二氧化硅的内外层为与二氧化硅不同的其他硅质化合物或不同晶状结构二氧化硅，外保护层为耐火纤维编织层。较已有耐火电缆，不仅能够大长度生产，电缆外径小，弯曲性能适中，弯曲半径为电缆直径20倍左右，废电缆回收分离容易且可循环再利用，价格低，防水、耐油、耐辐射性能好，耐火度和耐温等级高，可以长期在1000℃环境中运行；而且还可以传输光信号，使耐火电缆同时具有光通信功能。

Description

耐火电力通信复合电缆

技术领域

实用新型是对耐火电缆的改进，尤其涉及一种高耐火，环保性好，耐酸、碱、油，并集电力、通信于一体的耐火电缆。

背景技术

现有技术低压耐火电缆，耐火结构既作为耐火层，同时又作为绝缘使用，其形式主要有下列几类：

以氧化镁为绝缘外套铜管或钢管的耐火电缆，例如中国专利CN2745194所述，此类耐火电缆虽然具有较好的耐火性能，着火后也可继续使用，其主要不足是：组成耐火绝缘为无机粉状材料，外需要金属套管予以保形，这样一是生产制作难度大，制造成本较高，尤其是不能大长度生产，导致敷设施工接头多，增加了敷设难度，二是因外用金属管，电缆弯曲性差，且不耐酸碱腐蚀，三是为保证其足够的绝缘和耐火性能，厚度通常较厚，制得的电缆外径较大，不仅运输便，敷设占位大，而且也影响电缆的弯曲性能。

以云母为代表的耐火绝缘，例如中国专利CN2817002所述，此类耐火电缆虽然具有较好的弯曲性能，也能够大长度生产，但生产也有一定难度，主要是生产过程中云母容易破碎脱落，从而会导致耐火性能的下降；其次是此类耐火层只能短期耐火，且不耐水淋、振动，因此在着火后只能短期工作，也不能长期工作在800℃及以上高温环境，特别是着火后不能再继续使用，需另行更换。

耐火硅橡胶绝缘，例如中国专利CN2701026所述，其缺点是：耐温等级相对较低，只能在300℃以下环境环境使用，而且硅橡胶耐酸碱性差，并且着火后也不能再继续使用，需另行更换。

上述耐火电缆，还有一个共同缺点，即电缆报废后回收分解都非常复杂，也不利于资源再生利用。随着对电缆耐火要求，及其他要求越来越高，上述耐火电缆并不能完全适应；再就是，现有耐火电缆，基本只有单一输送电力功能，也不能满足现在日益发展的需要。

现有技术虽然也有公开电力/通信复合电缆，但其均是将两种电缆简单组合，例如中国专利CN1152784电缆，为中部有中空导管内穿光纤，导管周围为电力导体和绝缘护套；中国专利CN1929043公开的特种光电缆，传输光信号的光纤或光纤束位于光电缆中心，外包绝缘塑料包带或塑料管，30-50根传输电能的导电线芯环包外围，其外是聚氯乙烯或交联氯乙烯绝缘层和外护套层；中国专利CN2387675及CN2396484公开的电表远抄系统的供电通信一体化电缆，仅是简单将电力线1与通信线2并行排列，外共用绝缘。中国专利CN2689409公开的带有光纤的电力电缆，光纤或穿有光纤的套管，绞合或设置在带有绝缘护套的电力线芯间的不受到应力的间隙谷区。中国专利CN2817011公开的光电复合结构海缆，以不锈钢套管包覆光纤单元与电力电缆芯线并列包覆在内护套层内。中国专利CN2819408电缆，集束多芯铝线芯中至少有一芯包含有内置光纤单元非导磁金属管。中国专利CN2842457公开的海底电力复合光缆，由三根或者多根绝缘电力电缆按一定的节距绞合在一起，同时以小张力同步绞入一个或多个光单元。它们均未涉及耐火绝缘同时兼作通信线路。因此仍有必要进行改进。

实用新型内容

实用新型目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种耐火度高，可回收再利用，环保性好，电缆外径小，弯曲性能好，同时具备通信功能的耐火电力通信复合电缆。

实用新型目的实现，主要改进是电缆导体外耐火绝缘层，采用高温挤包的多层复合硅质化合物，且其中至少中间有一层为二氧化硅，紧邻二氧化硅的内外层为与二氧化硅不同的其他硅质化合物或不同晶状结构二氧化硅，耐火绝缘外有耐火纤维编织层保护，从而实现实用新型目的。具体说，实用新型耐火电力通信复合电缆，包括导体，导体外包覆的耐火绝缘层和外保护层，其特征在于耐火绝缘层为高温挤包、总厚度0.05～1.0mm多层复合硅质化合物，其中至少中间有一层为二氧化硅，紧邻二氧化硅的内外层为与二氧化硅不同的其他硅质化合物或不同晶状结构二氧化硅，外保护层为耐火纤维编织层。这样由于耐火绝缘中的二氧化硅层因内外二层材质或晶状不同，可以形成光反射，作为光信号传输载体，使耐火电缆同时具有通信能力，得到电力/通信复合耐火电缆。

实用新型所说

硅质化合物，是以硅为基础(例如氧化硅含量≥99％)的化学合成或提纯物质，且耐温≥1000℃，并适合高温熔化挤包的硅质材料，例如但不限于四氯化硅、硅晶体、二氧化硅等。此类硅质化合物既具有很高的绝缘性能，又具有很高耐温特性，可以稳定在1000℃环境中保持完好，短期可以承受更高温度(视所用材料及纯度而不同)，同时其薄壁结构，又具有良好的弯曲性能，在本发明中既作为导体绝缘材料，又作为高耐火材料。硅质化合物，一种较好为采用二氧化硅(SiO₂)，其来源更广，并具有更优良的特性。二氧化硅内外二层硅材质，可以相同，也可以不同。

耐火纤维编织层，主要作用是在生产、运输、敷设过程中，保护内侧的硅质化合物少受外力损伤，同时也具有一定耐火作用。编织层，可以是各种公知的耐高温纤维编织组成，例如耐火纤维的编织布、带、编织套等。耐火纤维例如为碳纤维、Kevlar纤维、涤纶纤维，玻璃纤维、BeiCoTex纤维、玄武岩纤维等等，它们可以是各种单一纤维编织物，也可以是混合纤维编织物。

导体，可以是通常电缆用各种软结构导体，也可以是硬结构导体，视需要选用。

实用新型耐火电力通信复合电缆，由于采用耐高温和绝缘性均优的硅质化合物，多层复合拉伸包覆在导体表面，形成超薄(总厚度0.05～1.0mm)导体耐火绝缘，并且至少中间一层为二氧化硅、二侧内外层为与二氧化硅不同的硅质化合物或不同晶状结构二氧化硅，外覆耐火纤维编织层保护。所形成的耐火电力通信复合电缆，不仅具有优异的耐火性能，耐火度和耐温等级高，在1000℃温度下仍能稳定工作，安全性好；而且薄的硅质耐火绝缘层，不仅外径小，敷设占位空间小，而且具有纤维特性，弯曲性能适中，相对于高耐火度的氧化镁好，弯曲半径为电缆直径20倍左右；并且拉伸挤包能够大长度生产，生产工序简单；废电缆回收分离容易，回收材料均可循环再利用，无污染；耐火绝缘原料资源多，价格低，可以降低电缆耐火绝缘成本，耐火绝缘成本可分别较，矿物绝缘、云母绝缘、硅橡胶绝缘，降低70％、40％、50％；防水、耐油、耐辐射性能，也优于现有耐火电缆，还可以传输光信号，使耐火电缆同时具有光通信功能，增加了电缆功能，一根电缆实现双重功能，既能传输电能，又能同路传输光信号，且信号传输安全可靠，光信号损耗小，互不干扰，不仅可大大节省铺设光缆电缆的投资费用，而且电缆制造成本也大大低于现有技术电力/通信复合电缆。

以下结合几个具体实施方式，示例性说明实用新型，以帮助对实用新型的理解。

附图说明

图1为实用新型单芯耐火电缆。

图2为实用新型三芯耐火电缆。

图3为实用新型耐火电缆制备工艺流程简图。

具体实施方式

实施例1：参见图1，实用新型单芯耐火电力通信复合电缆，自内向外依次为绞合软导体1，经高温拉拔复合于导体表面、三层复合总厚度为1.0mm硅质化合物耐火绝缘层2，其中内外层为四氯化硅，中间层为二氧化硅，外有BeiCoTex纤维编织套保护套3。

制备：按图3工艺过程，先根据套合外径，分别制作内中外三种中空管，将中间层硅质管加热至300℃以上，使之膨胀，套在内层玻璃管上，冷却使两者紧密复合；再加热外层硅质管至300℃以上，使之膨胀，套在做好的两层硅质管上，冷却使之紧密复合，制得三层复合硅质中空管待用。导体1由放线盘6放出，经导体预热装置7预热至200-600℃(视导体线径不同调整)，穿入(加热前)预制的上述三层复合硅质中空预制管，由高温炉8对硅质预制管加热使其软化，经模具拉拔变径(拉细拉薄)复合于导体表面，经冷却装置9冷却，由收线装置11收盘。拉拔挤包硅质绝缘，由检测装置10对拉拔线径检测，显示或反馈控制绝缘层厚度，使其符合要求，最后在绝缘线芯外由编织设备编织耐火纤维套。

实施例2：参见图2，如前述三芯耐火电力通信复合电缆，有三根或一根实施例1所述耐火绝缘线芯，加填充4组成缆芯，用扎带5扎紧，外加耐火纤维编织套。

此外，实用新型耐火绝缘多层复合，也可以是硅质材料的多层复合，所得耐火电缆具有上述相优点，只是不具备通信功能。电缆外还可以挤包护套，例如像胶或塑料护套，构成移动敷设电缆。

Claims (2)

1、耐火电力通信复合电缆，包括导体，导体外包覆的耐火绝缘层和外保护层，其特征在于耐火绝缘层为高温挤包、总厚度0.05～1.0mm多层复合硅质化合物，其中至少中间有一层为二氧化硅，紧邻二氧化硅的内外层为与二氧化硅不同的其他硅质化合物或不同晶状结构二氧化硅，外保护层为耐火纤维编织层。

2、根据权利要求1所述耐火电力通信复合电缆，其特征在于耐火纤维编织层外有像胶或塑料护套。

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