CN202332339U

CN202332339U - 橡、塑绝缘陶瓷化耐火电缆

Info

Publication number: CN202332339U
Application number: CN201120190169XU
Authority: CN
Inventors: 戴永国
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-08
Filing date: 2011-06-08
Publication date: 2012-07-11
Anticipated expiration: 2021-06-08

Abstract

一种橡、塑绝缘陶瓷化耐火电缆，所述电缆具有不锈钢皱纹钢管护套。不锈钢的熔点约为1500℃，而铜的熔点为1083℃，两者相差达400℃左右。在现行的国家标准GB/T 12666.6规定：电缆应经受火焰温度950--1000℃，灼烧90分钟而不损坏。这样的规定可能是受铜管护套耐火电缆中铜的熔点温度所限。据实验测定，木屋发生火灾时的最高温度约为1100--1200℃，有时最高温度可达到1340℃，都已远超过铜的熔点温度，而不锈钢皱纹钢管护套则完全可以经受这个火焰温度。

Description

橡、塑绝缘陶瓷化耐火电缆

1.技术领域：

本专利涉及在电缆技术领域中的耐火电缆，对其耐火原理、电缆结构均作出重大改进。目前耐火电缆因受铜管护套的熔点温度所限，其最高耐火温度为1000℃。本专利的耐火电缆最高耐火温度约为1400℃，而且电缆受到高温火焰灼烧时，不会着火燃烧、不会释放出任何烟雾及有害气体。

耐火电缆是指：当电缆遭受高温火焰灼烧条件下，电缆仍能保持一定时间的正常运行。因此耐火电缆主要适用于：高层建筑、宾馆、地铁、隧道、剧院等等场所的重要供电、控制及信号线路。

2.背景技术：

在19世纪末，瑞士工程师Arnold Francis Borel提出“铜芯氧化镁绝缘铜管护套耐火电缆”，又称“矿物绝缘电缆”。直至1934--1936年间，在法、英等国才陆续投入生产，其间相隔约达40年之久，究其原因主要为：产品结构特殊，非电缆厂采用原有设备所能生产；产品生产工艺复杂；不能生产单根较长电缆，造成线路连结头较多，不仅费时而且增加电缆故障隐患；氧化镁绝缘很易吸湿而导致电缆绝缘性能降低；电缆采用铜管护套，不仅产品成本高而且不易弯曲使敷设安装困难；铜是化学性质较活泼的金属，在与敷设环境中的湿气和二氧化碳作用下，会产生腐蚀物铜绿(碱式碳酸铜)。更值得关切的是：铜的熔点为1083℃，而据“消防安全技术”一书称：经实验测定，木屋发生火灾时的最高温度约为1100--1200℃，有时最高温度可达1340℃已远超过铜管护套的熔点。因此可以认为这种耐火电缆是存在诸多问题的。本实用新型的耐火电缆采用不锈钢皱纹钢管作护套，从而大幅提高了电缆的耐火温度，这是至今所未见的。

3.发明内容：

3.1本实用新型系将陶瓷烧结原理应用到耐火电缆的绝缘材料中去，要求耐火电缆遭受高温火焰灼烧时，其绝缘层内所含有的陶土等材料受高温而产生陶瓷烧结反应，使绝缘层形成质地坚硬的陶瓷化绝缘体，从而使耐火电缆仍能保持正常运行。

3.2一种橡、塑绝缘陶瓷化耐火电缆其特征在于：所述电缆的护套结构是由不锈钢皱纹钢管制成的。

不锈钢的熔点常在1500℃以上，比铜的熔点高约400℃左右，因此采用不锈钢皱纹钢管护套的耐火电缆，其最高耐火温度可达到1400℃左右，这是耐火电缆十分重要技术指标的一个重大突破。

4.附图说明：

本实用新型“橡、塑绝缘陶瓷化耐火电缆的结构示意图：

图1：本实用新型的不锈钢皱纹钢管护套的结构示意图：

6--不锈钢皱纹钢管护套内的电缆结构元件示意图(详见A--A断面图)；

7--不锈钢皱纹钢管护套的结构示意图。

图2：图1的A--A断面图：

1--铜导电线芯； 2--绝缘层；

3--无碱玻璃纤维带包带； 4--无碱玻璃纤维填充物；

5--无碱玻璃纤维带包带。

5.具体实施方式：在火灾中电缆受到高温火焰灼烧时，使绝缘层能产生陶瓷化反应，为此特设计下列专用配方：

5.1橡胶绝缘陶瓷化配方：重量份

三元乙丙橡胶(含天然橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶) -----100

氧化锌------------------------------------------------------15

陶土粉(含高岭土粉、瓷土粉、二氧化硅粉)------------------150--320

低熔点烧结陶瓷粉------------------------------------------11--38

硅酸盐或硅酸铝盐分子筛-----------------------------------3--10

硬脂酸-------------------------------------------------------6

防老剂MB---------------------------------------------------3.5

交联剂DCP--------------------------------------------------4.5

胶料混炼工艺(在

开炼机上混炼，每车30Kg)：(1)将辊温调至60--70℃，辊距5--6mm，把已素炼的橡胶投入开炼机，待包辊后投入氧化锌、硬脂酸、分子筛、防老剂MB、交联剂DCP。(2)当添加剂已全部混入橡胶内后，调整辊距至2--3mm，将胶料打卷薄通10次，然后再打三角包10次。(3)调整辊距至5--6MM，待胶料包辊后，将陶土粉、低熔点烧结陶瓷粉投入胶料内。(4)待所有添加剂已全部混入胶料内后，辊距调整至2--3mm，将胶料打卷薄通10次，然后再打三角包10次。最后胶料出片冷却至室温，供下工序使用。

5.2橡胶与塑料共混胶绝缘陶瓷化配方：重量份

三元乙丙橡胶(含天然橡胶、丁基橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶)----60

低密度聚乙烯塑料--------------------------------------------40

陶土粉(含高岭土粉、瓷土粉、二氧化硅粉)---------------160--330

低熔点烧结陶瓷粉--------------------------------------------15--50

硅酸盐或硅酸铝盐分子筛-----------------------------3--10

氧化锌-------------------------------------------------------9

硬脂酸------------------------------------------------------3.5

防老剂MB----------------------------------------------------2

抗氧剂1010-------------------------------------------------0.3

交联剂DCP--------------------------------------------------4.5

胶料混练工艺(在

开炼机上混炼，每车30Kg)：(1)将辊温调至120--130℃，辊距2--3mm，将低密度聚乙烯塑料投入开炼机，待塑料熔化包辊后，把已素炼的橡胶投入开炼机，当塑料和橡胶混炼成一体后，将胶料打卷薄通10次，然后再打三角包10次。(2)调整辊距至5--6mm，辊温调至60--70℃。然后将已冷却至50℃以下的共混胶料投入开炼机，待胶料包辊后将氧化锌、硬脂酸、分子筛、防老剂MB、抗氧剂1010、交联剂DCP、陶土粉、低熔点烧结陶瓷粉投入开炼机，将所有添加剂全部混入胶料内。(3)将辊距调至2--3mm，将胶料打卷薄通12次，然后再打三角包12次。(4)最后胶料出片厚度约5--6mm，放置在室内自然冷却后供下工序使用。

5.3绝缘线芯的加工：

以上两个配方的混炼料均可采用冷喂料，在螺杆长径比为16--20倍的橡胶连续硫化挤出机上挤包电缆的绝缘层。用饱和高压蒸汽加热硫化，温度控制在190--205℃。

为了增强绝缘线芯的耐电强度及机械性能，在每根绝缘线芯上采用无碱玻璃纤维带重叠式绕包两层。

5.4电缆绝缘线芯的成缆：

电缆的绝缘线芯制成后，多芯电缆均需经成缆工序将绝缘线芯按规定的工艺要求绞合在一起，然后在其表面重叠式绕包无碱玻璃纤维带6层，作为电缆的耐火加强层，也是不锈钢皱纹钢管护套所必需的耐火垫衬层。同时，在绝缘线芯之间的所有空隙应用无碱玻璃纤维尽量结实地加以填满，将残留空气减至最少程度。

5.5不锈钢皱纹钢管护套：

不锈钢的品种很多，其价格相差较大。根据本实用新型产品的技术要求，应选用焊接性能好、钢带延伸率大、体积电阻率比低碳钢带小、并且其价格在不锈钢中较低的品种。例如：型号为410、420、440不锈钢，这些都是具有铁磁性的不锈钢，不仅价格相对较低而且更适合用作耐火电缆的皱纹钢管护套。

5.6电缆的生产范围：

5.6.15芯及以下电力电缆，其额定工频交流电压

为600/1000V，铜导电线芯标称截面为4--

5.6.237芯及以下控制和信号电缆，其额定工频交流电压

为450/750V，铜导电线芯标称截面为2.5--

Claims

1.一种橡、塑绝缘陶瓷化耐火电缆，其特征在于：所述电缆的护套结构是由不锈钢皱纹钢管制成的。