CN203444838U - 一种煤矿用电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种煤矿用电缆，从内向外依次包括：动力线芯、内护层、监视层和外护层，还包括绕包层，所述绕包层设置于动力线芯与内护层之间，并重叠绕包在所述动力线芯上；通过在动力线芯和内护层之间设置绕包层，能够在电缆燃烧时隔离火焰的温度，保证电缆的安全。

Description

一种煤矿用电缆

技术领域

本实用新型涉及一种电缆，具体涉及一种低烟无卤阻燃的煤矿用电缆。

背景技术

随着煤矿以及地下工程建设的发展，在这些工程中，大多采用移动或固定敷设技术进行施工，煤矿用电缆必须满足MT/818-2009的基本要求。此外，由于煤矿电缆用于山地隧道、深井隧道和其它地下隧道作业，因此，还须满足耐磨、耐油、柔软、高抗撕，环境温度-40℃～+95℃的使用条件。为此，我国的煤矿用电缆大都采用含有卤素的高分子材料来制造电缆，无环保性和安全性。

目前，现有的煤矿用电缆包括：3根动力线芯、监视线和保护层，动力线芯挤包于内护层内，动力线芯由多根导体绞合的芯线和其上挤包的半导电带、绝缘层以及绝缘层外挤包的屏蔽层构成，在内护层和外护层之间设置有监视线芯和监视线芯外绕包的半导电带层，采用无卤型低烟阻燃EVM(乙烯-醋酸乙烯)橡胶加工绝缘层和内外护层。但是，绝缘层和内外护层的EVM橡胶不耐高温，当遇到明火燃烧时，不能隔离火焰的温度，无法满足现有的施工安全要求。

因此，亟需一种煤矿用电缆用以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供一种煤矿用电缆，用以解决现有的煤矿用电缆不耐高温、安全性差的问题。

本实用新型为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种煤矿用电缆，从内向外依次包括：动力线芯、内护层、监视层和外护层，还包括绕包层，所述绕包层设置于动力线芯与内护层之间，并重叠绕包在所述动力线芯上。

进一步的，绕包层与动力线芯之间填充有耐高温且阻燃的低烟无卤阻燃填充胶。

优选的，所述动力线芯采用多根，所述多根动力线芯之间形成的空隙中填充有半导电填充胶条，且多根动力线芯与半导电填充胶条相互绞合。

优选的，动力线芯的节径比为9-12。

优选的，所述监视层从内向外依次包括：第一半导电带、监视线芯和第二半导电带，第一半导电带包覆于内护层之外。

优选的，监视线芯采用3根，所述3根监视线芯均匀分布于第一半导电带和第二半导电带之间，第二半导电带绕包所述3根监视线芯，监视线芯的节径比为9-14。

动力线芯从内向外依次包括：线芯导体、内半导电屏蔽层、绝缘层、外半导电屏蔽层、半导电带和编织层，其中，线芯导体挤包内半导电屏蔽层，内半导电屏蔽层和绝缘层采用三层共挤方式挤包外半导电屏蔽层，半导电带包覆外半导电屏蔽层，编织层包覆半导电带。

优选的，所述编织层采用镀锡铜丝和纤维纱编织在一起后形成的编织结构，其中，编织层中镀锡铜丝的覆盖率大于或等于80％。

优选的，所述绕包层采用阻燃无卤玻纤带，所述动力线芯采用3根。

优选的，内护层的绝缘电阻大于或等于5MΩ·km。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型通过在动力线芯和内护层之间设置绕包层，能够在电缆燃烧时隔离火焰的温度，保证电缆的安全；通过在绕包层与动力线芯之间填充低烟无卤阻燃填充胶，提高电缆的耐高温性能和阻燃阻燃性能；通过在动力线芯之间形成的空隙中填充半导电填充胶条，避免电缆电树枝现象的产生并均匀电场；通过在监视层增设半导电带，增强电缆抗干扰能力；将动力线芯的成缆节径比设置为9-12，能够使电缆弯曲半径减小，可以适应频繁移动扭转，满足煤矿用电缆在山地隧道、露天煤矿、深井煤矿以及其他环境恶劣的地下隧道作业要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的煤矿用电缆结构的俯视图；

图2为本实用新型实施例提供的煤矿用电缆的结构示意图。

图例说明：

1、动力线芯         2、内护层             3、监视层

4、外护层           5、绕包层             6、低烟无卤阻燃填充胶

7、半导电填充胶条   11、线芯导体          12、内半导电屏蔽层

13、绝缘层          14、外半导电屏蔽层    15、半导电带

16、编织层          30、半导电带          31、监视线芯

32、半导电带

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

针对现有的煤矿用电缆不耐高温、安全性差的问题，本实用新型提供一种煤矿用电缆，能够在电缆燃烧时隔离火焰的温度，保证电缆的安全。

以下结合图1和图2，对本实用新型实施例提供的煤矿用电缆的结构做详细说明，该煤矿用电缆从内向外依次包括：动力线芯1、内护层2、监视层3和外护层4，还包括绕包层5，绕包层5设置于动力线芯1与内护层2之间，并重叠绕包动力线芯1。其中，动力线芯1采用多根，在本实用新型实施例中，以3根动力线芯1为例进行说明。3根动力线芯1相互绞合，并挤包内护层2，监视层3设置于内护层2和外护层4之间。

优选的，绕包层5可以采用阻燃无卤玻纤带。

进一步的，绕包层5与动力线芯1之间填充有低烟无卤阻燃填充胶6，用以提高煤矿用电缆的耐高温性能和阻燃性能。优选的，低烟无卤阻燃填充胶6可以采用乙丙橡胶与乙烯-醋酸乙烯的混合物。

煤矿用电缆在高电场强度的持续作用下，会在电缆绝缘层中的某一区域内形成树枝状微通道，树枝状微通道顺着电场方向贯穿整个绝缘层，这一现象即为水树枝现象。而水树枝往往是影响绝缘层寿命的主要因素。电缆在弯曲时，其绝缘层表面受到张力作用而伸长，若这时存在局部放电，则会由于表面弯曲应力产生亚微观裂纹，导致电树枝的引发，或表面受局部放电腐蚀引起新的开裂，引发新的树枝。

为了避免水树枝现象的产生，本实用新型实施例在3根动力线芯1形成的空隙中填充半导电填充胶条7，3根动力线芯1与半导电填充胶条7相互绞合，能够起到均匀电场的作用。

为了减小电缆的弯曲半径，以便适应频繁移动扭转的基本要求，满足煤矿用电缆在山地隧道、露天煤矿、深井煤矿以及其他环境恶劣的地下隧道作业要求，优选的，动力线芯1的节径比可以设定为9-12。

内护层2采用热固性低烟无卤阻燃型材料，优选的，采用乙丙橡胶与乙烯-醋酸乙烯的混合物。例如，磷氮膨胀型阻燃材料，利用三元乙丙橡胶或EVM橡胶的性能互补优势，其中EVM橡胶的VA(醋酸乙烯)含量大于50％，并添加有聚碳化二亚胺(抗水解剂)。内护层2的绝缘电阻大于或等于5MΩ·km。

外护层4也可以采用与内护层2相同的热固性低烟无卤阻燃型材料。外护层4挤出时使用带有水汽平衡的挤出设备，保证挤出的外护层4表面光滑圆整，具有致密性。

以下结合附图，对动力线芯1的结构做详细说明，如图1、2所示，动力线芯1由内向外依次包括：线芯导体11、内半导电屏蔽层12、绝缘层13、外半导电屏蔽层14、半导电带15和编织层16。其中，线芯导体11挤包内半导电屏蔽层12，内半导电屏蔽层12和绝缘层13采用三层共挤方式，挤包外半导电屏蔽层14，半导电带15包覆外半导电屏蔽层14，编织层16包覆半导电带15。

优选的，线芯导体11可以采用柔软的第5类铜导体。

优选的，绝缘层13可以采用三元乙丙橡胶。

编织层16可以采用编织金属或纤维相结合的结构，即镀锡铜丝和纤维纱编织在一起后形成的编织结构，形成金属屏蔽层。优选的，编织层中镀锡铜丝的覆盖率大于或等于80％。

不论编织层16(即金属屏蔽层)的加工工艺多么完善，电缆在施工中的弯曲变形、冷热作用等都会在编织层16与绝缘层13之间产生环状扁平气隙，会导致气隙放电，直至将绝缘层13击穿，因此，外半导电屏蔽层14不可缺少。本实用新型实施例通过在线芯导体11和绝缘层13之间增设内半导电屏蔽层12，可以进一步均匀电场。

以下结合附图，对监视层3的结构做详细说明，如图1、2所示，

监视层3由内向外依次包括：半导电带30、监视线芯31以及半导电带32，半导电带30包覆于内护层2之外。

其中，监视线芯31为3根，均匀分布于半导电带30和半导电带32之间，半导电带32绕包3根监视线芯31。优选的，监视线芯31可以采用镀锡软铜导体，其节径比可以为9-14。

由于现有的煤矿用电缆采用EVM橡胶加工绝缘层和内外护层，而EVM橡胶随着乙酸乙烯脂的含量增加，其体积电阻率降低，因此，绝缘层不能满足煤矿用中压电缆电性能的要求，抗干扰能力差。为了解决这一技术问题，本实用新型实施例在监视层3的监视线芯31内外分别设置半导电带30和32，能够有效防止干扰，提高电缆性能。

通过以上描述可以看出，本实用新型实施例的煤矿用电缆弯曲半径小、具有低烟无卤阻燃、耐磨、耐油、柔软、高抗撕，可以适应频繁移动扭转的基本要求，满足煤矿用电缆在山地隧道、露天煤矿、深井煤矿和其它环境恶劣的地下隧道作业要求。电缆材料易于购买，节约成本，提高了作业中电器使用的安全性和环保性，可代替现有XH-03A型的氯丁橡皮护套电缆。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种煤矿用电缆，从内向外依次包括：动力线芯、内护层、监视层和外护层，其特征在于，还包括绕包层，所述绕包层设置于动力线芯与内护层之间，并重叠绕包在所述动力线芯上。

2.如权利要求1所述的煤矿用电缆，其特征在于，绕包层与动力线芯之间填充有耐高温且阻燃的低烟无卤阻燃填充胶。

3.如权利要求1所述的煤矿用电缆，其特征在于，所述动力线芯采用多根，所述多根动力线芯之间形成的空隙中填充有半导电填充胶条，且多根动力线芯与半导电填充胶条相互绞合。

4.如权利要求1所述的煤矿用电缆，其特征在于，动力线芯的节径比为9-12。

5.如权利要求1所述的煤矿用电缆，其特征在于，所述监视层从内向外依次包括：第一半导电带、监视线芯和第二半导电带，第一半导电带包覆于内护层之外。

6.如权利要求5所述的煤矿用电缆，其特征在于，监视线芯采用3根，所述3根监视线芯均匀分布于第一半导电带和第二半导电带之间，第二半导电带绕包所述3根监视线芯，监视线芯的节径比为9-14。

7.如权利要求1所述的煤矿用电缆，其特征在于，动力线芯从内向外依次包括：线芯导体、内半导电屏蔽层、绝缘层、外半导电屏蔽层、半导电带和编织层，其中，线芯导体挤包内半导电屏蔽层，内半导电屏蔽层和绝缘层采用三层共挤方式挤包外半导电屏蔽层，半导电带包覆外半导电屏蔽层，编织层包覆半导电带。

8.如权利要求7所述的煤矿用电缆，其特征在于，所述编织层采用镀锡铜丝和纤维纱编织在一起后形成的编织结构，其中，编织层中镀锡铜丝的覆盖率大于或等于80％。

9.如权利要求1-8任一项所述的煤矿用电缆，其特征在于，所述绕包层采用阻燃无卤玻纤带，所述动力线芯采用3根。

10.如权利要求1-8任一项所述的煤矿用电缆，其特征在于，内护层的绝缘电阻大于或等于5MΩ·km。

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