CN204216533U - 耐火防水母线槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种耐火防水母线槽，其包括：线芯和设置在线芯表面上的金属壳体，该线芯包括：相互间隔布置的多个导体；设置在每一个导体表面上的绝缘保护层；设置在每一个绝缘保护层表面上的矿物质耐火层；以及设置在矿物质耐火层表面上的陶瓷化硅橡胶防水防潮层。本实用新型的母线槽同时具有矿物质耐火层和陶瓷化硅橡胶防水防潮层，矿物质耐火层使母线槽具有良好的散热性能和耐火性能，而防水防潮层则在正常的温度下起到很好的防潮防水作用。因此，本实用新型的母线槽散热性强，具有良好耐火性能和防水性能，安全可靠。

Description

耐火防水母线槽

技术领域

本实用新型涉及一种电力输送干线；更具体地讲，本实用新型涉及一种具有良好耐火性能和防水性能的耐火防水母线槽。

背景技术

随着城市的飞速发展，高层建筑越来越多，建筑物用电负荷随之急剧增加，原有的电线电缆因为其容量小、分支不方便、不便于集束管理等原因，已经逐步被容量大、分支和集束管理方便的母线槽取代。母线槽广泛应用于消防救火设备的电力输送干线及消防应急设备干线等重点项目，例如用于商业广场、地铁、机场、写字楼、文娱场所、公共设施等重要工程中。因此，母线槽产品的安全稳定性能至关重要，我国对母线槽产品安全性能的要求也越来越高，要求确保建筑物消防的电力输送主干线在救火时间内持续供电。

目前市场上满足耐火需要的耐火母线槽有以下四种：普通耐火母线槽、浇注式耐火母线槽、矿物质耐火母线槽和采用陶瓷化硅橡胶的密集型母线槽。其中，普通耐火母线槽是在空气型母线槽或者密集型母线槽外包覆高硅酸棉实现耐火性能的，此类耐火母线槽的散热性较差，需要使用横截面积较大的导体，因此存在体积大、价格高、铜资源浪费大的问题。浇注式耐火母线槽采用浇注式母线外包防火棉或防火板，同样存在散热性能差的问题。

矿物质耐火母线槽是采用矿物质氧化镁和云母材料结合而实现耐火目的。例如，中国专利CN201020230932.2公开了一种耐火母线槽，包括壳体；在壳体内平行且间隔布置的多个导体，且多个导体与壳体间隔布置；以及在导体的每一个的外部包覆的绝缘层；该耐火母线槽还包括填充在多个导体之间以及填充在导体与壳体之间的耐火填充物，从而在多个导体之间以及在导体与壳体之间实现绝缘和耐火。这种耐火母线槽散热性强、具有良好耐火性能，但是存在防潮性能差的缺陷，在地下室因受潮可能会造成短路，也不是最理想的消防设备电力输送干线。

采用陶瓷化硅橡胶的密集型母线槽同样存在需要改进之处。例如，中国专利201320118853.6公开了一种密集型绝缘母线槽，包括母排防护壳和设置于该母排防护壳内的若干母排，母排包括母排导体和包覆该母排导体的绝缘层，若干母排并排平行紧邻设置，该等并排平行紧邻设置的母排外包覆有陶瓷化硅橡胶保温层。陶瓷化硅橡胶保温层具有保温功能，并且具有阻燃耐火特性，在发生火灾时，能够起到阻燃耐火作用，阻燃耐火性能优异，即使超过耐火极限燃烧仍能烧蚀形成坚硬的保护壳，保护壳能够防止火焰进一步向母排延伸，从而保护位于陶瓷化硅橡胶保温层内的母排不受损坏，确保母排的正常使用功能，提高了产品的安全性。

但是该技术方案存在以下问题：1)陶瓷化硅橡胶保温层太薄，耐火时间较短，不能满足消防3小时耐火时间需要，如果要满足耐火时间，则需要增加保温层厚度，而这会导致散热能力较差，造成载流能力下降，铜资源浪费较大；2)密集型绝缘母线槽为单层结构，载流能力差；3)母排防护壳内无PE导体，如果出现单相对地短路，外壳电压会危及到人身安全。

因此，提供一种散热性强，具有良好耐火性能和防水性能，安全可靠的耐火防水母线槽成了业界需要解决的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种散热性强，具有良好耐火性能和防水性能，安全可靠的耐火防水母线槽。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种耐火防水母线槽，其包括线芯和设置在线芯表面上的金属壳体，该线芯包括：相互间隔布置的多个导体；设置在每一个导体表面上的绝缘保护层；设置在每一个绝缘保护层表面上的矿物质耐火层；以及设置在矿物质耐火层表面上的陶瓷化硅橡胶防水防潮层。

本实用新型中，多个导体包括多个相导体和一个中性导体。相导体是在母线槽正常运行时带电并有助于输电或配电的导体；中性导体是与电力系统中性点连接并能起传输电能作用的导体。

陶瓷化硅橡胶是在高温热硫化硅橡胶生胶中，加入白炭黑、硅油、结构化控制剂及其他助剂，经过真空捏炼机混炼，在开炼机上加入硫化剂制成的。其在常温下具有优异的防潮性和抗吸水性，具备硅橡胶的特质；而在火焰的烧蚀下，燃烧2-4分钟后即开始烧结成坚硬的陶瓷状壳体，该壳体具有优良的绝缘性、隔热性、隔火耐火性，同时也可以承受冲击和震动，以及防止水的渗入。

陶瓷化硅橡胶的主链含Si-O键，主链的断裂和侧基的氧化是硅橡胶在高温有氧气氛中的主要反应，其中主链断裂生成环状硅氧烷，使硅橡胶软化；而侧基氧化生成活性自由基，自由基间反应，导致硅橡胶发生交联和硬化。在300℃以上时，硅橡胶侧链上的硅碳键也会裂解，分子间通过硅碳键形成交联；在更高温度下燃烧生成二氧化硅，表面会形成由碳、硅和氧元素组成的阻隔层。硅橡胶的陶瓷化过程就是将硅橡胶燃烧产物不断的固化、捆绑的过程，使分散的、疏松的、不连续的无机小颗粒紧紧的结合在一起。由于其形成机制和最终的产物都如同陶瓷，故形象称之为陶瓷化硅橡胶。

在现有技术的矿物质耐火母线槽中，通过矿物质耐火填充物在多个导体之间以及在导体与壳体之间实现绝缘和耐火，但矿物质耐火填充物存在防潮性能差的缺陷，在潮湿环境下使用时可能会造成母线槽短路。

与这种现有母线槽不同，本实用新型的耐火防水母线槽在矿物质绝缘层的表面上设置有陶瓷化硅橡胶防水防潮层，其不仅可以在正常情况下为母线槽提供良好的防水防潮性能，而且在火灾发生时形成坚硬的陶瓷防护层，从而进一步提高母线槽的耐火防火效果。

在现有技术的采用陶瓷化硅橡胶的密集型母线槽中，陶瓷化硅橡胶保温层是直接包覆在母排外的，其厚度薄，耐火时间较短，不能满足消防3小时耐火时间需要，如果要满足耐火时间，则需要增加陶瓷化硅橡胶保温层的厚度，而这会导致母线槽的散热能力较差，造成载流能力下降，铜资源浪费较大。

与这种现有母线槽不同，本实用新型的耐火防水母线槽在绝缘保护层和陶瓷化硅橡胶防水防潮层之间设置有矿物质耐火层，由于矿物质耐火层具有良好的散热性能和耐火性能，因此本实用新型的耐火防水母线槽在陶瓷化硅橡胶防水防潮层较薄的条件下就可以获得很长的耐火时间，耐火性能极佳。

可见，由于同时设置有矿物质耐火层和陶瓷化硅橡胶防水防潮层，因此，本实用新型的耐火防水母线槽散热性强，具有良好耐火性能和防水性能，安全可靠。

根据本实用新型的一具体实施方式，陶瓷化硅橡胶防水防潮层包括设置在每一个矿物质耐火层表面上的第一陶瓷化硅橡胶防水防潮子层，以及设置在第一陶瓷化硅橡胶防水防潮子层表面上的第二陶瓷化硅橡胶防水防潮子层。通过设置这种复合结构的陶瓷化硅橡胶防水防潮层，可以进一步提升母线槽的耐火防水性能。

根据本实用新型的另一具体实施方式，陶瓷化硅橡胶防水防潮层是采用缠绕陶瓷化硅橡胶复合带的方式形成的。

陶瓷化硅橡胶可以使用常规的橡胶加工设备进行生产，在常温下具有很好的柔软性和弹性，具有良好的加工性。本实用新型中采用缠绕陶瓷化硅橡胶复合带的方式而得到陶瓷化硅橡胶防水防潮层，工艺简单，显著降低母线槽的制备成本。

根据本实用新型的另一具体实施方式，绝缘保护层是陶瓷化硅橡胶绝缘保护层。

现有技术的母线槽中导体表面的绝缘保护层所用材质为聚酯薄膜、聚乙烯或环氧树脂，其缺点是耐火温度低，聚酯薄膜、聚乙烯的最高耐火温度仅为130℃，环氧树脂的耐火温度仅为155℃。本实用新型的耐火防水母线槽中，绝缘保护层是陶瓷化硅橡胶绝缘保护层，其最高耐火温度可以达到国家消防标准(750℃～950℃)。

根据本实用新型的另一具体实施方式，陶瓷化硅橡胶绝缘保护层是采用缠绕陶瓷化硅橡胶复合带的方式形成的。

根据本实用新型的另一具体实施方式，金属壳体的外侧设置有多个散热鳍片，以使母线槽具有更好的散热性能。

根据本实用新型的另一具体实施方式，多个单排耐火防水母线槽的金属外壳相互连接以形成多排耐火防水母线槽，以灵活地满足实际应用的需求。

根据本实用新型的另一具体实施方式，矿物质耐火层是厚度为0.2-2.0mm的合成云母带或者氧化镁带，或者厚度为0.3-5.0mm的氧化镁填充物。

根据本实用新型的另一具体实施方式，耐火防水母线槽还包括设置在金属壳体和陶瓷化硅橡胶防水防潮层之间的保护导体，其将主接地端与接地极连接，以提高母线槽的安全性。当然，也可以直接使用金属壳体作为保护导体。

根据本实用新型的另一具体实施方式，金属壳体的外表面具有防火涂层，以进一步提高母线槽的耐火性能。

本实用新型的耐火防水母线槽同时具有良好的耐火性能和防水性能，不怕潮湿，可长期满载运行，具有优于其他耐火母线槽或耐火电缆的优势。特别是在采用矿物质耐火层和陶瓷化硅橡胶防水防潮层的母线槽中，由于陶瓷化硅橡胶在高温火焰的烧蚀下形成坚硬的陶瓷防护层，且低烟、无卤，使母线槽的强度变得更高，不变形，氧化镁带烧成粉状时不会散开，同时矿物质耐火层使母线槽具有散热好、载流大、强度高等特点，因此其能在750-950℃火焰条件下持续供电180分钟以上，最大电流达到6300A，确保了消防设备的电力输送主干线在火焰条件下能保持供电，为火灾情况下确保人员的疏散和救火赢得了宝贵的时间。

下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

附图说明

图1是本实用新型实施例1的单排四线母线槽的结构示意图；

图2是本实用新型实施例2的双排四线母线槽的结构示意图；

图3是本实用新型实施例3的单排五线母线槽的结构示意图；

图4是本实用新型实施例4的双排五线母线槽的结构示意图；

图5是本实用新型实施例5的单排四线母线槽的结构示意图；

图6是本实用新型实施例6的双排四线母线槽的结构示意图；

图7是本实用新型实施例7的单排五线母线槽的结构示意图；

图8是本实用新型实施例8的双排五线母线槽的结构示意图；

图9是本实用新型实施例9的三排四线母线槽的结构示意图；

图10是本实用新型实施例10的三排四线母线槽的结构示意图；

图11是本实用新型实施例11的三排五线母线槽的结构示意图；

图12是本实用新型实施例12的三排五线母线槽的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

图1所示为单排四线母线槽的结构示意图。如图1所示，本实施例的耐火母线槽包括线芯和设置在线芯表面上的金属壳体6。线芯包括4片导体1，4片导体1分别是3片相导体L1、L2、L3和1片中性导体N，各片导体1之间间隔布置；在每一片导体1表面上均设置有绝缘保护层2，在每一个绝缘保护层2表面上均设置有矿物质耐火层3，相邻矿物质耐火层3之间直接接触，在矿物质耐火层3表面上设置有陶瓷化硅橡胶防水防潮层4。本实施例中，导体1、绝缘保护层2和矿物质耐火层3的数量是相等的。

绝缘保护层2优选采用陶瓷化硅橡胶绝缘保护层，陶瓷化硅橡胶绝缘保护层是通过在导体1表面缠绕陶瓷化硅橡胶复合带的方式形成的。当然，本实施例中也可以采用其他合适材质的绝缘保护层。

矿物质耐火层3是合成云母耐火层或者氧化镁合成物耐火层，通过在绝缘保护层外包覆厚度为2mm的氧化镁带或合成云母带实现，或者通过填充厚度为3mm的氧化镁填充物实现。

陶瓷化硅橡胶防水防潮层4是通过在矿物质耐火层3表面缠绕陶瓷化硅橡胶复合带的方式形成的。

金属壳体6的截面形状为矩形，根据需要其也可以采用其他形状。金属壳体6包括位于母线槽上下两端的盖板61和位于两侧的侧板62，相邻的盖板61和侧板62通过例如螺栓的连接件63彼此连接，以承载线芯。盖板61和侧板62采用钢板或者铝型材制成，当然也可以根据需要采用其他的金属材料。

金属壳体6的外表面还具有防火涂层(图中未示出)，以进一步提高母线槽的耐火性能。

实施例2

图2示出了根据实施例2的双排四线母线槽的结构示意图。如图2所示，本实施例的双排四线母线槽是通过将两个实施例1的单排四线母线槽结合为一体而得到的，两个单排四线母线槽共用一个中间隔板64，中间隔板64分别与两个单排四线母线槽的侧板螺栓连接。

实施例3

图3示出了根据实施例3的单排五线母线槽的结构示意图。如图3所示，与实施例1的单排四线母线槽不同的是，本实施例的单排五线母线槽还包括设置在侧板62和陶瓷化硅橡胶防水防潮层4之间的PE导体(保护导体)5。

实施例4

图4示出了根据实施例4的双排五线母线槽的结构示意图。如图4所示，本实施例的双排五线母线槽是通过将两个实施例3的单排五线母线槽结合为一体而得到的，两个单排五线母线槽共用一个中间隔板64，中间隔板64分别与两个单排五线母线槽的侧板螺栓连接。

实施例5

图5示出了根据实施例5的单排四线母线槽的结构示意图。如图5所示，其与实施例1的单排四线母线槽的不同之处在于侧板的外壁上设置有多个散热鳍片65。

实施例6

图6示出了根据实施例6的双排四线母线槽的结构示意图。如图6所示，其与实施例2的双排四线母线槽的不同之处在于侧板的外壁上设置有多个散热鳍片65。

实施例7

图7示出了根据实施例7的单排五线母线槽的结构示意图。如图7所示，其与实施例3的单排五线母线槽的不同之处在于侧板的外壁上设置有多个散热鳍片65。

实施例8

图8示出了根据实施例8的双排五线母线槽的结构示意图。如图8所示，其与实施例4的双排五线母线槽的不同之处在于侧板的外壁上设置有多个散热鳍片65。

实施例9

图9示出了根据实施例9的三排四线母线槽的结构示意图。如图9所示，本实施例的三排四线母线槽是通过将三个实施例1的单排四线母线槽结合为一体而得到的，相邻两个单排四线母线槽共用一个中间隔板64，中间隔板64分别与相邻两个单排四线母线槽的侧板螺栓连接。

实施例10

图10示出了根据实施例10的三排四线母线槽的结构示意图。如图10所示，其与实施例9的三排四线母线槽的不同之处在于侧板的外壁上设置有多个散热鳍片65。

实施例11

图11示出了根据实施例11的三排五线母线槽的结构示意图。如图11所示，本实施例的三排五线母线槽是通过将三个实施例3的单排五线母线槽结合为一体而得到的，相邻两个单排五线母线槽共用一个中间隔板64，中间隔板64分别与相邻两个单排五线母线槽的侧板螺栓连接。

实施例12

图12示出了根据实施例12的三排五线母线槽的结构示意图。如图12所示，其与实施例11的三排五线母线槽的不同之处在于侧板的外壁上设置有多个散热鳍片65。

实施例13

本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中矿物质耐火层3直接接触排列为一整体，陶瓷化硅橡胶防水防潮层4设置在整体排列的矿物质耐火层3的表面上；本实施例中，陶瓷化硅橡胶防水防潮层4包括设置在每一个矿物质耐火层3表面上的第一陶瓷化硅橡胶防水防潮子层，以及设置在第一陶瓷化硅橡胶防水防潮子层表面上的第二陶瓷化硅橡胶防水防潮子层。本实施例中，第一陶瓷化硅橡胶防水防潮子层和第二陶瓷化硅橡胶防水防潮子层是通过缠绕陶瓷化硅橡胶复合带的方式得到的。

虽然本实用新型以较佳实施例揭露如上，但并非用以限定本实用新型实施的范围。本领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的发明范围内，依照本实用新型所作的同等改进，应为本实用新型的发明范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种耐火防水母线槽，其包括线芯和设置在所述线芯表面上的金属壳体，所述线芯包括：

相互间隔布置的多个导体；

设置在每一个所述导体表面上的绝缘保护层；

设置在每一个所述绝缘保护层表面上的矿物质耐火层；

其特征在于，所述线芯还包括设置在所述矿物质耐火层表面上的陶瓷化硅橡胶防水防潮层。

2.如权利要求1所述的耐火防水母线槽，其特征在于，所述陶瓷化硅橡胶防水防潮层包括设置在每一个所述矿物质耐火层表面上的第一陶瓷化硅橡胶防水防潮子层，以及设置在所述第一陶瓷化硅橡胶防水防潮子层表面上的第二陶瓷化硅橡胶防水防潮子层。

3.如权利要求1所述的耐火防水母线槽，其特征在于，所述陶瓷化硅橡胶防水防潮层是采用缠绕陶瓷化硅橡胶复合带的方式形成的。

4.如权利要求1所述的耐火防水母线槽，其特征在于，所述绝缘保护层是陶瓷化硅橡胶绝缘保护层。

5.如权利要求4所述的耐火防水母线槽，其特征在于，所述陶瓷化硅橡胶绝缘保护层是采用缠绕陶瓷化硅橡胶复合带的方式形成的。

6.如权利要求1所述的耐火防水母线槽，其特征在于，所述金属壳体的外侧设置有多个散热鳍片。

7.如权利要求1所述的耐火防水母线槽，其特征在于，多个单排耐火防水母线槽的金属外壳相互连接以形成多排耐火防水母线槽。

8.如权利要求1所述的耐火防水母线槽，其特征在于，所述矿物质耐火层是厚度为0.2-2.0mm的合成云母带或者氧化镁带，或者厚度为0.3-5.0mm的氧化镁填充物。

9.如权利要求1所述的耐火防水母线槽，其特征在于，所述耐火防水母线槽还包括设置在所述金属壳体和所述陶瓷化硅橡胶防水防潮层之间的保护导体。

10.如权利要求1所述的耐火防水母线槽，其特征在于，所述金属壳体的外表面具有防火涂层。