CN204667906U - 矿物绝缘金属护套耐火电缆 - Google Patents

矿物绝缘金属护套耐火电缆 Download PDF

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张志清
张国宾
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本实用新型提供了一种矿物绝缘金属护套耐火电缆,其包括缆心、一矿物质隔氧层、一内阻燃层、一矿物质耐火膨胀层、一金属加强层、一外阻燃层和一外护套;缆心由若干根依次包覆铝金属护套、防腐塑料层的绝缘线芯组成;绝缘线芯的外层为矿物质绝缘层,矿物质绝缘层内设有金属导体;缆心的外层依次包覆矿物质隔氧层、内阻燃层、矿物质耐火膨胀层、金属加强层、外阻燃层和外护套。本实用新型的电缆不仅能达到BS6387规定的CWZ级别,还能符合BS8491标准规定的2h的耐火撞击试验,且生产速度快,实现整根连续的大长度生产,现场安装工艺简单,可应用于火灾条件下需要保持电路完整性能要求的配电、照明、控制和报警系统。

Description

矿物绝缘金属护套耐火电缆
技术领域
[0001] 本实用新型涉及,特别是涉及一种矿物绝缘金属护套耐火电缆。
背景技术
[0002] 普通塑料绝缘耐火电缆在耐火能力上无法达到950°C火焰下耐火3小时的要求, 且无防水、防撞击等功能,已很难满足市场的需求。矿物绝缘电缆主要材料采用无机矿物或 矿物化合物,该些材料一般都具有较高熔点,在火焰条件下也不易燃烧或者助燃,逐渐变为 近年来研宄的热点。
[0003] 柔性矿物绝缘电缆由于采用铜带纵包焊接工艺,焊缝处容易漏焊、易脱落,防水性 能差,弯曲、燃烧时焊缝容易开裂。
[0004] 目前市场中应用的能够满足BS6387标准C. W. Z级的有以氧化镁绝缘铜管护套的 BTT类别矿物绝缘电缆,由于它粉质绝缘材料和无法直接挤包的铜管护套,导致它的生产 只能沿袭一百多年前多次拉拨的成型工艺,其速度慢、长度短、接头多、制造环境恶劣(粉 尘)、现场安装工艺复杂。
[0005] 中国专利CN200420108757. 4公开了一种连续挤包矿物质绝缘金属护套耐火电 缆,该电缆虽然在结构上能通过BS6387的检测,但是由于该电缆结构设计上的单一性,只 有一层隔热层,无稳定的防撞击结构,耐火性能不是非常稳定,再加上铝金属护套厚度的限 定,导体直流电阻达不到标准的要求,无法满足作为接地线芯(PE线或PEN线)的需求;且 无法达到BS8491规定的2小时的耐火撞击试验,该试验是耐火和撞击是同时进行,2小时 后进行5分钟的水喷淋,保证电缆不击穿。 实用新型内容
[0006] 本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术的缺陷,提供一种矿物绝缘金 属护套耐火电缆。本实用新型的矿物绝缘金属护套耐火电缆不仅能达到BS6387规定的CW Z级别,还能符合BS8491标准规定的2小时的耐火撞击试验,可应用于火灾条件下需要保持 电路完整性能要求的配电、照明、控制和报警系统。
[0007] 本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题。
[0008] 本实用新型提供了一种矿物绝缘金属护套耐火电缆,其包括设在所述矿物绝缘金 属护套耐火电缆内部的缆心、一矿物质隔氧层、一内阻燃层、一矿物质耐火膨胀层、一金属 加强层、一外阻燃层和设在所述矿物绝缘金属护套耐火电缆外层的一外护套;
[0009] 所述缆心由若干根依次包覆铝金属护套、防腐塑料层的绝缘线芯组成;所述绝缘 线芯的外层为矿物质绝缘层,所述矿物质绝缘层内设有金属导体;所述缆心的外层依次包 覆所述矿物质隔氧层、所述内阻燃层、所述矿物质耐火膨胀层、所述金属加强层、所述外阻 燃层和所述外护套。
[0010] 其中,所述绝缘线芯的芯数为本领域内常规,较佳地为1-5芯。
[0011] 其中,所述导体的材质为本领域内常规,较佳地为铜。所述导体的截面积为本领域 内常规,较佳地为1. 5-630mm2。
[0012] 其中,所述矿物质绝缘层的材质为本领域常规,较佳地为耐火云母。
[0013] 其中,所述矿物质绝缘层的厚度为本领域内常规,较佳地为0. 4-1. 8mm。
[0014] 其中,所述铝金属护套因为生产工艺为连续挤包,所以为连续无缝连接,具有优异 的防水性能。所述铝金属护套在本实用新型限定的厚度范围内,既满足铝金属护套作为接 地线芯(PE线或PEN线)的要求,又满足铝金属护套的导体直流电阻应大于相应的铜接地 线芯的要求。
[0015] 其中,所述铝金属护套的厚度为本领域内常规,较佳地为1. 2-1. 8mm。
[0016] 其中,所述防腐塑料层的材质为本领域内常规,较佳地为聚乙烯或交联聚乙烯。
[0017] 其中,所述防腐塑料层的厚度为本领域内常规,较佳地为1. 0-1. 5mm。
[0018] 其中,所述矿物质隔氧层的材质为本领域内常规,较佳地为珍珠岩、氢氧化镁和石 墨的混合物。
[0019] 其中,所述矿物质隔氧层的厚度为本领域内常规,较佳地为1. 0-2. 0mm。
[0020] 其中,所述内阻燃层的材质较佳地为低烟无卤阻燃材料。所述内阻燃层能够保护 内侧的矿物质隔氧层。
[0021] 其中,所述内阻燃层的厚度为本领域内常规,较佳地为1. 2-1. 8mm。
[0022] 其中,所述矿物质耐火膨胀层的材质为本领域内常规,较佳地为水玻璃、珍珠岩、 氢氧化镁、氢氧化铝和石墨的混合物。
[0023] 其中,所述矿物质耐火膨胀层的厚度为本领域内常规,较佳地为2. 0-3. 0mm。
[0024] 其中,所述矿物质膨胀层和所述金属加强层组合,使得电缆具有防撞击性能。
[0025] 其中,所述金属加强层的厚度为本领域内常规,较佳地为1. 2-2. 0mm。
[0026] 其中,所述外阻燃层的材质较佳地为阻燃陶瓷硅橡胶。所述外阻燃层能够保护内 侧的矿物质耐火膨胀层,起到辅助作用,使得里面的材料在遇火时能够保持完整。
[0027] 其中,所述外阻燃层的厚度为本领域内常规,较佳地为1. 2-1. 8mm。
[0028] 其中,所述金属加强层的材质较佳地为金属丝。所述金属丝为本领域内常规,较佳 地为不锈钢丝或铜丝。所述金属丝的直径为本领域内常规,较佳地为0. 6-1. 0mm。在所述矿 物质耐火膨胀层外侧用金属丝编织而成金属加强层,以形成一个完整的保护层,并具有防 撞击功能。
[0029] 其中,所述外护套的材质为本领域内常规,较佳地为低烟无卤阻燃材料,更佳地为 聚烯烃材料。
[0030] 其中,所述外护套的厚度为本领域内常规,较佳地为1. 8-3. 8mm。
[0031] 本实用新型的积极进步效果在于:
[0032] 1、由于金属护套无缝,在弯曲或燃烧时无开裂现象;由于铝金属护套厚度的改进, 电缆不仅具有优异的防水、防潮性能,还能够作为电缆的接地线芯(PE线或PEN线)使用, 使得该金属护套的截面和导体直流电阻满足标准的要求,从而缩小了同规格电缆的直径大 小,并能提高用电过程中人的生命安全性,避免触电事故的发生。此外,金属管还提高了电 缆对外防卫的作用,达到防水、防鼠蚁、防散杂电流,以及抗压抗干扰的作用。
[0033] 由于铝金属护套的导体直流电阻完全满足接地线芯需要,可以代替一根铜线芯, 故本实用新型的四芯结构可以代替现有技术的五芯电缆使用,减少了一根绝缘线芯,降低 了电缆制造成本,节约了原材料,提高了生产效率。
[0034] 2、本实用新型的矿物质隔氧层具有热转换功能,氢氧化镁遇热会分解出氧化镁和 水,即电缆着火前热阻小(厚度薄),以利散热,使其具有防火性。
[0035] 3、矿物质耐火膨胀层和金属丝组成了加强层,使得该层具有优异的防撞击性能。 该层遇热后会结成硬壳,生成多空隙、高发泡的热阻材料,进而增强内置的铝金属护套的抗 高温能力,可完全满足BS6387标准的C.W.Z级别,并且能够通过BS8491标准规定的2小时 的耐火加撞击试验,该试验是耐火和撞击是同时进行,两小时后进行5分钟的水喷淋,保证 电缆不击穿。同时,矿物质耐火膨胀层中还加入了水玻璃和氢氧化铝,增加了该层整体的粘 性和牢度。
[0036] 4、本实用新型的矿物绝缘金属护套耐火电缆可应用于火灾条件下需要保持电路 完整性能要求的配电、照明、控制和报警系统,且现场安装方便,可靠。
附图说明
[0037] 图1为实施例1的矿物绝缘金属护套耐火电缆的截面结构示意图;其中,1为导 体,2为矿物质绝缘层,3为铝金属护套,4为防腐塑料层,5为矿物质隔氧层,6为内阻燃层, 7为矿物质耐火膨胀层,8为金属加强层,9为外阻燃层,10为外护套。
具体实施方式
[0038] 下面举个较佳实施例,并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
[0039] 实施例1
[0040] 本实施例的矿物绝缘金属护套耐火电缆,图1为其截面结构示意图。其包括设在 矿物绝缘金属护套耐火电缆内部的缆心、一矿物质隔氧层5、一内阻燃层6、一矿物质耐火 膨胀层7、一金属加强层8、一外阻燃层9和设在矿物绝缘金属护套耐火电缆外层的一外护 套10 ;
[0041] 缆心由四根依次包覆铝金属护套3、防腐塑料层4的绝缘线芯组成;绝缘线芯的外 层为矿物质绝缘层2,矿物质绝缘层内设有金属导体1 ;缆心的外层依次包覆矿物质隔氧层 5、内阻燃层6、矿物质耐火膨胀层7、金属加强层8、外阻燃层9和外护套10。
[0042] 其中,金属导体1的材质为铜,截面积为1. 5mm2;矿物质绝缘层2的厚度为0. 4mm, 材质为耐火云母;金属护套3的厚度为1. 2mm,材质为错金属;防腐塑料层4的厚度为 1. 0mm,材质为交联聚乙稀;矿物质隔氧层5的厚度为1. 0mm,材质为珍珠岩、氢氧化镁和石 墨的混合物;内阻燃层6的厚度为1. 2mm,材质为低烟无卤阻燃材料;矿物质耐火膨胀层8 的厚度为2. 0_,材质为水玻璃、珍珠岩、氢氧化镁、氢氧化铝和石墨中的混合物;金属加强 层的厚度为1. 2mm,材质为不锈钢丝,不锈钢丝直径为0. 6mm;外阻燃层9的厚度为1. 2mm, 材质为阻燃陶瓷硅橡胶包带;外护套10的厚度为1. 8mm,材质为低烟无卤阻燃的聚烯烃材 料。
[0043] 本实施例金属护套可兼做该耐火电缆的PE线或者PEN线,从而防止用电过程中的 触电事故的发生。
[0044] 本实施例的耐火电缆在遇到火灾的时候,该矿物质隔氧层具有热转换功能,氢氧 化镁遇热会分解出氧化镁和水,即电缆着火前热阻小(厚度薄),以利散热;该矿物质耐火 膨胀层在挤出的同时采用了金属丝进行编织,矿物质耐火膨胀层和金属丝组成了加强层, 使得该层具有优异的防撞击性能,该层遇热后会结成硬壳,生成多空隙、高发泡的热阻材 料,进而增强内置的铝金属护套的抗高温能力,可完全满足BS6387标准的C.W.Z级别,并且 能够通过BS8491标准规定的2小时的耐火加撞击试验,该试验是耐火和撞击是同时进行, 两小时后进行5分钟的水喷淋,保证电缆不击穿。同时,矿物质耐火膨胀层中还加入了水玻 璃和氢氧化铝,增加了该层整体的粘性和牢度。
[0045] 实施例2
[0046] 本实施例的矿物绝缘金属护套耐火电缆,其包括设在矿物绝缘金属护套耐火电缆 内部的缆心、一矿物质隔氧层5、一内阻燃层6、一矿物质耐火膨胀层7、一金属加强层8、一 外阻燃层9和设在矿物绝缘金属护套耐火电缆外层的一外护套10 ;
[0047] 缆心由一根依次包覆铝金属护套3、防腐塑料层4的绝缘线芯组成;绝缘线芯的外 层为矿物质绝缘层2,矿物质绝缘层内设有金属导体1 ;缆心的外层依次包覆矿物质隔氧层 5、内阻燃层6、矿物质耐火膨胀层7、金属加强层8、外阻燃层9和外护套10。
[0048] 其中,金属导体1的材质为铜,截面积为630mm2;矿物质绝缘层2的厚度为1. 8mm, 材质为耐火云母;金属护套3的厚度为1. 8mm,材质为错金属;防腐塑料层4的厚度为 1. 5_,材质为聚乙稀;矿物质隔氧层5的厚度为2. 0_,材质为珍珠岩、氢氧化镁和石墨的 混合物;内阻燃层6的厚度为1. 8mm,材质为低烟无卤阻燃材料;矿物质耐火膨胀层8的厚 度为3. 0_,材质为水玻璃、珍珠岩、氢氧化镁、氢氧化铝和石墨中的混合物;金属加强层的 厚度为2. 0mm,材质为铜丝,铜丝直径为1. 0mm;外阻燃层9的厚度为1. 8mm,材质为阻燃陶 瓷硅橡胶包带;外护套10的厚度为3. 8mm,材质为低烟无卤阻燃的聚烯烃材料。
[0049] 本实施制备的电缆与实施例1制备的电缆能达到相同的技术效果。
[0050] 实施例3
[0051] 本实施例的矿物绝缘金属护套耐火电缆,其包括设在矿物绝缘金属护套耐火电缆 内部的缆心、一矿物质隔氧层5、一内阻燃层6、一矿物质耐火膨胀层7、一金属加强层8、一 外阻燃层9和设在矿物绝缘金属护套耐火电缆外层的一外护套10 ;
[0052] 缆心由五根依次包覆铝金属护套3、防腐塑料层4的绝缘线芯组成;绝缘线芯的外 层为矿物质绝缘层2,矿物质绝缘层内设有金属导体1 ;缆心的外层依次包覆矿物质隔氧层 5、内阻燃层6、矿物质耐火膨胀层7、金属加强层8、外阻燃层9和外护套10。
[0053] 其中,金属导体1的材质为铜,截面积为300mm2;矿物质绝缘层2的厚度为1. 0mm, 材质为耐火云母;金属护套3的厚度为1. 5mm,材质为错金属;防腐塑料层4的厚度为 1. 2mm,材质为交联聚乙稀;矿物质隔氧层5的厚度为1. 5mm,材质为珍珠岩、氢氧化镁和石 墨的混合物;内阻燃层6的厚度为1. 5mm,材质为低烟无卤阻燃材料;矿物质耐火膨胀层8 的厚度为2. 5_,材质为水玻璃、珍珠岩、氢氧化镁、氢氧化铝和石墨中的混合物;金属加强 层的厚度为1. 6mm,材质为不锈钢丝,不锈钢丝直径为0. 8mm;外阻燃层9的厚度为1. 6mm, 材质为阻燃陶瓷硅橡胶包带;外护套10的厚度为2. 5mm,材质为低烟无卤阻燃的聚烯烃材 料。
[0054] 本实施制备的电缆与实施例1制备的电缆能达到相同的技术效果。
[0055] 对比例1
[0056] 按照中国专利CN200420108757. 4公开的具体实施方式制备得到4芯的连续挤包 矿物质绝缘金属护套耐火电缆。
[0057] 效果实施例1
[0058] 将实施例1、对比例1分别制备的4芯电缆进行性能指标的比较,其结果如表1所 7Js〇
[0059] 表 1
[0060]
Figure CN204667906UD00071
[0061]
Figure CN204667906UD00081

Claims (10)

1. 一种矿物绝缘金属护套耐火电缆,其特征在于,其包括设在所述矿物绝缘金属护套 耐火电缆内部的缆心、一矿物质隔氧层、一内阻燃层、一矿物质耐火膨胀层、一金属加强层、 一外阻燃层和设在所述矿物绝缘金属护套耐火电缆外层的一外护套; 所述缆心由若干根依次包覆铝金属护套、防腐塑料层的绝缘线芯组成;所述绝缘线芯 的外层为矿物质绝缘层,所述矿物质绝缘层内设有金属导体;所述缆心的外层依次包覆所 述矿物质隔氧层、所述内阻燃层、所述矿物质耐火膨胀层、所述金属加强层、所述外阻燃层 和所述外护套。
2. 如权利要求1所述的矿物绝缘金属护套耐火电缆,其特征在于,所述绝缘线芯的芯 数为1-5芯; 和/或,所述导体的截面积为I. 5-630mm2; 和/或,所述矿物质绝缘层的厚度为0. 4-1. 8mm。
3. 如权利要求1所述的矿物绝缘金属护套耐火电缆,其特征在于,所述铝金属护套的 厚度为I. 2-1. 8mm; 和/或,所述防腐塑料层的厚度为I. 0-1. 5mm。
4. 如权利要求1所述的矿物绝缘金属护套耐火电缆,其特征在于,所述矿物质隔氧层 的厚度为I. 0-2.Omm; 和/或,所述内阻燃层的厚度为I. 2-1. 8mm; 和/或,所述矿物质耐火膨胀层的厚度为2. 0-3. 0mm。
5. 如权利要求1所述的矿物绝缘金属护套耐火电缆,其特征在于,所述金属加强层的 厚度为I. 2-2.Omm; 和/或,所述外阻燃层的厚度为I. 2-1. 8mm; 和/或,所述外护套的厚度为I. 8-3. 8mm。
6. 如权利要求1所述的矿物绝缘金属护套耐火电缆,其特征在于,所述导体的材质为 铜; 和/或,所述矿物质绝缘层的材质为耐火云母; 和/或,所述防腐塑料层的材质为聚乙烯或交联聚乙烯。
7. 如权利要求1所述的矿物绝缘金属护套耐火电缆,其特征在于,所述矿物质隔氧层 的材质为珍珠岩、氢氧化镁和石墨的混合物; 和/或,所述内阻燃层的材质为低烟无卤阻燃材料。
8. 如权利要求1所述的矿物绝缘金属护套耐火电缆,其特征在于,所述外阻燃层的材 质为阻燃陶瓷硅橡胶。
9. 如权利要求1所述的矿物绝缘金属护套耐火电缆,其特征在于,所述金属加强层的 材质为金属丝; 和/或,所述外护套的材质为低烟无卤阻燃材料。
10. 如权利要求9所述的矿物绝缘金属护套耐火电缆,其特征在于,所述金属丝为不锈 钢丝或铜丝; 和/或,所述金属丝的直径为0. 6-1.Omm; 和/或,所述外护套的材质为聚烯烃材料。
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