CN204667939U - 一种矿物绝缘金属护套耐火电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种矿物绝缘金属护套耐火电缆。该耐火电缆包括设在耐火电缆内部的若干根绝缘线芯，一铝金属护套，一防腐塑料层，一矿物质隔氧层，一第一阻燃层，一矿物质耐火膨胀层，一金属加强层，一第二阻燃层和设在耐火电缆外层的一低烟无卤阻燃外护套；其中，绝缘线芯为外层包覆有一矿物质绝缘层的金属导体；铝金属护套包覆于若干根绝缘线芯的外部，铝金属护套的外层依次包覆防腐塑料层、矿物质隔氧层、第一阻燃层、矿物质耐火膨胀层、金属加强层、第二阻燃层和低烟无卤阻燃外护套。本实用新型的电缆生产速度快、电缆长度长、具有优异的防水和耐火阻燃防撞击性能，符合BS6387规定的C.W.Z级别及BS8491规定的相应标准。
Description
技术领域
本实用新型涉及电缆，特别是涉及一种矿物绝缘金属护套耐火电缆。
背景技术
普通的耐火电缆一般绝缘使用的都是有机高分子材料，因此在火焰条件下极易碳化而失去绝缘作用，其在耐火能力上无法达到950℃火焰下耐火3小时的要求，并且无防水、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，这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，成为了近些年来研究的热点。
目前市场中应用的能够满足BS6387标准C.W.Z级耐火性能试验的只有以氧化镁绝缘铜管护套的BTT类刚性矿物绝缘电缆，但是该类矿物绝缘电缆由于氧化镁绝缘材料呈粉质以及铜管护套无法直接挤包，导致其生产只能沿袭一百多年前的多次拉拨成型工艺，该工艺生产速度慢、工程长度短、接头多、制造环境恶劣(粉尘)、现场安装工艺复杂。柔性矿物绝缘电缆虽然能较好地克服上述缺陷，但是由于其通常采用铜带纵包焊接工艺，焊缝处易漏焊、易脱落，防水性能差，弯曲、燃烧时焊缝容易开裂，存在使用安全隐患。而铝金属由于能连续挤包，成为目前柔性矿物绝缘电缆理想的金属护套材质。中国专利CN2745194A公开了一种连续挤包矿物质绝缘金属护套耐火电缆，其采用金属铝作为护套，该电缆虽然在结构上也能通过BS6387的检测，但是由于该电缆结构设计上的单一性，无稳定的防撞击结构，耐火性能不是非常稳定，而且铝金属套因工艺限制只能连续挤出较薄的厚度，导致导体直流电阻达不到标准的要求，不能作为接地线芯(PE线或PEN线)使用，且无法达到BS8491规定的2小时的耐火撞击试验，即无法满足耐火和撞击同时进行两小时后再水喷淋5分钟电缆仍不击穿。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有的BTT类刚性矿物绝缘耐火电缆生产速度慢、工程长度短、接头多、制造环境恶劣、现场安装工艺复杂的缺陷以及现有的柔性矿物绝缘电缆耐火性能不稳定、无法满足BS8491标准规定的2小时的耐火撞击试验的缺陷，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为统包型连续挤包矿物绝缘金属护套耐火电缆，该耐火电缆既能达到BS6387规定的C.W.Z级别，还能符合BS8491标准规定的2小时的耐火撞击试验，即耐火和撞击同时进行两小时后再水喷淋5分钟电缆仍不击穿，且生产速度快，可以大长度且整根连续生产，由于连续无缝技术的金属管存在，使得该耐火电缆具有优异的防水性能。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
一种矿物绝缘金属护套耐火电缆，包括设在所述矿物绝缘金属护套耐火电缆内部的若干根绝缘线芯，一铝金属护套，一防腐塑料层，一矿物质隔氧层，一第一阻燃层，一矿物质耐火膨胀层，一金属加强层，一第二阻燃层和设在所述矿物绝缘金属护套耐火电缆外层的一低烟无卤阻燃外护套；所述绝缘线芯为外层包覆有一矿物质绝缘层的金属导体；所述铝金属护套包覆于所述若干根绝缘线芯的外部，所述铝金属护套的外层依次包覆所述防腐塑料层、所述矿物质隔氧层、所述第一阻燃层、所述矿物质耐火膨胀层、所述金属加强层、所述第二阻燃层和所述低烟无卤阻燃外护套。
其中，所述绝缘线芯的根数较佳地为1～5根，更佳地为1～4根。
其中，所述矿物质绝缘层的材质可采用本领域常规使用的材质，较佳地为耐火云母。所述矿物质绝缘层的厚度较佳地为0.4～1.8mm。
其中，所述金属导体的材质可采用本领域常规使用的材质，较佳地为铜。所述金属导体的截面积较佳地为1.5～630mm2。
其中，所述铝金属护套一般采用连续挤包无缝技术包覆于所述若干根绝缘线芯的外部，所述的连续挤包无缝技术可采用本领域常规操作进行。所述铝金属护套的厚度较佳地为1.2～1.8mm，更佳地为1.2～1.5mm。
其中，所述防腐塑料层的厚度较佳地为1.0mm。所述防腐塑料层较佳地为齿形防腐塑料层，所述齿形的齿高度较佳地为0.6mm。所述防腐塑料层的材质可采用本领域常规使用的材质，较佳地为聚乙烯和/或交联聚乙烯。
其中，所述矿物质隔氧层的材质较佳地由珍珠岩、氢氧化镁和石墨组成。所述矿物质隔氧层的厚度较佳地为1.0～2.0mm。
其中，所述第一阻燃层的材质可采用本领域常规使用的材质，较佳地为低烟无卤阻燃材料。所述第一阻燃层的厚度较佳地为1.2～1.8mm。
其中，所述矿物质耐火膨胀层的材质较佳地由水玻璃、珍珠岩、氢氧化镁、氢氧化铝和石墨组成。所述矿物质耐火膨胀层的厚度较佳地为2.0～3.0mm。
其中，所述金属加强层较佳地由金属丝编织而成，所述金属丝的直径较佳地为0.6～1.0mm。所述金属加强层更佳地由不锈钢丝和/或铜丝编织而成。所述金属加强层配合所述矿物质耐火膨胀层构成一个稳定的防撞击结构。所述金属加强层的厚度较佳地为1.2～2.0mm。
其中，所述第二阻燃层的材质可采用本领域常规使用的材质，较佳地为阻燃陶瓷硅橡胶。所述第二阻燃层可以在耐火时保证所述金属加强层和所述矿物质耐火膨胀层构成的防撞击结构不变形。所述第二阻燃层的厚度较佳地为1.2～1.8mm。
其中，所述低烟无卤阻燃外护套的材质可采用本领域常规使用的材质，较佳地为低烟无卤阻燃的聚烯烃或弹性体材料。所述低烟无卤阻燃外护套的厚度较佳地为1.8～3.8mm，更佳地为1.8～3.3mm。
本实用新型的积极进步效果在于：
(1)本实用新型的矿物绝缘金属护套耐火电缆的电缆长度长且整根连续，具有优异的防水性能，以及具有防鼠蚁、防散杂电流，抗压抗干扰的作用。同时，该铝金属护套在电缆中又兼做PE线或者PEN线，从而缩小了同规格电缆的直径大小，并能提高用电中的人生安全性，避免触电事故的发生。
(2)本实用新型的矿物绝缘金属护套耐火电缆在铝金属护套外层特别设置了一矿物质隔氧层和一矿物质耐火膨胀层；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，具有遇热后会结成硬壳，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，及5min的喷淋试验。
(3)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。
附图说明
图1为本实用新型的矿物绝缘金属护套耐火电缆的截面结构示意图，其中，1为绝缘线芯，2为矿物质绝缘层，3为金属导体，4为铝金属护套，5为齿形防腐塑料层，6为矿物质隔氧层，7为第一阻燃层，8为矿物质耐火膨胀层，9为金属加强层，10为第二阻燃层，11为低烟无卤阻燃外护套。
具体实施方式
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。
下述实施例中，所用材质原料均市售可得。
实施例1
一种矿物绝缘金属护套耐火电缆，其截面结构如图1所示，该矿物绝缘金属护套耐火电缆内设有四根绝缘线芯1，绝缘线芯1的外层为矿物质绝缘层2并且内设有金属导体3，铝金属护套4包覆于四根绝缘线芯1的外部，铝金属护套4的外层依次包覆齿形防腐塑料层5、矿物质隔氧层6、第一阻燃层7、矿物质耐火膨胀层8、金属加强层9、第二阻燃层10和低烟无卤阻燃外护套11。其中，矿物质绝缘层2由耐火云母材质制成，层厚度为0.7mm；金属导体3由铜单丝绞合而成，截面积为35mm2；铝金属护套4的厚度为1.2mm；齿形防腐塑料层5由交联聚乙烯材质制成，层厚度为1.0mm，齿高为0.6mm；矿物质隔氧层6由珍珠岩、氢氧化镁和石墨组合的材质制成，层厚度为1.0mm；第一阻燃层7由无卤低烟阻燃材质制成，层厚度为1.2mm；矿物质耐火膨胀层8由水玻璃、珍珠岩、氢氧化镁、氢氧化铝和石墨组合的材质制成，层厚度为2.0mm；金属加强层9由铜丝编织而成，铜丝直径为0.6mm，层厚度为1.2mm；第二阻燃层10由阻燃陶瓷硅橡胶材质制成，层厚度为1.2mm；低烟无卤阻燃外护套11由低烟无卤阻燃的聚烯烃材质制成，外护套厚度为2.2mm。
实施例2
一种矿物绝缘金属护套耐火电缆，其截面结构如图1所示，该矿物绝缘金属护套耐火电缆内设有一根绝缘线芯1，绝缘线芯1的外层为矿物质绝缘层2并且内设有金属导体3，铝金属护套4包覆于一根绝缘线芯1的外部，铝金属护套4的外层依次包覆齿形防腐塑料层5、矿物质隔氧层6、第一阻燃层7、矿物质耐火膨胀层8、金属加强层9、第二阻燃层10和低烟无卤阻燃外护套11。其中，矿物质绝缘层2由耐火云母材质制成，层厚度为1.8mm；金属导体3由铜单丝绞合而成，截面积为630mm2；铝金属护套4的厚度为1.5mm；齿形防腐塑料层5由聚乙烯材质制成，层厚度为1.0mm，齿高为0.6mm；矿物质隔氧层6由珍珠岩、氢氧化镁和石墨组合的材质制成，层厚厚为2.0mm；第一阻燃层7由无卤低烟阻燃材质制成，层厚度为1.8mm；矿物质耐火膨胀层8由水玻璃、珍珠岩、氢氧化镁、氢氧化铝和石墨组合的材质制成，层厚度为3.0mm；金属加强层9由不锈钢丝编织而成，不锈钢丝直径为1.0mm，层厚度为2.0mm；第二阻燃层10由阻燃陶瓷硅橡胶材质制成，层厚度为1.8mm；低烟无卤阻燃外护套11由低烟无卤阻燃的弹性体材质制成，外护套厚度为3.3mm。
实施例3
一种矿物绝缘金属护套耐火电缆，其截面结构如图1所示，该矿物绝缘金属护套耐火电缆内设有五根绝缘线芯1，绝缘线芯1的外层为矿物质绝缘层2并且内设有金属导体3，铝金属护套4包覆于五根绝缘线芯1的外部，铝金属护套4的外层依次包覆齿形防腐塑料层5、矿物质隔氧层6、第一阻燃层7、矿物质耐火膨胀层8、金属加强层9、第二阻燃层10和低烟无卤阻燃外护套11。其中，矿物质绝缘层2由耐火云母材质制成，层厚度为0.4mm；金属导体3由铜单丝绞合而成，截面积为1.5mm2；铝金属护套4的厚度为1.2mm；齿形防腐塑料层5由交联聚乙烯材质制成，层厚度为1.0mm，齿高为0.6mm；矿物质隔氧层6由珍珠岩、氢氧化镁和石墨组合的材质制成，层厚度为1.0mm；第一阻燃层7由无卤低烟阻燃材质制成，层厚度为1.2mm；矿物质耐火膨胀层8由水玻璃、珍珠岩、氢氧化镁、氢氧化铝和石墨组合的材质制成，层厚度为2.0mm；金属加强层9由铜丝编织而成，铜丝直径为0.6mm，层厚度为1.2mm；第二阻燃层10由阻燃陶瓷硅橡胶材质制成，层厚度为1.2mm；低烟无卤阻燃外护套11由低烟无卤阻燃的聚烯烃材质制成，外护套厚度为1.8mm。
效果实施例1
对本实用新型的矿物绝缘金属护套耐火电缆进行生产速度、电缆长度、铝金属护套直流电阻、防水试验和耐火阻燃防撞击等试验的测试，并采用现有产品即中国实用新型专利CN2745194A公开的电缆作为对照组，具体测试结果如表1所示。
表1
由上表可以看出，与对照组中国实用新型专利CN2745194A公开的电缆相比，本实用新型实施例1的矿物绝缘金属护套耐火电缆生产速度慢，电缆长度长，显著提高了生产效率，同时由于实施例1的矿物绝缘金属护套耐火电缆能够满足GB 3956中规定的导体直流电阻，电缆可以减少一芯，由原来的5芯变为4芯，节省了一芯相应铜导体的材料，虽然增加了铝金属套，但是铝的比重是铜的三分之一，工序上少制作了根绝缘线芯，降低了制造成本，更加利于工业化，而且实施例1的矿物绝缘金属护套耐火电缆的铝金属套配有专用的连接器，安装更方便可靠。再者，实施例1的矿物绝缘金属护套耐火电缆满足GB 3956中规定的导体直流电阻，可作为接地线芯(PE线或PEN线)的需求，并且具有优异的防水和耐火阻燃防撞击性能。对照组的电缆虽然也具有防水功能，但是其由于受工艺限制，铝金属护套直流电阻无法满足GB 3956中的相关规定，不能作为接地线芯使用，而且其虽然能通过BS6387的检测，但是耐火性能不是非常稳定，且无法达到BS8491规定的2小时的耐火撞击试验。可见，本实用新型实施例1的矿物绝缘金属护套耐火电缆较对照组具有更优的耐火阻燃防撞击性能，实施例2～3的耐火阻燃防撞击效果同实施例1相当。
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若干根绝缘线芯，一铝金属护套，一防腐塑料层，一矿物质隔氧层，一第一阻燃层，一矿物质耐火膨胀层，一金属加强层，一第二阻燃层和设在所述矿物绝缘金属护套耐火电缆外层的一低烟无卤阻燃外护套；所述绝缘线芯为外层包覆有一矿物质绝缘层的金属导体；所述铝金属护套包覆于所述若干根绝缘线芯的外部，所述铝金属护套的外层依次包覆所述防腐塑料层、所述矿物质隔氧层、所述第一阻燃层、所述矿物质耐火膨胀层、所述金属加强层、所述第二阻燃层和所述低烟无卤阻燃外护套。
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，所述绝缘线芯的根数为1～5根；
和/或，所述金属导体的截面积为1.5～630mm2；
和/或，所述矿物质绝缘层的厚度为0.4～1.8mm；
和/或，所述铝金属护套的厚度为1.2～1.8mm；
和/或，所述防腐塑料层的厚度为1.0mm。
3.如权利要求2所述的矿物绝缘金属护套耐火电缆，其特征在于，所述绝缘线芯的根数为1～4根；
和/或，所述铝金属护套的厚度为1.2～1.5mm。
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，所述防腐塑料层为齿形防腐塑料层，所述齿形的齿高度为0.6mm。
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，所述矿物质隔氧层的厚度为1.0～2.0mm；
和/或，所述第一阻燃层的厚度为1.2～1.8mm；
和/或，所述矿物质耐火膨胀层的厚度为2.0～3.0mm。
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，所述金属加强层的厚度为1.2～2.0mm；
和/或，所述金属加强层由金属丝编织而成；
和/或，所述第二阻燃层的厚度为1.2～1.8mm；
和/或，所述低烟无卤阻燃外护套的厚度为1.8～3.8mm。
7.如权利要求6所述的矿物绝缘金属护套耐火电缆，其特征在于，所述金属丝的直径为0.6～1.0mm；
和/或，所述金属丝为不锈钢丝和/或铜丝；
和/或，所述低烟无卤阻燃外护套的厚度为1.8～3.3mm。
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，所述金属导体的材质为铜；
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和/或交联聚乙烯。
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，所述矿物质隔氧层的材质由珍珠岩、氢氧化镁和石墨组成；
和/或，所述第一阻燃层的材质为低烟无卤阻燃材料。
10.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，所述第二阻燃层的材质为阻燃陶瓷硅橡胶；
和/或，所述低烟无卤阻燃外护套的材质为低烟无卤阻燃的聚烯烃或弹性体材料。
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|---|---|---|---|
| CN201520321295.2U CN204667939U (zh) | 2015-05-18 | 2015-05-18 | 一种矿物绝缘金属护套耐火电缆 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN106297994A (zh) * | 2015-05-18 | 2017-01-04 | 上海市高桥电缆厂有限公司 | 一种矿物绝缘金属护套耐火电缆及其制造方法和应用 |
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- 2015-05-18 CN CN201520321295.2U patent/CN204667939U/zh not_active Withdrawn - After Issue
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