CN205751579U - 一种高柔性防火多芯电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电缆技术领域，尤其涉及一种高柔性防火多芯电缆，该高柔性防火多芯电缆，包括由至少两条缆线组成的缆芯，缆芯的外表面由内向外依次设置有云母带绕包层、细铜线编织层和护套层，所述缆线的外表面与所述云母带绕包层之间设置有填充材料层，每条所述缆线由内向外依次包括有铜导体、陶瓷化复合带和陶瓷化聚烯烃材料层。本实用新型制得的电缆柔性高、耐火性能强，可用于控制柜、仪表连接线以及要求较高的家庭安装，使用寿命长达70年。

Description

一种高柔性防火多芯电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆技术领域，具体涉及一种高柔性防火多芯电缆。

背景技术

随着经济发展和社会进步以及生活水平的显著提高，人们对诸如吃、穿、住、行、用之类的安全意识全方位提高，因此，对用电安全要求日趋严苛。鉴于电线电缆是用电系统的重要载体，因而其安全性格外受到人们的关注。耐火电缆在燃烧状态下能在合理的时间段内保障应急设施、设备继续维持一定的运行时间，为火灾被困人员的逃生、消防人员的施救赢取宝贵的时间和/或创造有利的条件，因而较受业界的器重。

公知的耐火电缆主要有在缆芯外绕包云母带的云母带耐火电缆和矿物绝缘电缆两种。然而，鉴于这两种耐火电缆在生产和使用等环节中存在的不足，人们开发了陶瓷化硅橡胶电缆料，将该陶瓷化硅橡胶电缆料应用于电缆具有良好的阻燃和抑制延燃的效果，并且燃烧时的发烟量小以及不会产生有毒有害气体可避免二次危害，并且可以在燃烧后可在电线电缆的缆芯外形成坚硬的不易脱落的壳而藉以保护导体，确保输电正常进行。

然而上述电缆虽具有一定的阻燃、抑延燃性能，但其柔性较低、耐火性不强，不能使用在防火场所要求较高的场所，使用寿命短。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术中的上述不足，提供一种高柔性防火多芯电缆，其柔性高，耐火性能强，可用于控制柜、仪表连接线以及要求较高的家庭安装，使用寿命长达70年。

本实用新型的目的通过以下技术方案实现：

一种高柔性防火多芯电缆，包括由至少两条缆线组成的缆芯，缆芯的外表面由内向外依次设置有云母带绕包层、细铜线编织层和护套层，所述缆线的外表面与所述云母带绕包层之间设置有填充材料层，每条所述缆线由内向外依次包括有铜导体、陶瓷化复合带和陶瓷化聚烯烃材料层。

其中，至少两条缆线绞合形成所述缆芯。

其中，相邻两条缆线之间的间隙为0-0.5mm。

其中，所述铜导体是纯度≥99.97%的铜杆，铜杆的直径为2-3mm。

其中，所述陶瓷化复合带的绕包厚度为0.35-0.5mm。

其中，所述陶瓷化复合带为陶瓷化硅橡胶带，所述陶瓷化聚烯烃材料层的厚度为0.5-2mm。

其中，所述填充材料层为有机防火泥填充材料层，填充材料层的厚度为1.2-20mm。

其中，所述云母带绕包层为金云母带绕包层，金云母带绕包层的厚度为0.3-0.5mm。

其中，所述细铜线编织层由细铜线编织而成，细铜线的直径为0.1-0.2mm。

其中，所述护套层为低烟无卤阻燃护套材料层，护套层的厚度为1.4-3.6mm。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型的高柔性防火多芯电缆，柔性高，耐火性能强，可用于控制柜、仪表连接线以及要求较高的家庭安装，使用寿命长达70年。

（2）本实用新型的缆线由铜导体、陶瓷化复合带以及陶瓷化聚烯烃材料层构成，防火性能优良，耐高温性能好，绝缘效果好，防止漏电，充材料层可进一步增强电缆的柔性和防火性能，云母带绕包层具有极高的电绝缘性、抗酸碱腐蚀、弹性、韧性的特性，而且热膨胀系数小，与陶瓷化复合带一起使用能，大大增加绝缘性能和隔热性能，防火性能优异，而且陶瓷化复合带的材料在烧蚀后断面会生成均匀的微孔，能起到非常好的隔热、隔温、高强度、耐高低温、安全和环保的优异性能。陶瓷化聚烯烃材料层也具有优良的绝缘性、阻燃性、耐火性、隔热隔温性能等优点。本实用新型的电缆在-70-200℃的温度下，具有优良的柔软性、电性能和机械性能，安全等级高，使用寿命长。

附图说明

利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本实用新型的横截面结构示意图。

附图标记包括：

1——铜导体；2——陶瓷化复合带；3——陶瓷化聚烯烃材料层；

4——填充材料层；5——云母带绕包层；6——细铜线编织层；

7——护套层。

具体实施方式

结合以下实施例及附图1对本实用新型作进一步描述。

本实用新型的一种高柔性防火多芯电缆，包括由至少两条缆线组成的缆芯，缆芯的外表面由内向外依次设置有云母带绕包层5、细铜线编织层6和护套层7，所述缆线的外表面与所述云母带绕包层5之间设置有填充材料层4，每条所述缆线由内向外依次包括有铜导体1、陶瓷化复合带2和陶瓷化聚烯烃材料层3。优选地，如图1所示，本实用新型的缆芯由三条缆线组成。

具体地，至少两条缆线绞合形成所述缆芯。其中，相邻两条缆线之间的间隙为0-0.5mm。当至少两条缆线绞合后，相邻两条缆线之间的间隙为0时，则相邻缆线的外表面紧贴无缝隙，此时缆芯的强度较高，当至少两条缆线绞合后，相邻两条缆线之间的间隙为0.5时，则相邻缆线的外表面存在小距离的缝隙，缆芯的柔韧性更高，适用于转弯次数较多的线路中。

当然，也可将至少两条缆线并列排布，也不影响电缆的使用。

本实用新型的缆线由铜导体1、陶瓷化复合带2以及陶瓷化聚烯烃材料层3构成，防火性能优良，耐高温性能好，绝缘效果好，防止漏电，填充材料层4可进一步增强电缆的柔性和防火性能，云母带绕包层具有极高的电绝缘性、抗酸碱腐蚀、弹性、韧性的特性，而且热膨胀系数小，与陶瓷化复合带2一起使用能，大大增加绝缘性能和隔热性能，防火性能优异，而且陶瓷化复合带2的材料在烧蚀后断面会生成均匀的微孔，能起到非常好的隔热、隔温、高强度、耐高低温、安全和环保的优异性能。陶瓷化聚烯烃材料层3也具有优良的绝缘性、阻燃性、耐火性、隔热隔温性能等优点。本实用新型的电缆在-70-200℃的温度下，具有优良的柔软性、电性能和机械性能，安全等级高，使用寿命长达70年，可用于控制柜、仪表连接线以及要求较高的家庭安装。

此外，本实用新型的高柔性防火多芯电缆的柔韧性比单芯电缆的柔韧性更高，尤其适用于转弯次数较多的线路中，耐折断性能好，静态环境下耐折次数高达100次。

本实施例的一种高柔性防火多芯电缆，包括以下加工步骤：

（1）铜导体1预处理：铜杆经过拉丝、退火处理得到软铜线，将至少两根软铜线绞合形成铜导体1；

（2）制备缆芯：在预处理得到的铜导体1外表面绕包陶瓷化复合带2，然后在陶瓷化复合带2外表面挤包一层陶瓷聚烯烃材料，制得缆芯；

（3）制备填充材料层4：在缆芯的外周填充机防火泥材料，得到填充材料层4；

（4）在填充材料层4的外表面绕包云母带，得到云母带绕包层5；

（5）在云母带绕包层5的外表面包覆细铜线编织层6；

（6）在细铜线编织层6的外表面包覆护套层7，制得高柔性防火多芯电缆。

铜导体1预处理时，拉丝是一个重要的环节，如果导体在还原性气氛中退火，会造成“氢脆，氢脆是指溶于金属中的氢，聚合为氢分子，造成应力集中，超过金属的强度极限，在金属内部形成细小的裂纹。无氧铜杆中的氧含量高，与氢气发生反应产生更多的水气，分布在无氧铜杆中，从而影响无氧铜杆的韧性和塑性。如果无氧铜中的氧含量比较少而且分布比较适中，氢气原子扩散到无氧铜杆中的位错、晶界、气孔的缺陷处偏聚、集中，形成氢气团。当材料变形的应变速率较低时，氢气团带着位错运动而运动，位错落后于氢气团，氢气团对位错起到了“钉扎效应”，使位错不能自由运动，引起材料的局部硬化，增强材料的抗弯强度，本制备工艺使在保护气下拉丝，有效防止了导体在拉丝过程中被氧化。

其中，铜导体1预处理方法，具体为：将直径为7-10mm的铜杆经过大拉丝、退火处理得到直径为2-3mm的软铜线，将至少两根软铜线紧压绞合形成铜导体1；大拉丝处理时用蒸汽作保护气体，退火处理的冷却水中添加有抗氧剂，紧压绞合的紧压系数≥0.9，蒸汽压力为1-2个大气压，退火温度为360-400℃。

本实施例的铜导体1是纯度≥99.97%的铜杆，铜杆的直径为2-3mm。

优选地，所述铜杆为TU1的铜材，铜的纯度为99.97%以上，确保铜导体1的导电效果好。冷却水中加入抗氧剂保证拉出铜线光亮如新。具体地，所述氧化剂的添加量为冷却水总质量的1-5%。用蒸发作保护气的水为去离子水，在外界加热的情况下，使去离子水蒸发成水蒸气，在铜导体1拉丝时形成一个保护环境，将空气中气体赶除掉，有利于无氧化拉丝，拉丝后制得的电缆柔性，导电性能好。

本实施例的所述陶瓷化复合带2的绕包厚度为0.35-0.5mm。

其中，所述陶瓷化复合带2的密度为1.4-1.5，陶瓷化复合带2在常温下的介电强度≥22kV/mm，体积电阻率≥2×1014Ω.cm，氧指数≥43。

本实用新型的陶瓷化复合带2具有以下优点：

1.优良的绝缘性能：不吸水、不吸潮、不脱落，常温下介电强度≥22kV/mm，体积电阻率≥2×10¹⁴Ω.cm；在烧蚀后坚硬的铠体端面会生成均匀的微孔，陶瓷化铠体的介电强度大于24 kV/mm以上，体积电阻率大于2×10¹⁵Ω.cm以上。

2.优异的阻燃性和耐火性：垂直、水平燃烧不延燃，阻燃性可达V-0级，氧指数可达43以上；在350-3000℃有焰、无焰情况下，能烧成坚硬的陶瓷状铠体，温度越高、烧蚀时间越长烧后的陶瓷状铠体越坚硬，残余物为陶瓷无机物，残余量可达80%以上，不脱落，陶瓷状铠体可以起到很好的隔火隔热效果；用阻燃型陶瓷化耐火复合带生产的防火耐火电线电缆，耐火等级可达到以下标准要求；(1)GB 12666.6的A级标准，即在950-1000℃火焰中燃烧90min，还可延长至180min以上时间；(2)GA 306.2标准；(3)BS6387的CWZ最高级别，即C—在950℃火焰中燃烧3H，W—水喷淋，Z—震动；(4)BS 8434标准；(5)EN 50200标准；(6)IEC60331标准；(7)DINVED0472-814标准。

3.优异的隔热隔温性能：烧蚀后断面会生成均匀的微孔，能起到非常好的隔热、隔温、挡火效果。

4.强度高：阻燃型陶瓷花耐火复合带拉伸强度高，烧蚀后的铠体弯曲断裂强度可达10MPa左右。

5.耐高低温性能优异：在-70-200℃的温度下，具有优良的柔软性、电性能和机械性能，可以全天候长期使用；在静态情况下，最高使用温度可达350℃以上。

6.良好的工艺性能：可以像云母带一样直接绕包，弯曲半径小，敷设简便，可连续生产无限长，不脱落。

7.优异的安全性和环保性：不延燃、不滴落、不脆化、不脱落，燃烧后的烟气毒性达到ZA1级，即小白鼠吸入烟气30min后，三天没有变化，所以不会对人体造成二次伤害；烟密度透光率可达80%以上；原材料无卤、无毒、无味、无重金属，各项制备均符合且高于ROSH标准的要求。

本实施例的陶瓷化复合带2为陶瓷化硅橡胶带。

本实施例的陶瓷化聚烯烃材料层3的厚度为0.5-2mm。

其中，所述陶瓷聚烯烃材料常温下介电强度≥25MV/m,体积电阻率≥2×1014Ω·cm。

本实用新型的陶瓷化聚烯材料层，除具备普通无卤低烟聚烯烃阻燃隔氧料的特性外，还具备以下的优点：

1.优良的绝缘性能：常温下介电强度≥25MV/m,体积电阻率≥2×10¹⁴Ω·cm；在烧蚀后坚硬的铠体断面会生成均匀的微孔，陶瓷化铠体的介电强度大于40KV/mm以上,体积电阻率大于2×10¹⁸Ω·cm以上，主要用于高、中、低压耐火电缆的隔氧层。

2.优异的阻燃性和耐火性：结壳速度快，结壳非常坚硬、密实，可以做到垂直自熄，阻燃等级可以达到VW-1级，在350-1600℃有焰、无焰情况下，不熔融，不滴落，不脱落，不会造成二次火灾，能烧成坚硬的陶瓷状铠体，温度越高、时间越长烧后的陶瓷状铠体越坚硬；残余物为陶瓷无机物，残余量大于85%；陶瓷状铠体在烧结的过程中能形成蜂窝状细微孔可以起到很好的隔火、隔热、隔温的效果；中、低压耐火电缆可以不用绕包云母带和陶瓷化复合带，也无需挤出陶瓷化耐火硅橡胶和隔氧料，直接在挤塑机上挤出在中、低压电缆成缆芯的外部，生产的防火耐火电线电缆，耐火等级可达到以下标准要求：（1）GB 12666.6的A级标准，即在950-1000℃火焰中燃烧90min，还可延长至180min以上时间；（2）GA 306.2标准；（3）BS 6387的C W Z最高级别，即C—在950℃火焰中燃烧3H，W—水喷淋，Z—震动；（4）BS 8434标准；（5）EN 50200标准；（6）IEC 60331标准；（7）DIN VED0472-814标准；

3.优异的隔热、隔温性能：烧蚀后断面会生成均匀的微孔陶瓷，能起到非常好的隔热、隔温、挡火效果，挡火、隔温效果高于铝合金护套。

4.强度高：陶瓷化无卤低烟聚烯烃阻燃耐火隔氧料机械性能高，烧蚀后的铠体弯曲断裂强度可达5MPa左右。

5.耐高低温性能：可以在-60～95℃的温度下具有普通无卤低烟聚烯烃耐火阻燃护套料的特性，可长期的使用，烧结后的耐高温可达到2000℃。

6.良好的工艺性能：挤出在挤塑机上，可按照无卤低烟聚烯烃电缆料的工艺和加工温度进行生产；弯曲半径小于铝合金护套，敷设简便，可连续生产无限长，无接缝。

7.优异的安全性和环保性：不延燃、不滴落，烟气毒性达到ZA1级，即小白鼠吸入烟气30min后，三天没有变化，所以不会对人体造成二次伤害；烟密度透光率可达85%以上；原材料无卤、无毒、无味、无重金属，超过ROSH标准的要求。

8.经济性：密度小，价格低，是柔性防火耐火电缆的最佳解决方案，可以代替铝合金护套防火耐火。

本实施例的填充材料层4为有机防火泥填充材料层，填充材料层4的厚度为1.2-20mm。优选地，所述有机防火泥材料为华奇军旺牌YFD-1型有机防火泥。

华奇军旺牌YFD-1型有机防火泥形态似泥状,其主要特点是具有常期的可塑性,柔韧性,耐酸,耐碱,耐腐蚀性,长久不固化,耐火极限高,耐油,耐水,耐热,耐寒,耐老化。与金属,橡胶,塑料,油漆,木材,陶瓷等有良好的粘合性,施工维修时比较方便能防鼠咬,有良好的阻火堵烟性能,可以任意地进行封堵,并具有可拆性,重复施工性等特点。经国家公安部防火建筑材料质量监督检验中心按GB23864-2009标准检验,其防火性能达到并超过国家一级耐火标准。性能指标：具有一定柔韧性≤2.0×10的三次方kg/M3≥3d,无溶胀≥3d,无溶胀≥7d，一级防火封堵材料耐火极限≥180min。

本实施例的云母带绕包层5为金云母带绕包层，金云母带绕包层的厚度为0.3-0.5mm。

本实施例的细铜线编织层6由细铜线编织而成，细铜线的直径为0.1-0.2mm。在缆芯外设置细铜丝编织层，更有效地保护到信号的传输，防止信号失真，铜丝直径细小，质地柔软，编织起来使缆芯柔软不生硬，制得的电缆柔性高。

本实施例的护套层7为低烟无卤阻燃护套材料层，护套层7的厚度为1.4-3.6mm。本实用新型的护套层7具有低烟、无卤的特性，制得的护套层7的阻燃性好，环保性好，对环境无污染。低烟无卤阻燃护套材料层市购得到，原料来源广。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种高柔性防火多芯电缆，其特征在于：包括由至少两条缆线组成的缆芯，缆芯的外表面由内向外依次设置有云母带绕包层、细铜线编织层和护套层，所述缆线的外表面与所述云母带绕包层之间设置有填充材料层，每条所述缆线由内向外依次包括有铜导体、陶瓷化复合带和陶瓷化聚烯烃材料层。

2.根据权利要求1所述的一种高柔性防火多芯电缆，其特征在于：至少两条缆线绞合形成所述缆芯。

3.根据权利要求2所述的一种高柔性防火多芯电缆，其特征在于：相邻两条缆线之间的间隙为0-0.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种高柔性防火多芯电缆，其特征在于：所述铜导体是纯度≥99.97%的铜杆，铜杆的直径为2-3mm。

5.根据权利要求1所述的一种高柔性防火多芯电缆，其特征在于：所述陶瓷化复合带的绕包厚度为0.35-0.5mm，所述陶瓷化复合带为陶瓷化硅橡胶带。

6.根据权利要求1所述的一种高柔性防火多芯电缆，其特征在于：所述陶瓷化聚烯烃材料层的厚度为0.5-2mm。

7.根据权利要求1所述的一种高柔性防火多芯电缆，其特征在于：所述填充材料层为有机防火泥填充材料层，填充材料层的厚度为1.2-20mm。

8.根据权利要求1所述的一种高柔性防火多芯电缆，其特征在于：所述云母带绕包层为金云母带绕包层，金云母带绕包层的厚度为0.3-0.5mm。

9.根据权利要求1所述的一种高柔性防火多芯电缆，其特征在于：所述细铜线编织层由细铜线编织而成，细铜线的直径为0.1-0.2mm。

10.根据权利要求1所述的一种高柔性防火多芯电缆，其特征在于：所述护套层为低烟无卤阻燃护套材料层，护套层的厚度为1.4-3.6mm。