CN205959629U - 一种耐高低温舰船用轻型低烟无卤阻燃电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耐高低温舰船用轻型低烟无卤阻燃电缆,包括导体线芯、填充、包带、编织层和外护套，所述导体线芯为三股，相互绞合，导体线芯外部包覆有包带，包带外部表面设有编织层，编织层外部表面固定设置外护套，所述导体线芯与所述包带之间间隙内设有填充。本实用新型中的电缆整个所使用的原材料均可满足‑40℃环境中的正常使用，最高使用温度可在最高105℃温度条件下正常运行，解决了因舰船在运行在不同环境中的要求，普通的电缆耐低温环境要求为‑20℃，如果舰船运行在渤海以北区域以上，最低气温可达到‑34℃，甚至更低。使用普通的舰船电缆完全无法满足环境要求。

Description

一种耐高低温舰船用轻型低烟无卤阻燃电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆制造技术领域，具体为一种耐高低温舰船用轻型低烟无卤阻燃电缆。

背景技术

随着我国的国防现代化建设，特别是海军武器装备的迅速发展，舰船供电、通信安全措施保障越来越重要，直接关系到提高舰船战斗力与人员生命安全问题。其次随着海防建设急需大量机动灵活、作战能力强、安全可靠的海军装备，减轻电缆的重量、减小电缆的外径，对于有效降低舰船的自身重量，增加有效负载，提高航速，增强战斗力具有非常重大意义。为此一种耐高低温舰船用轻型低烟无卤电缆迫在眉睫。

目前国内生产的舰船电缆多为通用型结构，相对外径较大、重量较重，无法满足舰船发展的轻型灵便要求，电缆在使用环境中有一定的局限性。

专利号102842376 A公布了一种高温耐火绝缘舰船电缆，此专利为一种普通型的耐火舰船电缆，存在以下缺点：一、电缆绝缘层和耐火层使用外层绕包复合高分子高温耐火带材形成的耐火绝缘层构成耐火绝缘线芯，通过绕包的绝缘层电缆其绝缘性能存在缺陷，绕包不紧密，电缆经过弯曲后搭盖率减小，电缆容易产生漏电电流，高电压满负荷运转时容易击穿；二、复合带厚度厚，纪要保证耐火性能又要保证绝缘电气性能，需要绕重叠绕包两层以上，绕包厚度远超过采用绕包0.14mm煅烧云母带+绝缘层厚度，在电缆重量和外径上并未减小；三、此专利虽然在电缆中提到阻燃，但是对于阻燃等级并未提及，根据专利中符合高分子耐火带中的成分可看出材料成分中有硅氧分子结构存在，此结构在燃烧过程中未可燃物，有助燃的效果。

专利号203150281 U公布了舰船用高强度轻型耐腐蚀电力电缆，此专利中绝缘材料采用聚四氟乙烯绝缘材料，此材料在高温情况下产生剧毒的副产物氟光气和全氟异丁烯等有毒物质，其电缆无法满足舰船用低烟无卤低毒特性测试要求。

专利号204834102 U公布了一种超轻型无卤低烟阻燃舰船电缆，此专利中编织层采用碳纤维作为编织层，其采用碳纤维编织层存在以下缺点：一、碳纤维的较脆，在电缆编织生产过程中需要经过复绕、并丝、编织和电缆在生产和使用过程中反复弯曲，碳纤维易断裂；二、舰船电缆的屏蔽层起到静电睥睨作用和导通故障电流作用，因碳纤维的导电性能很差，一般的碳纤维20℃体积电阻率约为铜丝的八百多倍，为铝合金丝的五百多倍。电缆在正常运行过程中屏蔽层产生电流，如果采用碳纤维作为编织层将会导致编织层损耗大大增加，热量聚集导致电缆的载流量下降，电缆出现超载，短路现象。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种耐低温、耐高温、轻型、低烟无卤、阻燃和耐油特性的舰船用电缆，导体采用镀锡铜紧压处理，减小导体的外径，绝缘采用低烟无卤阻燃热固性聚烯烃绝缘料，线芯之间填充采用低烟无卤阻燃发泡填充条，包带采用薄型高阻燃低烟无卤包带，外护套采用热固性低烟无卤阻燃聚烯烃护套料，所有的材料均满足耐低温-40℃，耐高温105℃，无卤、低烟、阻燃性能，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种耐高低温舰船用轻型低烟无卤阻燃电缆,包括导体线芯、填充、包带、编织层和外护套，所述导体线芯为三股，相互包捻，导体线芯外部包覆有包带，包带外部表面设有编织层，编织层外部表面固定设置外护套，导体线芯与所述包带之间间隙内设有填充；

导体线芯包括紧压镀锡铜导体、耐火层及绝缘层，所述紧压镀锡铜导体外部表面包覆有耐火层，耐火层外部表面设置有绝缘层，所述绝缘层与所述包带内侧表面紧贴。

优选的，耐火层采用煅烧云母带重叠绕包。

优选的，绝缘层采用聚烯烃绝缘料，所述聚烯烃绝缘料在20℃环境下，绝缘体积电阻率≥1×10¹⁵Ω.cm。

优选的，包带使用薄型高阻燃低烟无卤包带，厚度为0.14±0.002 mm。

优选的，编织层采用镀锡铜丝或者铝合金丝编织，编织密度达到88%以上。

优选的，外护套为挤包热固性低烟无卤阻燃聚烯烃材料。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型中的电缆整个所使用的原材料均可满足-40℃环境中的正常使用，最高使用温度满足105℃的运行，解决了因舰船在运行在不同环境中的要求，普通的电缆耐低温环境要求为-20℃，如果舰船运行在渤海以北区域以上，最低气温可达到-34℃，使用普通的舰船电缆完全不能满足环境要求；根据我国海军装备的迅速发展，目前急需大量机动灵活、作战能力强、安全可靠的海军装备，减小电缆的外径和重量对于有效降低舰船的自身重量，减小舰船自身重量和增加负载，通过镀锡导体特殊紧压技术来减小导体的总体外径，而不影响导体的直流电阻。

选用高性能低烟无卤阻燃热固性聚烯烃绝缘料，厚度进行减薄设计，以降低电缆的总体外径和线芯的重量，同时又保证了电缆的电气性能；填充使用发泡型低烟无卤阻燃聚烯烃填充条，常规普通电缆使用阻燃实心填充条，其存在重量重，而且较硬，采用发泡型低烟无卤阻燃聚烯烃填充条很大降低了填充材料的重量，在其结构上又使电缆弯曲性能提高；成缆包带采用薄型高阻燃低烟无卤包带，此包带耐火性能优异，并且具有一定的绝缘性能，有效的保证了线芯的外径和电气性能；编织层采用镀锡铜丝或者铝合金丝，为防止电缆在电磁场的干扰区段内产生感应电流而影响电能的传输，导致供电不稳或供电系统瘫痪，也能起到良好的机械保护作用，并且保证了电缆的良好弯曲性能；外护套采用耐低温-40℃耐高温105℃低烟无卤阻燃热固性聚烯烃材料作为外护套材料保证了电缆在高低温环境中正常使用，并且具有耐油和耐磨性能。本专利中电缆所涉及的材料均为低烟无卤阻燃，有效的保证了电缆的阻燃性能、低烟性能和环保性能。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种耐高低温舰船用轻型低烟无卤阻燃电缆,包括导体线芯A、填充4、包带5、编织层6和外护套7，导体线芯A为三股，相互包捻，导体线芯A外部包覆有包带5，包带5外部表面设有编织层6，编织层6外部表面固定设置外护套7，导体线芯A与所述包带5之间间隙内设有填充4；

其中的导体线芯A包括紧压镀锡铜导体1、耐火层2及绝缘层3，所述紧压镀锡铜导体1外部表面包覆有耐火层2，耐火层2外部表面设置有绝缘层3，所述绝缘层3与所述包带5内侧表面紧贴。本实用新型主要采用耐低温-40℃，耐高温105℃高性能低烟无卤阻燃热固性绝缘材料，厚度进行减薄设计，相比普通舰船仪表控制电缆电缆厚度可减小60%左右，电缆外径减小，降低了电缆的重量。环境温度可满足-40℃耐低温环境和高温105℃的环境应用，电缆的耐温等级提高同时大大提高了电缆的载流量，其载流量相比可提高15%，大大提高了舰船的负载能力。

紧压镀锡铜导体1：镀锡软导体通过镀锡工艺生产，提高导体抗氧化，耐腐蚀性能。同时导体采用第2种绞合导体，导体进行紧压处理，减小了导体的外径，同时导体符合GB/T3956-2008第2种镀锡铜导体的电阻。

耐火层2采用煅烧云母带重叠绕包，保证电缆在830℃及以上耐火冲击90min正常通电。

绝缘层3，采用高性能耐低温-40℃耐高温105℃低烟无卤阻燃聚烯烃绝缘料，其20℃绝缘体积电阻率为1×10¹⁵Ω.cm以上，绝缘采用高能电子加速器产生的电子线射线，电离辐射作用到绝缘材料上，产生电离和激发，释放出轨道电子，形成自由基，使绝缘材料的物理性能和化学组成发生变化并使其达到满足耐高温105℃、耐低温-40℃、耐油和其优异的电气性能和物理机械性能。并且保证了电缆在电缆长期运行使用温度105℃时的热寿命大于30年。

填充4使用高阻燃低烟无卤高阻燃耐低温-40℃和耐高温105℃低烟无卤材料按照一定比例添加发泡剂经过高温挤出特殊的处理使其进行发泡，以降低填充材料的重量，增加填充材料的柔软性，确保电缆的圆整，又能为整个电缆满足阻燃低烟无卤耐高温105℃和耐低温-40℃提供可靠保证。

包带5使用薄型高阻燃低烟无卤包带，此包带为复合型包带，其具有一定的绝缘性能和高性能的耐火阻燃性能，厚度为0.14±0.002 mm，有效的阻止了电缆在火焰燃烧过程中蔓延至内部结构，并且保证了电缆的外径以及低烟无卤性能。

编织层6：采用镀锡铜丝或者铝合金丝编织，编织密度达到88%以上，其单丝直径可根据产品规格要求达到相应的屏蔽作用，采用不同的单丝直径和根数。

采用编织屏蔽铠装方式，使镀锡铜丝或铝合金丝以一定的规律相互交织并覆盖在电缆的缆芯上，而成为一层紧密的保护、屏蔽层。这种编织屏蔽铠装层对于电缆既能起到屏蔽方面防止电磁干扰、消除电缆表面的感应电位，良好的接地保护，起到保护设施及人员安全的作用，也能起到良好的机械保护作用，在敷设的过程中能抗拖拽，并且保证了电缆的良好弯曲性能，从而保证了产品在反复弯曲或长期最小弯曲半径使用条件下不断裂。其采用镀锡铜丝或者铝合金丝根据适用场合选用不同的材料。如果电缆使用在电磁干扰低，电缆运行的过程中感应电位少，采用铝合金丝相比镀锡铜丝在重量上又具有优势。

外护套7为挤包热固性低烟无卤阻燃聚烯烃材料，电缆兼具低烟、无卤、阻燃、耐油、耐磨、耐低温、耐高温、耐紫外线和老化等性能，将为舰船的的运行提供安全保障。

本实用新型主要采用耐低温-40℃，耐高温105℃高性能低烟无卤阻燃热固性绝缘材料，厚度进行减薄设计，相比普通舰船仪表控制电缆电缆厚度可减小60%左右，电缆外径减小，降低了电缆的重量。环境温度可满足-40℃耐低温环境和高温105℃的环境应用，电缆的耐温等级提高同时大大提高了电缆的载流量，其载流量相比可提高15%，大大提高了舰船的负载能力。

填充材料使用发泡型低烟无卤阻燃耐低温和耐高温聚烯烃，代替传统实心填充条或者填充绳，大大降低了电缆的填充重量，因其填充条经过发泡处理，其填充条的柔软性大大提高，其性能满足阻燃、低烟、无卤、耐低温-40℃和耐高温105℃有效保证了电缆的填充圆整、电缆的燃烧性能和舰船狭小空间安装辐照的要求。

本实用新型去除传统舰船电缆的内衬层/内护套的结构，采用高阻燃低烟无卤高阻燃耐低温-40℃和耐高温105℃低烟无卤发泡填充材料和薄型高阻燃低烟无卤包带有效保证了电缆的填充圆整和电缆的燃烧性能，故取消了内衬层/内护套，减少了电缆外径、降低电缆外护套以及编织层电缆成本，同时提高了生产效率，减少了电缆的生产工序，并且降低了电缆的弯曲半径，达到电缆重量轻、外径小、弯曲半径小。

其整个电缆每层结构都进行严格控制外径和厚度，结构优化设计，使电缆的总体外径和重量进行减小，相比传统的舰船电缆其外径减小约15%以上，重量减小月20%左右。可满足-40℃~105℃的环境使用要求，其具有低烟无卤阻燃性能。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种耐高低温舰船用轻型低烟无卤阻燃电缆,其特征在于：包括导体线芯、填充、包带、编织层和外护套，所述导体线芯为三股，相互包捻，导体线芯外部包覆有包带，包带外部表面设有编织层，编织层外部表面固定设置外护套，所述导体线芯与所述包带之间间隙内设有填充；

所述导体线芯包括紧压镀锡铜导体、耐火层及绝缘层，所述紧压镀锡铜导体外部表面包覆有耐火层，耐火层外部表面设置有绝缘层，所述绝缘层与所述包带内侧表面紧贴。

2.根据权利要求1所述的一种耐高低温舰船用轻型低烟无卤阻燃电缆，其特征在于：所述耐火层采用煅烧云母带重叠绕包。

3.根据权利要求1所述的一种耐高低温舰船用轻型低烟无卤阻燃电缆，其特征在于：所述绝缘层采用聚烯烃绝缘料，所述聚烯烃绝缘料在20℃环境下，绝缘体积电阻率≥1×10¹⁵Ω.cm。

4.根据权利要求1所述的一种耐高低温舰船用轻型低烟无卤阻燃电缆，其特征在于：所述包带使用薄型高阻燃低烟无卤包带，厚度为0.14±0.002 mm。

5.根据权利要求1所述的一种耐高低温舰船用轻型低烟无卤阻燃电缆，其特征在于：所述编织层采用镀锡铜丝或者铝合金丝编织，编织密度大于88%。

6.根据权利要求1所述的一种耐高低温舰船用轻型低烟无卤阻燃电缆，其特征在于：所述外护套为挤包热固性低烟无卤阻燃聚烯烃材料。