CN206672708U - 无卤低烟阻燃金属屏蔽监视型光纤复合橡套软电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无卤低烟阻燃金属屏蔽监视型光纤复合橡套软电缆，包括缆芯，所述的缆芯由三根动力线缆以及三根光纤单元绞合而成；所述的动力线缆由动力线芯和一根监视线对绞后再共挤一层金属屏蔽层构成；在缆芯的空隙处填充无卤半导电填充带，在缆芯外包裹麦拉，在麦拉外挤包无卤阻燃带，在无卤阻燃带外挤包无卤低烟高阻燃橡皮内护套，在无卤低烟高阻燃橡皮内护套外挤包矿物绝缘层，在矿物绝缘层外铜带屏蔽层，在铜带屏蔽层外绕包玻璃纤维带，在玻璃纤维带外套有铝护套，在铝护套外套有隔离套，最后在隔离套外绕包丁基橡胶外护套。该电缆用于井下移动变压器及类似设备的电源连接，具备优异的屏蔽性能，阻燃，耐磨抗冲击，无卤、低烟、低毒性能，并保持电缆顺畅输送电力，满足井下移动变压器的正常运转。

Description

无卤低烟阻燃金属屏蔽监视型光纤复合橡套软电缆

技术领域

本实用新型涉及电线电缆领域，尤其是是指一种无卤低烟阻燃金属屏蔽监视型光纤复合橡套软电缆。

背景技术

随着煤矿采掘机械化和电气化程度的提高，电气火灾发生的比例也逐年增高，低压电缆着火，矿用变压器着火，架线式电车电弧引燃易燃物着火等电气火灾时有发生，一旦发生火灾，井下众多生产设备破坏，并引发其它一系列的矿井事故，具有很大的危害性，近几年来多次发生的矿井电气火灾事故，给煤矿井下安全生产带来重大威胁，并造成重大经济损失，因此，煤矿电缆的安全性设计十分重要。

煤矿用橡套电缆在选型过程中经历了由非阻燃、阻燃、到低烟低卤阻燃的安全性能提升，但不管是煤矿阻燃、还是煤矿用低烟低卤阻燃橡套电缆，其护套材料大多采用含氯聚合物材料，一旦遇火燃烧，其释放出的烟雾量非常大，并伴随氯化氢气体的释放，再加上火灾燃烧时产生硫化氢和一氧化碳等有毒气体，刺激着人们的呼吸系统并导致血液中毒，加之井下环境较为狭窄，受灾人员很难及时逃离火灾现场。在我国煤矿火灾事故中，受害于这种“二次伤害”的人数也是非常可观的。为此，研究一种煤矿用无卤低烟环保电缆是煤矿安全的需要，也代表了矿用产品的发展方向，矿用电缆的低烟、无卤、低毒化，对提高产品的安全性能、进一步保障煤矿的安全生产，必将起到十分重要的作用，是自阻燃性能之后矿用电缆产品在安全性能上的又一次技术革命。

随着我国超高压和高压电力电缆敷设量的大量增加，电力电缆的运行安全和质量监控越来越重要，需要利用分布式光纤测量系统（DTS）进行温度、传输负荷实时监控，对超高压和高压电力电缆实现内置或外置特种测温光缆成为光纤复合高压电缆，即所谓的“智能电缆”。同时，电力公司已将“三网融合”纳入智能电网的试点建设，国家电网在全国力推电力光纤入户，要求实现电网末端电力和通信“一体化”的电力光纤到户的光电复合电缆。

站在保证煤矿安全的角度，开发一种煤矿用无卤低烟阻燃环保型橡套软电缆，来满足煤矿用电缆的阻燃、低烟、低毒要求就显得尤为必要，而对煤矿用无卤低烟阻燃金属屏蔽监视型橡套软电缆导体屏蔽材料、绝缘层材料、绝缘屏蔽层材料和内外护套的无卤低烟性能的研究开发，以及电缆金属屏蔽结构、监视线结构、三网融合设计是煤矿用无卤低烟阻燃金属屏蔽监视型橡套软电缆的关键。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，为了克服现有技术的不足，本实用新型提供该一种无卤低烟阻燃金属屏蔽监视型光纤复合橡套软电缆，该电缆用于井下移动变压器及类似设备的电源连接，具备优异的屏蔽性能，阻燃，耐磨抗冲击，无卤、低烟、低毒性能，并保持电缆顺畅输送电力，满足井下移动变压器的正常运转。

本实用新型所述的一种无卤低烟阻燃金属屏蔽监视型光纤复合橡套软电缆，包括缆芯，所述的缆芯由三根动力线缆以及三根光纤单元绞合而成；所述的动力线缆由动力线芯和一根监视线对绞后再共挤一层金属屏蔽层构成；在缆芯的空隙处填充无卤半导电填充带，在缆芯外包裹麦拉，在麦拉外挤包无卤阻燃带，在无卤阻燃带外挤包无卤低烟高阻燃橡皮内护套，在无卤低烟高阻燃橡皮内护套外挤包矿物绝缘层，在矿物绝缘层外铜带屏蔽层，在铜带屏蔽层外绕包玻璃纤维带，在玻璃纤维带外套有铝护套，在铝护套外套有隔离套，最后在隔离套外绕包丁基橡胶外护套。

进一步改进，所述的动力线芯由设置在其最中心的导体以及依次设置在导体外的以三元乙丙为基料的交联型无卤低烟导体屏蔽层、以醋酸乙烯共聚物和丁腈橡胶为基料的可剥离交联型无卤低烟半导电绝缘屏蔽层构成。

进一步改进，所述的监视线采用镀锡铜丝束合或编织而成。

进一步改进，所述金属屏蔽层为铜丝屏蔽层。

进一步改进，所述的矿物绝缘层为纳米环保防火矿物绝缘料制成。

进一步改进，所述隔离套为膨胀耐火层。

采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果为：

1.该电缆绝缘线芯采用无卤导体屏蔽橡皮、无卤半导电可交联可剥离绝缘屏蔽橡皮共挤，所研发的无卤导体屏蔽橡皮、无卤半导电可交联可剥离绝缘屏蔽橡皮其体积电阻率≤100Ω·cm，无卤性能：PH值≥4.3，电导率加权值≤10μs/mm；无卤乙丙绝缘橡皮的介质损耗tanδ（95～100℃）最大值为400×104，体积电阻率最小值为1016 Ω·cm，因此，电缆绝缘电阻性能优异，能确保电缆的局部放电水平优异，放电量≤10Pc。

2、每根动力线芯采用镀锡铜丝编织结构，作为接地线，对应的三根动力线芯内对应分布3根监视线与电缆接地线一起构成监视回路，实现对接地系统完整性的连续监视，当电缆受到外来损伤，接地线发生断裂时，通过监视回路直流电阻的变化使监视保护器动作，及时切断电源，确保电缆在井下的使用安全。

3、在内护套层外和外护套挤包前设计各重叠绕包一层无卤高阻燃带，在电缆燃烧时形成保护层，能有效阻挡火焰的蔓延。

4、电缆内护套、外护套层采用醋酸乙烯共聚物（EVA）为基料阻燃交联型无卤低烟高阻燃、高抗撕弹性体橡皮，无卤低烟阻燃高抗撕弹性体橡皮的抗张强度≥11MPa，断裂伸长率≥300%，抗撕≥5.0N/mm，氧指数≥35，通过内护套对缆芯的紧密挤包和外护套紧密挤包，以及无卤高阻燃带的有效阻挡，使电缆阻燃性能满足IEC60332-3-22：2000成束燃烧A类试验。

5、本实用新型结构简单，通过铝护套，不但简化了工艺提高了效率，而且使产品成本大幅下降，通过隔离套采用膨胀耐火层，在火焰侵袭下膨胀层发泡固化，形成厚厚的屏障阻隔了火焰对铝管的直接喷射，不但铝管的完整性得以保存，而且使玻璃纤维带受热温度提高至1100℃以下，使玻璃纤维带绝缘的稳定性得到提高，使得电缆强度高、低密度、耐高温绝缘性好、隔热效果好。

6、本实用新型设有光纤单元，可以对电力电缆进行温度、传输负荷实时监控，能够用于“三网融合”；丝线束包围直拖的光纤，光纤不会被拉断，丝线束对光纤也进行了有效保护，在加工、敷设时不会被挤压，特别是当电缆运行时，势必要发热和膨胀，可以保证有空间容纳光纤，弹性材质又对膨胀的内部提供了缓冲的空间，保证了光纤不会被损伤，能够正常运行。

7、矿物绝缘层采用纳米环保防火矿物绝缘料构成，在额定电压下能超负荷2.5倍且照常起到绝缘作用；长期工作温度范围是：-40摄氏度到1200摄氏度，照常绝缘；在800—1200摄氏度明火的烧蚀下，1.5小时内不短路，不引发电火，更不会助燃；在明火烧蚀过程中，不仅难燃无焰，而且不再放出窒息有毒气体，具有低烟、无毒、无卤、阻燃的特性；在承受机械外力时，抗电磁干扰；成本低、性能指标好；适合用于各种电线电缆的绝缘层。

8、采用丁基橡胶外护套，使得电缆具有抗拉强度高，弹性和延伸率大，粘结性、抗水性和耐气候性好等特点，可以冷用，使用年限较长。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的一种无卤低烟阻燃金属屏蔽监视型光纤复合橡套软电缆，包括缆芯，所述的缆芯由三根动力线缆以及三根光纤单元1绞合而成；所述的动力线缆由动力线芯和一根监视线2对绞后再共挤一层铜丝编织而成的金属屏蔽层3构成；所述的动力线芯由设置在其最中心的导体4以及依次设置在导体外的以三元乙丙为基料的交联型无卤低烟导体屏蔽层5、以醋酸乙烯共聚物和丁腈橡胶为基料的可剥离交联型无卤低烟半导电绝缘屏蔽层6构成；然后，在缆芯的空隙处填充无卤半导电填充带7，在缆芯外包裹麦拉8，在麦拉外挤包无卤阻燃带9，在无卤阻燃带外挤包无卤低烟高阻燃橡皮内护套10，在无卤低烟高阻燃橡皮内护套外挤包矿物绝缘层11，在矿物绝缘层外铜带屏蔽层12，在铜带屏蔽层外绕包玻璃纤维带13，在玻璃纤维带外套有铝护套14，在铝护套外套有隔离套15，最后在隔离套外绕包丁基橡胶外护套16。

其中，导体屏蔽橡皮和绝缘屏蔽橡皮的体积电阻率≤100Ω·cm，绝缘层采用三元乙丙为基料的交联型中压乙丙绝缘橡皮，乙丙绝缘橡皮的介质损耗tanδ（95～100℃）最大值为400×104。内护套采用醋酸乙烯共聚物（EVA）为基料阻燃交联型无卤低烟高阻燃橡皮，氧指数≥36，外护套层采用醋酸乙烯共聚物（EVA）为基料阻燃交联型无卤低烟阻燃高抗撕橡皮，无卤低烟弹性体橡皮的抗张强度≥11MPa，断裂伸长率≥300%，抗撕≥5.0N/mm，氧指数≥35。

所述的矿物绝缘层为纳米环保防火矿物绝缘料制成，在额定电压下能超负荷2.5倍且照常起到绝缘作用；长期工作温度范围是：-40摄氏度到1200摄氏度，照常绝缘；在800—1200摄氏度明火的烧蚀下，1.5小时内不短路，不引发电火，更不会助燃；在明火烧蚀过程中，不仅难燃无焰，而且不再放出窒息有毒气体，具有低烟、无毒、无卤、阻燃的特性；在承受机械外力时，抗电磁干扰；成本低、性能指标好；适合用于各种电线电缆的绝缘层。

以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (5)

1.一种无卤低烟阻燃金属屏蔽监视型光纤复合橡套软电缆，包括缆芯，其特征在于，所述的缆芯由三根动力线缆以及三根光纤单元绞合而成；所述的动力线缆由动力线芯和一根监视线对绞后再共挤一层金属屏蔽层构成；在缆芯的空隙处填充无卤半导电填充带，在缆芯外包裹麦拉，在麦拉外挤包无卤阻燃带，在无卤阻燃带外挤包无卤低烟高阻燃橡皮内护套，在无卤低烟高阻燃橡皮内护套外挤包矿物绝缘层，在矿物绝缘层外铜带屏蔽层，在铜带屏蔽层外绕包玻璃纤维带，在玻璃纤维带外套有铝护套，在铝护套外套有隔离套，最后在隔离套外绕包丁基橡胶外护套。

2.根据权利要求1 所述的无卤低烟阻燃金属屏蔽监视型光纤复合橡套软电缆，其特征在于，所述的动力线芯由设置在其最中心的导体以及依次设置在导体外的以三元乙丙为基料的交联型无卤低烟导体屏蔽层、以醋酸乙烯共聚物和丁腈橡胶为基料的可剥离交联型无卤低烟半导电绝缘屏蔽层构成。

3.根据权利要求1 所述的无卤低烟阻燃金属屏蔽监视型光纤复合橡套软电缆，其特征在于，所述金属屏蔽层为铜丝屏蔽层。

4.根据权利要求1所述的无卤低烟阻燃金属屏蔽监视型光纤复合橡套软电缆，其特征在于：所述的矿物绝缘层为纳米环保防火矿物绝缘料制成。

5.根据权利要求1所述的无卤低烟阻燃金属屏蔽监视型光纤复合橡套软电缆，其特征在于，所述隔离套为膨胀耐火层。