CN208014397U - 一种矿物绝缘无护套柔性光纤复合阻燃电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿物绝缘无护套柔性光纤复合阻燃电缆，包括缆芯，所述的缆芯由三根矿物绝缘线芯和一根光纤绞合而成，在缆芯的空隙处填充防火泥；在缆芯外挤包隔热阻燃层，在隔热阻燃层外绕包铝塑复合带防水层，在铝塑复合带防水层外设有非磁性金属带，在非磁性金属带外表面涂覆耐火涂料层后再设有电缆复合管。本实用新型具有高耐腐蚀、高隔热、高强度性能的同时也具有高阻燃性能等特点。

Description

一种矿物绝缘无护套柔性光纤复合阻燃电缆

技术领域

本实用新型涉及电线电缆领域，具体涉及一种矿物绝缘无护套柔性光纤复合阻燃电缆。

背景技术

火灾是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。

随着社会的不断发展，在社会财富日益增多的同时，导致发生火灾的危险性也在增多，火灾的危害性也越来越大。据统计，我国70年代火灾年平均损失不到2.5亿元，80年代火灾年平均损失不到3.2 亿元。进入90年代，特别是1993年以来，火灾造成的直接财产损失上升到年均十几亿元。据中国消防盘点，2014年全国全年接报火灾39.5万起，死亡1817人，受伤1493人，直接财产损失达43.9亿元。从统计数据来看，电气火灾占火灾中的36.9%，导致的经济损失占58.6%。虽然火灾中的缺氧、高温、烟尘、毒性气体是危害人身的主要原因，但据火灾中造成人员伤亡的原因统计分析，由于一氧化碳中毒窒息死亡或被其他有毒烟气熏死者一般占火灾总死亡人数的40％～50％。

为了从无情的火场中挽救更多的生命、财产和信息，防火电缆的应用成为重中之重，而目前市场上的防火电缆按结构特性可以分为刚性和柔性两种。由于刚性矿物绝缘电缆刚性矿物绝缘电缆（Mineral Insulated Cable）简称MI电缆在可靠性、生产及敷设方面的缺陷，在欧美发达国家中逐渐退市，柔性矿物绝缘防火电缆成为防火领域的主流电缆产品。一般电缆金属套采用铜套，工艺较为复杂，效率低，且成本较高，隔离层经常采用受热温度较低的材质，无法形成隔离，使得绝缘材质受热被破会，经常导致电缆短路等现象。

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。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的不足，提供一种矿物绝缘无护套柔性光纤复合阻燃电缆。

为实现上述目的，本实用新型提供一种矿物绝缘无护套柔性光纤复合阻燃电缆，包括缆芯，所述的缆芯由三根矿物绝缘线芯和一根光纤绞合而成，在缆芯的空隙处填充防火泥；在缆芯外挤包隔热阻燃层，在隔热阻燃层外绕包铝塑复合带防水层，在铝塑复合带防水层外设有非磁性金属带，在非磁性金属带外表面涂覆耐火涂料层后再设有电缆复合管。

优选地，所述的绝缘线芯由铝合金导体、挤包在铝合金导体外的矿物绝缘层、绕包在矿物绝缘层外的三合一氟金云母包带以及挤包在三合一氟金云母包带外的箔编织布阻燃层构成。

优选地，所述隔热阻燃层以阻燃聚乙烯气泡层为中间基础层，所述阻燃聚乙烯气泡层的上表面上附结着玻璃纤维层，在所述玻璃纤维层的上表面上附结着第一铝膜层；所述阻燃聚乙烯气泡层的下表面附结着第二铝膜层，所述第二铝膜层的下表面附结着XPE发泡材料层，在所述XPE发泡材料层的下表面上附结着无纺布或编织布层，在所述无纺布或编织布层的下表面附结着第三铝膜层。

优选地，所述的电缆复合管包括纤维水泥管，所述纤维水泥管的外壁上设有玻璃布层和树脂层，所述玻璃布层位于所述纤维水泥管和树脂层之间；所述纤维水泥管的管壁内设有若干沿周向均匀布置的加强钢筋；所述纤维水泥管的管壁内设有若干沿轴向均匀布置的连接箍，所述连接箍将所述加强钢筋连接为一体。

优选地，所述的矿物绝缘层为纳米环保防火矿物绝缘料制成。

优选地，所述的三合一氟金云母包带由人工云母附加在两层玻璃纤维布中间制成。

优选地，所述的箔编织布阻燃层包括由上到下依次设置的铝箔层、阻燃胶层、阻燃编织布层、阻燃胶层和铝箔层，所述铝箔层采用99％铝含量的高纯度铝箔，阻燃胶层采用添加有碳酸钙的聚氨基甲酸酯复合胶水，阻燃编织布层采用低压高密度聚乙烯编织布，阻燃编织布层的上、下表面通过聚氨基甲酸酯复合胶水与铝箔层复合。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、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；

2、设有隔热阻燃层，充分利用了编织布层或无纺布层高强度、韧性好及铝膜高反射以及玻璃纤维层、发泡材料和阻燃气泡层高保温等特点，特别是添加阻燃剂使隔热材料在具有高耐腐蚀、高隔热、高强度性能的同时也具有高阻燃性能；

3、设有矿物绝缘层，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；

4、由于在纤维水泥管的外壁上设置了玻璃布层和树脂层，而且玻璃布层位于纤维水泥管和树脂层之间，使这种复合电缆管不仅具备了纤维水泥管使用寿命长的特点，还同时具备了质量轻、柔性好、抗弯折强度高的特点，其综合性能得到了大大的提高，更加方便使用；由于在纤维水泥管的管壁内设置了若干周向均匀布置的加强钢筋，能够有效地增纤维水泥管的机械强度，使其抗压能力得到了提高；由于在纤维水泥管的管壁内设置了若干轴向均匀布置的连接箍，而且这些连接箍将加强钢筋连接为一体，这样就相当于将所有的加强钢筋连接为一个整体，并将这个整体放置在纤维水泥管内充当一个支撑框架，使该复合电缆管的机械强度和抗压能力得到了更进一步的提高；

5、采用绕包三合一氟金云母包带加挤包交联聚乙烯绝缘料的复合双层绝缘结构，使电缆具有良好的防火性能又保证电缆绝佳的电气性能；三合一氟金云母带是用氟离子代替羟基，得到尺寸和晶型更佳的人工云母为主原料，附加在两层玻璃布中间。使得该云母带具有膨胀系数小、介电强度大、电阻率高和介电常数均匀优异的电性能外，尤其是耐热等级高，可达到A 级耐火水平（950 ～ 1000℃）；

6、在线芯内和缆芯外均采用铝箔编织布阻燃层，使得电缆的屏蔽性好、阻燃效果好、抗张和撕裂强度好；其中，99％铝含量的高纯度铝箔为本阻燃层提供了高达97％的反射率和低于3％的发射率；同时铝箔材料的使用为阻燃层提供了一定的可塑型性，而且铝箔本身完全阻燃，提升了阻燃层的阻燃效果，本材料使用添加有碳酸钙的聚氨基甲酸酯复合胶水作为粘接复合，相较于淋膜和其它胶水复合牢度更好；同时因为添加了阻燃剂，阻燃效果极好，达到不燃的效果，阻燃编织布能够为阻燃层提供良好的阻燃效果，提升抗张和撕裂强度；

7、采用非磁性金属带，使得该电缆的耐火性能、抵抗外界冲击能力都得到加强；最好的屏蔽保护层，即可防止电缆本身对其他线缆的干扰，又可防止外界磁场对自身得干扰。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为隔热阻燃层的结构示意图；

图3为电缆复合管的结构示意图；

图4为箔编织布阻燃层的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种矿物绝缘无护套柔性光纤复合阻燃电缆，包括缆芯，所述的缆芯由三根矿物绝缘线芯和一根光纤1绞合而成，所述的绝缘线芯由铝合金导体2、挤包在铝合金导体外的矿物绝缘层3、绕包在矿物绝缘层外的三合一氟金云母包带4以及挤包在三合一氟金云母包带外的箔编织布阻燃层5构成；所述的三合一氟金云母包带由人工云母附加在两层玻璃纤维布中间制成；在缆芯的空隙处填充防火泥6，在缆芯外挤包隔热阻燃层7，在隔热阻燃层外绕包铝塑复合带防水层8，在铝塑复合带防水层外设有非磁性金属带9，在非磁性金属带外表面涂覆耐火涂料层10后再设有电缆复合管11。

图2所示，所述隔热阻燃层以阻燃聚乙烯气泡层为中间基础层12，所述阻燃聚乙烯气泡层的上表面上附结着玻璃纤维层13，在所述玻璃纤维层的上表面上附结着第一铝膜层14；所述阻燃聚乙烯气泡层的下表面附结着第二铝膜层15，所述第二铝膜层的下表面附结着XPE发泡材料层16，在所述XPE发泡材料层的下表面上附结着无纺布或编织布层17，在所述无纺布或编织布层的下表面附结着第三铝膜层18，充分利用了编织布层或无纺布层高强度、韧性好及铝膜高反射以及玻璃纤维层、发泡材料和阻燃气泡层高保温等特点，特别是添加阻燃剂使隔热材料在具有高耐腐蚀、高隔热、高强度性能的同时也具有高阻燃性能；

图3所示，所述的电缆复合管包括纤维水泥管19，所述纤维水泥管的外壁上设有玻璃布层20和树脂层21，所述玻璃布层位于所述纤维水泥管和树脂层之间；所述纤维水泥管的管壁内设有若干沿周向均匀布置的加强钢筋22；所述纤维水泥管的管壁内设有若干沿轴向均匀布置的连接箍23，所述连接箍将所述加强钢筋连接为一体；

图4所示，所述的箔编织布阻燃层包括由上到下依次设置的铝箔层24、阻燃胶层25、阻燃编织布层26、阻燃胶层和铝箔层，所述铝箔层采用99％铝含量的高纯度铝箔，阻燃胶层采用添加有碳酸钙的聚氨基甲酸酯复合胶水，阻燃编织布层采用低压高密度聚乙烯编织布，阻燃编织布层的上、下表面通过聚氨基甲酸酯复合胶水与铝箔层复合；

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；

所述的三合一氟金云母包带由人工云母附加在两层玻璃纤维布中间制成，是用氟离子代替羟基，得到尺寸和晶型更佳的人工云母为主原料，附加在两层玻璃布中间。使得该云母带具有膨胀系数小、介电强度大、电阻率高和介电常数均匀优异的电性能外，尤其是耐热等级高，可达到A 级耐火水平（950 ～ 1000℃），使电缆具有良好的防火性能又保证电缆绝佳的电气性能。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种矿物绝缘无护套柔性光纤复合阻燃电缆，包括缆芯，其特征在于：所述的缆芯由三根矿物绝缘线芯和一根光纤绞合而成，在缆芯的空隙处填充防火泥；在缆芯外挤包隔热阻燃层，在隔热阻燃层外绕包铝塑复合带防水层，在铝塑复合带防水层外设有非磁性金属带，在非磁性金属带外表面涂覆耐火涂料层后再设有电缆复合管。

2.根据权利要求1所述的矿物绝缘无护套柔性光纤复合阻燃电缆，其特征在于：所述的绝缘线芯由铝合金导体、挤包在铝合金导体外的矿物绝缘层、绕包在矿物绝缘层外的三合一氟金云母包带以及挤包在三合一氟金云母包带外的箔编织布阻燃层构成。

3.根据权利要求1所述的矿物绝缘无护套柔性光纤复合阻燃电缆，其特征在于：所述隔热阻燃层以阻燃聚乙烯气泡层为中间基础层，所述阻燃聚乙烯气泡层的上表面上附结着玻璃纤维层，在所述玻璃纤维层的上表面上附结着第一铝膜层；所述阻燃聚乙烯气泡层的下表面附结着第二铝膜层，所述第二铝膜层的下表面附结着XPE发泡材料层，在所述XPE发泡材料层的下表面上附结着无纺布或编织布层，在所述无纺布或编织布层的下表面附结着第三铝膜层。

4.根据权利要求1所述的矿物绝缘无护套柔性光纤复合阻燃电缆，其特征在于：所述的电缆复合管包括纤维水泥管，所述纤维水泥管的外壁上设有玻璃布层和树脂层，所述玻璃布层位于所述纤维水泥管和树脂层之间；所述纤维水泥管的管壁内设有若干沿周向均匀布置的加强钢筋；所述纤维水泥管的管壁内设有若干沿轴向均匀布置的连接箍，所述连接箍将所述加强钢筋连接为一体。

5.根据权利要求2所述的矿物绝缘无护套柔性光纤复合阻燃电缆，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。

6.根据权利要求2所述的矿物绝缘无护套柔性光纤复合阻燃电缆，其特征在于：所述的三合一氟金云母包带由人工云母附加在两层玻璃纤维布中间制成。

7.根据权利要求2所述的矿物绝缘无护套柔性光纤复合阻燃电缆，其特征在于：所述的箔编织布阻燃层包括由上到下依次设置的铝箔层、阻燃胶层、阻燃编织布层、阻燃胶层和铝箔层，所述铝箔层采用99％铝含量的高纯度铝箔，阻燃胶层采用添加有碳酸钙的聚氨基甲酸酯复合胶水，阻燃编织布层采用低压高密度聚乙烯编织布，阻燃编织布层的上、下表面通过聚氨基甲酸酯复合胶水与铝箔层复合。