CN208861714U - 一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆，属于电线电缆技术领域，其包括绝缘线芯、径向防水层、隔氧层、防火层、铠装层、隔热层、外护套。所述绝缘线芯由铜导体、绝缘层构成；所述径向防水层为纵包双面铝塑复合带构成；所述隔氧层为挤出高阻燃的低烟无卤阻燃聚烯烃；所述防火层为通过灌浆机挤出氢氧化镁混合物；所述铠装层为铜带绕包构成；所述外护套为挤出低烟无卤阻燃聚烯烃。本实用新型具有高阻燃低热释放的性能，能满足火焰蔓延高度FS≤1.5m，热释放速率峰值HRR≤30kW，热释放总量THR1200≤15MJ，燃烧增长速率指数FIGRA≤150W/s等指标。
Description
技术领域
本实用新型涉及轨道交通用电缆制造领域，为一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆的结构设计。
背景技术
从2014年开始，欧盟就计划把室内用的电力、通讯、控制电缆纳为建筑法规中，要求电缆的防火性能和有害物质的释放都必须符合欧盟标准。同时，国内公安部四川消防所联合标委会推出了GB 31247-2014，针对电缆及光缆进行燃烧性能分级。该标准与EN50575等同，对于国内市场冲击很大。通过考核火焰蔓延高度、热释放速率峰值、热释放总量、燃烧增长速度指数、产烟速率峰值、产烟总量、烟密度、垂直火焰蔓延高度等指标对电缆的燃烧性能进行综合评价。
新版《民用建筑电气设计规范》中规定：超高层建筑应选择燃烧性能B1 级及以上、产烟毒性为t0级、燃烧滴落物/微粒等级为d0级的电线和电缆；一类高层建筑及人员密集的公共场所应选择燃烧性能B1级、产烟毒性为t1级、燃烧滴落物/微粒等级为d1级的电线电缆的要求。
国家知识产权局于2018年04月17日，公开了一件公开号为207250216U，名称为“轨道交通直流牵引电缆”的实用新型专利，该实用新型包括导体，所述导体外由内到外依次同轴包覆有半导电带、绝缘层、低烟无卤高阻燃包带、内衬层、铠装层、低烟无卤高阻燃包带和外护套，所述半导电带和绝缘层之间挤包有导体屏蔽层，绝缘层挤包在导体屏蔽层外，低烟无卤高阻燃包带绕包在绝缘层外。本实用新型具有优异的不延燃性能，无有毒烟气释放，耐油，可有效地防鼠蚁咬噬、防紫外线照射老化。该实用新型具有热释放总量高、产烟总量高的缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的是在于克服上述技术缺陷，本实用新型提供一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆，该电缆的防火等级符合欧盟CPR认证法规EN 50575中的B2ca级要求。该电缆相对于传统的阻燃电缆属于安全电缆，不仅要考核电缆本体的耐燃烧程度，更要考核在燃烧过程中对环境的影响程度，通过考核电缆在燃烧过程中释放的热量、热释放速率、产烟总量、产烟速率、燃烧增长速率等方面来综合考核电缆的燃烧性能。
该电缆具有高阻燃低热释放的性能，能满足燃烧时火焰蔓延高度FS≤ 1.5m，热释放速率峰值HRR≤30kW，热释放总量THR1200≤15MJ，燃烧增长速率指数FIGRA≤150W/s，产烟速率峰值SPR≤0.25m2/s，产烟总量TSP1200≤50m2，烟密度It≥60％，垂直火焰蔓延距离H≤425mm。
为了实现上述技术指标，本实用新型通过下述技术方案实现：一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆，包括绝缘线芯、径向防水层、隔氧层、防火层、铠装层、隔热层、外护套。其特征在于：所述绝缘线芯由铜导体、绝缘层构成；所述径向防水层为纵包双面铝塑复合带构成；所述隔氧层为在挤塑机上挤出高阻燃的低烟无卤阻燃聚烯烃材料，通过在挤塑机上的高温挤出使隔氧层与铝塑带牢固粘接，形成一个完整的铝-塑粘接防水层；所述防火层为通过灌浆机挤出氢氧化镁混合物；所述铠装层为采用铜带绕包构成；所述外护套为在挤塑机上挤出低烟无卤阻燃聚烯烃护套材料。
所述导体是由铜丝绞合构成，其最外层为左向，相邻层相反。
所述绝缘层为挤包交联聚乙烯或者乙丙橡胶。
所述隔氧层为挤包低烟无卤阻燃聚烯烃护套材料，且氧指数≥40％。
所述外护套为挤包低烟无卤阻燃聚烯烃护套材料，且电缆在受到火焰冲击时，会迅速膨胀并烧结形成一层坚硬的壳体，借以保护电缆内部绝缘和可燃物，使电缆燃烧时内部温度不会太高，进而达到阻燃隔热耐火的功效。
所述铠装层为采用铜带绕包构成，铜带绕包可以为单层重叠绕包或者双层间隙绕包，从机械防护上提高电缆的防白蚁性能，同时又具有良好的防火隔离能力。
所述隔热层为采用耐高温的玻璃纤维丝编织的玻纤带(OI≥55％)，而不采用市场通用的涂胶型的玻纤带绕包而成。玻璃纤维丝编织的玻纤带耐温隔热，且氧指数非常高，对电缆内部起到了良好的阻燃隔热效果，同时热释放值低。
本实用新型与现有技术相比，所带来的有益的技术效果表现在：
1、电缆在受到火焰冲击时，外护套材料、隔氧层材料会迅速膨胀并烧结形成一层坚硬的壳体，借以保护电缆内部绝缘和可燃物，使电缆燃烧时内部温度不会太高，进而达到阻燃隔热耐火的功效。
2、防火层采用灌浆氢氧化镁不仅有阻燃作用还有抑烟功能，属环保型无机阻燃剂。主要的防火机理是氢氧化镁在340℃左右受热分解生成MgO和结晶水，同时在可燃物表面生成MgO保护膜，生产的结晶水可以降低铠装层表面的温度。防火层可以对内部可燃物进行良好的保护，避免内部可燃物材料的剧烈燃烧，形成热释放速率峰值。
3、隔热层可以保证外部燃烧火焰不蔓延或者延迟蔓延到内部绝缘线芯，使电缆燃烧时内部温度不会太高，进而达到阻燃隔热耐火的功效。
4、铠装层，能有效隔离火焰，使电缆燃烧时不会烧到缆芯内部的可燃物，起到良好的防火隔离能力。同时从机械防护上提高电缆的防白蚁性能，更适合轨道交通用电缆的敷设环境。
附图说明
图1为本实用新型的截面结构示意图。
附图1标记：1、导体，2、绝缘层，3、径向防水层，4、隔氧层，5、防火层，6、铠装层，7、隔热层，8、外护套
具体实施方式
实施例1
作为本实用新型一较佳实施例，参照说明书附图1：
所示的一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆，主要由导体、绝缘层、径向防水层、隔氧层、防火层、铠装层、隔热层、外护套组成。所述导体标称截面积为150mm2，由铜导体绞合构成；所述绝缘层为挤包交联聚乙烯构成，绝缘标称厚度2.0mm；所述径向防水层为双面铝塑带纵包而成；所述隔氧层为挤包氧指数为40及以上的低烟无卤阻燃聚烯烃隔氧层材料；所述防火层为通过灌浆机挤出氢氧化镁混合物，挤出厚度2.5mm,所述铠装层为采用铜带单层重叠绕包；所述隔热层为采用耐高温的玻璃纤维丝编织的玻纤带重叠绕包两层；所述外护套层为挤包低烟无卤阻燃聚烯烃护套材料构成，护套标称厚度1.9mm。该工艺生产的产品做热释放燃烧试验，所测得火焰蔓延高度FS为0.68m，热释放速率峰值 HRR为17.91kW，热释放总量THR1200为9.63MJ，燃烧增长速率指数FIGRA为 52.98W/s，产烟速率峰值SPR为0.044m2/s，产烟总量TSP1200为17.7m2，烟密度It为87％，垂直火焰蔓延距离H为312mm。
实施例2
作为本实用新型一较佳实施例，参照说明书附图1：
所示的一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆，主要由导体、绝缘层、径向防水层、隔氧层、防火层、铠装层、隔热层、外护套组成。所述导体标称截面积为400mm2，由铜导体绞合构成；所述绝缘层为挤包交联聚乙烯构成，绝缘标称厚度2.0mm；所述径向防水层为双面铝塑带纵包而成；所述隔氧层为挤包氧指数为40及以上的低烟无卤阻燃聚烯烃隔氧层材料；所述防火层为通过灌浆机挤出氢氧化镁混合物，挤出厚度3.0mm,所述铠装层为采用铜带双层间隙绕包；所述隔热层为采用耐高温的玻璃纤维丝编织的玻纤带重叠绕包两层；所述外护套层为挤包低烟无卤阻燃聚烯烃护套材料构成，护套标称厚度2.4mm。该工艺生产的产品做热释放燃烧试验，所测得火焰蔓延高度FS为0.91m，热释放速率峰值 HRR为28.64kW，热释放总量THR1200为12.71MJ，燃烧增长速率指数FIGRA为 29.19W/s，产烟速率峰值SPR为0.0242m2/s，产烟总量TSP1200为11.9m2，烟密度 It为81％，垂直火焰蔓延距离H为355mm。
实施例3
作为本实用新型一较佳实施例，参照说明书附图1：
所示的一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆，主要由导体、绝缘层、径向防水层、隔氧层、防火层、铠装层、隔热层、外护套组成。所述导体标称截面积为400mm2，由铜导体绞合构成；所述绝缘层为挤包乙丙橡胶构成，绝缘标称厚度2.6mm；所述径向防水层为双面铝塑带纵包而成；所述隔氧层为挤包氧指数为40及以上的低烟无卤阻燃聚烯烃隔氧层材料；所述防火层为通过灌浆机挤出氢氧化镁混合物，挤出厚度3.5mm,所述铠装层为采用铜带双层间隙绕包；所述隔热层为采用耐高温的玻璃纤维丝编织的玻纤带重叠绕包两层；所述外护套层为挤包低烟无卤阻燃聚烯烃护套材料构成，护套标称厚度2.6mm。该工艺生产的产品做热释放燃烧试验，所测得火焰蔓延高度FS为0.41m，热释放速率峰值HRR 为15.5kW，热释放总量THR1200为8.13MJ，燃烧增长速率指数FIGRA为47.12W/s，产烟速率峰值SPR为0.0292m2/s，产烟总量TSP1200为15.1m2，烟密度It为86％，垂直火焰蔓延距离H为320mm。
Claims (9)
1.一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆，包括绝缘线芯、径向防水层（3）、隔氧层（4）、防火层（5）、铠装层（6）、隔热层（7）、外护套（8），其特征在于：所述绝缘线芯由铜导体（1）、绝缘层（2）构成；所述径向防水层（3）为纵包双面铝塑复合带构成；所述隔氧层（4）为在挤塑机上挤出高阻燃的低烟无卤阻燃聚烯烃材料，通过在挤塑机上的高温挤出使隔火层与铝塑带牢固粘接，形成一个完整的铝-塑粘接防水层；所述防火层（5）为通过灌浆机挤出氢氧化镁混合物；所述铠装层（6）为采用铜带绕包构成；所述隔热层（7）为采用耐高温的玻璃纤维丝编织的玻纤带绕包构成；所述外护套（8）为在挤塑机上挤出低烟无卤阻燃聚烯烃护套材料。
2.如权利要求 1 所述的一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆，其特征在于：所述导体（1）是铜丝绞合构成，其最外层为左向，相邻层相反。
3.如权利要求 1 所述的一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆，其特征在于：所述绝缘层（2）为挤包交联聚乙烯或者乙丙橡胶材料。
4.如权利要求 1 所述的一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆，其特征在于：所述径向防水层（3）为纵包一层双面铝塑复合带，铝塑复合带标称厚度为 0.20～0.30mm，裸铝带的标称厚度不应小于 0.15mm，纵包重叠宽度不应小于 6mm 或者线芯圆周的 20%。
5.如权利要求 1 所述的一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆，其特征在于：所述隔氧层（4）为在纵包的铝塑复合带外面紧密挤包一层低烟无卤阻燃聚烯烃材料，要求氧指数≥40%。
6.如权利要求 1 所述的一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆，其特征在于：所述防火层（5）为通过灌浆机挤出氢氧化镁混合物，挤出厚度为2.5mm、3.0mm或3.5mm。
7.如权利要求 1 所述的一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆，其特征在于：所述铜带绕包为单层重叠绕包或者双层间隙绕包。
8.如权利要求 1 所述的一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆，其特征在于：所述隔热层（7）绕包搭盖率≥15%。
9.如权利要求 1 所述的一种高阻燃低热值轨道交通用直流牵引电力电缆，其特征在于：所述外护套（8）为所述外护套为挤包低烟无卤阻燃聚烯烃护套材料。
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|---|---|---|---|---|
| CN110246627A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-17 | 尚纬股份有限公司 | 一种无卤低烟安全型轨道交通用直流牵引软电缆的制造方法 |
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2018
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| CN110246627A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-17 | 尚纬股份有限公司 | 一种无卤低烟安全型轨道交通用直流牵引软电缆的制造方法 |
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