CN209487208U - 一种矿物绝缘铝护套阻燃防火电力电缆 - Google Patents

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本实用新型公开了一种矿物绝缘铝护套阻燃防火电力电缆,其包括缆芯,缆芯外围由内向外依次包覆有统包防火绝缘层、绝缘阻水缓冲层、铝护套层、隔火隔热层和外被层,缆芯包括三根主防火绝缘线芯和三根地防火绝缘线芯,三根主防火绝缘线芯相互接触,三根地防火绝缘线芯处于三根主防火绝缘线芯之间边缘空隙中,主防火绝缘线芯和地防火绝缘线芯都包括导体,导体外围由内向外依次包覆辅绝缘层和分相防火绝缘层,铝护套层由电工圆铝杆连续挤包或铝带纵包轧纹并焊接在绝缘阻水缓冲层上而成,隔火隔热层由无卤低烟玻纤带重叠绕包在铝护套层外而成。本实用新型具有较高的导电性、阻燃性和防火性,以及电磁兼容及抗干扰性、可靠保障性,从而具有较高的使用寿命。

Description

一种矿物绝缘铝护套阻燃防火电力电缆
技术领域
本实用新型涉及一种电力电缆,具体涉及一种矿物绝缘铝护套阻燃防火电力电缆。
背景技术
目前用于三相五线制电力配电系统典型的矿物绝缘铝护套防火电缆,存在以下不足:
1)电缆的芯数有三+二芯、四+一芯、五芯3大类,其中包括三根主线芯、一根中性线及一根保护接地线,而该电缆的铝护套在使用时要进行电气接地,该结构具有承载较大的短路电流,完全可以取代保护接地线;
2)该系列五芯电缆50mm2及以上规格导体通常采用扇形紧压导体或瓦形紧压导体,扇形紧压导体或瓦形紧压导体为不规则导体,在使用中电场会出现不规则不均匀情况,该系列五芯电缆完整的三项供电系统,当三项主线芯电流平衡时,其中性线芯的电流为零;当高次谐波产生时,经过电缆的多次反射,便会出现对此的波峰与波峰或波谷与波谷相叠加的机会,电缆越长叠加机会越多表现得也就越明显。加之电缆这个大的电容本身对高次谐波就有着放大的作用,高次谐波产生的电流分量在中性线芯内无相位差,这样一来电流将会叠加成原分量的数倍,中性线芯在高频脉冲下很快就会被击穿;
3)电缆的导体采用第2种圆形紧压绞合铜导体,该导体紧压系数约0.9、导体外径仍较大、绞合导体外层节径比较小(一般为13倍左右),导体电阻率较大(近似为17.587mm2·Ω/km左右),外层单线间仍有较大的空隙及应力,对其外的耐火层力的作用不均匀一致;
4)云母带直接重叠绕包在导体上,电缆的绝缘性能完全靠云母带材料来保证,当电缆发生弯曲时外侧云母带表面产生张力阻碍电缆的弯曲,电缆的导体对云母带有力的作用,随着使用时间的增加导体对云母带有不同程度的损伤;
5)电缆的发生燃烧时,电缆的导体发热并膨胀对云母带的作用力加大,导体对云母带造成机械损伤,最终会造成云母带的绝缘性能下降而发生击穿,另外波纹铜护套如发生破裂,长时间运行,外部湿气进入电缆的内部,也会造成电缆的绝缘性能下降而发生击穿;
6)多芯电缆的绝缘层厚度为单芯电缆的绝缘层厚度的一半,缆芯外一般采用无卤低烟高阻燃带重叠绕包,而无卤低烟高阻燃带绝缘性能欠佳,多芯电缆的导体间绝缘介电强度与单芯电缆的导体与铝护套间绝缘介电强度相当(绝缘有效厚度一致),但多芯电缆的导体与铝护套间的绝缘介电强度有些不足;
7)由于铝护套的熔点低,当外部的温度过高时,容易将铝护套烧坏,从而损坏缆芯。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述问题,从而提供一种矿物绝缘铝护套阻燃防火电力电缆。
为达到上述目的,本实用新型的技术方案如下:
一种矿物绝缘铝护套阻燃防火电力电缆,所述电缆包括缆芯,所述缆芯外围由内向外依次包覆有统包防火绝缘层、绝缘阻水缓冲层、铝护套层、隔火隔热层和外被层,所述缆芯包括三根主防火绝缘线芯和三根地防火绝缘线芯,三根主防火绝缘线芯相互接触,三根地防火绝缘线芯处于三根主防火绝缘线芯之间边缘空隙中,所述主防火绝缘线芯和地防火绝缘线芯都包括导体,所述导体外围由内向外依次包覆辅绝缘层和分相防火绝缘层所述铝护套层由电工圆铝杆连续挤包或铝带纵包轧纹并焊接在绝缘阻水缓冲层上而成,所述隔火隔热层由无卤低烟玻纤带重叠绕包在铝护套层外而成。
在本实用新型的一个优选实施例中,所述导体为采用分层紧压正规绞合的第2种型线绞合圆形紧压铜导体。
在本实用新型的一个优选实施例中,所述辅绝缘层由聚酯带重叠绕包而成。
在本实用新型的一个优选实施例中,所述分相防火绝缘层由陶瓷化云母带紧密重叠绕包在辅绝缘层上而成。
在本实用新型的一个优选实施例中,所述统包防火绝缘层由陶瓷化云母带重叠绕包在缆芯外,所述绝缘阻水缓冲层由绝缘阻水带重叠绕包在统包防火绝缘层外,所述外被层为挤包无卤低烟聚烯烃阻燃外护套。
在本实用新型的一个优选实施例中,所述陶瓷化云母带包括陶瓷化云母纸层、陶瓷化玻璃布层和粘接层,所述陶瓷化玻璃布层通过粘接层固定在陶瓷化云母纸层上,所述陶瓷化玻璃布层是由陶瓷粉均匀喷涂在玻璃布层上而成,所述粘接层具体为耐高温阻燃有机硅树脂为胶粘剂,陶瓷化云母带中胶粘剂含量小且具有较小的热释放,陶瓷化云母带中没有吸湿性材料成分。
本实用新型的有益效果是:
本实用新型具有较高的导电性、阻燃性和防火性,以及电磁兼容及抗干扰性、可靠保障性,从而具有较高的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本实用新型。
参见图1,本实用新型提供的矿物绝缘铝护套阻燃防火电力电缆,其主要用于高层建筑、公共场所及有防火要求的特殊场地,其包括缆芯100。
缆芯100包括三根主防火绝缘线芯110和三根地防火绝缘线芯120,三根主防火绝缘线芯110相互接触,并呈圆周,间距120°分布,而三根地防火绝缘线芯120处于三根主防火绝缘线芯110之间边缘空隙中,这样保证可缆芯100圆整度。
另外,为了进一步提高圆整度,可在三根主绝缘线芯110之间边缘空隙中填充矿物质绳。
主防火绝缘线芯110和地防火绝缘线芯120的尺寸不同,地防火绝缘线芯120的导体标称截面近似为主防火绝缘线芯110的导体标称截面的1/6,但各材料的结构类型及层次相同,都包括导体200。
导体200具体为采用分层紧压正规绞合的第2种型线绞合圆形紧压铜导体。
导体200具体为正规绞合,其可分成若干导体层,并且各导体层均分层紧压,导体的中心层单线根数具体可为1根或2根或3根或4根。
当中心层为1根单线时,中心层具体可为一根圆单线,当为2根或3根或4根时,中心层具体都为异型单线,并且相邻外层异形型单线根数比其内层异形型单线根数多6根,这样使得导体200结构规则稳定。
另外,导体200单线根数也符合电缆导体的通用结构,各导体层分层紧压具体选用高耐磨、高精度、高强度纳米涂层模具分层紧压,这样使得导体200外表光滑、紧压系数在0.97以上、单线间空隙小摩擦力大,电缆弯曲时导体形整体受力且结构稳定不易变形,单线间滑移小,从而对辅绝缘层210力的作用较均匀而不会出现局部作用力过大的情况。
再者,导体200外层节径比可放大至18倍左右,这样使得导体200单线间充分接触,电阻率较小(近似为17.327mm2·Ω/km左右),与第2种圆形紧压绞合铜导体相比其导体称重截面更小,从而在一定程度可以节省铜材用量,这样使得电缆的重量轻、外径小。
在导体200外围由内向外依次包覆辅绝缘层210和分相防火绝缘层220。
辅绝缘层210具体由聚酯带重叠绕包而成,由于聚酯带具有较好的绝缘性能,当电缆弯曲时,导体对辅绝缘层210可产生力的作用,从而减轻对分相防火绝缘层220的机械损伤,当电缆发生燃烧时,聚酯带被燃烧成碳,在导体200与分相防火绝缘层220间形成空隙,导体受热膨胀,减轻导体200对分相防火绝缘层220力的作用。
分相防火绝缘层220具体由陶瓷化云母带紧密重叠绕包在辅绝缘层210上而成,由于陶瓷化云母带具有较好的绝缘性能,即使电缆燃烧后仍能保持较好的绝缘性能。
在缆芯100外围由内向外依次包覆有统包防火绝缘层310、绝缘阻水缓冲层320、铝护套层330、隔火隔热层340和外被层350。
统包防火绝缘层310具体由陶瓷化云母带重叠绕包而成,由于陶瓷化云母带具有较好的绝缘性能,即使电缆燃烧后仍能保持较好的绝缘性能。
另外,分相防火绝缘层220采用的陶瓷化云母带和统包防火绝缘层310采用的陶瓷化云母带都包括陶瓷化云母纸层、陶瓷化玻璃布层和粘接层,陶瓷化玻璃布层通过粘接层固定在陶瓷化云母纸层上,陶瓷化玻璃布层是由陶瓷粉均匀喷涂在玻璃布层上而成,所述粘接层具体为耐高温阻燃有机硅树脂为胶粘剂,陶瓷化云母带中胶粘剂含量小且具有较小的热释放,陶瓷化云母带中没有吸湿性材料成分,这样使得本申请经过燃烧后成为陶瓷状硬壳仍具有较好的绝缘性能,该陶瓷状硬壳结构稳定致密无气隙,长期暴露在空气中不吸潮,虽电缆已被燃烧,但分相防火层220及统包防火绝缘层310仍具有较好的绝缘性能,电缆仍能安全可靠通电运行。
通过上述主防火绝缘线芯110和地防火绝缘线芯120构成的电缆的燃烧性能具体如下表:
再者,主防火绝缘线芯110和地防火绝缘线芯120的绞合方向与陶瓷化云母带重叠绕包方向相同,这样使得云母带重叠绕包结构稳定而不松散。
绝缘阻水缓冲层320具体由绝缘阻水带重叠绕包在统包防火绝缘层310外而成,绝缘阻水缓冲层320具有一定的绝缘性能,也具有径纵向阻水作用,当电缆的铝护套层330及外被层350有破损时,绝缘阻水缓冲层320能有效地阻止电缆外部湿气进入电缆内部,从而不会降低电缆的绝缘性能。
另外当电缆弯曲时,绝缘阻水缓冲层320具有缓冲作用,能减小铝护套层330对统包防火绝缘层310造成损伤,从而确保统包防火绝缘层310一直具有较好的绝缘性能,再者,当电缆发生燃烧时,绝缘阻水带被燃烧成碳,在铝护套层330与统包防火绝缘层310间形成空隙,减轻铝护套层330对统包防火绝缘层310力的作用。
铝护套层330,其密封性好,具有较好的防潮、防水、抗机械外力作用,能有效地保证电缆的绝缘层结构不被损坏,当电缆燃烧时,铝护套层330能将火完全挡在外面,具有较好的防火、隔火、阻燃作用,被烧后的分相防火绝缘层220及统包防火绝缘层310的结构在铝护套层330保护下也不被破坏,从而确保电缆的仍具有较好的绝缘性能,电缆仍能安全可靠运行,其可屏蔽外部电磁干扰及本线路电磁的发射,铝护套层320的导体性能符合电缆的保护接地导体的直流电阻要求,另作为用电设备的保护接地,保护用电设备及人身安全,从而取消了电缆中的保护接地导体,减小了电缆的外径和重量并降低了电缆的材料成本。
铝护套层330具体由电工圆铝杆连续挤包或铝带纵包轧纹并焊接在绝缘阻水缓冲层320上而成,其相当于现有技术中采用的铜护套,可大大节约了成本和减轻电缆的重量,使得电缆易于敷设安装。
隔火隔热层340,其具体由无卤低烟玻纤带重叠绕包在铝护套层330外而成,由于无卤低烟玻纤带热释放量小,使得其具有较好的隔火和隔热作用。
隔火隔热层340是用于与铝护套层330配合,确保电缆在燃烧期间外部燃烧热量传至铝护套层330的温升在铝熔点之内,从而确保铝护套层330不被熔融破坏,从而可对缆芯100进行保护。
外被层350具体采用无卤低烟聚烯烃阻燃护套料挤包在隔火隔热层340上,其具有较小的热释放,阻燃性较好,具有较好机械物理性能,有很好保护电缆的铝护套层320不受损伤和腐蚀。
这样,通过上述方案的实施,本申请将缆芯100内的导体200做成3+3结构,三根地防火绝缘线芯120分别填在三根主防火绝缘线芯110之间边缘的空隙上,可以减少填充料的使用,三根地防火绝缘线芯其导体并连后的导电性符合电缆的中性导体的直流电阻要求,三根地防火绝缘线芯的相位相互滞后120°,形成了一个对称平衡的状态,使得电流不会叠加,有效的减小了高次谐波对电缆的危害,线芯结构对称,通电时电场均匀,电缆运行寿命更长。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种矿物绝缘铝护套阻燃防火电力电缆,其特征在于,所述电缆包括缆芯,所述缆芯外围由内向外依次包覆有统包防火绝缘层、绝缘阻水缓冲层、铝护套层、隔火隔热层和外被层,所述缆芯包括三根主防火绝缘线芯和三根地防火绝缘线芯,三根主防火绝缘线芯相互接触,三根地防火绝缘线芯处于三根主防火绝缘线芯之间边缘空隙中,所述主防火绝缘线芯和地防火绝缘线芯都包括导体,所述导体外围由内向外依次包覆辅绝缘层和分相防火绝缘层,所述铝护套层由电工圆铝杆连续挤包或铝带纵包轧纹并焊接在绝缘阻水缓冲层上而成,所述隔火隔热层由无卤低烟玻纤带重叠绕包在铝护套层外而成。
2.根据权利要求1所述的一种矿物绝缘铝护套阻燃防火电力电缆,其特征在于,所述导体为采用分层紧压正规绞合的第2种型线绞合圆形紧压铜导体。
3.根据权利要求1所述的一种矿物绝缘铝护套阻燃防火电力电缆,其特征在于,所述辅绝缘层由聚酯带重叠绕包而成。
4.根据权利要求1所述的一种矿物绝缘铝护套阻燃防火电力电缆,其特征在于,所述分相防火绝缘层由陶瓷化云母带紧密重叠绕包在辅绝缘层上而成。
5.根据权利要求1所述的一种矿物绝缘铝护套阻燃防火电力电缆,其特征在于,所述统包防火绝缘层由陶瓷化云母带重叠绕包在缆芯外,所述绝缘阻水缓冲层由绝缘阻水带重叠绕包在统包防火绝缘层外,所述外被层为挤包无卤低烟聚烯烃阻燃外护套。
6.根据权利要求4或5所述的一种矿物绝缘铝护套阻燃防火电力电缆,其特征在于,所述陶瓷化云母带包括陶瓷化云母纸层、陶瓷化玻璃布层和粘接层,所述陶瓷化玻璃布层通过粘接层固定在陶瓷化云母纸层上,所述陶瓷化玻璃布层是由陶瓷粉均匀喷涂在玻璃布层上而成,所述粘接层具体为耐高温阻燃有机硅树脂为胶粘剂,陶瓷化云母带中胶粘剂含量小且具有较小的热释放,陶瓷化云母带中没有吸湿性材料成分。
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CN111540525A (zh) * 2020-05-26 2020-08-14 安徽太平洋电缆股份有限公司 一种隔温瓶式b1级轻型防火电缆

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