CN211788233U - 一种自散热防火电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电缆技术领域，公开了一种自散热防火电缆，包括若干扭绞在一起的绝缘线芯、若干散热管、导热填充物和防火套；所述防火套包裹于若干绝缘线芯外；所述散热管设于防火套内，并沿绝缘线芯扭绞的方向螺旋状分布；所述导热填充物设于防火套内的空隙处；所述防火套由内向外依次包括玻璃纤维带、陶瓷化硅橡胶内衬层、无卤低烟高阻燃带和无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套。本实用新型的电缆具有较好的散热性能和防火性能，因而能减小线芯导线升温对电缆材质的损伤，并能在火灾发生时，在一定时间内保障电力和通信的畅通。

Description

一种自散热防火电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆技术领域，尤其涉及一种自散热防火电缆。

背景技术

提高电缆的散热性能和防火性能时电缆设计的一大热点。电缆在使用过程中，由于线芯电阻的存在，线芯在导电时会产生一定的热量，若电缆散热性能不佳，则将导致电缆温度升高，加速电缆材质的损坏，影响电缆使用的稳定性，并且，当电缆发生过负荷或短路等故障时，散热不佳还将导致电缆起火。而提高电缆的防火性能，则能使电缆在火灾发生时，在一定时间内保障电力和通信的畅通，减少人员的伤亡；并且，当电缆故障引发电缆内部起火时，提高电缆的防火性能，也能防止火势蔓延，减小火灾影响。

公开号为CN204695848U的中国专利文献公开了一种水冷散热电缆，包括护套层和位于护套层内部的线芯，其特征在于，所述的护套层和线芯之间设有导热层，所述导热层包覆在线芯外侧，所述的护套层包覆在导热层外侧，所述的导热层内部设有多个沿电缆长度方向设置且呈直条状的水冷通道，所述水冷通道以电缆轴线为中心均匀分布在导热层内，所述水冷通道的内侧壁的形状为螺旋波纹。该电缆使用螺旋波纹管作为水冷通道，提高了电缆使用过程中热量的扩散效果，保证了电缆稳定使用，但水冷通道沿电缆长度方向设置且呈直条状，导致其与导热层的接触面积有限，散热效果不佳；并且，该电缆没有防火功能。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种自散热防火电缆。该电缆具有较好的散热性能和防火性能，因而能减小线芯导线升温对电缆材质的损伤，并能在火灾发生时，在一定时间内保障电力和通信的畅通。

本实用新型的具体技术方案为：

一种自散热防火电缆，包括若干扭绞在一起的绝缘线芯、若干散热管、导热填充物和防火套；所述防火套包裹于若干绝缘线芯外；所述散热管设于防火套内，并沿绝缘线芯扭绞的方向螺旋状分布；所述导热填充物设于防火套内的空隙处；所述防火套由内向外依次包括玻璃纤维带、陶瓷化硅橡胶内衬层、无卤低烟高阻燃带和无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套。

在本实用新型的电缆结构中，导热填充物（可采用导热树脂、导热胶等材料）和散热管的设置能将线芯在通电过程中产生的热量向外传导；散热管沿绝缘线芯扭绞的方向螺旋状分布，这种设计能增大散热管与导热填充物的接触面积，加快散热。较好的散热性能可以有效避免电缆温度升高加速电缆材质的损坏，从而提高电缆使用的稳定性，增加电缆的实用寿命；并且，当电缆发生短路、过负荷等故障时，较好的散热性能可以在一定程度上防止电缆局部温度过高引发火灾。

本实用新型的电缆的防火套包括四层结构：玻璃纤维带、陶瓷化硅橡胶内衬层、无卤低烟高阻燃带和无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套。这四层均具有防火阻燃的作用。其中，玻璃纤维带具有良好的阻燃隔热能力。陶瓷化硅橡胶具有极佳的防火、阻燃、低烟、无毒等特性，挤出成型工艺简单，其燃烧后残余物为坚硬的陶瓷化壳体，硬壳在火灾环境中不熔且不滴落，可通过GB/T19216.21-2003中所规定的在950~1000℃温度下，受火90min，冷却15min的线路完整性实验，适用于任何需要防火的场所。最外部设置两层无卤低烟高阻燃层（即无卤低烟高阻燃带和无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套），它们在高温或燃烧时无卤无毒，因而能在火灾发生时保证人们的生命安全，且不会对精密设备造成腐蚀，也不会对大气环境造成污染。

作为优选，所述散热管为金属软管。

作为优选，所述散热管的内侧壁为螺旋波纹状。

螺旋波纹状设计能增大散热管内的吸热介质与散热管的接触面积，使通过导热填充物传导到散热管的热量能被吸热介质快速吸收，从而加快散热。此外，螺旋波纹状设计也能使散热管更易弯曲，使电缆的弯曲性更好；并且，螺旋波纹结构能起到加强筋的作用，使散热管的结构强度更大，抗压性更强，从而使电缆受到外力作用时，内部的散热管不易变形，保证吸热介质顺畅地流经散热管，确保电缆散热稳定。

作为优选，所述散热管内通有流动的吸热介质。

作为优选，所述吸热介质为矿物油。

相较于现有技术中常用的吸热介质水而言，矿物油的绝缘更好，当散热管受损发生漏油时，对电缆的电气绝缘性能不会造成影响。

作为优选，每条所述绝缘线芯包括导体和包裹于导体外的绝缘层。

作为优选，所述导体由若干相同直径的单线绞合而成。

作为优选，所述陶瓷化硅橡胶内衬层的厚度为(0.02d₁+0.6) mm ~ (0.02d₁+0.6)×1.1 mm，其中，d₁为陶瓷化硅橡胶内衬层的内径。

陶瓷化硅橡胶内衬层以绕包的方式包裹在玻璃纤维带外，因而本实用新型将其厚度设置在一定范围内：若厚度过小，则当电缆扭曲变形时，陶瓷化硅橡胶内衬层易破损；若厚度过大，则会影响电缆的弯曲性，且当电缆弯曲时，陶瓷化硅橡胶内衬层易开裂。并且，当电缆扭曲或弯曲时，其径向不同位置受力大小不同，故陶瓷化硅橡胶内衬层的厚度范围与其内径有关。

作为优选，所述无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套的厚度为(0.035d₂+1) mm ~(0.035d₂+1)×1.1 mm，其中，d₂为无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套的内径。

与陶瓷化硅橡胶内衬层相似，无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套也以绕包的方式包裹在玻璃纤维带外，因而本实用新型将其厚度设置在一定范围内：若厚度过小，则当电缆扭曲变形时，无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套易破损；若厚度过大，则会影响电缆的弯曲性，且当电缆弯曲时，无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套易开裂。并且，当电缆扭曲或弯曲时，其径向不同位置受力大小不同，故无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套的厚度范围与其内径有关。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

（1）具有较好的散热性能，能减小线芯导线升温对电缆材质的损伤，从而提高电缆使用的稳定性，增加电缆的实用寿命；

（2）具有较好的防火性能，当火灾发生时，能在一定时间内保障电力和通信的畅通，且当电缆故障导致内部起火时，能防止火势向外蔓延；

（3）散热管易弯曲，且抗压性能好，电缆受压时能保证散热管内导热介质的流动顺畅；

（4）结构强度较大，在扭曲和弯曲时不易破损。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图。

附图标记为：绝缘线芯1，导体1-1，绝缘层1-2，散热管2，导热填充物3，防火套4，玻璃纤维带4-1，陶瓷化硅橡胶内衬层4-2，无卤低烟高阻燃带4-3，无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套4-4。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。在本实用新型中所涉及的装置、连接结构和方法，若无特指，均为本领域公知的装置、连接结构和方法。

如图1所示，一种自散热防火电缆，包括三条扭绞在一起的绝缘线芯1、三条散热管2、导热填充物3和防火套4。每条所述绝缘线芯1包括由多条相同直径的单线绞合而成的导体1-1和包裹于导体1-1外的绝缘层1-2。所述防火套4包裹于三条绝缘线芯1外，防火套4由内向外依次包括玻璃纤维带4-1、陶瓷化硅橡胶内衬层4-2、无卤低烟高阻燃带4-3和无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套4-4；所述陶瓷化硅橡胶内衬层4-2的内径为30mm，厚度为1.2mm；所述无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套4-4的内径为33.6mm，厚度为2.2mm。所述散热管2设于防火套4内，并沿绝缘线芯1扭绞的方向螺旋状分布；散热管2为金属软管，其内侧壁为螺旋波纹状；散热管2内通有流动的矿物油。所述导热填充物3设于防火套4内的空隙处。

该自散热耐火电缆结构为：导体+绝缘层+导热结构（导热填充物+充油管道）+防火套（玻璃纤维带+陶瓷化硅橡胶内衬层+无卤低烟高阻燃带+无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套）。该电缆的结构设计依据GB/T12706.1-2008，电性能完全符合标准要求，同时，该电缆通过对普通电缆结构进行改进，改善了电缆的散热性能和防火性能。具体而言，导热填充物和散热管用于将线芯在通电过程中产生的热量向外传导；散热管沿绝缘线芯扭绞的方向螺旋状分布，这种设计能增大散热管与导热填充物的接触面积，加快散热；散热管内侧壁为螺旋波纹状，一方面能增大散热管内的吸热介质与散热管的接触面积，加快散热，另一方面能使散热管更易弯曲，使电缆的弯曲性更好，并能起到加强筋的作用，使散热管的结构强度更大，抗压性更强，从而使电缆受到外力作用时，内部的散热管不易变形，保证吸热介质顺畅地流经散热管，确保电缆散热稳定。防火套的四层结构均能起到防火阻燃的作用，最外部设置两层无卤低烟高阻燃层（即无卤低烟高阻燃带和无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套），它们在高温或燃烧时无卤无毒，因而能在火灾发生时保证人们的生命安全，且不会对精密设备造成腐蚀，也不会对大气环境造成污染。此外，该电缆采用矿物油作为导热介质，能保证散热管意外漏油时不对电缆的电气绝缘性能造成影响；通过合理设置两个绕包层（陶瓷化硅橡胶内衬层和无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套）的厚度，该电缆的抗扭曲和抗弯曲能力较强。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种自散热防火电缆，其特征在于，包括若干扭绞在一起的绝缘线芯（1）、若干散热管（2）、导热填充物（3）和防火套（4）；所述防火套（4）包裹于若干绝缘线芯（1）外；所述散热管（2）设于防火套（4）内，并沿绝缘线芯（1）扭绞的方向螺旋状分布；所述导热填充物（3）设于防火套（4）内的空隙处；所述防火套（4）由内向外依次包括玻璃纤维带（4-1）、陶瓷化硅橡胶内衬层（4-2）、无卤低烟高阻燃带（4-3）和无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套（4-4）。

2.如权利要求1所述的一种自散热防火电缆，其特征在于，所述散热管（2）为金属软管。

3.如权利要求1或2所述的一种自散热防火电缆，其特征在于，所述散热管（2）的内侧壁为螺旋波纹状。

4.如权利要求1所述的一种自散热防火电缆，其特征在于，所述散热管（2）内通有流动的吸热介质。

5.如权利要求4所述的一种自散热防火电缆，其特征在于，所述吸热介质为矿物油。

6.如权利要求1所述的一种自散热防火电缆，其特征在于，每条所述绝缘线芯（1）包括导体（1-1）和包裹于导体（1-1）外的绝缘层（1-2）。

7.如权利要求6所述的一种自散热防火电缆，其特征在于，所述导体（1-1）由若干相同直径的单线绞合而成。

8.如权利要求1所述的一种自散热防火电缆，其特征在于，所述陶瓷化硅橡胶内衬层（4-2）的厚度为(0.02d₁+0.6) mm ~ (0.02d₁+0.6)×1.1 mm，其中，d₁为陶瓷化硅橡胶内衬层（4-2）的内径。

9.如权利要求1所述的一种自散热防火电缆，其特征在于，所述无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套（4-4）的厚度为(0.035d₂+1) mm ~ (0.035d₂+1)×1.1 mm，其中，d₂为无卤低烟高阻燃聚烯烃外护套（4-4）的内径。

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