CN215417627U - 一种环保型阻水耐火中压电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种环保型阻水耐火中压电缆，所述中压电缆包括阻水结构的缆芯，所述缆芯的外部由内而外包覆有阻水玻璃纤维带绕包层、低烟无卤阻燃聚烯烃内衬层、铝塑复合带绕包层和低烟无卤阻燃聚烯烃护套层。本实用新型的成型结构中，阻水玻璃纤维带绕包层、低烟无卤阻燃聚烯烃内衬层、铝塑复合带绕包层和低烟无卤阻燃聚烯烃护套层相互协同，对电缆形成可靠、稳定地纵向和径向阻水结构，可有效阻挡水和潮湿空气渗入电缆内部，阻水性能优异；同时，低烟无卤阻燃聚烯烃护套层能够对电缆形成可靠地耐火阻燃保护结构，有效隔断火焰向缆芯内部的绝缘线芯中蔓延。此外，所选用的成型材料低烟、无毒，环保性能好。

Description

一种环保型阻水耐火中压电缆

技术领域

本实用新型涉及电力电缆，具体是一种环保型阻水、耐火、额定电压35kv及以下的中压电力电缆。

背景技术

中压电缆通常是指35kv及以下的电力电缆，其在实际生活、生产中主要应用于石化、运输、废水处理、食品加工等技术领域，是电力传输和分配网络中的重要组成部分。

提高包括中压电缆在内的电力线路安全性能，一直以来都是电缆技术创新和产品持续发展的重要方向，尤其是在公共建筑结构日趋复杂化、民用建筑日趋高层化的当下。电力电缆的阻水、耐火性能是其在服役过程中，以及突遇火灾等消防救援过程中保障电力线路安全的技术关键之一。

已公开的中压电缆结构形式有多种，但这些中压电缆的成型结构要么仅偏向阻水性能而忽略了耐火性能，要么兼顾了耐火性能但阻水性能不佳，从而不利于提高其对日后服役的安全性。

实用新型内容

本实用新型的技术目的在于：针对上述中压电缆的特殊性和发展趋势，以及现有中压电缆的技术不足，提供一种既具有耐火性能、又具有阻水性能且阻水性能优异的环保型阻水耐火中压电缆。

本实用新型的技术目的通过下述技术方案实现，一种环保型阻水耐火中压电缆，所述中压电缆包括阻水结构的缆芯，所述缆芯的外部由内而外包覆有阻水玻璃纤维带绕包层、低烟无卤阻燃聚烯烃内衬层、铝塑复合带绕包层和低烟无卤阻燃聚烯烃护套层。在该技术措施中，阻水玻璃纤维带绕包层、低烟无卤阻燃聚烯烃内衬层、铝塑复合带绕包层和低烟无卤阻燃聚烯烃护套层相互协同，对电缆形成可靠、稳定地纵向和径向阻水结构，可有效阻挡水和潮湿空气渗入电缆内部，阻水性能优异；同时，低烟无卤阻燃聚烯烃护套层能够对电缆形成可靠地耐火阻燃保护结构，有效隔断火焰向缆芯内部的绝缘线芯中蔓延。

作为优选方案之一，所述缆芯为多根绝缘线芯的绞合结构，在它们的绞合间隙内填充有阻水填充绳。进一步的，所述绝缘线芯主要由导体、以及由内而外依次包覆于所述导体外部的半导电阻水带绕包层一、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层组成。再进一步的，所述绝缘线芯的绝缘屏蔽层外部由内而外依次包覆有半导电阻水带绕包层二、金属屏蔽层、半导电阻水带绕包层三组成；该技术措施通过半导电阻水带在绝缘线芯中形成不同位置绕包的三层阻水结构，从而能够可靠地吸收绝缘线芯内纵向进入的水和潮湿空气，在与阻水填充绳和阻水玻璃纤维带绕包层的协同中，能够可靠地吸收缆芯内纵向进入的水和潮湿空气。又进一步的，所述金属屏蔽层是由内侧的铜丝疏绕层和外侧的铜带绕包层组成；该技术措施所形成的组合结构金属屏蔽层，具有优异的电磁屏蔽效果，一方面能够可靠地保护电流或信号不受外界电磁干扰，另一方面能够有效避免电缆自身产生的电磁场对周围环境的干扰和电流流通故障，相较于单一的铜带或铜丝屏蔽结构而言，有效截面值能够使电缆承受更大的载流量，可靠地防止电缆的短路电流超过设定值而引起的发热现象，安全性能更高。

作为优选方案之一，所述铝塑复合带绕包层与所述低烟无卤阻燃聚烯烃护套层之间设置有耐火隔氧层；该技术措施中，耐火隔氧层协同低烟无卤阻燃聚烯烃护套层，对电缆形成可靠地耐火阻燃保护结构，有效隔断火焰向缆芯内部的绝缘线芯中蔓延。进一步的，所述耐火隔氧层与所述低烟无卤阻燃聚烯烃护套层之间设置有镀锌钢带铠装层；该技术措施中，镀锌钢带铠装层不仅能够有效增强电缆的结构强度，而且，其协同耐火隔氧层、低烟无卤阻燃聚烯烃护套层，对电缆形成更为可靠地耐火阻燃保护结构，有效隔断火焰向缆芯内部的绝缘线芯中蔓延。

本实用新型的有益技术效果是：在上述技术措施中，缆芯外部的阻水玻璃纤维带绕包层、低烟无卤阻燃聚烯烃内衬层、铝塑复合带绕包层和低烟无卤阻燃聚烯烃护套层相互协同，对电缆形成可靠、稳定地纵向和径向阻水结构，可有效阻挡水和潮湿空气渗入电缆内部；

在上述技术措施中，绝缘线芯内加入的不同位置的半导电阻水带，及缆芯内加入的阻水填充绳，含有大量的阻水粉，这些阻水粉在遇水时膨胀为原来的十几倍到几十倍不等，阻塞渗水通道，终止水或水气进一步扩散和延伸，达到阻水效果；

缆芯外部的阻水结构，结合缆芯的阻水结构及绝缘线芯内部的阻水结构，具有优异的阻水、防潮技术效果；

在上述技术措施中，耐火隔氧层、镀锌钢带铠装层、低烟无卤阻燃聚烯烃护套层相互协同，组成耐火、阻燃保护结构，有效隔断火焰向缆芯内部的绝缘线芯中蔓延。

本实用新型除了具有上述优异的纵向、径向阻水性能，以及优异的耐火、阻燃性能之外，所选用的成型材料低烟、无毒，环保性能好。

附图说明

图1为本实用新型的一种结构示意图。

图2为图1中的缆芯结构示意图（带有阻水玻璃纤维带绕包层）。

图3为图1、图2中的绝缘线芯的结构示意图。

图中代号含义：1—导体；2—半导电阻水带绕包层一；3—导体屏蔽层；4—绝缘层；5—绝缘屏蔽层；6—半导电阻水带绕包层二；7—铜丝疏绕层；8—铜带绕包层；9—半导电阻水带绕包层三；10—阻水填充绳；11—阻水玻璃纤维带绕包层；12—低烟无卤阻燃聚烯烃内衬层；13—铝塑复合带绕包层；14—耐火隔氧层；15—镀锌钢带铠装层；16—低烟无卤阻燃聚烯烃护套层。

具体实施方式

本实用新型涉及电力电缆，具体是一种环保型阻水、耐火、额定电压35kv及以下的中压电力电缆，下面结合说明书附图-即图1、图2和图3对本实用新型的主体技术内容进行详细说明。

在此需要特别说明的是，本实用新型的附图是示意性的，其为了清楚本实用新型的技术目的已经简化了不必要的细节，以避免模糊了本实用新型贡献于现有技术的技术方案。

参见图1、图2和图3所示，本实用新型包括阻水结构的缆芯，以及在该缆芯的外部由内而外依次包覆的阻水玻璃纤维带绕包层11、低烟无卤阻燃聚烯烃内衬层12、铝塑复合带绕包层13、耐火隔氧层14、镀锌钢带铠装层15和低烟无卤阻燃聚烯烃护套层16。

具体的，阻水结构缆芯为三根绝缘线芯的绞合结构，在它们的绞合间隙内填充有阻水填充绳10。

每一根绝缘线芯是由导体1、以及由内而外依次包覆于该导体1外部的半导电阻水带绕包层一2、导体屏蔽层3、绝缘层4、绝缘屏蔽层5、半导电阻水带绕包层二6、铜丝疏绕层7、铜带绕包层8、半导电阻水带绕包层三9组成。

上述绝缘线芯的导体1为铜线/铝线绞合而成的第2类紧压导体结构。

上述绝缘线芯的半导电阻水带绕包层一2，为半导电阻水带在导体1外部的绕包结构，该绕包以叠合绕包方式实现，叠合率约为25%。半导电阻水带绕包层一2具有两方面作用：其一，能够对绞合结构的导体1的表面起到均衡电场的作用（因绞合结构导体的表面存在绞合形成的很多小突起，这些突起的电场会远高于其它地方）；其二，当水分进入电缆内部时，阻水带中所含的高吸水粉末会将水吸收，吸水后的阻水带迅速膨胀很多倍，从而变成一堵墙似的凝胶体，阻止水流动，起到阻水、防潮的作用。

上述绝缘线芯的导体屏蔽层3、绝缘层4、绝缘屏蔽层5为三层共挤结构。

上述导体屏蔽层3所起到的主要作用是：消除导体表面的坑洼不平；消除导体表面的尖端效应；消除导体与绝缘层之间的孔隙；使导体与绝缘层之间紧密的接触；改善导体周边的电场分布；抑制电树生长和热屏蔽。

上述绝缘层4为过氧化物交联聚乙烯材料，其所起到的作用是：具有耐受系统电压的特定功能，在电缆使用寿命周期内，要长期承受额定电压和系统故障时的过电压，雷电冲击电压，保证在工作发热状态下不发生相对地或相间的击穿短路。

上述绝缘屏蔽层5所起到的作用是：在绝缘层4与接地金属屏蔽层之间过渡，使之有紧密的接触，消除绝缘层4与接地金属屏蔽层之间的孔隙；消除接地金属屏蔽层表面的尖端效应；改善绝缘层4表面周边的电场分布。

上述绝缘线芯的半导电阻水带绕包层二6为半导电阻水带在绝缘屏蔽层5外部的绕包结构，该绕包以叠合绕包方式实现，叠合率约为25%。半导电阻水带绕包层二6的作用有二：其一是，协同绝缘屏蔽层5改善绝缘层4表面的电场分布，保护绝缘屏蔽层5、避免遭受金属屏蔽层的物理损伤；其二是，当水分进入电缆内部时，阻水带中所含的高吸水粉末会将水吸收，吸水后的阻水带迅速膨胀很多倍，从而变成一堵墙似的凝胶体，阻止水流动，起到阻水、防潮的作用。

上述绝缘线芯的铜丝疏绕层7，为铜丝在半导电阻水带绕包层二6外部的疏绕结构。在该疏绕结构中，相邻铜丝之间的平均间隙≤4mm，例如4mm、3mm或2mm等。

上述绝缘线芯的铜带绕包层8，为厚度约0.12mm的铜带在铜丝疏绕层7外部的绕包结构，该绕包以叠合绕包方式实现，叠合率约为30%。

上述绝缘线芯的半导电阻水带绕包层三9为半导电阻水带在铜带绕包层8外部的绕包结构，该绕包以叠合绕包方式实现，叠合率约为25%。半导电阻水带绕包层三9的作用是：协同金属屏蔽层改善周围电场分布；当水分进入电缆内部时，阻水带中所含的高吸水粉末会将水吸收，吸水后的阻水带迅速膨胀很多倍，从而变成一堵墙似的凝胶体，阻止水流动，起到阻水、防潮的作用。

上述阻水填充绳10密实的填补在三根绝缘线芯的绞合空隙，既能发挥良好的纵向和径向阻水效果，又能够使缆芯有效整圆、便于外部各结构层顺利、稳定成型。

上述阻水玻璃纤维带绕包层11，为阻水玻璃纤维带在缆芯外部的绕包结构，该绕包以叠合绕包方式实现，叠合率约为25%。阻水玻璃纤维带绕包层11一方面能够对缆芯进行紧凑、致密的捆扎定型，另一方面在电缆中能够起到阻水、防潮、阻燃的作用。

上述低烟无卤阻燃聚烯烃内衬层12，为低烟无卤阻燃聚烯烃在阻水玻璃纤维带绕包层11外部的挤包结构。低烟无卤阻燃聚烯烃是以氢氧化物作为阻燃剂，在燃烧时氢氧化物被分解成金属氧化物和水，达到吸热反应，吸收周围空气中的大量热量，降低燃烧现场的温度；同时，生成的水分子，也吸收大量的热量，产生的金属氧化物结壳，阻止了氧气与有机物的再一次接触。因而，该低烟无卤阻燃聚烯烃内衬层12采用吸热与金属氧化物隔氧的方式进行阻燃。

上述铝塑复合带绕包层13，为铝塑复合带在低烟无卤阻燃聚烯烃内衬层12外部的绕包结构，该绕包以叠合绕包方式实现，叠合率约为20%。铝塑复合带是在纯铝带的双面涂复塑料层的复合结构，其在受热后会融结形成密闭管状结构，对水、潮气的侵入具有良好的阻挡作用，从而对缆芯形成可靠地保护。

上述耐火隔氧层14在遇明火燃烧时，隔氧材料析出的大量水分会降低环境温度，并形成一个不熔、不燃的氧化铝硬壳，以隔绝缆芯有机物与外界空气的接触，最终使电缆达到自熄的目的，从而大大提高阻燃、耐火的级别。

上述镀锌钢带铠装层15，为镀锌钢带在耐火隔氧层14外部的双层绕包结构，每一层绕包的镀锌钢带以间隙绕包方式成型。镀锌钢带铠装层15所起到的作用是：增加电缆的机械强度，保护电缆不受外界机械力的破坏和损伤；电缆的弯曲半径大，有利于敷设施工；铠装层可以接地，保护电缆；阻挡火焰向电缆内部蔓延，提高电缆阻燃、耐火等级。

上述低烟无卤阻燃聚烯烃护套层16，为低烟无卤阻燃聚烯烃在镀锌钢带铠装层15外部的挤包结构。同样的，低烟无卤阻燃聚烯烃护套层16采用吸热与金属氧化物隔氧的方式进行阻燃。

以上具体技术方案仅用以说明本实用新型，而非对其限制。

尽管参照上述具体技术方案对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的精神和范围。

Claims (7)

1.一种环保型阻水耐火中压电缆，其特征在于：所述中压电缆包括阻水结构的缆芯，所述缆芯的外部由内而外包覆有阻水玻璃纤维带绕包层（11）、低烟无卤阻燃聚烯烃内衬层（12）、铝塑复合带绕包层（13）和低烟无卤阻燃聚烯烃护套层（16）。

2.根据权利要求1所述环保型阻水耐火中压电缆，其特征在于：所述缆芯为多根绝缘线芯的绞合结构，在它们的绞合间隙内填充有阻水填充绳（10）。

3.根据权利要求2所述环保型阻水耐火中压电缆，其特征在于：所述绝缘线芯主要由导体（1）、以及由内而外依次包覆于所述导体（1）外部的半导电阻水带绕包层一（2）、导体屏蔽层（3）、绝缘层（4）、绝缘屏蔽层（5）组成。

4.根据权利要求3所述环保型阻水耐火中压电缆，其特征在于：所述绝缘线芯的绝缘屏蔽层（5）外部由内而外依次包覆有半导电阻水带绕包层二（6）、金属屏蔽层、半导电阻水带绕包层三（9）组成。

5.根据权利要求4所述环保型阻水耐火中压电缆，其特征在于：所述金属屏蔽层是由内侧的铜丝疏绕层（7）和外侧的铜带绕包层（8）组成。

6.根据权利要求1所述环保型阻水耐火中压电缆，其特征在于：所述铝塑复合带绕包层（13）与所述低烟无卤阻燃聚烯烃护套层（16）之间设置有耐火隔氧层（14）。

7.根据权利要求6所述环保型阻水耐火中压电缆，其特征在于：所述耐火隔氧层（14）与所述低烟无卤阻燃聚烯烃护套层（16）之间设置有镀锌钢带铠装层（15）。

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