CN215731031U - 一种自灭火电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了电线电缆领域内的一种自灭火电缆，包括导体，导体外侧包裹有绝缘层，绝缘层外加工有护套，护套包括呈环形均布有多个气囊条，气囊条内设有第一气腔，第一气腔内填充有惰性气体。本实用新型可有效解决现有技术中的电缆防火阻燃性仍存在缺陷，不能有效可靠的避免电线电缆燃烧，不能及时有效的避免火势扩大的问题。

Description

一种自灭火电缆

技术领域

本实用新型涉及电缆领域，具体涉及一种自灭火电缆。

背景技术

电线电缆作为现代社会基础建设的重要材料之一，用于为人们日常生活、工业生产、信息传输等提供能源或传递信息，是现代社会发展不可或缺的一部分基础设施。电缆主要结构为绝缘材料包裹的导线，绝缘材料外侧再包裹护套材料，导线主要为金属导线，在传递电能的过程中由于电阻的存在会产生一定的热量，特别是部分输送电流大、电压高的电线电缆，在使用过程中会产生大量的热量，长时间使用过程中存在过热导致的自燃现象。此外电线电缆在使用过程中也存在较多因为外界环境影响导致的燃烧。燃烧会导致电线电缆的绝缘层失效、导体损坏等问题，严重的造成火灾危及人身、财产安全，因此电线电缆的防火性能尤为重要。现有技术中主要通过对绝缘材料和护套材料进行改进，研发具备阻燃性的材料成分添加到绝缘层或护套层中，但是通常电线电缆的多层绝缘结构，并不是每一层都能够添加阻燃材料，这样对于电缆自身过热造成的自燃能够一定程度避免，却无法完全避免自燃，仍有可能因为过热引燃部分绝缘材料和护套材料，进而引燃外界物体造成火灾。对于外界火源只能避免电线电缆部分绝缘层、护套层不会被引燃，若电线电缆存在护套破口或损坏，则仍存在被引燃的情况，综上所述，现有电线电缆的防火阻燃性仍存在缺陷，不能有效可靠的避免电线电缆燃烧，不能及时有效的避免火势扩大。

实用新型内容

本实用新型意在提供一种自灭火电缆，以解决现有技术中的电缆防火阻燃性仍存在缺陷，不能有效可靠的避免电线电缆燃烧，不能及时有效的避免火势扩大的问题。

为达到上述目的，本实用新型的基础技术方案如下：一种自灭火电缆，包括导体，导体外侧包裹有绝缘层，绝缘层外侧设有护套层，护套层外壁上呈环形均布有多个气囊条，气囊条内设有第一气腔，第一气腔内填充有惰性气体。

本方案的原理及优点是：实际应用时，导体作为传输电能的载体，绝缘层对导体进行绝缘保护，护套层对电缆进行外层结构保护，多个气囊条在外侧包裹缆芯，气囊条内的第一气腔及填充的惰性气体在电缆遇火情时气囊条破裂释放惰性气体，在电缆表面附近形成惰性气体层，隔离空气中的氧气，进而对电缆表层的火焰扑灭，避免火势的进一步扩散。此外，在没遇到火情的情况下气囊条也可对电缆提供的抗冲击缓冲。

进一步，气囊条截面轮廓为半椭圆形，第一气腔同心设置于气囊条内，第一气腔截面轮廓为半圆形。作为优选，这样气囊条形成边缘厚度大、中部厚度小的拱形结构，这样形成的壁厚从两侧向中部由厚变薄的设计能够让内部的气体压力集中在最薄点，也就是在气囊条的凸起顶部形成壁厚最小的穿透点，在遇到火情后能够最先破裂释放惰性气体，并且由于气囊条的拱形结构设计及护套层的弹性材质，使得气囊条具备稳定的形状结构保持和回复能力，使得穿透点破裂后第一气腔不会立即全部打开，而是缓慢的释放惰性气体，保证了惰性气体在电缆表面的覆盖包覆，保证了惰性气体对电缆的灭火、阻燃功效。

进一步，相邻气囊条之间相抵。作为优选这样气囊条密布护套层表面，对电缆进行全包覆，相邻气囊条之间形成槽谷，整个电缆的表面形成连续的圆弧波浪结构，一方面具备优异的抗冲击性，另一方面在气囊条穿透点破裂后内部第一气腔的惰性气体能够集聚在槽谷部位，进而对电缆表面进行有效的包覆，有效隔离空气中的氧气，保障电缆的自灭火、阻燃效果。

进一步，护套层内设有环绕缆芯的第二气腔，第二气腔将护套层分隔为内护套层和外护套层，第二气腔内也填充有惰性气体。作为优选，第二气腔位于护套层内部通过惰性气体形成第二层灭火保护结构，在气囊条中第一气腔破裂进行灭火的基础上，第二气腔可作为补充，此时相邻气囊条之间的槽谷凹点作为第二气腔的穿透点，进而第二气腔中的惰性气体也排出，对电缆表面的火焰进行扑灭，并隔离表层空气，进一步提高电缆的自灭火、阻燃性能，并具备更好的抗冲击性能。

进一步，第一气腔内惰性气体密度大于第二气腔内惰性气体密度。作为优选，这样由于气囊条位于外侧，第一气腔穿透点先于相邻气囊条之间第二气腔穿透点破裂，第一气腔内的惰性气体释放后第二气腔内惰性气体再释放，第一气腔内惰性气体因为密度更大可将第二气腔内的惰性气体压制在电缆表面不会快速散去，进而保障了惰性气体在电缆表面隔绝空气，避免电缆被引燃，进一步保证电缆的自灭火、阻燃功效。

进一步，第二气腔内设有至少三个连接内护套层和外护套层的支撑条。作为优选由于第二气腔呈环形，使得内护套层与缆芯得不到支撑，通过支撑条的设置能够支撑内护套层，尽量保证内护套层、导体、外护套层同心设置，保证内护套层能够有效被第二气腔中的惰性气体包覆。

进一步，支撑条位于第一气腔截面轮廓的径向线上。作为优选这样支撑条能够稳定的将内护套层和外护套层支撑隔开，并且支撑条位于气囊条的中部，这样可保证相邻气囊条之间第二气腔的穿透点不被占用遮挡，保证第二气腔能够及时、有效的作用，且避免对相邻气囊条之间槽谷凹陷产生向外的推挤，避免造成槽谷部位的不必要撕裂。

进一步，支撑条一体成型在内护套层表面。作为优选这样支撑条的加工成型可通过内护套层的加工同步成型，加工更加方便，更有利于低成本的实现第二气腔对内护套层的包覆，有利于降低成本。

进一步，第一气腔和第二气腔位于电缆端部的部位热缩密封。作为优选这样电缆的端部能够便捷可靠的对第一气腔和第二气腔进行封闭，有效避免惰性气体泄漏，便于电缆的接头使用。

进一步，护套层或气囊条上热熔连接有气嘴，气嘴穿设到第一气腔或第二气腔内。作为优选这样通过在护套层或气囊条上设置气嘴，便于先成型第一气腔、第二气腔，并进行密封，然后再根据需要通过气嘴注入惰性气体，这样可降低生产制造成本，并可根据需要控制第一气腔、第二气腔的气压，更有利于保障电缆的自灭火性能。

进一步，气囊条与外护套层一体成型。作为优选这样更有利于降低外护套层和气囊条的加工成本，保证第二气腔穿透点的结构完整，在未被高温影响破坏时能够有效对第二气腔中的惰性气体进行容纳。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的断面结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：导体1、内护套层2、外护套层3、气囊条4、第一气腔5、第二气腔6、第一气腔穿透点7、第二气腔穿透点8、支撑条9。

实施例1，基本如附图1所示：一种自灭火电缆，包括导体1，导体1外侧包裹有绝缘层，绝缘层外侧包覆有护套层，护套层外壁上呈环形均布有八个气囊条4，相邻气囊条4之间相抵，气囊条4与护套层一体成型。气囊条4截面轮廓为半椭圆形，气囊条4内设有第一气腔5，第一气腔5截面轮廓为半圆形，第一气腔5同心设置于气囊条4内，第一气腔5内填充有惰性气体，优选为二氧化碳。护套层内设有环绕导体1的第二气腔6，第二气腔6将护套层分隔为内护套层2和外护套层3，第二气腔6内也填充有惰性气体，且第二气腔6中惰性气体的密度小于第一气腔5中惰性气体的密度，优选为氮气。

第二气腔6内设有三个呈环形分布在内护套层2表面的支撑条9，支撑条9与内护套层2一体成型，支撑条9位于第一气腔5截面轮廓的径向线上，支撑条9与外护套层3的内壁相抵靠。第一气腔5和第二气腔6位于电缆端部的部位热缩密封。

具体实施过程如下：自灭火电缆使用时，第一气腔5中充满二氧化碳气体，第二气腔6中充满氮气，第一气腔5和第二气腔6在电缆端部热缩密封。气囊条4在电缆表面形成连续的拱形结构，这样的拱形结构的壁厚从两侧向中部由厚变薄，这样使得第一气腔5内的气体压力集中在壁厚最薄处，该处即为第一气腔穿透点7。而相邻气囊条4之间的槽谷最低处，形成了第二气腔6外侧护套材料最薄的部位，即为第二气腔穿透点8。自灭火电缆使用过程中遇到火情时，温度升高，第一气腔5和第二气腔6内的气压升高，在外界火焰灼烧破坏气囊条4或过热气压过大时，由于气囊条4的拱形设计使得第一气腔穿透点7先于第二气腔穿透点8被破坏，第一气腔5内的二氧化碳气体先释放，第二气腔6内的氮气后释放，且在气囊条4的拱形设计作用下二氧化碳气体为持续缓慢释放，基于第一气腔穿透点7相对第二气腔穿透点8距离导体1更远，二氧化碳气体会将氮气压制在电缆表面，二氧化碳气体和氮气将电缆表面附近的空气隔离，使得已经燃烧的电缆表层护套失去燃烧必须的氧气而灭火，未燃烧的电缆表层被惰性气体有效覆盖与氧气隔离而避免引燃。这样在电缆的使用过程中，遇到火情时电缆自发完成表层灭火及阻燃，相比现有技术依赖护套材料的阻燃成分进行阻燃而言，本实用新型通过护套层中的惰性气体释放隔离燃烧必须的氧气来实现灭火、阻燃，同时可以继续采用具有阻燃成分的护套材料制作护套层，保留现有阻燃性能的基础上更进一步提高灭火阻燃效果，能够有效可靠的避免电线电缆燃烧，更有利于及时有效的控制火势，避免带来更大的人身财产损失。并且这样的自灭火电缆由于护套层中形成了双层的气腔结构，表面形成了连续的弧面轮廓，使得自灭火电缆具备更好的抗冲击性，能够适用于更加复杂的环境。

实施例2，本实施例中护套层上热熔连接有两个气嘴，一个气嘴穿设到第一气腔,中，另一个气嘴穿设到第二气腔内。本实施例中，通过在护套层上设置气嘴，使得自灭火电缆可在生产成型护套层后具备稳定的结构时，再通过气嘴进行惰性气体的注入，更便于对第一气腔和第二气腔中气体压力的控制和维持稳定，惰性气体注入操作更加便利，更有利于降低生产成本。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种自灭火电缆，包括导体，导体外侧包裹有绝缘层，绝缘层外侧设有护套层，其特征在于：所述护套层外壁上呈环形均布有多个气囊条，气囊条内设有第一气腔，第一气腔内填充有惰性气体；护套层内设有环绕导体的第二气腔，第二气腔将护套层分隔为内护套层和外护套层，第二气腔内也填充有惰性气体。

2.根据权利要求1所述的一种自灭火电缆，其特征在于：气囊条截面轮廓为半椭圆形，第一气腔同心设置于气囊条内，第一气腔截面轮廓为半圆形。

3.根据权利要求2所述的一种自灭火电缆，其特征在于：相邻气囊条之间相抵。

4.根据权利要求3所述的一种自灭火电缆，其特征在于：第一气腔内惰性气体密度大于第二气腔内惰性气体密度。

5.根据权利要求4所述的一种自灭火电缆，其特征在于：第二气腔内设有至少三个连接内护套层和外护套层的支撑条。

6.根据权利要求5所述的一种自灭火电缆，其特征在于：所述支撑条位于第一气腔截面轮廓的径向线上。

7.根据权利要求6所述的一种自灭火电缆，其特征在于：所述支撑条一体成型在内护套层表面。

8.根据权利要求7所述的一种自灭火电缆，其特征在于：所述第一气腔和第二气腔位于电缆端部的部位热缩密封。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种自灭火电缆，其特征在于：所述绝缘层或气囊条上热熔连接有气嘴。

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