CN216133695U - 一种超低发烟量环保型变频电力电缆 - Google Patents

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Abstract

一种超低发烟量环保型变频电力电缆,其结构为:由缆芯外依次包裹第一绕包层、隔氧层、金属总屏蔽层、第二绕包层和外护套构成;缆芯是由三根线芯和填充绞合构成;线芯是由导体外依次包裹导体屏蔽层、绝缘屏蔽层、半导电绝缘屏蔽层和分相金属屏蔽层构成;导体屏蔽层是由导体屏蔽料构成;绝缘屏蔽层是由交联聚乙烯绝缘料构成;半导电绝缘屏蔽层是由半导电绝缘屏蔽料构成;分相金属屏蔽层是由铜带包裹构成;隔氧层是由低烟无卤隔氧层阻燃电缆料构成;金属总屏蔽层是由铜丝编织层外重叠绕包铜带构成;第二绕包层是由低烟无卤阻燃绕包带重叠绕包构成;外护套是挤包环保型低烟无卤高阻燃护套料构成。

Description

一种超低发烟量环保型变频电力电缆
技术领域
本实用新型涉及一种超低发烟量环保型变频电力电缆,适用于额定电压(6~20)kV的变频电机专用电缆,属于电缆技术领域。
背景技术
随着科技的进步、社会的发展,火车、飞机成为人们的主要出行方式。铁路、机场的安全问题也引起人们的日益重视,超低发烟量环保的输电电缆的需求愈发明显,这类电缆的阻燃性能要求也越来越高。如何在满足电缆的电性能(具有较强的耐电压冲击性,能经受高速频繁变频时的脉冲电压)以及机械性能基础上,同时达到超低发烟量、环保以及阻燃的性能要求是要解决的问题。
实用新型内容
要解决的技术问题
针对超低发烟量环保型变频电力电缆的产品需求,本实用新型电缆需要解决的问题主要有:
结合现有IEC61034-2、GB/T17650、GB/T18380和行业要求,明确了超低发烟量环保型低烟无卤阻燃电力电缆的要求,针对该要求,要在满足电缆的电性能、机械性能的基础上,进一步提高电缆的阻燃等性能。
为解决上述技术问题而采用的技术方案
一种超低发烟量环保型变频电力电缆,电缆的额定电压为6~20kV;电缆的结构为:由缆芯外依次包裹第一绕包层7、隔氧层8、金属总屏蔽层9、第二绕包层10和外护套11构成;
所述缆芯是由三根线芯以及填充绞合构成,成缆节径比为:如果于导体是截面积不大于70mm2的铝导体时,则成缆节径比为22~28倍;其它导体时,则成缆节径比为22~35倍;
所述线芯是由导体1外依次包裹导体屏蔽层2、绝缘屏蔽层3、半导电绝缘屏蔽层4和分相金属屏蔽层5构成;
所述导体的径向截面积是25mm2~400mm2
所述导体屏蔽层是由导体屏蔽料构成,其厚度是0.58mm~0.8mm;
所述绝缘屏蔽层是由交联聚乙烯绝缘料构成;其厚度是2.5mm~5.5mm;
所述半导电绝缘屏蔽层是由半导电绝缘屏蔽料构成;其厚度是0.50mm~0.8mm;
所述分相金属屏蔽层是由铜带包裹构成,铜带最薄厚度不小于标称厚度的90%;
所述填充是非吸湿性填充材料;
所述第一绕包层7是由加强型无纺布绕包构成,以保证缆芯圆整、紧实;
所述隔氧层8是由低烟无卤隔氧层阻燃电缆料构成,隔氧层8的最薄厚度不小于标称厚度的80%-0.2mm;
所述金属总屏蔽层9是由铜丝编织层外重叠绕包铜带构成;铜丝编织层的编织密度不小于80%;
所述第二绕包层10是由低烟无卤阻燃绕包带重叠绕包构成,平均搭盖≥15%;
所述外护套11是挤包环保型低烟无卤高阻燃护套料构成,外护套最薄厚度不小于标称厚度的80%-0.2mm。
进一步的:
所述导体是由金属单丝绞合构成,金属单丝是裸铜单丝或铝单丝;金属的直径范围是2.22mm~2.92mm;导体的直径范围6.0mm~23.3mm;金属单丝的绞合方向为左向。
所述导体屏蔽层、绝缘屏蔽层和半导电绝缘屏蔽层是三层共挤结构。
所述分相金属屏蔽层中,铜带标称厚度0.10mm。
所述非吸湿性填充材料为无尘岩棉绳。
采用挤包连续的低烟无卤隔氧层组燃料,对于三芯电缆隔氧层标称厚度应不小于1.2mm,最薄点厚度不小于标称厚度的80%-0.2mm。
所述金属总屏蔽层中,编织铜丝的标称直径为0.4mm,铜带是标称厚度为0.1mm的软铜带,铜带间的标称搭盖率为15%,绕包后铜带层的最小厚度不小于标称厚度的90%。
第二绕包层10中的低烟无卤阻燃绕包带的标称厚度是0.2mm。
有益效果
采用上述技术方案后,本实用新型具有以下有益效果:
(1)电缆结构设计简单合理:多根缆线成圆形排列绞合成缆,增加电缆圆整度。并且减少了电缆的多层成缆的工序,使加工的工序简单化,提高了生产效率。
(2)在缆芯外挤包的一层低烟无卤隔氧层8,有效的提高电缆的整体阻燃性能。
(3)挤包隔氧层后进行绕包带的绕包,能够有效的提高电缆的阻燃性能,在绕包后挤包热塑型聚烯烃护套料,通过选用添加环烷三酮的护套料来达到防生物效果。
本实用新型电缆在新设计电缆形状结构的基础上,同时使用了优质的材料及其特定的结构参数以达到提高阻燃性能的效果,并且能适用机场、铁路等对于阻燃要求较高的环境下选择使用。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图中:导体1、导体屏蔽层2、绝缘屏蔽层3、半导电绝缘屏蔽层4、分相金属屏蔽层5、填充6、第一绕包层7、隔氧层8、金属总屏蔽层9、第二绕包层10、外护套11。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本案进一步说明:
参考图1,一种超低发烟量环保型变频电力电缆,电缆的额定电压为6~20kV;其特征是电缆的结构为:由缆芯外依次包裹第一绕包层7、隔氧层8、金属总屏蔽层9、第二绕包层10和外护套11构成;
所述缆芯是由三根线芯以及填充绞合构成,成缆节径比为:如果于导体是截面积不大于70mm2的铝导体时,则成缆节径比为22~28倍;其它导体时,则成缆节径比为22~35倍;生产时候,成缆采用退扭式成缆。
所述线芯是由导体1外依次包裹导体屏蔽层2、绝缘屏蔽层3、半导电绝缘屏蔽层4和分相金属屏蔽层5构成;
所述导体的径向截面积是25mm2~400mm2
所述导体屏蔽层是由导体屏蔽料(可选型号/牌号是YPJ-35)构成,其厚度是0.58mm~0.8mm;
所述绝缘屏蔽层是由交联聚乙烯绝缘料XLPE构成;其厚度是2.5mm~5.5mm;
所述半导电绝缘屏蔽层是由半导电绝缘屏蔽料(可选型号/牌号是YJ-10或YJ-35)构成;其厚度是0.50mm~0.8mm;
所述分相金属屏蔽层是由铜带包裹构成,铜带最薄厚度不小于标称厚度的90%;
所述填充是非吸湿性填充材料;
所述第一绕包层是由加强型无纺布绕包构成,以保证缆芯圆整、紧实为准。
所述隔氧层8是由低烟无卤隔氧层阻燃电缆料(可选型号/牌号是HW465-2)构成,隔氧层8的最薄厚度不小于标称厚度的80%-0.2mm;
所述金属总屏蔽层9是由铜丝编织层外重叠绕包铜带构成;铜丝编织层的编织密度不小于80%;
所述第二绕包层10是由低烟无卤阻燃绕包带重叠绕包构成,平均搭盖≥15%;
所述外护套11是挤包环保型低烟无卤高阻燃护套料(本例牌号为WH-2)构成,外护套最薄厚度不小于标称厚度的80%-0.2mm。
具体实施时候:
所述导体是由金属单丝绞合构成,金属单丝是裸铜单丝或铝单丝;金属的直径范围是2.22mm~2.92mm;导体的直径范围6.0mm~23.3mm;金属单丝的绞合方向为左向。
加工时候,所述导体屏蔽层、绝缘屏蔽层和半导电绝缘屏蔽层是三层共挤结构。
所述分相金属屏蔽层中,铜带标称厚度0.10mm。
所述非吸湿性填充材料为无尘岩棉绳。无尘岩棉绳在成缆过程中紧密填充于缆芯中间,起到提高电缆圆整度和阻燃性能的作用。
采用挤包连续的低烟无卤隔氧层组燃料,对于三芯电缆隔氧层标称厚度应不小于1.2mm,最薄点厚度不小于标称厚度的80%-0.2mm。
所述金属总屏蔽层中,编织铜丝的标称直径为0.4mm,铜带是标称厚度为0.1mm的软铜带,铜带间的标称搭盖率为15%,绕包后铜带层的最小厚度不小于标称厚度的90%。
第二绕包层10中的低烟无卤阻燃绕包带的标称厚度是0.2mm。
隔氧层采用挤包连续的低烟无卤隔氧层阻燃料制成,其厚度是根据电缆外径用假设直径法来计算挤塑护套厚度,对于三芯电缆隔氧层标称厚度不小于1.2mm,最薄点厚度不小于标称厚度的80%-0.2mm。金属总屏蔽层中,编织用软铜线表面应光亮,无油污、锈蚀、氧化、夹杂质及机械损伤等缺陷。外护套标称厚度由假设直径法计算。
本电缆在设计时候:
1、低烟性能要求
组成电缆材料选用充分考虑了燃烧的要求,通过对塑料燃烧烟成分的分析,烟主要是有机物不完全燃烧形成的化合特和碳束物和小分子胶体,其中碳束物和胶体大量存在降低透光率,会使烟变的不透明,从而影响火灾发生时的可视距离,本次电缆及外护层均选用了优良的环保型低烟材料,其可燃有机物含量低,并且不含传统的卤元素阻燃材料,通过降低其材料燃烧发烟有机物的含量,使其低烟性能满足在IEC61034-2规定的试验条件下,达到在燃烧时产生的烟浓度其最小透光率不小于60%,是一种消防安全性极高的电缆。
2、无卤性能
敷设在地下部分的电缆护套材料中不含卤素,有效的防止了卤酸的产生,并且为提高电缆的阻燃性而加入的金属氧化物具有弱碱性,有效的中和了护套燃烧的酸性,使产品电缆护套燃烧时pH值和导电率测试按IEC 60754-2(1991)、GB/T17650.2-98规定进行,PH值不小于4.3,导电率不大于10μs/mm。提高了电缆的安全性,燃烧时所产生的气体主要是CO2和H2O,对人体无害,符合国家对公共场合安全和消防的要求。
3、电缆阻燃技术
依据是限制燃烧需具备两个条件——温度和氧,采用高氧指数的物质作为电缆燃烧保护材料,有效的隔绝氧气和降低温度,在电缆燃烧时高氧指数护层因其较难被氧化、及表面碳化形成的硬壳保护使火焰很难继续深入电缆内部,以及高阻燃包带材料含有的结晶水分子析出,降低了电缆的表面温度,从而使得电缆燃烧时的性能满足GB12666.5-90规定的A类成束电缆垂直燃烧试验及国家新标准GB/T18380试验要求。
4、良好防潮性
为保证电缆具有良好的防水、防潮性能,电缆的内护为挤包连续的低烟无卤或低烟低卤高密度、高阻燃、高氧指数聚烯烃材料,利用高密度料分子间隙小的特点,阻止水份的侵入。
防水试验通过,试验方法是,取电缆样品3m浸入水中(15~30℃),浸泡72小时后,去除绝缘层以外的结构,绝缘层外表面层无目力可见的水分。
经实验,本电缆的性能数据还包括:
1低烟特性
电缆燃烧时的低烟性能满足在IEC61034-2规定的试验条件下,燃烧时产生的烟浓度其最小透光率≥60%。
2无卤特性
电缆的低烟无卤阻燃材料在GB/T17650.1-1998标准规定的试验条件下,燃烧时产生的卤酸气体逸出量不大于5mg/g。电缆的低烟无卤阻燃材料燃烧时逸出气体的pH值和电导率测试在GB/T17650.2-1998规定的试验条件下,PH值不小于4.3,电导率不大于10μs/mm。
3电缆阻燃性能
成品电缆阻燃性能满足GB/T18380-2008标准规定的超A类试验要求。

Claims (9)

1.一种超低发烟量环保型变频电力电缆,电缆的额定电压为6~20kV;其特征是电缆的结构为:由缆芯外依次包裹第一绕包层、隔氧层、金属总屏蔽层、第二绕包层和外护套构成;
所述缆芯是由三根线芯以及填充绞合构成,成缆节径比为:如果于导体是截面积不大于70mm2的铝导体时,则成缆节径比为22~28倍;其它导体时,则成缆节径比为22~35倍;
所述线芯是由导体外依次包裹导体屏蔽层、绝缘屏蔽层、半导电绝缘屏蔽层和分相金属屏蔽层构成;
所述导体的径向截面积是25mm2~400mm2
所述导体屏蔽层是由导体屏蔽料构成,其厚度是0.58mm~0.8mm;
所述绝缘屏蔽层是由交联聚乙烯绝缘料构成;其厚度是2.5mm~5.5mm;
所述半导电绝缘屏蔽层是由半导电绝缘屏蔽料构成;其厚度是0.50mm~0.8mm;
所述分相金属屏蔽层是由铜带包裹构成,铜带最薄厚度不小于标称厚度的90%;
所述填充是非吸湿性填充材料;
所述隔氧层是由低烟无卤隔氧层阻燃电缆料构成,隔氧层8的最薄厚度不小于标称厚度的80%-0.2mm;
所述金属总屏蔽层是由铜丝编织层外重叠绕包铜带构成;铜丝编织层的编织密度不小于80%;
所述第二绕包层是由低烟无卤阻燃绕包带重叠绕包构成,平均搭盖≥15%;
所述外护套是挤包环保型低烟无卤高阻燃护套料构成,外护套最薄厚度不小于标称厚度的80%-0.2mm。
2.根据权利要求1所述的超低发烟量环保型变频电力电缆,其特征是所述导体是由金属单丝绞合构成,金属单丝是裸铜单丝或铝单丝;金属的直径范围是2.22mm~2.92mm;导体的直径范围6.0mm~23.3mm;金属单丝的绞合方向为左向。
3.根据权利要求1所述的超低发烟量环保型变频电力电缆,其特征是所述导体屏蔽层、绝缘屏蔽层和半导电绝缘屏蔽层是三层共挤结构。
4.根据权利要求1所述的超低发烟量环保型变频电力电缆,其特征是所述分相金属屏蔽层中,铜带标称厚度0.10mm。
5.根据权利要求1所述的超低发烟量环保型变频电力电缆,其特征是所述非吸湿性填充材料为无尘岩棉绳。
6.根据权利要求1所述的超低发烟量环保型变频电力电缆,其特征是采用挤包连续的低烟无卤隔氧层组燃料,对于三芯电缆隔氧层标称厚度应不小于1.2mm,最薄点厚度不小于标称厚度的80%-0.2mm。
7.根据权利要求1所述的超低发烟量环保型变频电力电缆,其特征是所述金属总屏蔽层中,编织铜丝的标称直径为0.4mm,铜带是标称厚度为0.1mm的软铜带,铜带间的标称搭盖率为15%,绕包后铜带层的最小厚度不小于标称厚度的90%。
8.根据权利要求1所述的超低发烟量环保型变频电力电缆,其特征是第二绕包层中的低烟无卤阻燃绕包带的标称厚度是0.2mm。
9.根据权利要求1所述的超低发烟量环保型变频电力电缆,其特征是所述第一绕包层是由加强型无纺布绕包构成。
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