CN216487368U

CN216487368U - 一种适用于隧道工程的低烟无卤橡套电缆

Info

Publication number: CN216487368U
Application number: CN202122620573.2U
Authority: CN
Inventors: 于萌; 沙伟; 裴文; 高烨; 宋辉; 陈文浩
Original assignee: Jiangsu Shangshang Cable Group Co Ltd; Jiangsu Shangshang Cable Group New Material Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Shangshang Cable Group Co Ltd; Jiangsu Shangshang Cable Group New Material Co Ltd
Priority date: 2021-10-28
Filing date: 2021-10-28
Publication date: 2022-05-10
Anticipated expiration: 2031-10-28

Abstract

一种适用于隧道工程的低烟无卤橡套电缆，电缆的外径范围是电缆平均外径是22.0～26.0mm；电缆是由线芯绞合构成缆芯，缆芯内填有填芯体；缆芯外包覆第二绕包层和外护套；线芯有多根，任一线芯的结构为：自内而外依次是线芯导体、第一绕包层和绝缘层；线芯导体是由裸铜丝单丝先束合成股线，后由股线复绞构成；第一绕包层是由绕包带绕包构成，绕包方向与线芯导体的绞合方向相反；绝缘层是由乙丙橡皮绝缘料构成；填芯体是非硫化橡皮条；第二绕包层是由绕包带绕包构成，绕包方向与线芯绞合方向相反，绕包带是无纺布绕包带；外护套是由低烟无卤橡皮护套料构成。本电缆具有良好的柔软性、优良的低烟无卤特性，可以满足在隧道工程中使用。

Description

一种适用于隧道工程的低烟无卤橡套电缆

技术领域

本技术方案属于电缆技术领域，具体是适用于一种在隧道工程中使用的低烟无卤橡套电缆。

背景技术

近年来，随着我国经济迅速发展，隧道工程的建设也越来越多。在隧道工程施工过程中，需要用到大量的电线电缆(特别是电力电缆)与之配套。

隧道工程现场相对紧闭，通风不好，人员也比较集中。为利于人员在发生火灾时可以迅速安全的撤离，对电线电缆的低烟无卤要求很高。同时，在隧道工程中对电缆的柔软性以及弯曲半径也有较高的要求，目的是减少电缆对可用空间的占用。所以，隧道工程用的电缆，其低烟无卤特性以及柔软性是需要解决的最重要问题。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明创造提出一种新的电缆，具体为：

一种适用于隧道工程的低烟无卤橡套电缆，电缆的外径范围是电缆平均外径是22.0～26.0mm；由于隧道工程中用于铺设电力传输线缆的空间相对有限，且线缆还需满足传输足够的电量，从电缆生产物料技术现状，以及本电缆的可满足功能/性能的结构设计，此外径可以满足使用场景的需要。

电缆是由线芯绞合构成缆芯，缆芯内填有填芯体，缆芯节径比在12～14倍；缆芯外包覆第二绕包层和外护套；由本电缆的电性能和机械性能的要求下，在此节径比下，缆芯结构稳定，外形圆整且电缆的柔软性能满足隧道工程中的铺设要求。

所述线芯有多根(具体可以是3根)，任一线芯的结构为：自内而外依次是线芯导体、第一绕包层和绝缘层；各根线芯围绕电缆的轴线对称；

所述线芯导体是由裸铜丝单丝先束合成股线，后由股线复绞构成；股线束合方向为左向，股线束合节径比控制在20～25倍，复绞绞合方向为左向，复绞绞合节径比控制在25～30倍；裸铜丝单丝标称直径范围是0.32～0.4mm(具体可以是0.4mm)；线芯导体的直径范围是4.1mm～4.7mm；

在隧道工程中，电缆的柔软性能要求较高，在提高导体的电性能的同时，满足柔软性的要求，本电缆的导体采用上述结构，该结构采用先束合后复绞的方式，满足电缆的柔软性能；同时，在传输电流时导体的集肤效应减弱，从而导体的实际电阻减小，可以传输更大的电流；

所述第一绕包层是由绕包带绕包构成，绕包方向与线芯导体的绞合方向相反；绕包带是加强型无纺布绕包带；绕包带标称厚度为0.13～0.19mm(具体可以是0.16mm)，宽度为16～24mm(具体可以是20mm)，绕包带的平均重叠率不小于30％，最小重叠率不小于25％；

本电缆中：由于导体的单丝根数较多且柔软，绕包带的主要作用是为了防止导体松散，起到紧包的作用；采用特定的绕包带以及绕包结构要求，使绕包后，线芯表面紧密、平服、无褶皱且紧包效果较好。

所述绝缘层是由乙丙橡皮绝缘料构成，绝缘层的平均厚度不小于1.2mm，最薄处厚度不小于0.98mm；

常用的绝缘料中，乙丙橡皮类绝缘料可较好满足电缆的柔韧性要求，而且，特定的绝缘厚度可较好实现本电缆导体的绝缘要求。

所述填芯体是非硫化橡皮条，非硫化橡皮条是由涤纶丝作为加强芯外包非硫化橡皮料构成；

橡皮条的外径可选3.0mm；使用未硫化的进行填充,可以加强电缆的圆整度，且还何以加强电缆的抗拉性，以满足隧道工程中电缆的抗拉机械性能要求。

所述第二绕包层是由绕包带绕包构成，绕包方向与线芯绞合方向相反，绕包带是无纺布绕包带，绕包带标称厚度为0.16～0.24mm(具体可以是0.2mm)，宽度为24～36mm(具体可以是30mm)，绕包带的平均重叠率不小于30％，最小重叠率不小于25％；

绕包带的主要作用是为了防止线芯以及多根柔软的橡皮条松散，起到紧包的作用；采用特定的绕包带以及绕包结构要求，使绕包后，线缆表面紧密、平服、无褶皱且紧包效果较好。

所述外护套是由低烟无卤橡皮护套料构成；外护套完全包裹缆芯；外护套平均厚度最小值3.3mm，最薄处厚度不小于2.70mm。

常用的护套料中，低烟无卤橡皮类护套料的柔软性较好，采用特定结构的外护套可在充分保护电缆的前提下，满足电缆低烟无卤以及良好柔软性的要求，适用于隧道工程。

本技术方案的设计思路为：

(1)隧道工程用电缆对本身的柔软性以及弯曲半径有较高的要求，目的是减少电缆对可用空间的占用。在本电缆的技术要点中，铜导体符合第5种铜导体，先进行束合，再进行复绞，使导体拥有较好的柔软性；选用乙丙橡皮为其绝缘材料，使线芯具有较好的柔软性；成缆节径比选择12～14倍，在此节径比下缆芯的柔软性得到体现；外护套材料选用低烟无卤橡皮材料；总体来说，在以上几点条件下，电缆的柔软性得到满足。

(2)隧道工程现场相对紧闭，通风不好，人员也比较集中。为利于人员在发生火灾时可以迅速安全的撤离，对电线电缆的低烟无卤性能要求很高。本电缆主要使用低烟无卤橡皮材料作为外护套材料，使电缆可以满足低烟无卤特性以及柔软性。

(3)除了柔软的外护套材料外，为了保证电缆的整体柔软性，从导体(第5种铜导体的先束合后复绞工艺)、绝缘(乙丙橡皮有较好的柔软性)、成缆(成缆节径比选择12～14倍，采用未硫化的橡皮条进行填充)、缆芯为绕包第二绕包带(防止外护套影响缆芯的柔软性)。通过以上方法，可以使电缆整体的柔软性较好，同时又拥有良好的低烟无卤性能。

在实现时候，乙丙橡皮绝缘料可采用聚乙烯与聚丙烯共聚物类的绝缘料。

外护套完全包裹缆芯，且外护套径向截面的外型是平整的圆形。电缆平均外径达到24.0mm。

与现有技术相比，本结构电缆确保能满足在隧道工程中使用，且具有良好的柔软性、优良的低烟无卤性能。

附图说明

图1是本电缆的径向截面示意图；

图中：线芯导体1、第一绕包层2、绝缘层3、填芯体4、第二绕包层5、外护套6。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本技术方案进一步说明，说明如下：

如图1，一种适用于隧道工程的低烟无卤橡套电缆，电缆的外径范围是电缆平均外径是22.0～26.0mm；

电缆是由线芯绞合构成缆芯，缆芯内填有填芯体4，缆芯节径比在12～14 倍；缆芯外包覆第二绕包层5和外护套6；

所述线芯有多根，任一线芯的结构为：自内而外依次是线芯导体1、第一绕包层2和绝缘层3；各根线芯围绕电缆的轴线对称；

所述线芯导体是由裸铜丝单丝先束合成股线，后由股线复绞构成；股线束合方向为左向，股线束合节径比控制在20～25，复绞绞合方向为左向，复绞绞合节径比控制在25～30；裸铜丝单丝标称直径范围是0.32～0.4mm；线芯导体的直径范围是4.1mm～4.7mm；

所述第一绕包层是由绕包带绕包构成，绕包方向与线芯导体的绞合方向相反；绕包带是加强型无纺布绕包带；绕包带标称厚度为0.13～0.19mm，宽度为 16～24mm，绕包带的平均重叠率不小于30％，最小重叠率不小于25％；

所述第二绕包层是由绕包带绕包构成，绕包方向与线芯绞合方向相反，绕包带是无纺布绕包带，绕包带标称厚度为0.16～0.24mm，宽度为24～36mm，绕包带的平均重叠率不小于30％，最小重叠率不小于25％；

本例中，电缆平均外径达到24.0mm，采用3根线芯。绝缘层的乙丙橡皮绝缘料是聚乙烯与聚丙烯的共聚物类绝缘料。线芯导体的裸铜丝单丝标称直径是 0.400mm；第一绕包层的绕包带的标称厚度为0.16mm，宽度为20mm；第二绕包层的绕包带的标称厚度为0.2mm，宽度为30mm。

经过检测，本电缆的性能参数如下：

1、绝缘热延伸：250℃，15min，20N/cm²条件，载荷下最大伸长率175％，冷却后最大永久伸长率15％。

2、绝缘老化前后机械性能：老化前抗张强度不小于4.2N/mm²，断裂伸长率不小于200％；135℃，168h老化后，抗张强度变化率最大±30％，断裂伸长率变化率最大±30％。

3、外护套热延伸：200℃，15min，20N/cm²条件，载荷下最大伸长率100％，冷却后最大永久伸长率25％。

4、外护套老化前后机械性能：老化前抗张强度不小于7.0N/mm²，断裂伸长率不小于125％；100℃，168h老化后，抗张强度保留率最小70％，断裂伸长率保留率最小60％；100℃，24h浸IRM902#油老化后，抗张强度保留率最小60％，断裂伸长率保留率最小60％。

5、电缆成品满足-15℃(如需要-40℃)低温卷绕试验护套不开裂。

6、电缆同时符合单根垂直燃烧试验和成束C类燃烧试验。

7、绝缘无卤性能试验：pH值≥4.3；电导率≤10μs/mm；卤酸气体含量(HCl 和HBr≤0.5％，)；氟含量试验(HF≤0.1％)。

8、外护套无卤性能试验：pH值≥4.3；电导率≤10μs/mm；卤酸气体含量 (HCl和HBr≤0.5％，)；氟含量试验(HF≤0.1％)。

9、成品电缆烟密度试验：透光率≥60％。

Claims

1.一种适用于隧道工程的低烟无卤橡套电缆，其特征是电缆的外径范围是电缆平均外径是22.0～26.0mm；

电缆是由线芯绞合构成缆芯，缆芯内填有填芯体，缆芯节径比在12～14倍；缆芯外包覆第二绕包层和外护套；

所述线芯有多根，任一线芯的结构为：自内而外依次是线芯导体、第一绕包层和绝缘层；各根线芯围绕电缆的轴线对称；

所述线芯导体是由裸铜丝单丝先束合成股线，后由股线复绞构成；股线束合方向为左向，股线束合节径比控制在20～25倍，复绞绞合方向为左向，复绞绞合节径比控制在25～30倍；裸铜丝单丝标称直径范围是0.32～0.4mm；线芯导体的直径范围是4.1mm～4.7mm；

所述第一绕包层是由绕包带绕包构成，绕包方向与线芯导体的绞合方向相反；绕包带是加强型无纺布绕包带；绕包带标称厚度为0.13～0.19mm，宽度为16～24mm，绕包带的平均重叠率不小于30％，最小重叠率不小于25％；

2.根据权利要求1所述的适用于隧道工程的低烟无卤橡套电缆，其特征是电缆的平均外径是24.0mm，所述线芯有3根。

3.根据权利要求2所述的适用于隧道工程的低烟无卤橡套电缆，其特征是线芯导体的裸铜丝单丝标称直径是0.4mm。

4.根据权利要求2所述的适用于隧道工程的低烟无卤橡套电缆，其特征是第一绕包层的绕包带的标称厚度为0.16mm，宽度为20mm。

5.根据权利要求2所述的适用于隧道工程的低烟无卤橡套电缆，其特征是非硫化橡皮条的外径为3.0mm。

6.根据权利要求2所述的适用于隧道工程的低烟无卤橡套电缆，其特征是第二绕包层的绕包带的标称厚度为0.2mm，宽度为30mm。