CN217086218U - 耐火电缆和输电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种耐火电缆和输电系统，涉及电传导技术领域，包括导体线芯，若干所述导体线芯构成缆芯，所述缆芯的外周由内向外依次包裹第一包绕层、第一陶瓷化耐火层和第二包绕层，通过在缆芯外周设置第一陶瓷化耐火层，在发生火灾时，耐火电缆的第一陶瓷化耐火层受热结壳，以阻隔火焰进入电缆内部，起到了良好的防火效果，此外，通过在第一陶瓷化耐火层的内周与外周分别设置第一包绕层和第二包绕层，起到对第一陶瓷化耐火层的束缚作用，避免第一陶瓷化耐火层膨胀过度，进一步提高了电缆的防火效果，延长了电缆的耐火时间，避免了现有技术中的耐火电缆的耐火性能较差的问题。

Description

耐火电缆和输电系统

技术领域

本实用新型涉及电传导技术领域，尤其涉及一种耐火电缆和输电系统。

背景技术

中压耐火电力电缆的额定电压通常在6～35kV，随着我国经济高速发展，切实解决火灾情况下的电缆运行安全问题格外重要，将中压耐火电力电缆广泛运用于高层建筑、机场航站楼、地铁等公共场所，是我国电力电缆发展的必然趋势。

提高中压耐火电力电缆的安全性、可靠性是中压耐火电缆技术发展方向，有助于推进我国特种电缆高端化发展，切实保护人们的生命和财产安全，由于中压耐火电力电缆应用的环境特殊，尤其在机场航站楼、地铁和高层建筑，电缆的监测预警、耐火作用显得更加重要。

然而，现有的中压耐火电力电缆，结构大多由耐火护套层和阻燃外护套组成，耐火性能差，耐火温度偏低，通常最多只能承受750℃的高温，且耐火时间短，通常耐火时间不超过90分钟，在外部高温情况下，无法持续通电，在火灾时给人民生命和财产安全带来隐患，虽然目前各制造厂家都在不断探索更有效的解决办法、研发更优越的产品结构，但始终未达到预期效果。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提供了一种耐火电缆和输电系统，通过在缆芯外周依次包裹第一包绕层、第一陶瓷化耐火层和第二包绕层，以避免现有技术中的耐火电缆的耐火性能较差的问题。

本实用新型还提供一种输电系统。

本实用新型的第一方面提供的耐火电缆，包括：

缆芯，所述缆芯的外周由内向外依次包裹第一包绕层、第一陶瓷化耐火层和第二包绕层。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一陶瓷化耐火层为陶瓷化耐火隔氧层。

根据本实用新型的一个实施例，所述缆芯包括多根导体线芯，每根所述导体线芯的外周由内向外依次包裹第一半导电屏蔽层和绝缘层。

根据本实用新型的一个实施例，所述绝缘层的外周由内向外依次包裹第二半导电屏蔽层和金属屏蔽层。

根据本实用新型的一个实施例，若干所述导体线芯与所述第一包绕层之间设有耐火填充层。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二包绕层的外周由内向外依次包裹第二陶瓷化耐火层和第三包绕层。

根据本实用新型的一个实施例，所述第三包绕层的外周包裹金属铠装层。

根据本实用新型的一个实施例，所述金属铠装层的外周由内向外依次包裹第四包绕层和低烟无卤阻燃外护套。

根据本实用新型的一个实施例，还包括至少一根测温光缆，所述测温光缆穿设于所述缆芯与所述第一包绕层之间。

本实用新型的第二方面还提供了一种输电系统，包括本实用新型的第一方面提供的耐火电缆，具体地，还包括上位机，所述上位机与所述测温光缆电连接。

本实用新型中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果：

通过在缆芯外周设置第一陶瓷化耐火层，在发生火灾时，电缆的第一陶瓷化耐火层受热结壳，以阻隔火焰进入电缆内部，起到了良好的防火效果，此外，为了避免第一陶瓷化耐火层在受热的情况下会发生膨胀，通过在第一陶瓷化耐火层的内周与外周分别设置第一包绕层和第二包绕层，起到对第一陶瓷化耐火层的束缚作用，避免第一陶瓷化耐火层膨胀过度，进一步提高了电缆的防火效果，延长了电缆的耐火时间。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的实施例提供的耐火电缆的结构示意图。

1、导体线芯；11、第一半导电屏蔽层；12、绝缘层；13、第二半导电屏蔽层；14、金属屏蔽层；2、耐火填充层；3、第一陶瓷化耐火层；31、第一包绕层；32、第二包绕层；4、第二陶瓷化耐火层；41、第三包绕层；5、金属铠装层；51、第四包绕层；6、低烟无卤阻燃外护套；7、测温光缆。

具体实施方式

为使实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于实用新型保护的范围。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“第一方面实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

提高中压耐火电力电缆的安全性、可靠性是中压耐火电缆技术发展方向，有助于推进我国特种电缆高端化发展，切实保护人们的生命和财产安全，由于中压耐火电力电缆应用的环境特殊，尤其在机场航站楼、地铁和高层建筑，电缆的监测预警、耐火作用显得更加重要。

然而，现有的中压耐火电力电缆，结构大多由耐火护套层和阻燃外护套组成，耐火性能差，耐火温度偏低，通常最多只能承受750℃的温度，且耐火时间短，通常耐火时间不超过90分钟，在外部高温情况下，无法持续通电，在火灾时给人民生命和财产安全带来隐患，为此：

第一方面，本实用新型实施例提供了耐火电缆，主要包括缆芯、第一包绕层31、第一陶瓷化耐火层3和第二包绕层32；

结合图1，具体地，第一包绕层31、第一陶瓷化耐火层3和第二包绕层32由内而外依次包裹于缆芯的外周。

需要说明的是，缆芯可以仅由一条所述导体线芯1构成，也可以由多条导体线芯1构成，多条导体线芯1可以通过绞合的方式构成缆芯，也可以通过相互靠拢方式构成缆芯。

还需要说明的是，导体线芯1可以是软铜导体线芯，也可以是其他材料的导体线芯。

在本实施例中，通过在缆芯外周设置第一陶瓷化耐火层3，在发生火灾时，电缆的第一陶瓷化耐火层3受热结壳，以阻隔火焰进入电缆内部，起到了良好的防火效果，此外，由于第一陶瓷化耐火层3在受热的情况下会发生膨胀，在膨胀过程中，第一陶瓷化耐火层3表面会形成裂缝，从而不能对火焰进行有效阻隔，影响防火效果，通过在第一陶瓷化耐火层3的内周与外周分别设置第一包绕层31和第二包绕层32，起到对第一陶瓷化耐火层3的束缚作用，避免第一陶瓷化耐火层3膨胀过度，进一步提高了电缆的防火效果，延长了电缆的耐火时间。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一陶瓷化耐火层3为陶瓷化耐火隔氧层。

在本实施例中，陶瓷化耐火隔氧层不仅具有耐火效果，还可以在燃烧时起到隔绝氧气的作用，避免氧气发挥助燃效果，有效阻止火焰蔓延。

根据本实用新型的一个实施例，每根所述导体线芯1的外周由内向外依次包裹第一半导电屏蔽层11和绝缘层12。

具体地，所述绝缘层12包括交联聚乙烯绝缘层，第一半导电屏蔽层11与导体线芯1等电位。

在本实施例中，绝缘层12通过防止导体线芯1的电流向外扩散，使导体线芯1的电流始终沿导体线芯1长度方向传输，保护导体线芯 1以防止导体线芯1被腐蚀和破坏，此外，在实际情况下，导体线芯 1表面不光滑，部分位置凹凸不平，若直接将绝缘层12接触导体线芯1表面，会导致电场不均衡，第一半导电屏蔽层11易于形成光滑表面，通过在绝缘层12与导体线芯1之间设置第一半导电屏蔽层11，可达到均衡电场的作用，避免导体线芯1与绝缘层12之间发生局部放电。

根据本实用新型的一个实施例，所述绝缘层12的外周由内向外依次包裹第二半导电屏蔽层13和金属屏蔽层14。

具体地，第二半导电屏蔽层13与金属屏蔽层14等电位。

在本实施例中，金属屏蔽层14起屏蔽电场及传输短路电流的作用，此外，在实际情况下，金属屏蔽层14表面不光滑，部分位置凹凸不平，若直接将绝缘层12接触金属屏蔽层14表面，会导致电场不均衡，第二半导电屏蔽层13易于形成光滑表面，通过在绝缘层12与金属屏蔽层14之间设置第二半导电屏蔽层13，可达到均衡电场的作用，避免金属屏蔽层14与绝缘层12之间发生局部放电

根据本实用新型的一个实施例，若干所述导体线芯1与所述第一包绕层31之间设有耐火填充层2。

在本实施例中，耐火填充层2通过对缆芯中的间隙进行填充，以保证电缆的圆整度，同时在电缆遭遇火灾情况下，耐火填充层2可以起到阻隔火焰的作用，以防止火焰损伤缆芯内部结构。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二包绕层32的外周由内向外依次包裹第二陶瓷化耐火层4和第三包绕层41。

具体地，第二陶瓷化耐火层4包括陶瓷化聚烯烃耐火层。

在本实施例中，在电缆遭遇火灾的情况下，第二陶瓷化耐火层4 受热结壳，以阻隔火焰进入电缆内部，起到了良好的防火效果，此外，由于第二陶瓷化耐火层4在受热的情况下会发生膨胀，在膨胀过程中，第二陶瓷化耐火层4会形成裂缝，从而不能对火焰进行有效阻隔，影响防火效果，第二包绕层32和第三包绕层41可对第二陶瓷化耐火层4起到束缚作用，避免第二陶瓷化耐火层4膨胀过度，进一步提高了电缆的防火效果，延长了电缆的耐火时间。

在可能的实施例中，未设置第一陶瓷化耐火层3和第二陶瓷化耐火层4，仅设置一层第三陶瓷化耐火层(图中未示出)，为达到同等的耐火效果，第三陶瓷化耐火层的厚度等于第一陶瓷化耐火层3和第二陶瓷化耐火层4之和。

相较于第三陶瓷化耐火层，通过设置第一陶瓷化耐火层3和第二陶瓷化耐火层4，起到多重耐火效果，且第一陶瓷化耐火层3和第二陶瓷化耐火层4的厚度较小，容易保证结壳效果，而第三陶瓷化耐火层由于厚度较大，受热不均，内部中心处难以实现结壳。

第一陶瓷化耐火层3和第二陶瓷化耐火层4的耐火性能优异，可以达到BS6387：2013规定的防火电缆的等级，在外部温度950℃时，仍能持续工作180分钟以上，且在燃烧情况下，不产生有毒气体及大量烟雾。

根据本实用新型的一个实施例，所述第三包绕层的外周包裹金属铠装层5。

在本实施例中，金属铠装层5起到抗拉、抗压的作用，对电缆内部结构起到保护作用，防止电缆内部结构受到来自外力的破坏作用。

需要说明的是，为达到对电缆内部结构起到保护作用的效果，金属铠装层5可以不设置在所述第三包绕层的外周，在可能的实施例中，金属铠装层5可以设置在任意两个材料层之间，如设置在第一陶瓷化耐火层3与第二陶瓷化耐火层4之间，或设置在第一包绕层31与第一陶瓷化耐火层3之间，或设置在第一包绕层31与耐火填充层 2之间。

根据本实用新型的一个实施例，所述金属铠装层5的外周由内向外依次包裹第四包绕层51和低烟无卤阻燃外护套6。

在本实施例中，低烟无卤阻燃外护套6可以起到阻燃的作用，保护电缆内部不受损伤，同时，在低烟无卤阻燃外护套6和金属铠装层 5之间设置第四包绕层51，第四包绕层51在起到对位于第四包绕层 51内侧的结构进行束缚作用的同时，可以防止低烟无卤阻燃外护套6 和金属铠装层5在受热软化后发生相互黏连。

根据本实用新型的一个实施例，还包括至少一根测温光缆7，所述测温光缆7穿设于所述缆芯与所述第一包绕层31之间。

具体地，所述测温光缆7为多模测温光缆7。

在本实施例中，测温光缆7可以实时监测电缆的运行温度，确保电缆线路安全可靠运行。

需要说明的是，还可在所述导体线芯1与所述第一包绕层31之间穿设能实现其他功能的光缆，如通过增设通信光缆，使通信光缆穿设于所述导体线芯1与所述第一包绕层31之间，以实现通信功能。

具体地，第一包绕层、第二包绕层、第三包绕层和第四包绕层均包括有耐火包绕层，具有耐火效果。

此外，在本实施例中，由于各个耐火包绕层均可对位于内侧的材料层和缆芯进行束缚，因此更便于电缆的施工敷设，且本实施例相较于现有的耐火电缆，具有更良好的弯曲半径，进一步便于电缆的施工，使电缆可以敷设于多种复杂环境。

第二方面，本实用新型还提供了一种输电系统，包括上位机和本实用新型第一方面提供的耐火电缆，所述上位机与所述测温光缆7电连接。

具体地，还包括报警单元，所述上位机与所述报警单元电性连接。

测温光缆7将所测温度实时反馈至上位机，在测温光缆7所测温度达到预设温度的情况下，上位机向报警单元发送信号，以使报警单元发生报警，在火灾发生初期进行预警报警，确保输电线路安全可靠运行。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，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各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种耐火电缆，其特征在于，包括：

缆芯，所述缆芯的外周由内向外依次包裹第一包绕层(31)、第一陶瓷化耐火层(3)和第二包绕层(32)。

2.根据权利要求1所述的耐火电缆，其特征在于，所述第一陶瓷化耐火层(3)为陶瓷化耐火隔氧层。

3.根据权利要求1所述的耐火电缆，其特征在于，所述缆芯包括多根导体线芯(1)，每根所述导体线芯(1)的外周由内向外依次包裹第一半导电屏蔽层(11)和绝缘层(12)。

4.根据权利要求3所述的耐火电缆，其特征在于，所述绝缘层(12)的外周由内向外依次包裹第二半导电屏蔽层(13)和金属屏蔽层(14)。

5.根据权利要求3所述的耐火电缆，其特征在于，若干所述导体线芯(1)与所述第一包绕层(31)之间设有耐火填充层(2)。

6.根据权利要求1所述的耐火电缆，其特征在于，所述第二包绕层(32)的外周由内向外依次包裹第二陶瓷化耐火层(4)和第三包绕层(41)。

7.根据权利要求6所述的耐火电缆，其特征在于，所述第三包绕层的外周包裹金属铠装层(5)。

8.根据权利要求7所述的耐火电缆，其特征在于，所述金属铠装层(5)的外周由内向外依次包裹第四包绕层(51)和低烟无卤阻燃外护套(6)。

9.根据权利要求1-8任一项所述的耐火电缆，其特征在于，还包括至少一根测温光缆(7)，所述测温光缆(7)穿设于所述缆芯与所述第一包绕层(31)之间。

10.一种输电系统，其特征在于，包括：

权利要求1-9任一项所述的耐火电缆。

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