CN217847458U - 一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，包括有缆芯、防火层、隔氧层、金属铠装层和外护层，缆芯由多根绝缘线芯组成，每根绝缘线芯均由导电芯体、矿物绝缘层、散热层和隔离层组成；防火层包括有第一复合防火层、第二复合防火层和第三复合防火层，而隔氧层包括有第一隔氧层、第二隔氧层和第三隔氧层，在缆芯外从内至外依次包覆有第一复合防火层、第一隔氧层、第二复合防火层、第二隔氧层、第三复合防火层、第三隔氧层、金属铠装层和外护层。采用本实用新型所述的防火电缆，极大地提升其耐温防火等级，从而提高其安全性能及使用寿命，具有结构简单，安全可靠，性能稳定，其实用性强，能够满足在特殊场合中使用。

Description

一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆

技术领域

本实用新型涉及的是电力电缆技术领域，具体地说是一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆。

背景技术

随着电力工业、数据通信业、城市轨道交通业、汽车业以及造船等行业规模的不断扩大，对电线电缆的需求也将迅速增长，同时，随着国民经济的快速、稳步增长，城市建设的飞速发展，各种功能的建筑物被大批建造，人们对数据安全越来越重视，缆线作为信息传输的高速公路，其在传输过程当中对于突发性灾难的抗击能力自然就成为电缆行业研究的热门领域，作为综合布线“三防”之首的防火也就成为重中之重。

矿物质绝缘电缆作为现代一种重要的电力输送产品，越来越得到非常普遍的关注，由于电缆的需求量日益增加，因而对电缆的安全性及防火性能也提出了更高的要求。根据有关数据资料表明，煤炭、汽油和柴油等燃料燃烧最高温度可达1700℃，根据GA306.1-2001标准的消防要求，其阻燃级别中最高的耐火一级，受火温度为950～1000℃。因此，目前国内、外现有的矿物绝缘电缆最高耐温等级只要能满足950～1000℃的要求即可，如果在上述特殊环境或场所中发生火灾，则采用现有标准的矿物绝缘电缆远远满足不了防火的要求，存在极大的安全隐患，满足不了人员的及时逃生和争取时间进行救援的需求。

经检索，中国专利（授权公告号 CN204288892U）公开了一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，由于其中所述组成所述电缆中心的导电芯线由软铜导体、内防火包覆层和内耐高温柔性矿物绝缘层组成，多条导电芯线并拢后依次包覆于中防火包覆层和外耐高温柔性矿物绝缘层内。在具体应用过程中，在意外火灾情况下，在超高温1200-1800℃的火灾燃烧容易导致导电芯线中的软铜导体出现故障，不能满足使用要求。另外，如中国专利(申请公布号 CN105895240A)公开了一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，该电缆与授权公告号CN204288892U的电缆结构基本相同。

由于现有的防火电缆多采用防火泥和金属套结构，电缆正常使用时，产生的热量处于一个较为密闭的空间，其散热速率大大降低，使得电缆导体温度处于较高状态，热电损耗增加，导体电阻增加，进一步导致电缆载流量下降。因此，针对现有的防火泥和金属套结构电缆，需要对其进行改进，研发一种耐温受火等级可达1800℃的新型耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，这样能够大大提升该类电缆的耐温防火等级，使其更具安全性和应用性，从而能够填补这一技术领域内的空白。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，提供一种防火电缆，利用该电缆，提升其耐温防火等级，满足在特殊场合中使用，从而提高其安全性能及使用寿命，具体地说是一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案为：一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，包括有缆芯、防火层、隔氧层、金属铠装层和外护层，所述缆芯由多根绝缘线芯组成，每根绝缘线芯均由导电芯体、矿物绝缘层、散热层和隔离层组成，所述矿物绝缘层、散热层和隔离层从内至外依次挤包在导电芯体上；所述防火层包括有第一复合防火层、第二复合防火层和第三复合防火层，而所述隔氧层包括有第一隔氧层、第二隔氧层和第三隔氧层，在所述缆芯外从内至外依次包覆有第一复合防火层、第一隔氧层、第二复合防火层、第二隔氧层、第三复合防火层、第三隔氧层、金属铠装层和外护层。

进一步地，本实用新型所述的一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，其中所述缆芯由三根绝缘线芯相互并拢成缆为正三角形结构，其中所述导电芯体采用GB/T3956-2008标准规定的二类退火软铜绞合导体制成，所述矿物绝缘层采用合成云母材料挤包而成，所述散热层采用石墨散热布挤包而成，而所述隔离层采用交联聚乙烯或聚烯烃材料挤包而成。

进一步地，本实用新型所述的一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，其中所述防火层中的第一复合防火层由第一内防火层和第一外防火层组成，所述第二复合防火层由第二内防火层和第二外防火层组成，所述第三复合防火层由第三内防火层和第三外防火层组成，其中所述第一内防火层、第二内防火层和第三内防火层均采用固态防火泥材料挤包制成，其厚度为4～5mm；而所述第一外防火层、第二外防火层和第三外防火层均采用无卤低烟高阻燃带材料经重叠绕包制成。

进一步地，本实用新型所述的一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，其中所述隔氧层中的第一隔氧层、第二隔氧层和第三隔氧层均采用氧指数不低于40的无卤低烟阻燃B1级聚烯烃隔氧材料制成，其中在所述第一隔氧层和第二隔氧层的外侧面分别采用异形凸起模具挤包而成有6～8个呈环状均布的异形凸起。

进一步地，本实用新型所述的一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，其中所述金属铠装层采用不锈钢带绕包而成，所述外护层采用氧指数不低于40的无卤低烟阻燃B1级聚烯烃护套材料挤包而成。

采用本实用新型所述的一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，与现有技术相比，其有益效果在于：由于组成所述绝缘线芯由导电芯体、矿物绝缘层、散热层和隔离层组成，能够增强其绝缘性能；并在多根并拢成缆的绝缘线芯外设有防火层和隔氧层，采用三层隔氧层结合三层复合防火层结构，增强其阻燃降温的作用，保证整体电缆当外部火焰温度达到1800℃时，导电芯体、矿物绝缘层的温度不高于1050℃，由于铜导体熔点为1080℃，而矿物绝缘层采用合成云母材料，其熔点高达1200～1300℃，均不会熔化，这样可保持线路的完整性。由此可见，采用本实用新型所述的防火电缆，极大地提升其耐温防火等级，从而提高其安全性能及使用寿命，具有结构简单，安全可靠，性能稳定，其实用性强，能够满足在特殊场合中使用。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中所述绝缘线芯的结构示意图。

图中所示：1-绝缘线芯、11-导电芯体、12-矿物绝缘层、13-散热层、14-隔离层、2-第一复合防火层、21-第一内防火层、22-第一外防火层、3-第一隔氧层、4-第二复合防火层、41-第一内防火层、42-第一外防火层、5-第二隔氧层、6-第三复合防火层、61-第一内防火层、62-第一外防火层、7-第三隔氧层、8-金属铠装层、9-外护层、10-异形凸起。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型所述的一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，包括有缆芯、防火层、隔氧层、金属铠装层8和外护层9，所述缆芯由多根绝缘线芯1组成，每根绝缘线芯1均由导电芯体11、矿物绝缘层12、散热层13和隔离层14组成，所述矿物绝缘层12、散热层13和隔离层14从内至外依次挤包在导电芯体11上；所述防火层包括有第一复合防火层2、第二复合防火层4和第三复合防火层6，而所述隔氧层包括有第一隔氧层3、第二隔氧层5和第三隔氧层7，在所述缆芯外从内至外依次包覆有第一复合防火层2、第一隔氧层3、第二复合防火层4、第二隔氧层5、第三复合防火层6、第三隔氧层7、金属铠装层8和外护层9。

进一步地，本实用新型所述的一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，其中所述缆芯由三根绝缘线芯1相互并拢成缆为正三角形结构，其中所述导电芯体11采用GB/T3956-2008标准规定的二类退火软铜绞合导体制成，所述矿物绝缘层12采用合成云母材料挤包而成，所述散热层13采用石墨散热布挤包而成，而所述隔离层14采用交联聚乙烯或聚烯烃材料挤包而成。

进一步地，本实用新型所述的一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，其中所述防火层中的第一复合防火层2由第一内防火层21和第一外防火层22组成，所述第二复合防火层4由第二内防火层41和第二外防火层42组成，所述第三复合防火层6由第三内防火层61和第三外防火层62组成，其中所述第一内防火层21、第二内防火层41和第三内防火层61均采用固态防火泥材料挤包制成，其厚度为4～5mm；而所述第一外防火层22、第二外防火层42和第三外防火层62均采用无卤低烟高阻燃带材料经重叠绕包制成。

进一步地，本实用新型所述的一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，其中所述隔氧层中的第一隔氧层3、第二隔氧层5和第三隔氧层7均采用氧指数不低于40的无卤低烟阻燃B1级聚烯烃隔氧材料制成，其中在所述第一隔氧层3和第二隔氧层5的外侧面分别采用异形凸起模具挤包而成有6～8个呈环状均布的异形凸起10。

进一步地，本实用新型所述的一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，其中所述金属铠装层8采用不锈钢带绕包而成，所述外护层9采用氧指数不低于40的无卤低烟阻燃B1级聚烯烃护套材料挤包而成。

采用本实用新型所述的防火电缆，其中所采用的原料均为现有技术中电缆行业比较通用的材料，因而对其原料组成没有作详细说明。在具体制备过程中，由于电芯体11由GB/T 3956-2008标准规定的二类退火软铜绞合导体制成，其柔软性好，便于加工制作，可更好地保证电缆在安装敷设的过程中具有更高的可弯曲性；而矿物绝缘层12由合成云母材料制成，合成云母材料为非金属绝缘材料，其熔点高达1200～1300℃，具有电绝缘性好、高温下真空放气极低、以及耐酸碱、透明、可分剥和富有弹性等特点，用火难以引燃，保证了电缆有较高的耐高温性能，从而能更好地隔绝外部明火对导电芯体的损伤；散热层13采用石墨散热布绕包制成的散热层，积极有效的将电缆启动时瞬间大电流以及电缆正常工作时电缆所产生的热量快速传导出去，降低并保证电缆导体在一个适合的工作温度，不但提高了电缆的载流量，而且减缓了因导体温度过高对绝缘层的破坏，大幅度的降低了火灾隐患，增加了产品的使用寿命；隔离层采用交联14采用聚乙烯或聚烯烃材料，采用挤包机一次挤包而成，隔离套致密性很好，具有非常好的径向防水性能和绝缘性能，有效防止生产及使用过程中水分对矿物绝缘层的破坏，并且增强了试用过程中的绝缘性能。

而其中所述防火层中的第一复合防火层2由第一内防火层21和第一外防火层22组成，所述第二复合防火层4由第二内防火层41和第二外防火层42组成，所述第三复合防火层6由第三内防火层61和第三外防火层62组成，其中所述第一内防火层21、第二内防火层41和第三内防火层61均采用固态防火泥材料挤包制成，其厚度为4～5mm；而所述第一外防火层22、第二外防火层42和第三外防火层62均采用无卤低烟高阻燃带材料经重叠绕包制成。由于第一内防火层21、第二内防火层41和第三内防火层61均采用固态防火泥材料挤包制成，利用双螺杆挤出设备挤包制成。从而使挤包制成的结构密实、柔软，当发生火灾时，固态防火泥材料当受外部高温时会第一时间形成陶瓷防火层，并且吸收大量的热量，使得其内外温度差约200～300℃，阻止火灾对缆芯的破坏，保障挤包固态防火泥层内部结构完整有效，增加电缆的使用寿命和安全性能；为了提高防火泥的防火降温效果，每层防火泥的厚度设置为4～5mm，可以使其内外温度差达到250～300℃。而所述第一外防火层22、第二外防火层42和第三外防火层62均采用无卤低烟高阻燃带材料经重叠绕包制成。不但能有效固定挤包而成的耐火层，还能增强挤包而成的耐火层的耐火作用，还不会释放有毒及有害成分。通过采用三层复合防火层结构的保护作用，使得其内部的绝缘芯线1相比电缆护套外部温度能降低750～900℃。

另外，由于金属铠装层8采用不锈钢带材料，采用双钢带螺旋绕包工艺生产，使金属铠装层8能紧密包覆在第三隔氧层7上，从而使电缆具有良好的抗外力挤压和破坏能力，并能和防火层共同作用，提高整体电缆的防火能力。而外护层9采用氧指数不低于40的无卤低烟阻燃B1级聚烯烃护套材料，从而使电缆具有良好的阻燃吸热效果，能有效抑制导电芯线的温度升高速率，进一步降低电缆导电芯线的温度，并且具有热释放速率低和热释放总量小的性能，符合GB 31247-2014标准要求。

综上所述，采用本实用新型所述的防火电缆，与现有采用防火泥和金属套结构组成的防火电缆相比，其主要优点体现在以下几个方面：

1、由于组成所述绝缘线芯1由导电芯体11、矿物绝缘层12、散热层13和隔离层14组成，其中矿物绝缘层12由合成云母材料制成，合成云母材料为非金属绝缘材料，其熔点高达1200～1300℃，具有电绝缘性好、高温下真空放气极低、以及耐酸碱、透明、可分剥和富有弹性等特点，用火难以引燃，保证了电缆有较高的耐高温性能，从而能更好地隔绝外部明火对导电芯体的损伤；散热层13采用石墨散热布绕包制成，能够将电缆启动时瞬间大电流以及电缆正常工作时电缆所产生的热量快速传导出去，降低并保证电缆导体在一个适合的工作温度，不但提高了电缆的载流量，而且减缓了因导体温度过高对绝缘层的破坏，大幅度的降低了火灾隐患，增加了产品的使用寿命；隔离层14采用交联聚乙烯或聚烯烃材料挤包而成，不仅其致密性好，而且还具有非常好的径向防水性能和绝缘性能，能有效防止生产及使用过程中水分对矿物绝缘层的破坏，并且增强了使用过程中的绝缘性能。

2、由于防火层包括有第一复合防火层2、第二复合防火层4和第三复合防火层6，所述第一复合防火层2、第二复合防火层4和第三复合防火层6均由内防火层和外防火层组成，其中所述内防火层采用固态防火泥材料，利用双螺杆挤出设备挤包制成，采用固态防火泥挤包而成的结构，具有密实和柔软特点，当发生火灾时，固态防火泥材料当受外部高温时会第一时间形成陶瓷防火层，并且吸收大量的热量，使得其内外温度差约200～300℃，阻止火灾对缆芯的破坏，保障挤包固态防火泥层内部结构完整有效，增加电缆的使用寿命和安全性能；为了提高防火泥的防火降温效果，每层防火泥的厚度设置为4～5mm，可以使其内外温度差达到250～300℃。而外防火层采用无卤低烟高阻燃带材料通过绕包机经重叠绕包而成，不但能有效固定挤包而成的内防火层，还能增强而成的内防火层的耐火作用，不释放有毒、有害成分。

3、由于隔氧层包括有第一隔氧层3、第二隔氧层5和第三隔氧层7，所述第一隔氧层3、第二隔氧层5和第三隔氧层7均采用氧指数不低于40的无卤低烟阻燃B1级聚烯烃隔氧材料，通过挤包机一次挤包制成，其中在对所述第一隔氧层3和第二隔氧层5的挤包过程中，分别在其外侧面采用异形凸起模具挤包有6～8个呈环状均布的异形凸起10。利用所设置的异形凸起10，可以有效固定由固态防火泥材料挤包而成的内防火层，使其均匀稳定密实的包覆于第一隔氧层3和第二隔氧层5之上，当发生火灾时，隔氧层隔离氧气起到良好的阻燃吸热效果，有效抑制了导电芯线的温度升高速率，进一步降低电缆导电芯线的温度，并且具有热释放速率低和热释放总量小的性能，符合GB 31247-2014标准要求。

4、由于金属铠装层8采用不锈钢带材料，采用双钢带螺旋绕包工艺生产，使金属铠装层8能紧密地包覆在第三隔氧层7上，使其具有良好的抗外力挤压和破坏能力，并能和防火层共同作用，从而提高整体电缆的防火能力；而外护层9采用氧指数不低于40的无卤低烟阻燃B1级聚烯烃护套材料，具有良好的阻燃吸热效果，有效抑制了导电芯线的温度升高速率，进一步降低电缆导电芯线的温度，并且具有热释放速率低和热释放总量小的性能，符合GB 31247-2014标准要求。

由此可见，采用本实用新型所述的防火电缆，由于组成所述绝缘线芯1由导电芯体11、矿物绝缘层12、散热层13和隔离层14组成，能够增强其绝缘性能；并在多根并拢成缆的绝缘线芯1外设有防火层和隔氧层，采用三层隔氧层结合三层复合防火层结构，增强其阻燃降温的作用，保证整体电缆当外部火焰温度达到1800℃时，导电芯体11、矿物绝缘层12的温度不高于1050℃，由于铜导体熔点为1080℃，而矿物绝缘层12采用合成云母材料，其熔点高达1200～1300℃，均不会熔化，这样可保持线路的完整性。

综上所述，采用本实用新型所述的防火电缆，极大地提升其耐温防火等级，从而提高其安全性能及使用寿命，具有结构简单，安全可靠，性能稳定，其实用性强，能够满足在特殊场合中使用。

本实用新型的保护范围不仅限于具体实施方式所公开的技术方案，以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，并不限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术方案所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，包括有缆芯、防火层、隔氧层、金属铠装层(8)和外护层(9)，其特征在于：所述缆芯由多根绝缘线芯(1)组成，每根绝缘线芯(1)均由导电芯体(11)、矿物绝缘层(12)、散热层(13)和隔离层(14)组成，所述矿物绝缘层(12)、散热层(13)和隔离层(14)从内至外依次挤包在导电芯体(11)上；所述防火层包括有第一复合防火层(2)、第二复合防火层(4)和第三复合防火层(6)，而所述隔氧层包括有第一隔氧层(3)、第二隔氧层(5)和第三隔氧层(7)，在所述缆芯外从内至外依次包覆有第一复合防火层(2)、第一隔氧层(3)、第二复合防火层(4)、第二隔氧层(5)、第三复合防火层(6)、第三隔氧层(7)、金属铠装层(8)和外护层(9)。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，其特征在于：所述缆芯由三根绝缘线芯(1)相互并拢成缆为正三角形结构，其中所述导电芯体(11)采用GB/T3956-2008标准规定的二类退火软铜绞合导体制成，所述矿物绝缘层(12)采用合成云母材料挤包而成，所述散热层(13)采用石墨散热布挤包而成，而所述隔离层(14)采用交联聚乙烯或聚烯烃材料挤包而成。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，其特征在于：所述防火层中的第一复合防火层(2)由第一内防火层(21)和第一外防火层(22)组成，所述第二复合防火层(4)由第二内防火层(41)和第二外防火层(42)组成，所述第三复合防火层(6)由第三内防火层(61)和第三外防火层(62)组成，其中所述第一内防火层(21)、第二内防火层(41)和第三内防火层(61)均采用固态防火泥材料挤包制成，其厚度为4～5mm；而所述第一外防火层(22)、第二外防火层(42)和第三外防火层(62)均采用无卤低烟高阻燃带材料经重叠绕包制成。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，其特征在于：所述隔氧层中的第一隔氧层(3)、第二隔氧层(5)和第三隔氧层(7)均采用氧指数不低于40的无卤低烟阻燃B1级聚烯烃隔氧材料制成，其中在所述第一隔氧层(3)和第二隔氧层(5)的外侧面分别采用异形凸起模具挤包而成有6～8个呈环状均布的异形凸起(10)。

5.根据权利要求1所述的一种耐高温柔性矿物绝缘防火电缆，其特征在于：所述金属铠装层(8)采用不锈钢带绕包而成，所述外护层(9)采用氧指数不低于40的无卤低烟阻燃B1级聚烯烃护套材料挤包而成。

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