CN219497356U - 一种高性能阻燃防火防水环保轨道交通直流电力电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高性能阻燃防火防水环保轨道交通直流电力电缆，所述高性能阻燃防火环保轨道交通直流电力电缆包括铜导体，所述铜导体外围由内向外依次包覆有综合绝缘层、综合防水层、综合防火层和外被层。本实用新型具有较好的柔软性、阻燃性、防火性、防水性、耐候性、防动物啃咬、环保性能及安全可靠性。

Description

一种高性能阻燃防火防水环保轨道交通直流电力电缆

技术领域

本实用新型涉及一种电缆，具体涉及额定电压1500V及以下软铜导体交联聚乙烯绝缘的一种高性能阻燃防火防水环保轨道交通直流电力电缆。

背景技术

额定电压1500V及以下轨道交通直流软电力电缆的使用由于敷设环境的不确定性、可变性及复杂性，为了满足其要求对电缆线路提出了较高的挑战。

目前额定电压1500V及以下轨道交通直流电力电缆存在以下不足：

1)电缆不具备防火性能，电缆线路一旦发生故障，是采用备用线路进行供电，虽然电缆的线路一般都是具有高阻燃特性，电缆的接地故障引发的火灾很可能会影响到其他线路，但由于外界其他外部火源引起的火灾，会将电缆的线路(包括备用)将会烧坏，使地铁运行短时间内难以恢复。

2)电缆采用铝塑复合带纵包且与其外粘结的聚烯烃护套构成铝塑复合护套作为防水结构，该结构具有较好的防水效果，但由于铝塑复合带为纵包结构，弯曲性能较差。

3)电缆的外护套在户外受高温天气及光照会出现一定程度的收缩，致使电缆中间接头处的外护套在运行几年后出现不同程度的滑脱，最终造成电缆中间接头处外护层被破坏，存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，从而提供一种高性能阻燃防火防水环保轨道交通直流电力电缆。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种高性能阻燃防火防水环保轨道交通直流软电力电缆，所述高性能阻燃防火防水环保轨道交通直流电力电缆包括铜导体，所述铜导体外围由内向外依次包覆有综合绝缘层、综合防水层、综合防火层和外被层。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述铜导体为分层紧压绞合的第2种型单线绞合圆形紧压导体。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述综合绝缘层由内而外包括防护绝缘层、防火绝缘层及塑料绝缘层构成，所述防护绝缘层由聚酯带重叠绕包在铜导体上而成，所述防火绝缘层由陶瓷化云母带重叠绕包在防护绝缘层上而成，所述塑料绝缘层由交联聚乙烯绝缘料紧包挤出在防火绝缘层上而成。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述综合防水层由阻水层及径向防水层构成，所述阻水层由半导电阻水带重叠绕包在塑料绝缘层上而成，所述径向防水层由聚乙烯护套料紧包挤出在阻水层上而成。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述综合防火层由内而外包括阻燃隔氧层、内隔热防护层、金属加强层、外隔热防护层。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述阻燃隔氧层由防火泥挤压式挤包在径向防水层上构成。所述内隔热防护层及外隔热防护层由重叠绕包的隔热防护带构成，所述金属加强层为金属带联锁铠装而成。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述外被层由无卤低烟阻燃护套料挤包而成。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型具有较好的柔软性、阻燃性、防火性、防水性、防动物啃咬、环保性能及安全可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例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，下面描述中的附图仅仅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为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1，本实用新型提供的高性能阻燃防火防水环保轨道交通直流软电力电缆，其包括铜导体100。

铜导体100具体为分层紧压绞合的第2种型单线绞合圆形紧压导体。

在铜导体100外围由内向外依次包覆有综合绝缘层200、综合防水层300、综合防火层400和外被层500。

综合绝缘层200由内而外具体由防护绝缘层210、防火绝缘层220及塑料绝缘层230构成，防护绝缘层210具体由聚酯带重叠绕包在铜导体100上而成，防火绝缘层220由陶瓷化云母带重叠绕包在防护绝缘层210上而成，塑料绝缘层230由交联聚乙烯绝缘料紧包挤出在防火绝缘层220上而成。

防护绝缘层210用于包紧铜导体100，由于防护绝缘层210为重叠绕包的聚酯薄膜，能有效防止铜导体100在生产过程被污染、氧化变色。又由于聚酯带具有较好的绝缘性能，当电缆弯曲时，导体对防护绝缘层210可产生力的作用，从而减轻对防火绝缘层220的机械损伤，当电缆发生燃烧时，聚酯带被燃烧成碳，在铜导体100与防火绝缘层220间形成空隙，铜导体100受热膨胀，减轻铜导体100对防火绝缘层220力的作用。

防火绝缘层220的陶瓷化云母带包括陶瓷化云母纸层、陶瓷化玻璃布层和粘接层，陶瓷化玻璃布层通过粘接层固定在陶瓷化云母纸层上，陶瓷化玻璃布层是由陶瓷粉均匀喷涂在玻璃布层上而成，所述粘接层具体为耐高温阻燃有机硅树脂为胶粘剂，陶瓷化云母带中胶粘剂含量小且具有较小的热释放，陶瓷化云母带中没有吸湿性材料成分，这样使得本申请经过燃烧后成为陶瓷状硬壳仍具有较好的绝缘性能，该陶瓷状硬壳结构稳定致密无气隙，长期暴露在空气中不吸潮，虽电缆已被燃烧，但防火绝缘层220仍具有较好的绝缘性能，电缆仍能安全可靠通电运行。

塑料绝缘层230，其由柔软性较好的交联聚乙烯绝缘料挤包而成，其是用于保证铜导体100的绝缘性。

综合防水层300由阻水层310及径向防水层320构成，阻水层310由半导电阻水带重叠绕包在塑料绝缘层230上而成，径向防水层320由聚乙烯护套料紧包挤出在阻水层310上而成。

阻水层310遇水或湿气迅速膨胀，具有径纵向阻水作用，当电缆的外护层有破损时，阻水层310能有效地阻止电缆外部水或湿气进入电缆内部，从而不会降低电缆的绝缘性能，另外阻水层310为半导电的，可以作为绝缘电阻测试的附加电极用于绝缘电阻检测需要。

径向防水层320的聚乙烯隔离套致密性很好，这样遇水时吸水量极少，具有非常好的径向防水性能，从而进一步提高综合防水层300的径向防水性能。

作为进一步的优选方案，本径向防水层320在外表还进一步形成有若干个均匀分布的锯齿突起，锯齿顶端凸角及底端凹角处均需要进行倒角，便于径向防水层320的挤出，这里的锯齿高度约为径向防水层320有效厚度的80％，锯齿宽度与槽宽度相当，其宽度为锯齿高度的1.5～3倍。这样针对由于径向防水层320导热性能较好，电缆燃烧时能够吸热并将热量传递给综合绝缘层200，能有效减少绝缘被烧的程度，减缓燃烧时外部环境温度升高过快，从而具有较好的阻燃性能。

在一些具体实施方式中，本实例中的综合防火层400由内而外包括阻燃隔氧层410、内隔热防护层420、金属加强层430、外隔热防护层440。

在一些具体实施方式中，本实例中的阻燃隔氧层410由防火泥挤压式挤包在径向防水层320外而成。这里的阻燃隔氧层410与径向防水层320交叉吻合，能确保阻燃隔氧层410结构稳定且厚度均匀一致，由于在径向防水层320锯齿表面外的厚度很薄，当电缆弯曲时，主要为电缆的铜导体100、综合绝缘层200及径向防水层320受力，而阻燃隔氧层410受力较小，所以阻燃隔氧层410结构不会使得电缆整体变硬及影响电缆的弯曲性能。

作为举例，本实例中的防火泥具体由液体硅酸钠与无机矿物粉混合而成，无机矿物粉可以是氢氧化镁或氢氧化铝中的一种或二种混合而成，该结构较硬且具一定的抗外力作用；本阻燃隔氧层410覆盖径向防水层320整个外表面，当阻燃隔氧层410受到外力作用时能有效保护径向防水层320不被破坏，在电缆燃烧时能析出水分，对缆芯的降温有明显效果；再者由于该结构主要成份为无机矿物质，经燃烧后该结构变成硬壳，具有较好的阻燃、隔氧、隔热、挡火效果，能有效减缓塑料绝缘层230被烧的程度。

在一些具体实施方式中，本实例中的内隔热防护层420，其由重叠绕包的玻璃纤维带构成。

由此形成的内隔火防护层420热释放量小，具有较好隔火、隔热作用，可减轻径向防水层320受热膨胀对阻燃隔氧层410力的作用，能有效保护阻燃隔氧层410不被破坏，能较好地确保阻燃隔氧层410在燃烧时其蜂窝硬壳结构形成且不会被破坏；隔热防护层420也能挡住阻燃隔氧层410中的可燃物烧尽完后的粉尘也不会掉落，能减少外部热量传递至综合绝缘层200，生产时能有效保护阻燃隔氧层410固化定型且不被外力作用而破坏，也可缓冲减轻其外的金属加强层430对径向防水层320力的作用，能有效保护径向防水层320不被破坏。

在一些具体实施方式中，本实例中的金属加强层430由双层金属带联锁铠装或金属带纵包焊缝扎纹在内隔热防护层420上而成。

由此构成的金属加强层430中，该金属加强层430结构稳定、柔软性较好、抗外机械作用较好、并具有防动物啃咬，这样能较好保护电缆的径向防水层320不受损伤。

在一些具体实施方式中，本实例中的外隔热防护层440，其由重叠绕包的玻璃纤维带构成。

由此形成的外隔火防护层440热释放量小，具有较好隔火、隔热作用，这样可确保电缆在燃烧期间外部燃烧热量传至金属加强层的温升在金属带熔点之内，从而确保金属加强层430不被熔融破坏。

在一些具体实施方式中，本实例中的外被层500具体采用无卤低烟阻燃护套料紧包挤出在外隔热防护层440上而成。

由此形成的外被层500具有较小的热释放，阻燃性较好，具有较好机械物理性能，有很好保护电缆的金属加强层430不受损伤和腐蚀。

本申请通过阻燃隔氧层410+内隔热防护层420+金属加强层430+外隔热防护层440可形成电缆的防火墙，具有较好的隔火、阻燃、机械防护作用。

另外，由于金属加强层430为联锁铠装或波纹金属套，且外表设置为波纹状结构，外被层500为紧包挤出，其电缆的外表也为波纹状结构，该结构能有效阻止外被层500受高温天气及光照会出现一定程度的收缩，致使电缆中间接头处的外被层500在运行几年后也不出现滑脱，能有效确保中间接头性能持续满足要求。

另外，由于电缆的塑料绝缘层230为塑料绝缘，径向防水层320为聚乙烯护套，金属加强层430为联锁铠装，使得电缆具有较好的弯曲性能，当电缆发生燃烧后，电缆的防护绝缘层210、塑料绝缘层230、综合防水层300均已被烧掉并形成气隙，防火绝缘层220及阻燃隔氧层410被烧成陶瓷状密封硬壳并具有较好的绝缘性能，此时金属带联锁铠装结构成为电缆的金属支架，能有效保护防火绝缘层220及阻燃隔氧层410的结构不被破坏，始终保持电缆的铜导体100与金属加强层430间具有较好的绝缘性能。同时，电缆在S形弯曲或U形弯曲下仍能通过耐火+冲击及耐火+喷水试验，能确保电缆被烧后仍能安全可靠运行，电缆具有较好的防火性能。

本实例所形成的高性能阻燃防火防水环保轨道交通直流电力电缆中，所采用的防护绝缘层210、防火绝缘层220、塑料绝缘层230、阻水层310、径向防水层320、阻燃隔氧层410、内隔热防护层420、外隔热防护层440及外被层500均无卤低烟非金属材料，这样还使得本申请还具有较好环保性能。

本实例所形成的高性能阻燃防火防水环保轨道交通直流电力电缆中，所采用的阻燃隔氧层410、内隔热防护层420、金属加强层430、外隔热防护层440及外被层500均为阻燃材料，由于金属带导热性较好及金属带内外的隔热防护带具有隔热作用，能有效将热量聚集在金属带上，有效减缓径向防水层320、塑料绝缘层230及外部燃烧环境温度的上升，这样使得本电缆还具有较好阻燃性能。

本实例所形成的高性能阻燃防火防水电力电缆中，所采用的塑料绝缘层230、径向防水层320、外被层500均为挤包的密实塑料套，阻水层410具有径纵向阻水作用，这样使得本电缆还具有较好防水性能。

作为举例，在产品适当阶段(包括产品生产和使用过程)通过检测软铜导体100与阻水层310间的绝缘电阻来判断综合绝缘层200是否完好，通过检测阻水层310与金属加强层430间的绝缘电阻来判断径向防水层320是否完好，如发现异常，及时找到异常原因，并对异常点进行处理修复，确保电缆各主要功能结构完好，提高了电缆运行的可靠性及寿命。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种高性能阻燃防火防水环保轨道交通直流电力电缆，其特征在于：所述高性能阻燃防火环保轨道交通直流软电力电缆包括铜导体，所述铜导体外围由内向外依次包覆有综合绝缘层、综合防水层、综合防火层和外被层；

所述综合绝缘层由内而外包括防护绝缘层、防火绝缘层及塑料绝缘层构成，所述防护绝缘层由聚酯带重叠绕包在铜导体上而成，所述防火绝缘层由陶瓷化云母带重叠绕包在防护绝缘层上而成，所述塑料绝缘层由交联聚乙烯绝缘料紧包挤出在防火绝缘层上而成；

所述综合防水层由内而外包括阻水层及径向防水层，所述阻水层由半导电阻水带重叠绕包在塑料绝缘层上而成，所述径向防水层由聚乙烯护套料紧包挤出在阻水层上而成；

所述综合防火层由内而外包括阻燃隔氧层、内隔热防护层、金属加强层、外隔热防护层。

2.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃防火防水环保轨道交通直流电力电缆，其特征在于：所述铜导体为分层紧压绞合的第2种型单线绞合圆形紧压导体。

3.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃防火防水环保轨道交通直流电力电缆，其特征在于：所述阻燃隔氧层由防火泥挤压式挤包在径向防水层上构成，所述内隔热防护层及外隔热防护层由重叠绕包的隔热防护带构成，所述金属加强层为金属带联锁铠装或波纹金属护套。

4.根据权利要求1所述的一种高性能阻燃防火防水环保轨道交通直流电力电缆，其特征在于：所述外被层由无卤低烟阻燃护套料挤包而成。