CN223857920U - 一种超高温防火防爆低压电力电缆 - Google Patents

一种超高温防火防爆低压电力电缆

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何含笑
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Abstract

本实用新型公开了一种超高温防火防爆低压电力电缆，包括由内至外依次设置的导体、绝缘层、填充层、耐火层、铠装层、外护套；所述填充层为填充绳，所述填充绳均匀填充于所述绝缘层和所述耐火层之间形成的间隙内；所述耐火层由内层氧化铝纤维带和外层氧化铝纤维带复合形成，所述内层氧化铝纤维带上开设有内层孔隙，所述外层氧化铝纤维带上开设有外层孔隙；通过设置氧化铝纤维带作为耐火层，使满足1600℃～1800℃持续高温隔热而无损伤，设置镀锌钢带作为铠装层，使镀锌钢带对导体进行包裹时形成矿物质绝缘材料，提高整体强度的同时满足防爆特性；通过设置非金属保护套，电缆具备防潮、防刮和耐磨的功能。

Description

一种超高温防火防爆低压电力电缆
技术领域
本实用新型属于电力电缆技术领域，具体涉及一种超高温防火防爆低压电力电缆。
背景技术
电力电缆作为电力传输的主要载体，行业内越来越高的要求电缆具有耐火、防火特性，电力电缆中普遍以云母带或高阻燃带属材料做为电缆的防火外护层，其耐火温度上限低(通常≤1000℃)，虽然能抵抗一部分火焰，但在高温、火灾或爆炸环境中超过三分钟就会导致电缆燃烧、中断供电、绝缘层熔融、导体短路等问题，导致电力中断甚至引发二次灾害，不能很好的保障人们的生命财产安全，同时，不具备防爆特性。
实用新型内容
为了解决现有技术存在的上述问题，本实用新型目的在于提供一种超高温防火防爆低压电力电缆。
本实用新型所采用的技术方案为：包括由内至外依次设置的导体、绝缘层、填充层、耐火层、铠装层、外护套；
所述填充层为填充绳，所述填充绳均匀填充于所述绝缘层和所述耐火层之间形成的间隙内；
所述耐火层由内层氧化铝纤维带和外层氧化铝纤维带复合形成，所述内层氧化铝纤维带上开设有内层孔隙，所述外层氧化铝纤维带上开设有外层孔隙，所述内层孔隙和所述外层孔隙错开分布；
所述铠装层为镀锌钢带，所述镀锌钢带以双层间隙式螺旋绕包于所述耐火层外。
作为本实用新型的优选，所述绝缘层为交联聚乙烯材料制成。
作为本实用新型的优选，所述填充绳由陶瓷化硅橡胶条和玻璃纤维绳编织形成。
作为本实用新型的优选，所述外层氧化铝纤维带周面涂覆有碳化硼纳米涂层。
作为本实用新型的优选，所述内层孔隙在其端面分布率为60％-70％，所述外层孔隙在其端面的分布率为30％-40％。
作为本实用新型的优选，所述镀锌钢带双层间隙式绕包角度为30°-45°。
作为本实用新型的优选，所述外护套采用非金属材料。
作为本实用新型的优选，所述导体由多股绞合铜线或铝合金线构成。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型作为一种超高温防火防爆低压电力电缆，通过设置氧化铝纤维带作为耐火层，使满足1600℃～1800℃持续高温隔热而无损伤，设置镀锌钢带作为铠装层，使镀锌钢带对导体进行包裹时形成矿物质绝缘材料，提高整体强度的同时满足防爆特性；通过设置非金属保护套，电缆具备防潮、防刮和耐磨的功能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本实用新型做进一步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型耐火层的结构示意图。
图中：1、导体；2、绝缘层；3、填充层；4、耐火层；5、铠装层；6、外护套；41、内层氧化铝纤维带；42、外层氧化铝纤维带；411、内层孔隙；421、外层孔隙；422、碳化硼纳米涂层。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
下面结合图1-2说明本实用新型的具体实施方式，一种超高温防火防爆低压电力电缆，包括由内至外依次设置的导体1、绝缘层2、填充层3、耐火层4、铠装层5、外护套6；
所述填充层3为填充绳，所述填充绳均匀填充于所述绝缘层2和所述耐火层4之间形成的间隙内，其中，填充绳为无卤填充绳，且其材料为陶瓷化硅橡胶包覆和玻璃纤维束，在高温下形成陶瓷硬壳，可抑制火焰蔓延；
所述耐火层4由内层氧化铝纤维带41和外层氧化铝纤维带42复合形成，所述内层氧化铝纤维带41上开设有内层孔隙411，所述外层氧化铝纤维带42上开设有外层孔隙421，所述内层孔隙411和所述外层孔隙421错开分布，内层氧化铝纤维带41和外层氧化铝纤维带42的单层厚度优选0.2-0.5mm，内层氧化铝纤维带41和外层氧化铝纤维带42形成的耐火层4可在1600-1800℃火焰下可持续隔绝热量≥3小时，而内层孔隙411和外层孔隙421能释放内部热应力，防止爆裂；
所述铠装层5为镀锌钢带，所述镀锌钢带以双层间隙式螺旋绕包于所述耐火层4外，铠装层5为电缆提供抗压强度，同时避免外部撞击损伤内部耐火层4。
请参考图1所示，所述绝缘层2为交联聚乙烯材料制成，其厚度选优为0.5-2.0mm，绝缘层2的制备中，经电子辐照交联处理，形成三维网状结构，使其耐温等级达130℃。
请参考图1所示，所述填充绳由陶瓷化硅橡胶条和玻璃纤维绳编织形成，改材料在高温下形成陶瓷硬壳，可抑制火焰蔓延。
请参考图1-图2所示，所述外层氧化铝纤维带42周面涂覆有碳化硼纳米涂层422，内层氧化铝纤维带41上开设的内层孔隙411用于吸收膨胀气体，实现热应力自释放，碳化硼纳米涂层422在1600℃以上与氧气反应生成B2O3玻璃态密封膜，填补外层孔隙421并阻隔氧化，避免电缆外层燃烧后氧气进入外层氧化铝纤维带42内部。其中，氧化铝作为绝缘材料对导体进行包裹形成矿物绝缘，并配合铠装层的强度实现防爆特性。
请参考图1所示，所述内层孔隙411在其端面分布率为60％-70％，所述外层孔隙421在其端面的分布率为30％-40％。
请参考图1所示，所述镀锌钢带双层间隙式绕包角度为30°-45°，双层间隙式绕包在确保其对内圈不同功能层进行包裹保护的同时，能实现电缆的抗爆性。
请参考图1所示，所述外护套6采用非金属材料，具有防潮和防刮、耐磨的功能。
请参考图1所示，所述导体1由多股绞合铜线或铝合金线构成，铜线优选无氧铜(纯度≥99.95％)，铝合金可向内添加稀土元素以提高弯曲抗蠕变性能，确保高导电性与柔韧性。
本实用新型工作原理：
该电缆结构由内至外依次设置有导体1、绝缘层2、填充层3、耐火层4、铠装层5、外护套6；
其中，绝缘层2用于包括导体1，同时具备一定耐温等级；
填充层3由陶瓷化硅橡胶包覆和玻璃纤维束编织形成，并对绝缘层2和耐火层4之间形成的间隙均匀填充，填充层3在高温下形成陶瓷硬壳，可抑制火焰蔓延，提高电缆的耐高温性；
耐火层4由内层氧化铝纤维带41和外层氧化铝纤维带42复合形成，且内层氧化铝纤维带41和外层氧化铝纤维带42上分别开设有内层孔隙411和外层孔隙421，外层氧化铝纤维带42的外表面形成有碳化硼纳米涂层422，当碳化硼纳米受高温后，与氧气发生反应生成B2O3玻璃态密封膜，并对外层孔隙421进行填补，使耐火层外部燃烧后对空气进行隔绝，而内层孔隙411用于吸收膨胀气体，来实现热应力自释放，满足电缆热胀冷缩；
铠装层5为镀锌钢带以双层间隙式螺旋绕包于耐火层4外，来为电缆提供强度；
外护套6为非金属材料，是电缆具备防潮、防刮和耐磨的功能。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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连接，可以是两个元件内部的连通。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中的具体含义。
以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种超高温防火防爆低压电力电缆，其特征在于：包括由内至外依次设置的导体(1)、绝缘层(2)、填充层(3)、耐火层(4)、铠装层(5)、外护套(6)；
所述填充层(3)为填充绳，所述填充绳均匀填充于所述绝缘层(2)和所述耐火层(4)之间形成的间隙内；
所述耐火层(4)由内层氧化铝纤维带(41)和外层氧化铝纤维带(42)复合形成，所述内层氧化铝纤维带(41)上开设有内层孔隙(411)，所述外层氧化铝纤维带(42)上开设有外层孔隙(421)，所述内层孔隙(411)和所述外层孔隙(421)错开分布；
所述铠装层(5)为镀锌钢带，所述镀锌钢带以双层间隙式螺旋绕包于所述耐火层(4)外。
2.根据权利要求1所述的一种超高温防火防爆低压电力电缆，其特征在于：所述绝缘层(2)为交联聚乙烯材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种超高温防火防爆低压电力电缆，其特征在于：所述填充绳由陶瓷化硅橡胶条和玻璃纤维绳编织形成。
4.根据权利要求1所述的一种超高温防火防爆低压电力电缆，其特征在于：所述外层氧化铝纤维带(42)周面涂覆有碳化硼纳米涂层(422)。
5.根据权利要求4所述的一种超高温防火防爆低压电力电缆，其特征在于：所述内层孔隙(411)在其端面分布率为60％-70％，所述外层孔隙(421)在其端面的分布率为30％-40％。
6.根据权利要求1所述的一种超高温防火防爆低压电力电缆，其特征在于：所述镀锌钢带双层间隙式绕包角度为30°-45°。
7.根据权利要求1所述的一种超高温防火防爆低压电力电缆，其特征在于：所述外护套(6)采用非金属材料。
8.根据权利要求1所述的一种超高温防火防爆低压电力电缆，其特征在于：所述导体(1)由多股绞合铜线或铝合金线构成。
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