耐火電纜的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種耐火電纜，包括纜芯和外殼，所述外殼外包圍所述纜芯，由內(nèi)到外依次設(shè)置有第一結(jié)殼耐火層和阻燃外護(hù)套，其中，所述第一結(jié)殼耐火層包括陶瓷化硅橡膠帶、陶瓷化聚烯烴耐火料和陶瓷化防火耐火復(fù)合帶中的一種或多種，在高溫狀態(tài)下，結(jié)成陶瓷殼，溫度越高，陶瓷殼的硬度越大。上述耐火電纜的最高正常工作溫度為135℃，耐火通電時(shí)間不小于180min。
【專利說(shuō)明】
耐火電纜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電纜技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種耐火電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高層建筑、地鐵、發(fā)電廠等場(chǎng)所對(duì)電纜在火情發(fā)生時(shí)的安全性能提出了較高的要求，GB/T19666-2005中要求耐火電纜在燃燒狀態(tài)下的耐火通電時(shí)間為90min，如圖1所示，現(xiàn)有的電纜100包括:多個(gè)纜芯110，每一個(gè)纜芯110由內(nèi)至外依次設(shè)置有導(dǎo)線111、云母層112和塑料絕緣層113;外殼120，外包圍所述多個(gè)纜芯110，由內(nèi)到外依次設(shè)置有阻燃包帶121和阻燃塑料護(hù)套122。
[0003]上述電纜100的耐火機(jī)理為通過(guò)阻燃塑料護(hù)套122和阻燃包帶121延緩到達(dá)塑料絕緣層113的時(shí)間，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，隨著時(shí)間的推移阻燃物(阻燃塑料護(hù)套122、阻燃包帶121)燒盡，火焰到達(dá)塑料絕緣層113，塑料絕緣層113開(kāi)始燃燒，塑料絕緣層113燃燒完后，靠云母層112繼續(xù)維持通電時(shí)間。
[0004]此種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的電纜100的耐火通電時(shí)間可以達(dá)到90min，但不能達(dá)到在180min內(nèi)燃燒繼續(xù)通電的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]鑒于上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種提高耐火通電時(shí)間的耐火電纜。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供一種耐火電纜，包括纜芯和外殼，其中，所述外殼，外包圍所述纜芯，由內(nèi)到外依次設(shè)置有第一結(jié)殼耐火層和阻燃外護(hù)套，其中，所述第一結(jié)殼耐火層包括陶瓷化硅橡膠帶、陶瓷化聚烯烴耐火料和陶瓷化防火耐火復(fù)合帶中的一種或多種，在高溫狀態(tài)下，結(jié)成陶瓷殼，溫度越高，陶瓷殼的硬度越大。
[0007]所述的耐火電纜，其中，所述外殼還包括:阻燃內(nèi)墊層，位于所述第一結(jié)殼耐火層和所述阻燃外護(hù)套之間，外包圍第一結(jié)殼耐火層。
[0008]進(jìn)一步地，優(yōu)選地，所述外殼還包括:第二結(jié)殼耐火層，位于所述阻燃內(nèi)墊層和所述阻燃外護(hù)套之間，外包圍阻燃內(nèi)墊層，包括陶瓷化硅橡膠帶、陶瓷化聚烯烴耐火料和陶瓷化防火耐火復(fù)合帶中的一種或多種，在高溫狀態(tài)下，結(jié)成陶瓷殼，溫度越高，陶瓷殼的硬度越大。
[0009]所述的耐火電纜，其中，所述纜芯由內(nèi)至外依次設(shè)置有導(dǎo)線和云母層。
[0010]優(yōu)選地，所述纜芯還包括陶瓷化聚烯烴絕緣層，外包圍云母層。
[0011]優(yōu)選地，所述導(dǎo)線由單根或多跟不鍍錫銅絲構(gòu)成。
[0012]根據(jù)本實(shí)用新型的另一個(gè)方面，提供一種耐火電纜包括多個(gè)纜芯和外殼，其中，每一個(gè)所述纜芯包括絞制的多個(gè)導(dǎo)線、繞包多個(gè)導(dǎo)線的云母帶以及在纏繞有云母帶的導(dǎo)線上絕緣擠出的陶瓷化聚烯烴絕緣層;外殼，外包圍多個(gè)纜芯，包括繞包在纜芯上的陶瓷化硅橡膠帶、在繞包有陶瓷化硅橡膠帶的纜芯上擠包的阻燃內(nèi)墊層、在擠包完阻燃內(nèi)墊層的纜芯上繞包的另一陶瓷化硅橡膠帶以及在繞包有另一陶瓷化硅橡膠帶的纜芯上擠包的阻燃外護(hù)套。
[0013]所述的耐火電纜，其中，每一個(gè)所述纜芯的多個(gè)所述導(dǎo)線按照右向規(guī)律扭絞在一起，以消除耐火電纜三相運(yùn)行時(shí)的感應(yīng)電流和感應(yīng)電壓。
[0014]所述的耐火電纜，其中，還包括:阻燃填充物，填充在所述外殼與所述纜芯之間，包括石棉、玻璃纖維、以及以氫氧化鋁或氫氧化鎂為主體的混合物中的一種或多種。
[0015]本實(shí)用新型所述耐火電纜的阻燃外護(hù)套和纜芯之間設(shè)置有第一結(jié)殼耐火層，其在高溫狀態(tài)下形成陶瓷殼的同時(shí)降低火焰的產(chǎn)生和蔓延，對(duì)纜芯起到隔溫隔氧的作用，提高了耐火電纜的最高正常工作溫度和耐火通電時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0016]通過(guò)參考以下【具體實(shí)施方式】及權(quán)利要求書(shū)的內(nèi)容并且結(jié)合附圖，本實(shí)用新型的其它目的及結(jié)果將更加明白且易于理解。在附圖中:
[0017]圖1是現(xiàn)有技術(shù)耐火電纜的示意圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型耐火電纜的示意圖。
[0019]在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指示相似或相應(yīng)的特征或功能。
【具體實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型，下面各實(shí)施例僅用于舉例說(shuō)明本實(shí)用新型，而本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不受這些實(shí)施例的限制，所列材料與前面所述材料的要求一致。
[0021 ]圖2是本實(shí)用新型耐火電纜的示意圖，如圖2所示，所述耐火電纜200包括:
[0022]纜芯210，由內(nèi)至外依次設(shè)置有導(dǎo)線211和云母層212，其中，所述導(dǎo)線211起導(dǎo)電作用，所述云母層212在火災(zāi)時(shí)，在包圍云母層212的其他材料燃燒盡后，作為最后的絕緣層，維持正常導(dǎo)電，優(yōu)選地，所述導(dǎo)線211由單根或多跟不鍍錫銅絲構(gòu)成；
[0023]外殼220，外包圍所述纜芯210，由內(nèi)到外依次設(shè)置有第一結(jié)殼耐火層221和阻燃外護(hù)套224，其中，
[0024]第一結(jié)殼耐火層221，包括陶瓷化硅橡膠帶、陶瓷化聚烯烴耐火料和陶瓷化防火耐火復(fù)合帶中的一種或多種，在高溫狀態(tài)(例如650 °C至3000 °C)下，結(jié)成陶瓷殼，溫度越高，陶瓷殼的硬度越大；
[0025]阻燃外護(hù)套224為低煙無(wú)鹵聚烯烴材料。
[0026]上述耐火電纜200的耐火機(jī)理如下:當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火焰首先接觸到的是阻燃外護(hù)套224，防止火焰產(chǎn)生和蔓延，也就是說(shuō)，阻燃外護(hù)套224在火焰的作用下不會(huì)燃燒，只是隨著時(shí)間的推移會(huì)逐漸滴落，待其全部滴落后，火焰作用到第一結(jié)殼耐火層221，第一結(jié)殼耐火層221在高溫狀態(tài)下結(jié)成陶瓷殼，對(duì)纜芯210起到隔溫和隔氧作用，對(duì)火焰進(jìn)入到纜芯210進(jìn)行進(jìn)一步的阻隔，提高了耐火電纜200的最高正常工作溫度和耐火通電時(shí)間。
[0027]在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，所述耐火電纜200還包括阻燃內(nèi)墊層222和第二結(jié)殼耐火層223，其中，
[0028]阻燃內(nèi)墊層222，外包圍第一結(jié)殼耐火層221，為低煙無(wú)鹵聚烯烴材料，用于火災(zāi)時(shí)防止火焰產(chǎn)生和蔓延；
[0029]第二結(jié)殼耐火層223，外包圍阻燃內(nèi)墊層222，包括陶瓷化硅橡膠帶、陶瓷化聚烯烴耐火料和陶瓷化防火耐火復(fù)合帶中的一種或多種，在高溫狀態(tài)下，結(jié)成陶瓷殼，溫度越高，陶瓷殼的硬度越大。
[0030]優(yōu)選地，所述第一結(jié)殼耐火層221和第二結(jié)殼耐火層223包括至少兩層纏繞方向相反的陶瓷化硅橡膠帶、陶瓷化聚烯烴耐火料和陶瓷化防火耐火復(fù)合帶中的一種或多種，能夠保證在高溫狀態(tài)時(shí)形成完整的陶瓷殼。
[0031]上述耐火電纜200的耐火機(jī)理如下:當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火焰首先接觸到的是阻燃外護(hù)套224，其在火焰的作用下不會(huì)燃燒，只是隨著時(shí)間的推移會(huì)逐漸滴落，待其全部滴落后，火焰作用到第二結(jié)殼耐火層223，第二結(jié)殼耐火層223在高溫狀態(tài)下結(jié)成陶瓷殼，作為第一層保護(hù)殼，阻燃內(nèi)墊層222此時(shí)起到隔熱防火作用，阻燃內(nèi)墊層222包圍的第一結(jié)殼耐火層221，在高溫狀態(tài)下結(jié)成第二層保護(hù)殼，對(duì)纜芯210起到隔溫和隔氧作用，對(duì)火焰進(jìn)入到纜芯210進(jìn)行進(jìn)一步的阻隔，進(jìn)一步提高了耐火電纜200的最高正常工作溫度和耐火通電時(shí)間。
[0032]所述第一結(jié)殼耐火層221和第二結(jié)殼耐火層223在常態(tài)下柔軟有彈性、自粘性、電絕緣性和密封性好，在火災(zāi)情況下，迅速被燒成陶瓷狀堅(jiān)硬的完整外殼，即第一結(jié)殼耐火層221和第二結(jié)殼耐火層223形成兩層陶瓷殼，隨著燒蝕時(shí)間增長(zhǎng)，陶瓷殼越堅(jiān)硬，堅(jiān)硬殼體鎧裝對(duì)纜芯210起到很好的保護(hù)作用，提高纜芯210的耐火通電時(shí)間。
[0033]上述實(shí)施例中，所述述耐火電纜200的阻燃外護(hù)套224和纜芯210之間包括由第一結(jié)殼耐火層221、阻燃內(nèi)墊層222和第二結(jié)殼耐火層223構(gòu)成的夾層，在形成保護(hù)殼的同時(shí)降低火焰的產(chǎn)生和蔓延，對(duì)纜芯210起到隔溫隔氧的作用。
[0034]在一個(gè)可選實(shí)施例中，纜芯210還包括陶瓷化聚烯烴絕緣層213，外包圍云母層212，在火災(zāi)情況下，結(jié)殼耐火，形成第三層保護(hù)殼。
[0035]在一個(gè)可選實(shí)施例中，所述耐火電纜200還包括:阻燃填充物230，填充在外殼220與纜芯210之間，包括石棉、玻璃纖維、以及以氫氧化鋁或氫氧化鎂為主體的混合物中的一種或多種，用于火災(zāi)時(shí)阻止火焰產(chǎn)生。
[0036]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，耐火電纜200包括:
[0037]多個(gè)纜芯210，每一個(gè)纜芯210包括絞制的多個(gè)導(dǎo)線211、繞包多個(gè)導(dǎo)線211的云母帶212以及在纏繞有云母帶212的導(dǎo)線211上絕緣擠出的陶瓷化聚烯烴絕緣層213，導(dǎo)線211用于導(dǎo)電，耐火云母帶212是火災(zāi)時(shí)保證導(dǎo)線211通電的最后屏障，陶瓷化聚烯烴絕緣層213在火災(zāi)時(shí)形成陶瓷殼，起到保護(hù)殼和絕緣的作用；
[0038]外殼220，外包圍多個(gè)纜芯210，包括繞包在纜芯210上的陶瓷化硅橡膠帶221、在繞包有陶瓷化硅橡膠帶221的纜芯210上擠包的阻燃內(nèi)墊層222、在擠包完阻燃內(nèi)墊層222的纜芯210上繞包的另一陶瓷化硅橡膠帶223以及在繞包有另一陶瓷化硅橡膠帶223的纜芯210上擠包的阻燃外護(hù)套224，其中，繞包纜芯210的陶瓷化硅橡膠帶221和繞包阻燃內(nèi)墊層222的另一陶瓷化硅橡膠帶221用于火災(zāi)時(shí)結(jié)殼耐火，阻燃內(nèi)墊層222和阻燃外護(hù)套224用于防止火焰產(chǎn)生和蔓延；
[0039]阻燃填充物230，填充在外殼220與多個(gè)纜芯210之間，用于火災(zāi)時(shí)阻止火焰產(chǎn)生，其中，阻燃填充物230包括石棉、玻璃纖維、以及以氫氧化鋁或氫氧化鎂為主體的混合物中的一種或多種。
[0040]優(yōu)選地，擠包有陶瓷化聚烯烴絕緣層213所述多個(gè)導(dǎo)線211按照右向規(guī)律扭絞在一起，所述扭絞在一起的之間的多個(gè)導(dǎo)線211的矢量和為零，這樣三相電運(yùn)行時(shí)的相位差才不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓，從而消除耐火電纜三相運(yùn)行時(shí)的感應(yīng)電流和感應(yīng)電壓。
[0041]采用2A熔斷器對(duì)現(xiàn)有的電纜100和本實(shí)用新型所述耐火電纜200進(jìn)行了耐火實(shí)驗(yàn)，電纜100的最高正常工作溫度為90°C，耐火電纜200的最高正常工作溫度為135°C，耐火電纜200的載流量相對(duì)于電纜100提高了20%，在火焰溫度為950°C，在180min的供火時(shí)間內(nèi)，連接電纜100的2A熔斷器熔斷，而連接耐火電纜200的2A熔斷器不斷，說(shuō)明本實(shí)用新型所述耐火電纜200的耐火通電時(shí)間可以達(dá)到180min。
[0042]本實(shí)用新型所述耐火電纜200通過(guò)結(jié)構(gòu)變化和新材料應(yīng)用將耐火時(shí)間提高為180min，使發(fā)生火災(zāi)時(shí)電纜的通電時(shí)間由90min提高到180min，為救援和逃生贏得寶貴時(shí)間有不可估量的社會(huì)價(jià)值，另外，其耐火耐高溫的特性，使電纜的正常工作溫度70°C或90°C可以提高到135°C，電纜的載流量在相同截面下可以提高20%左右，因此耐火電纜200的截面可以減小能節(jié)約大量的銅材，以2013年為例全國(guó)的電纜要求量11458.957億元，假設(shè)銅芯電纜占50% (實(shí)際份額更大)其銷售額為5729.48億元，銅芯電纜中銅占其比例的65%~75% ,折中按70%計(jì)算，銅用的總價(jià)值為5729.48*70%=4010.63億元，截流量提高20%，其截面可以減少8%_10%，按最低8%計(jì)算可以少用4010.63*8% =320.85億元的銅，2013年的平均銅價(jià)為5.2萬(wàn)/噸，若全部采用此種耐火電纜，可節(jié)約銅材320.85億元/5.2萬(wàn)= 617019噸銅。由上計(jì)算可見(jiàn)，本實(shí)用新型所述耐火電纜200可以產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，可避免不可再生資源銅的過(guò)度開(kāi)采，提高銅材利用率。
[0043]如上所述，對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是只要實(shí)質(zhì)上沒(méi)有脫離本實(shí)用新型的實(shí)用新型點(diǎn)及效果可以有很多的變形，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此，這樣的變形例也包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐火電纜，包括纜芯和外殼，其特征在于， 所述外殼，外包圍所述纜芯，由內(nèi)到外依次設(shè)置有第一結(jié)殼耐火層和阻燃外護(hù)套，其中，所述第一結(jié)殼耐火層包括陶瓷化硅橡膠帶、陶瓷化聚烯烴耐火料和陶瓷化防火耐火復(fù)合帶中的一種或多種，在高溫狀態(tài)下，結(jié)成陶瓷殼，溫度越高，陶瓷殼的硬度越大。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐火電纜，其特征在于，所述外殼還包括: 阻燃內(nèi)墊層，位于所述第一結(jié)殼耐火層和所述阻燃外護(hù)套之間，外包圍第一結(jié)殼耐火層。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的耐火電纜，其特征在于，所述外殼還包括: 第二結(jié)殼耐火層，位于所述阻燃內(nèi)墊層和所述阻燃外護(hù)套之間，外包圍所述阻燃內(nèi)墊層，包括陶瓷化硅橡膠帶、陶瓷化聚烯烴耐火料和陶瓷化防火耐火復(fù)合帶中的一種或多種，在高溫狀態(tài)下，結(jié)成陶瓷殼，溫度越高，陶瓷殼的硬度越大。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐火電纜，其特征在于，所述纜芯由內(nèi)至外依次設(shè)置有導(dǎo)線和云母層。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐火電纜，其特征在于，所述纜芯還包括陶瓷化聚烯烴絕緣層，外包圍所述云母層。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的耐火電纜，其特征在于，所述導(dǎo)線由單根或多跟不鍍錫銅絲構(gòu)成。7.—種耐火電纜，其特征在于，包括多個(gè)纜芯和外殼，其中， 每一個(gè)所述纜芯包括絞制的多個(gè)導(dǎo)線、繞包多個(gè)導(dǎo)線的云母帶以及在纏繞有云母帶的導(dǎo)線上絕緣擠出的陶瓷化聚烯烴絕緣層； 外殼，外包圍多個(gè)纜芯，包括繞包在纜芯上的陶瓷化硅橡膠帶、在繞包有陶瓷化硅橡膠帶的纜芯上擠包的阻燃內(nèi)墊層、在擠包完阻燃內(nèi)墊層的纜芯上繞包的另一陶瓷化硅橡膠帶以及在繞包有另一陶瓷化硅橡膠帶的纜芯上擠包的阻燃外護(hù)套。8.根據(jù)權(quán)利要求4至7中任一項(xiàng)所述的耐火電纜，其特征在于，每一個(gè)所述纜芯的多個(gè)所述導(dǎo)線按照右向絞合的規(guī)律扭絞在一起，以消除耐火電纜三相運(yùn)行時(shí)的感應(yīng)電流和感應(yīng)電壓。9.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的耐火電纜，其特征在于，還包括:阻燃填充物，填充在所述外殼與所述纜芯之間，包括石棉、玻璃纖維、以及以氫氧化鋁或氫氧化鎂為主體的混合物中的一種或多種。
【文檔編號(hào)】H01B7/29GK205582598SQ201620300526
【公開(kāi)日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年4月12日
【發(fā)明人】許慧娟, 李金輝, 南成遷, 耿明闊, 韓萬(wàn)忠
【申請(qǐng)人】河北東照線纜有限公司