专利名称：中压耐火电缆的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种中压耐火电缆，特别是正常使用为软耐火结构，遇火 则转变为硬壳状耐火隔热结构的中压耐火电缆。
背景技术：
特大型高层建筑物，如果按惯例采用0.6/lkV低电压配电，其电缆用量 及敷设安装工作量，较通常建筑物成数十倍增长，电缆敷设空间成几倍增 长，既耗材，又耗能，并且建筑物中电缆敷设过多、过大，也会给安全使 用带来不利影响。因此特大型高层建筑物，开始采用中压(6-35kV)供电。作 为耐火电缆，低压电缆结构上不需加绝缘屏蔽层，因此可以直接在导体上 施加耐火绝缘层，并只要满足火焰温度下具有绝缘性能；中压电缆结构上 必须在导体外增加绝缘及屏蔽，然后再在其外施加耐火层，耐火层在火焰 温度下，不仅要耐火，而且要有较高绝热性，保证外界着火高温热不损害 内侧绝缘，以满足着火后在一定时间内绝缘完好，仍然能继续供电。由此 现有技术中压耐火电缆，基本都是采用在中压结构缆芯外施加"耐火层+绕 包钢带"，或是施加"矿物质"耐火层结构，电缆较硬、弯曲性能差，不 利于运输、施工敷设。如
中国专利CN2814625公开的中压耐火电缆，结构为由交联聚乙烯绝缘 铜带屏蔽线芯、耐火云母带和无碱玻璃丝包带混合构成复合耐火护层、无 碱岩棉绳填充层、无碱玻璃丝包带、内护套、钢带铠装层和外护套组成。
中国专利CN2837993公开的6KV及以上中高压耐火电缆，缆芯由导 体、导体屏蔽、高压绝缘、绝缘屏蔽、金属屏蔽组成，缆芯与外护套间有 绕包耐火隔热房及绕包钢带隔火层。虽然在着火环境具有很好阻火、隔热 性，隔热层外面800-100(TC高温，可以保持内侧温度低于20(TC，可以确保 电缆着火后IOO(TC正常运行120分钟以上。
中国专利CN1480958公开的6KV及以上中压膨胀型耐火电缆，绝缘 线芯外表设有隔离套，隔离套外表填充有矿物质复合层，矿物质复合层外 设有膨胀套，膨胀套外为护套。
上述中压耐火电缆，均为采用绕包钢带作阻火层，或采用矿物质耐火 隔热层，所得电缆均为弯曲性能极差的硬电缆。此类电缆不仅弯曲性能差，
弯曲半径较大，通常至少需20倍电缆直径，而且电缆重量大，不利于运输 和施工敷设，只能用于大直径、大空间敷设，敷设占位空间大，安装困难; 另外，外层钢带仅起挡火作用，而基本无隔热功能，因此需要内层的隔热 层具有相当厚度，过厚的隔热层又会在正常使用下，影响电缆正常使用时 的载流量。特别是矿物质耐火隔热结构电缆遇火燃烧时，外护套首先被 烧毁，里面的耐火膨胀隔热套缺乏强有力的保护作用，在遇到水淋和振动 等恶劣状况时，极易造成矿物质耐火隔热层破坏，很难保证着火后较长时 间保持动态安全供电。
现有技术虽然有耐火软电缆，但基本都是0.6/lkV低压电缆，因而可以
直接在导体外包覆耐火绝缘层，例如
中国专利CN1152969耐火电线，导体上缠绕无机材料耐火绝缘带。 中国专利CN2051009公开的耐火电缆，在导电线芯外绕包一层玻璃丝
云母带，作为主要耐火层。
中国专利CN1095181公开的高耐火电缆，由铜导体制成线芯上绕包有
云母带，在云母带上涂有一层不燃涂料，再挤压有由混合塑料构成的绝缘层。
中国专利CN2817002公开的耐火电缆，导体上绕包一层云母带层，云 母带层上设有玻璃纤维带绕包层，在玻璃纤维带绕包层上设有铜带绕包屏 蔽层，在铜带绕包屏蔽层上设置塑料或橡胶绝缘层。
中国专利CN2819404公开的耐火电缆，耐火绝缘层为耐火无机短纤维 粘胶层，及外覆耐火或无机粘结剂组成的复合耐火层。
上述软耐火结构，仅具有耐火作用，隔热作用有限，因而不能被直接 用于中压电缆；其次，上述软结构耐火层，在遇着火外护层烧毁后，很容 易造成绕包的云母掉落，失去耐火绝缘作用，也不能保证在着火后较长时 间保持动态安全供电。
申请人先前申请的中国专利CN1710670耐火电缆，采取在云母耐火绝 缘层组成的导体线芯与外轧纹金属护套间，设置无机耐火膨胀层，通过遇 火膨胀产生对云母的压紧作用，维持较长时间绝缘完好供电。此电缆的不 足 一是该耐火结构仍然为硬结构耐火电缆，二该耐火结构仍然只适用于 低压电缆，难以直接应用于中压电缆。
因此，至今为止尚未出现正常使用条件下耐火为软结构，着火后能保 持在动态下 一 定时间正常供电的中压耐火电缆。
发明内容
本发明目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种正常使用耐火层 柔软性好，着火后抗火灾能力强，能保持较长时间安全供电的中压耐火电缆。
本发明目的实现，主要改进是在中压缆芯外采用正常使用下为软结构， 而在遇较高温度时即能转变为瓷管壳状耐火隔热套的耐火隔热结构，达到 在水淋、振动环境，仍能保持耐火隔热层里侧的中压绝缘安全，达到较长 时间继续供电，从而克服现有技术的不足，实现本发明目的。具体说，本 发明中压耐火电缆，包括中压结构的绝缘缆芯，外侧的耐火层和外护套， 其特征在于耐火层为内侧耐火无机纤维隔热层，和外侧正常使用为柔软型 热固性弹性体、遇着火则转变为挡火隔热层的复合耐火隔热层，所说热固
性弹性体，由30-50wt。/。的硅基弹性材料、40-60 wt。/。无机填充料、5-15 wt% 中低温熔块、4-10wtQ/。硫化剂，混合挤压成型、硫化而成。 本发明所说
中压结构缆芯，指通常中压电缆具备的结构，即由绞合导体、导体屏 蔽、绝缘、绝缘屏蔽、金属屏蔽组成。可以是单芯结构，也可以是多根绝 缘线芯绞合的多芯结构，例如三芯电缆。绞合导体，可以是通常的硬结构 绞合导体，也可以是软结构绞合导体。
耐火无机纤维隔热层，为具有耐火特性的无机材料制成的如纤维、棉、 带、布，经多层绕包或包覆而成，其中较好采用纤维编织成的带，更方便 绕包。它们可以是例如但不限于玻璃纤维带、石棉、玄武岩纤维带、陶瓷 纤维带等，它们既可以单用，也可以复合使用。在正常没有遇到火焰燃烧 温度烘烤时，因其自身存在透气空隙，因而能够满足电缆正常工作散热性 能要求，载流量大，并具有较好的柔软性； 一旦遇到火焰燃烧温度烘烤， 网眼封装将成为优良的隔热层，可以限制或大大减少外侧高温向内侧绝缘 的传导，从而保护位于其内侧的绝缘不受高温损坏。绕包隔热层，还可以 作为增加强度、稳定结构的包带使用，这样可以省略另外施加包带及工序。 隔热层厚度较适宜为l-3mm，增加厚度，虽然可以提高隔热性能，但会影 响电缆正常使用时的载流量，实验表明该厚度已经能够有效保护内侧绝缘 不受高温损坏。
硅基弹性材料， 一种典型如硅橡胶(HTV)，作为组成热固性弹性体 的载体，同时硅基弹性材料自身具有一定的耐高低温性能，及耐臭氧老化、
耐候老化，以及优良的电绝缘性能及良好的加工性能。如果用量过低，会 影响正常使用的机械物理性能，用量过高又会影响遇火转变烧结效果。
无机填充料，可以为常用无机细粉橡胶填充补强剂，例如但不限于滑 石粉、白炭黑、陶土、碳酸钙、炭黑、粘土、石英粉等，作为硅基弹性材 料的填充补强剂，经橡胶工艺，在硫化剂作用下，共同组成类似橡胶的热
固性弹性体；而在遇火或高温下则与中低温熔块熔融烧结成具有一定强度 的类似陶瓷管壳体。本发明试验显示，尤以采用陶瓷原料为主要成分的无
机填充料效果最好，例如滑石粉和白炭黑混用，具有很好的双补强效果。
无机填充料用量，与上述硅基弹性材料用量作用相反。
中低温熔块(frit)，例如含铅、硼熔块，其作用与陶瓷釉中作用相仿，熔
融后形成玻璃质物体，在本发明中作为一种在中低温条件下形成陶瓷体的 结合剂。在本发明制成热固性弹性体时也作为一种填充剂(细粉)，但在遇到
温度例如300-50(TC(根据需要设定，选择相应温度熔块)，则与弹性体中无 机填充料共同形成类似陶瓷体(温度作用转变为类似陶瓷体)，起到挡火及隔 热作用。根据不同耐火温度转变要求，可以选择不同温度熔块，从环保角 度，本发明优选不含铅的含硼熔块。
硫化剂，作用与通常橡胶中硫化剂作用相当，形成交联形成网状结构， 以提高硅基弹性材料机械性能，只需选择与硅基弹性材料相匹配的硫化剂 即可，此为现有技术。
上述由硅基弹性材料、无机填充料、中低温熔块、硫化剂，经制橡胶 工艺挤压制成橡胶体，挤制在电缆上并经硫化构成热固性弹性体(耐火硅橡 胶)。在未遭遇火焰烧蚀或低于50(TC(此温度由所用熔块调节)温度烘烤，是 很柔顺的热固性弹性体；在火焰烧蚀或高于50(TC温度烘烤，热固性弹性体 中有机质和水份很快烧失及蒸发，熔块温度作用使其与无机填充料、及硅 橡胶中未烧失无机物形成具有一定强度的陶瓷体，即转变为类似陶瓷状固 体耐火隔热层(管壳结构)，并且很轻、且很耐高温，耐火温度可达1200'C， 并具有一定的机械强度，试验显现，把这种材料加热至800多度时，仍然 可以直接用手来捡取，表明不仅其比热容很小，隔热效果奇佳，而且具有 相当强度，确保在救火环境不被损坏，完全可以达到着火后相当时间保障 耐火隔热结构完好，从而保护内部绝缘线芯继续供电。热固性弹性体耐火 隔热层，兼具橡胶和无机耐火材料双重功能，此为本发明耐火隔热层一大 特色。其厚度较好为3-5mm，增加厚度，同样会影响正常使用电缆的载流
本发明复合耐火隔热层，仅承担耐火保护作用，而不需承担电气绝缘 功能，这也是区别于现有技术中耐火绝缘特点之一。并且本发明复合结构， 综合了两者优点，克服了各自不足，实现了性能互补，既有在正常使用下 的很好抗拉强度，和柔软性，又有隔绝潮气作用，外层还具有极好的挡火 隔热性能，有利于减轻隔热层负担。
本发明中压耐火电缆，其组合耐火隔热结构在未遇火焰或高温下具有 较好柔软性，不仅可以确保未遇火及高温下电缆的良好弯曲性能，弯曲半 径只需12倍电缆直径，方便运输和施工敷设，敷设占位空间小，有利与复 杂敷设环境敷设电缆，而在着火后，外侧热固性弹性体则迅速形成具有一
定强度的挡火隔热硬壳，耐火试验通过GB/T19216-2005标准，有效阻挡火 焰或高温对内层的热传导，试验结果显示，当外层850'C火焰温度，内侧绝 缘表面温度低于180°C，其性能符合GB/T12706-2002标准要求，同时硬壳 耐火隔热结构，有效保护了里侧绝缘的安全，延长了电缆安全供电时间， 可以为灭火提供电力支持。其次，本发明复合耐火隔热结构，在火焰下外 层不仅具有耐火功能，而且具有优良的隔热功能，较较现有技术金属套防 火，可以减小内侧隔热层的厚度，确保正常使用时的载流量，并且综合隔 热效果更好，里侧绝缘表面温度更低。此外，本发明复合耐火隔热结构， 制作方便，可以按常规电缆生产方式施加，更适合于高效率批量生产，内 侧耐火无机纤维隔热层，可以采用简便的绕包方式施加，外侧热固性弹性 体耐火隔热层，可以采用橡胶护套方式挤出成型，生产效率极高，完全可 以利用现有电缆生产装备和工艺，而不需另行增加设备。本发明复合耐火 隔热结构，使得在未遇到火焰烧蚀情况下，起到电缆内护层作用，具有与 正常中压电缆一致的电气性能，且很大程度改善现有中压耐火电缆弯曲性 能差、弯曲半径大的不足，在遇火或高温时则迅速转变为壳管状耐火隔热 结构，具有较高的耐火隔热性能和一定强度，较长时间有效保护内侧的绝 缘，在救火环境中仍能维持一定时间不被损坏，可以保证着火后较长时间 保持安全供电。
以下结合二个示例性实施方式，进一步说明本发明，但实施例不应理 解为对本发明的具体限定。
图1为本发明中压单芯耐火电缆结构示意图。
图2为本发明中压三芯耐火电缆结构示意图。
具体实施例方式
实施例l:参见图l，本发明中压单芯耐火电缆，其结构自中心向外依 次为细铜丝绞合导体l，导体屏蔽2，交联聚乙烯绝缘3，绝缘屏蔽层4， 铜带或铜丝编织屏蔽5， 2mm厚玻璃纤维编织带绕包隔热层6， 3.5mm厚热 固性弹性体耐火隔热层7，外护套8。
其中热固性弹性体耐火隔热层，由30wtM硅橡胶，25 wt。/。滑石粉，30 wtM白炭黑，8wtn/。含硼50(TC中低温熔块，7wty。过氧物硫化剂，经混炼成 可塑性橡胶料，通过挤橡机挤包在绕包隔热层6外，最后经硫化而成。
实施例2:参见图2，如实施例l，其中电缆缆芯由三根中压结构绝缘 线芯绞合组成，隔热层6由玻璃纤维带与石棉叠合绕包成厚1.5mm，挤包 的热固性弹性体耐火隔热层厚3mm，组成为38wtn/。硅橡胶，45 wt。/。陶土 填充剂，10wtM中低温熔块，7wtn/。过氧物硫化剂。
实施例3:如前述，其中隔热层6由玄武岩纤维带绕包组成，热固性弹 性体耐火隔热层组成为45wt。/。硅橡胶，40wt。/。白炭黑填充剂，10wt。/。中 低温熔块，5wtQ/。铂氯化合物。
此外，本发明耐火隔热结构，当然可以用于硬导体电缆，或其他需要 耐火隔热的功能电缆。
权利要求
1、中压耐火电缆，包括中压结构的绝缘缆芯，外侧的耐火层和外护套，其特征在于耐火层为内侧耐火无机纤维隔热层，和外侧正常使用为柔软型热固性弹性体、遇着火则转变为挡火隔热层的复合耐火隔热层，所说热固性弹性体，由30-50wt％的硅基弹性材料、40-60wt％无机填充料、5-15wt％中低温熔块、4-10wt％硫化剂，混合挤压成型、硫化而成。
2、 根据权利要求l所述中压耐火电缆，其特征在于耐火无机纤维为纤维 编织带。
3、 根据权利要求1或2所述中压耐火电缆，其特征在于耐火无机纤维隔 热层厚度为l-3mm。
4、 根据权利要求1所述中压耐火电缆，其特征在于硅基弹性材料为硅橡胶。
5、 根据权利要求1所述中压耐火电缆，其特征在于无机填充料为滑石粉 和白炭黑。
6、 根据权利要求1所述中压耐火电缆，其特征在于陶瓷用中低温熔块为 含硼熔块。
7、 根据权利要求l、 2、 4、 5或6所述中压耐火电缆，其特征在于热固 性弹性体挡火隔热层厚度为3-5mm。
全文摘要
本发明涉及一种中压输电耐火电缆，其特征是中压缆芯外耐火层为，内侧耐火无机纤维隔热层，和外侧正常使用为柔软型热固性弹性体、遇着火则转变为挡火隔热层的复合耐火隔热层，所说热固性弹性体，由30-50wt％的硅基弹性材料、40-60wt％无机填充料、5-15wt％中低温熔块、4-10wt％硫化剂，混合挤压成型、硫化而成。该复合耐火隔热层，在未遇到火焰情况下，是较柔软护层材料，可以确保正常时耐火结构的良好弯曲性能，在遇火或高温时则迅速转变为壳管状耐火隔热结构，在救火环境中仍能维持一定时间不被损坏，有效阻挡火焰或高温对内层绝缘的损坏，当外层850℃火焰温度，内侧绝缘表面温度低于180℃。此耐火隔热结构，可以按常规电缆生产方式施加，生产效率极高。
文档编号H01B7/17GK101169993SQ200710190369
公开日2008年4月30日 申请日期2007年11月21日 优先权日2007年11月21日
发明者彭小弟, 胡清平 申请人:远东电缆有限公司;江苏新远东电缆有限公司;远东复合技术有限公司