一種重型柔性礦物絕緣防火電纜的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種重型柔性礦物絕緣防火電纜，包括多個導體及護套，護套設置在多個導體外，多個導體分成六組導體，六組導體擰成一股，每組導體由六個單獨的導體組成，每組導體外分別纏繞有無堿玻璃絲繞包帶，每組導體中的六個單獨的導體之間填充有填充物，六組導體外纏繞有云母帶繞包，云母帶繞包外包裹有隔熱層；護套包括內護套及外護套，內護套上設有螺紋，并內護套上設有一層防護層，內護套套設在隔熱層外，外護套套設在內護套外；該電纜截面大，具有過載能力大、柔性好，防火、耐高溫、絕緣性能優良，耐候性好不會受到熱脹冷縮自然力或電動力的破壞。
【專利說明】
一種重型柔性礦物絕緣防火電纜
技術領域
[0001]本發明涉及一種電纜，具體涉及一種重型柔性礦物質絕緣防火電纜。
【背景技術】
[0002]礦物絕緣電纜在國外已有上百年的生產、應用歷史，在國內也有近三十年時間，其性能已歷經近萬個項目的實踐應用證明，如國家體育場(鳥巢)、國家大劇院、中央電視臺、首都機場新建工程、東莞大劇院、東方藝術中心等國家重點或地方重點工程;但由于礦物絕緣電纜產品結構從未更新，制造工藝落后復雜，其導體采用實芯銅桿，護套為銅管拉拔，因此，電纜呈剛性，絕緣材料采用氧化鎂(Mgo)粉易吸潮，給安裝施工及終端的制作帶來很多困難，并且礦物絕緣電纜受制作工藝限制，導體截面小，制作長度短，且惡劣環境施工損傷銅護套，安裝上也比較麻煩，影響電纜運行與壽命，重型柔性礦物絕防火電纜(BBTRZ)憑借本身的優越性，有逐步取代礦物絕緣電纜的趨勢，其主要原因是:重型柔性礦物絕緣電纜是由銅絞線、礦物化合物絕緣、和礦物化合物護套所構成，其采用柔性結構，主要材料均采用無機材料，彌補了結構硬、易燃燒、有毒等缺陷，并且具有一些其它電纜不具有的優點，如:耐火、載流量大、耐沖擊電壓、耐機械損傷、無鹵無毒、防爆、防水、耐腐蝕、壽命長、安全、耐過載、耐高溫、成本低等特點，特別是表面加護套，更好的發揮礦物絕緣電纜的性。
[0003]為了適應國家經濟發展，使企業在激烈的市場競爭中更具有競爭力，公司技術中心的研究與開發正向著高技術含量、安全環保型、多品種、多系列、多用途方向發展，基于國內市場特別是礦物絕緣電纜的發展需求，為了進一步開拓和占有市場，提高經濟效益，滿足用戶要求，研發一種柔性礦物絕緣防火雙護套電纜具有一定意義，此電纜除滿足JB/T 313-2011標準所規定性能外，還具有耐火功能，在燃燒狀態下尚能在一定時間內保持線路正常運行，為人員逃生、處理事故贏得寶貴的時間，從我國經濟發展和電力建設對柔性礦物絕緣高耐火電纜的需求看，很多行業資料把近幾年的增長比例預測為18-25%左右，預測2020年前我國柔性礦物絕緣高耐火電纜的年需求增長率平均為15%，根據行業統計資料和市場分析預測，2011年我國柔性礦物絕緣高耐火電纜需求為6870km，2012年將達到12000km，2014年預測為25000km，2020年將達到45000km，因此具有非常好的社會效益及經濟效益。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種重型柔性礦物質絕緣防火電纜，該電纜截面大，具有過載能力大、柔性好，防火、耐高溫、絕緣性能優良，耐候性好不會受到熱脹冷縮自然力或電動力的破壞。
[0005]為了解決以上技術問題，本發明提供一種重型柔性礦物絕緣防火電纜，包括多個導體及護套，護套設置在多個導體外，其中:
導體由位于中部的導線以及依次包覆在導線外的防火層、絕緣層和絕緣保護層組成，多個導體分成六組導體，六組導體擰成一股，每組導體由六個單獨的導體組成，并每組中的六個單獨的導體以其中一個導體為中心其余五個導體均布在其圓周方向上，每組導體外分別纏繞有無堿玻璃絲繞包帶，每組導體中的六個單獨的導體之間填充有填充物，六組導體外纏繞有云母帶繞包，云母帶繞包外包裹有隔熱層；
護套包括內護套及外護套，內護套上設有螺紋，并內護套上設有一層防護層，內護套套設在隔熱層外，外護套套設在內護套外。
[000?]本發明進一步限定的技術方案是:
進一步的，前述重型柔性礦物絕緣防火電纜中，導線采用多根無氧銅絲絞合制成。
[0007]前述重型柔性礦物絕緣防火電纜中，填充物為無堿玻璃絲，絕緣保護層為芳綸纖維層，隔熱層為無鹵硅瓷膠，絕緣層為氧化鎂、二氧化硅及高嶺土的混合物層，按質量比計氧化鎂:二氧化娃:高嶺土=3:1:1.5。
[0008]前述重型柔性礦物絕緣防火電纜中，內護套為銅護套。
[0009]前述重型柔性礦物絕緣防火電纜中，外護套按質量份數計包括以下組分:
聚氯乙烯樹脂:15-25份，丙烯酸樹脂:10-20份，溴碳聚氨酯樹脂:10-18份，苯乙烯系彈性體:10-25份，阻燃劑:6-9份，增塑劑:5-8份，HCl吸收劑:1-2份，抗氧劑:2_4份；
苯乙烯系彈性體為丁二烯-苯乙烯共聚物SBS;阻燃劑為氯化石蠟和氫氧化鋁的混合物，按質量比計氯化石蠟:氫氧化鋁=2:1;增塑劑為聚壬二酸酐;抗氧劑為二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯。
[0010]前述重型柔性礦物絕緣防火電纜中，防護層按質量份數計包括以下組分:
聚氯乙烯:40-45份，三氧化二銻:10-13份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物:10-15份，聚烯烴彈性體:20-25份，硼酸鋅:3-5份，硬脂酸:1-3份，硅藻土: 1_3份，氫氧化鎂:4_6份，氫氧化招:3_5份，聚醜胺:8_10份，復合稀土: 0.3-0.5份；
聚烯烴彈性體為乙烯、辛烯及1-丁烯進行無規共聚而獲得的物質，所述稀土按重量百分比包含以下成分:La:10-20%，Y:9-ll%，Sc:30-38%，Gd:18-20%，Sm:8-10%，Pr:13-15%，以上各組分之和為100%。
[0011 ]前述重型柔性礦物絕緣防火電纜中，該防火電纜的制備方法如下:
先將由多根無氧銅絲絞合制成的導線外依次包覆一層防火層、絕緣層及絕緣保護層形成一個單獨的導體，然后選六根同樣的導體組合成一組導體，每組導體中六個單獨導體之間填充有填充物，在每組導體外纏繞無堿玻璃絲繞包帶，選用六組分別纏繞有無堿玻璃絲繞包帶的導體擰成一股，在再其外繞包有云母帶繞包，在云母帶繞包外包覆一層隔熱層；
內護套套設在隔熱層外，在內護套上設置一層防護層，設有防護層的內護套外再設有外護套，即可形成重型柔性礦物絕緣防火電纜。
[0012]本發明的有益效果是:
本發明由多個導體組成，并多個導體分六組，六組中每組又由六個單獨的導體組成，導體截面大，延長了使用壽命，降低了成本，過載能力大，采用絞合導體，增大電纜的柔軟性。
[0013]云母帶繞包起到很到的絕緣效果，隔熱層保證了電纜的耐溫性，內護套上設有螺紋，增強內護套與外護套之間的摩擦性，增強內護套與外護套之間的牢固性，確保電纜正常使用，不會出現脫落現象。
[0014]本發明中采用了氫氧化鋁，氫氧化鋁能在200°C下發生分解反應，生成氧化鋁和水，并吸收大量熱量，產生的水蒸氣可以有效的稀釋鋼結構表面的可燃性氣體和氧氣，使其升溫緩慢，減慢了燃燒的速度，同時生成的氧化鋁膜覆蓋在炭化層表面，進一步隔絕氧氣，在防火性能中起到重要作用。
[0015]國內使用較多的防火涂料仍是通過添加大量小分子阻燃劑來達到阻燃的目的，由于大量小分子阻燃劑的添加，降低了材料的耐水性能，且不能保證材料的長期高效阻燃;而本發明的溴碳聚氨酯樹脂是一種阻燃高分子材料，其用作防火材料的基體樹脂解決了防火材料基體樹脂的易燃問題，同時溴碳聚氨酯樹脂作為有機高分子材料也解決了防火材料中因大量添加阻燃劑致使防火材料耐水、耐候性能不佳、阻燃時效短的缺陷的問題，達到了長期高效的阻燃目的，溴碳聚氨酯樹脂具有較高的強度、彈性及斷裂伸長率，加入到外護套的組分中能獲得高強度、高模量、高耐磨、耐撕裂的材料，增強了其防火的性能，延長了使用壽命，保證了安全性。
[0016]本發明外護套中三種樹脂混合，揚長避短，互補，加強了三種樹脂之間的性能，使其發揮更有效，混合制得的保護套更具有保護作用，延長了電纜的使用壽命，降低成本。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發明實施例的結構示意圖；
圖2為本發明實施例中導體的結構示意圖；
圖中:1-導體，11-導線，12-防火層，13-絕緣層，14-絕緣保護層，2-無堿玻璃絲繞包帶，3-填充物，4-云母帶繞包，5-隔熱層，6-內護套，7-外護套。
【具體實施方式】
[0018]實施例1
本實施例提供的一種重型柔性礦物絕緣防火電纜，結構如圖1-2所示，包括多個導體I及護套，護套設置在多個導體I外，其中:
導體I由位于中部的導線11以及依次包覆在導線11外的防火層12、絕緣層13和絕緣保護層14芳綸纖維層組成，導線11采用多根無氧銅絲絞合制成，多個導體I分成六組導體，六組導體擰成一股，每組導體由六個單獨的導體I組成，并每組中的六個單獨的導體I以其中一個導體I為中心其余五個導體I均布在其圓周方向上，每組導體外分別纏繞有無堿玻璃絲繞包帶2，每組導體中的六個單獨的導體I之間填充有填充物3無堿玻璃絲，六組導體外纏繞有云母帶繞包4，云母帶繞包4外包裹有隔熱層5無鹵硅瓷膠；
護套包括內護套6及外護套7，內護套6為銅護套，內護套6上設有螺紋，并內護套6上設有一層防護層，內護套6套設在隔熱層5外，外護套7套設在內護套6外。
[0019]在本實施例中，絕緣層13為氧化鎂、二氧化硅及高嶺土的混合物層，按質量比計氧化鎂:二氧化硅:高嶺土=3:1:1.5。該防火電纜的制備方法如下:
先將由多根無氧銅絲絞合制成的導線外依次包覆一層防火層、絕緣層及絕緣保護層形成一個單獨的導體，然后選六根同樣的導體組合成一組導體，每組導體中六個單獨導體之間填充有填充物，在每組導體外纏繞無堿玻璃絲繞包帶，選用六組分別纏繞有無堿玻璃絲繞包帶的導體擰成一股，在再其外繞包有云母帶繞包，在云母帶繞包外包覆一層隔熱層；
內護套套設在隔熱層外，在內護套上設置一層防護層，設有防護層的內護套外再設有外護套，即可形成重型柔性礦物絕緣防火電纜。
[0020]實施例2 本實施例提供上述實施例1中重型柔性礦物絕緣防火電纜中外護套及防護層的具體組分，如下:
外護套7按質量份數計包括以下組分:
聚氯乙烯樹脂:20份，丙烯酸樹脂:15份，溴碳聚氨酯樹脂:10份，苯乙烯系彈性體:19份，阻燃劑:7份，增塑劑:6份，HCl吸收劑:1份，抗氧劑:3份；
苯乙烯系彈性體為丁二烯-苯乙烯共聚物SBS;阻燃劑為氯化石蠟和氫氧化鋁的混合物，按質量比計氯化石蠟:氫氧化鋁=2:1;增塑劑為聚壬二酸酐;抗氧劑為二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯。
[0021 ]防護層按質量份數計包括以下組分:
聚氯乙烯:43份，三氧化二銻:12份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物:12份，聚烯烴彈性體:23份，硼酸鋅:4份，硬脂酸:2份，硅藻土: 2份，氫氧化鎂:5份，氫氧化鋁:4份，聚酰胺:9份，復合稀土: 0.4份；
聚烯烴彈性體為乙烯、辛烯及1-丁烯進行無規共聚而獲得的物質，稀土按重量百分比包含以下成分:La: 10%，Y: 10%，Sc: 35%，Gd: 20%，Sm: 10%，Pr: 15%，以上各組分之和為100%。
[0022]實施例3
本實施例提供上述實施例1中重型柔性礦物絕緣防火電纜中外護套及防護層的具體組分，如下:
外護套7按質量份數計包括以下組分:
聚氯乙烯樹脂:25份，丙烯酸樹脂:20份，溴碳聚氨酯樹脂:18份，苯乙烯系彈性體:25份，阻燃劑:9份，增塑劑:8份，HCl吸收劑:2份，抗氧劑:4份；
苯乙烯系彈性體為丁二烯-苯乙烯共聚物SBS;阻燃劑為氯化石蠟和氫氧化鋁的混合物，按質量比計氯化石蠟:氫氧化鋁=2:1;增塑劑為聚壬二酸酐;抗氧劑為二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯。
[0023]防護層按質量份數計包括以下組分:
聚氯乙烯:45份，三氧化二銻:13份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物:15份，聚烯烴彈性體:25份，硼酸鋅:5份，硬脂酸:3份，硅藻土: 3份，氫氧化鎂:6份，氫氧化鋁:5份，聚酰胺:10份，復合稀土: 0.5份；
聚烯烴彈性體為乙烯、辛烯及1-丁烯進行無規共聚而獲得的物質，稀土按重量百分比包含以下成分:La: 20%，Y: 9%，Sc: 30%，Gd: 18%，Sm: 9%，Pr: 14%，以上各組分之和為100%。
[0024]實施例4
本實施例提供上述實施例1中重型柔性礦物絕緣防火電纜中外護套及防護層的具體組分，如下:
外護套7按質量份數計包括以下組分:
聚氯乙烯樹脂:15份，丙烯酸樹脂:10份，溴碳聚氨酯樹脂:15份，苯乙烯系彈性體:10份，阻燃劑:6份，增塑劑:5份，HCl吸收劑:1份，抗氧劑:2份；
苯乙烯系彈性體為丁二烯-苯乙烯共聚物SBS;阻燃劑為氯化石蠟和氫氧化鋁的混合物，按質量比計氯化石蠟:氫氧化鋁=2:1;增塑劑為聚壬二酸酐;抗氧劑為二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯。
[0025]防護層按質量份數計包括以下組分: 聚氯乙烯:40份，三氧化二銻:10份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物:10份，聚烯烴彈性體:20份，硼酸鋅:3份，硬脂酸:I份，硅藻土:1份，氫氧化鎂:4份，氫氧化鋁:3份，聚酰胺:8份，復合稀土: 0.3份；
聚烯烴彈性體為乙烯、辛烯及1-丁烯進行無規共聚而獲得的物質，稀土按重量百分比包含以下成分:La: 11 %，Y: 11 %，Sc: 38%，Gd: 19%，Sm: 8%，Pr: 13%，以上各組分之和為 100%。
[0026]除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍。
【主權項】
1.一種重型柔性礦物絕緣防火電纜，其特征在于:包括多個導體(I)及護套，所述護套設置在多個導體(I)外，其中: 所述導體(I)由位于中部的導線(11)以及依次包覆在導線(11)外的防火層(12)、絕緣層(13)和絕緣保護層(14)組成，多個導體(I)分成六組導體，六組導體擰成一股，每組導體由六個單獨的導體(I)組成，并每組中的六個單獨的導體(I)以其中一個導體(I)為中心其余五個導體(I)均布在其圓周方向上，每組導體外分別纏繞有無堿玻璃絲繞包帶(2)，每組導體中的六個單獨的導體(I)之間填充有填充物(3)，六組導體外纏繞有云母帶繞包(4)，所述云母帶繞包(4)外包裹有隔熱層(5)； 所述護套包括內護套(6)及外護套(7)，所述內護套(6)上設有螺紋，并內護套(6)上設有一層防護層，所述內護套(6)套設在隔熱層(5)外，所述外護套(7)套設在所述內護套(6)外。2.根據權利要求1所述的重型柔性礦物絕緣防火電纜，其特征在于:所述導線(11)采用多根無氧銅絲絞合制成。3.根據權利要求1所述的重型柔性礦物絕緣防火電纜，其特征在于:所述填充物(3)為無堿玻璃絲，所述的絕緣保護層(14)為芳綸纖維層，所述的隔熱層(5)為無鹵硅瓷膠，所述的絕緣層(13)為氧化鎂、二氧化硅及高嶺土的混合物層，按質量比計氧化鎂:二氧化硅:高嶺土=3:1:1.5。4.根據權利要求1所述的重型柔性礦物絕緣防火電纜，其特征在于:所述內護套(6)為銅護套。5.根據權利要求1所述的重型柔性礦物絕緣防火電纜，其特征在于:所述的外護套(7)按質量份數計包括以下組分: 聚氯乙烯樹脂:15-25份，丙烯酸樹脂:10-20份，溴碳聚氨酯樹脂:10-18份，苯乙烯系彈性體:10-25份，阻燃劑:6-9份，增塑劑:5-8份，HCl吸收劑:1-2份，抗氧劑:2_4份； 所述的苯乙烯系彈性體為丁二烯-苯乙烯共聚物SBS;所述的阻燃劑為氯化石蠟和氫氧化鋁的混合物，按質量比計氯化石蠟:氫氧化鋁=2:1;所述的增塑劑為聚壬二酸酐;所述的抗氧劑為二亞磷酸季戊四醇二硬脂醇酯。6.根據權利要求1所述的重型柔性礦物絕緣防火電纜，其特征在于:所述防護層按質量份數計包括以下組分: 聚氯乙烯:40-45份，三氧化二銻:10-13份，乙烯-丙烯酸乙酯共聚物:10-15份，聚烯烴彈性體:20-25份，硼酸鋅:3-5份，硬脂酸:1-3份，硅藻土: 1_3份，氫氧化鎂:4_6份，氫氧化招:3_5份，聚醜胺:8_10份，復合稀土: 0.3-0.5份； 所述聚烯烴彈性體為乙烯、辛烯及1-丁烯進行無規共聚而獲得的物質，所述稀土按重量百分比包含以下成分: 以上各組分之和為100%。7.根據權利要求1所述的重型柔性礦物絕緣防火電纜，其特征在于:該防火電纜的制備方法如下: 先將由多根無氧銅絲絞合制成的導線外依次包覆一層防火層、絕緣層及絕緣保護層形成一個單獨的導體，然后選六根同樣的導體組合成一組導體，每組導體中六個單獨導體之間填充有填充物，在每組導體外纏繞無堿玻璃絲繞包帶，選用六組分別纏繞有無堿玻璃絲繞包帶的導體擰成一股，在再其外繞包有云母帶繞包，在云母帶繞包外包覆一層隔熱層； 內護套套設在隔熱層外，在內護套上設置一層防護層，設有防護層的內護套外再設有外護套，即可形成重型柔性礦物絕緣防火電纜。
【文檔編號】H01B7/17GK106024152SQ201610597013
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月26日
【發明人】芮黎春
【申請人】江蘇浦漕科技股份有限公司