專利名稱：一種環(huán)保型耐火電力電纜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力電纜領域，尤其涉及一種環(huán)保型耐火電力電纜。
背景技術：
電線電纜行業(yè)雖然只是一個配套行業(yè)，卻占據(jù)著中國電工行業(yè)1/4的產(chǎn)值。它產(chǎn)品種類眾多，應用范圍十分廣泛，涉及到電力、建筑、通信、制造等行業(yè)，與國民經(jīng)濟的各個部門都密切相關。電線電纜是引發(fā)火災的重要途徑之一，據(jù)不完全統(tǒng)計，2002年我國發(fā)生的火災中因電線電纜引起的占35%，在火災中死亡的人員中有三分之一的是因為吸入電線電纜燃燒時釋放的有毒氣體而窒息死亡，因此由電線電纜引起的火災不容忽視?；馂慕o人類帶來的災害是慘重的，損失是巨大的，隨著經(jīng)濟和城市建設的發(fā)展，火災損失呈上升趨勢， 因此國內(nèi)外均對火災的預防極為重視。怎樣阻止電線電纜的燃燒，即使被明火燃燒還低煙無毒，這是電線電纜制造業(yè)的一大課題。我國在二十世紀八十年代和九十年代開發(fā)并生產(chǎn)了多種阻燃電纜。由于電纜燃燒時產(chǎn)生大量有毒有害氣體造成人員死亡，以及設備受損及煙霧嚴重使人員不能及時撤離的危害，用戶提出了電纜不僅應具有良好的阻燃性能，而且燃燒后產(chǎn)生的氣體中無鹵酸(有害氣體)，并且發(fā)煙量低。由此發(fā)展了無鹵低煙阻燃電纜。這些無鹵低煙阻燃電纜包括電力電纜、控制電纜、光纜、建筑用線及數(shù)據(jù)電纜，用于地下鐵道、 電站、化工廠、船艦、高層建筑、信息產(chǎn)業(yè)等重點工程和人員與設備密集場所，隨著經(jīng)濟高速發(fā)展，高新技術不斷更新，產(chǎn)品向高層次發(fā)展，無鹵低煙阻燃電纜的品種和數(shù)量大幅增加是大勢所趨。常規(guī)的電線電纜是嚴重的污染源，其在制造、使用及廢棄處理時會產(chǎn)生大量的二噁英、鉛、鹵化物等公害。近年來，歐洲、美國及日本對與電線有關的公害十分重視，其政府不僅對電纜制造過程的排放物進行嚴格的限制，而且對報廢電纜的處理實施了全面的監(jiān)控，迫使電纜廠商用符合環(huán)保要求的材料取代傳統(tǒng)材料，制造“環(huán)保型電纜”或所謂“清潔電纜”。本實用新型在電纜的導體外側增加了一層加強層，同時電纜的耐火層采用兩層云母帶之間粘合一層帶網(wǎng)孔的云母帶構成的多個云母帶組重疊繞包，不僅對電纜的強度有了很大的提高，同時對電纜的耐火等級有了很大的提高，此外，電纜的絕緣層和護套層采用了無鹵材料，對人、物、環(huán)境不會產(chǎn)生“二次污染”。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種環(huán)保型耐火電力電纜，避免了其在燃燒時，鹵化物氣體經(jīng)燃燒反應會產(chǎn)生強烈的酸霧，對人、物、環(huán)境造成了 “二次污染”。本實用新型的的技術方案如下環(huán)保型耐火電力電纜，包括三根導體、耐火層，所述的三根導體成品字形排列，其特征在于所述的三根導體的外側分別依次包裹有加強層、耐火層，所述的耐火層由多層云母帶組重疊繞包構成，所述的云母帶組由兩層云母帶之間粘合一層帶網(wǎng)孔的云母帶構成， 所述的耐火層外側依次包裹有絕緣層、包帶層，所述的三根導體的包帶層外側包裹有護套層，所述的護套層與包帶層之間設有填充層。[0011]所述的環(huán)保型耐火電力電纜，其特征在于所述的三根導體截面一般為2. 5 300mm2。所述的環(huán)保型耐火電力電纜，其特征在于所述的耐火層采用多個云母帶組重疊繞包，重疊率為不小于30%。所述的環(huán)保型耐火電力電纜，其特征在于所述的絕緣層和護套層采用均采用無鹵低煙聚烯烴材料。所述的環(huán)保型耐火電力電纜，其特征在于所述的包帶層材料選用無鹵低煙涂膠玻纖帶。所述的環(huán)保型耐火電力電纜，其特征在于所述的填充層采用材料為玻璃纖維繩。本實用新型采用如下材料(1)導體導體是電纜的主要部分，電阻率是電纜的主要技術指標，它的大小對于電纜的載流量，溫升都有很大影響，此外通常發(fā)生火災時的溫度高于700°C，而鋁導體又不耐溫，為此我們選用銅作為耐火電纜的導體，導體幾何形狀為圓形，與此同時，我們對導體采取了緊壓結構，其優(yōu)點是經(jīng)過緊壓后的導體，表面平整，進而耐火層可緊附在導體表面，減少了因導體凹凸不平造成的耐火層與絕緣層的間隙。這樣有利于電場分布均勻，增強電纜絕緣的電氣性能，同時還可節(jié)約耐火云母帶的用量，降低成本。導體截面一般為2. 5 300mm2。(2)耐火層在電纜導體的外部是耐火層，該層是耐火電纜的最關鍵部位，作用是在火災發(fā)生后，有機絕緣遭到破壞而還能保持一定絕緣性能，以保證安全送電。因而耐火層的選材至關重要。經(jīng)過查閱有關資料，確定選用合成云母帶繞包在導體外作為耐火層，該材料的優(yōu)點是合成云母帶比天然云母帶質(zhì)地柔軟、繞包服貼、抗拉強度大，是2. 5mm2及以上耐火電線電纜理想的耐火包帶。有了好的云母帶，如果加工工藝不好，也不能生產(chǎn)出合格的耐火電纜，特別是小規(guī)格的耐火電纜。尤其是耐火控制電纜。由于導體柔軟，繞包時易產(chǎn)生搖擺，不易控制繞包角， 這是困擾生產(chǎn)的一個大難題。耐火電纜耐火層的質(zhì)量與云母帶的寬度、厚度、重疊率以及繞包時的繞包角密切相關。為了確保耐火層的質(zhì)量。應采取如下措施①合理選擇繞包角關于繞包角α，其大小有一定的范圍。從生產(chǎn)效率出發(fā)，希望包角越大越好；但包角越大，云母帶的張力就越小，繞包層就越不夠緊密，不僅影響耐火性能。而且影響下道工序的質(zhì)量。根據(jù)經(jīng)驗，繞包角應控制在40°左右，既有比較合理的生產(chǎn)效率，又能保證耐火層的表面質(zhì)量。②合理選擇云母帶的寬度根據(jù)公式，不難計算云母帶的寬度。但事實上如果按照理論公式計算值來選擇云母帶的寬度。是不可能得到理想的繞包質(zhì)量的。因此，經(jīng)過不斷摸索與實踐，發(fā)現(xiàn)應選擇比理論計算值稍窄一點的云母帶。再適當將繞包角減小一些。這樣生產(chǎn)效率雖低了一些，但是耐火層的質(zhì)量得到了保障。[0028]③適當調(diào)整云母帶的張力云母帶的繞包張力與云母帶的寬度和繞包角息息相關，相輔相成。在確定的導體直徑、云母帶寬度、厚度和重疊率條件下，繞包角的選擇非常重要。一般情況下，內(nèi)層和外層云母帶組的繞包角大小不一樣，應分別調(diào)整。以云母帶繃直為合適。太緊，云母帶易斷；太松則影響耐火層的質(zhì)量和下道工序的擠塑。因此，在操作過程中，應根據(jù)實際情況，不能局限于理論計算的繞包角，具體情況具體對待，以繞包層表面圓整、緊密、無皺折為準則。④云母帶的接頭一盤云母帶的長度一般為300米左右。在生產(chǎn)過程中，云母帶需要周期性地接頭， 為保證接頭處的縫隙有云母帶絕緣，就必須采用措接的辦法進行粘接。為了接牢、接圓整， 應當用透明膠帶將搭接處的云母帶沿著云母帶繞包的方向進行粘接。粘接時既要保證云母帶不問斷，接頭亦不能太大，以免影響下道工序的擠出操作。(3)絕緣和護套普通耐火電纜的絕緣層與護套層一般采用阻燃聚氯乙烯。這種電纜因為繞包2層云母帶作為耐火層，因而具有良好的阻燃性和線路完整性，但是在遭受火災燃燒到一定程度時，阻燃聚氯乙烯還是會暗燃，釋放出有煙、有毒的氣體，使得火災現(xiàn)場能見度低，容易使人窒息，不便疏通和指揮火災現(xiàn)場，而且耐火災等級只能達到B級。當絕緣層和護套層均采用無鹵低煙聚烯烴材料時，不僅能提高耐火電纜的耐火等級，保證良好的阻燃性和線路完整性，而且在遭受火災時不燃燒，也不釋放有煙、有毒的氣體，能見度高。可以為及時疏散人群、轉移財產(chǎn)提供寶貴的時間。但是無鹵低煙聚烯烴中阻燃劑與消煙劑的增加，會影響材料的加工工藝性能，增加耐火電纜的制造難度和電纜的生產(chǎn)成本。在擠包絕緣時，要檢查放線機構，導輪和擠出機模套等裝置，是否存在損壞耐火層的可能。(4)成纜、填充及纜芯繞包耐火電力電纜的芯數(shù)從1芯到5芯不等，為保證電纜外表面圓整、不顯股，一些不是正規(guī)絞合的電纜在成纜時需要填充一些填充物。成纜纜芯外層繞包1層繞包帶，使纜芯圓整、不松散，為護套擠出提供質(zhì)量保障。填充物與繞包帶的選擇雖然不是關鍵，但是選擇不好，一樣會影響電纜的耐火等級。經(jīng)過比較和摸索，選擇玻璃纖維繩為填充物、無鹵低煙涂膠玻纖帶為繞包帶效果較為理想。本實用新型的優(yōu)點A.不含有鹵素，不產(chǎn)生有害氣體及腐蝕性氣體。在環(huán)保電纜組成材料中，除了不使用鹵族元素之外，磷類阻燃劑也應在排除之列。 PVC由于含有大量的鹵素，其應用已受到了限制。對PVC的應用持最強烈反對態(tài)度的是瑞士、德國、瑞典、美國、日本以及其他一些國家，這些國家的立法機構及協(xié)調(diào)機構已經(jīng)制定了嚴格的法律，限制并將最終取消PVC的工業(yè)應用。B.燃燒時發(fā)煙量少。火災時，為確保不熟悉現(xiàn)場的人員有逃生機會，可視距離不得低于15m。一般電纜燃燒發(fā)煙時的可視距離僅為5、m，而某些環(huán)保型電纜的該項數(shù)據(jù)竟可達到97m。C.具有與目前阻燃電纜相同的阻燃性能。[0044]選用絕緣和護套材料時，不應片面的苛求材料的氧指數(shù)，而應綜合考慮電纜的機械和電氣性能，電纜是否能通過相應的阻燃試驗等。D.不含有鉛等重金屬，不含環(huán)境激素，不污染土壤。鉛及鉛的化合物，會被人體的消化器官和呼吸器官攝取，在人的血液及腦部積累。 當電線被破碎、掩埋，鉛化合物也會從中析出，污染土壤和水質(zhì)，危害人體健康。


圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
環(huán)保型耐火電力電纜，包括三根導體1、耐火層2，三根導體1成品字形排列，三根導體1的外側分別依次包裹有加強層3、耐火層2，耐火層2由多層云母帶組重疊繞包構成， 云母帶組由兩層云母帶之間粘合一層帶網(wǎng)孔的云母帶構成，耐火層2外側依次包裹有絕緣層4、包帶層5，三根導體1的包帶層5外側包裹有護套層6，護套層6與包帶層5之間設有填充層7，三根導體1截面一般為2. 5 300mm2，耐火層2采用多個云母帶組重疊繞包，重疊率為不小于30%，絕緣層4和護套層6采用均采用無鹵低煙聚烯烴材料，包帶層5材料選用無鹵低煙涂膠玻纖帶，填充層7采用材料為玻璃纖維繩。
權利要求1.一種環(huán)保型耐火電力電纜，包括三根導體、耐火層，所述的三根導體成品字形排列， 其特征在于所述的三根導體的外側分別依次包裹有加強層、耐火層，所述的耐火層由多個云母帶組重疊繞包構成，所述的云母帶組由兩層云母帶之間粘合一層帶網(wǎng)孔的云母帶構成，所述的耐火層外側依次包裹有絕緣層、包帶層，所述的三根導體的包帶層外側包裹有護套層，所述的護套層與包帶層之間設有填充層。
2.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保型耐火電力電纜，其特征在于所述的三根導體截面一般為 2. 5 300mm2。
3.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保型耐火電力電纜，其特征在于所述的耐火層采用多個云母帶組重疊繞包，重疊率為不小于30%。
4.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保型耐火電力電纜，其特征在于所述的絕緣層和護套層采用均采用無鹵低煙聚烯烴材料。
5.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保型耐火電力電纜，其特征在于所述的包帶層材料選用無鹵低煙涂膠玻纖帶。
6.根據(jù)權利要求1所述的環(huán)保型耐火電力電纜，其特征在于所述的填充層采用材料為玻璃纖維繩。
專利摘要本實用新型公開了一種環(huán)保型耐火電力電纜，包括三根導體、耐火層，三根導體成品字形排列，三根導體的外側分別依次包裹有加強層、耐火層，耐火層由多層云母帶組重疊繞包構成，云母帶組由兩層云母帶之間粘合一層帶網(wǎng)孔的云母帶構成，耐火層外側依次包裹有絕緣層、包帶層，三根導體的包帶層外側包裹有護套層，護套層與包帶層之間設有填充層。本實用新型在電纜的導體外側增加了一層加強層，同時電纜的耐火層采用兩層云母帶之間粘合一層帶網(wǎng)孔的云母帶構成的多個云母帶組重疊繞包，不僅對電纜的強度有了很大的提高，同時對電纜的耐火等級有了很大的提高，此外，電纜的絕緣層和護套層采用了無鹵材料，對人、物、環(huán)境不會產(chǎn)生“二次污染”。
文檔編號H01B9/00GK202003749SQ20112007903
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權日2011年3月24日
發(fā)明者劉正東, 劉茂林, 沈慶, 王社兵 申請人:安徽世紀華茂電纜集團有限公司