無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電線電纜領(lǐng)域，尤其是是指一種無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著煤礦采掘機(jī)械化和電氣化程度的提高，電氣火災(zāi)發(fā)生的比例也逐年增高，低壓電纜著火，礦用變壓器著火，架線式電車電弧引燃易燃物著火等電氣火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，一旦發(fā)生火災(zāi)，井下眾多生產(chǎn)設(shè)備破壞，并引發(fā)其它一系列的礦井事故，具有很大的危害性，近幾年來多次發(fā)生的礦井電氣火災(zāi)事故，給煤礦井下安全生產(chǎn)帶來重大威脅，并造成重大經(jīng)濟(jì)損失，因此，煤礦電纜的安全性設(shè)計(jì)十分重要。
[0003]煤礦用橡套電纜在選型過程中經(jīng)歷了由非阻燃、阻燃、到低煙低鹵阻燃的安全性能提升，但不管是煤礦阻燃、還是煤礦用低煙低鹵阻燃橡套電纜，其護(hù)套材料大多采用含氯聚合物材料，一旦遇火燃燒，其釋放出的煙霧量非常大，并伴隨氯化氫氣體的釋放，再加上火災(zāi)燃燒時(shí)產(chǎn)生硫化氫和一氧化碳等有毒氣體，刺激著人們的呼吸系統(tǒng)并導(dǎo)致血液中毒，加之井下環(huán)境較為狹窄，受災(zāi)人員很難及時(shí)逃離火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)。在我國(guó)煤礦火災(zāi)事故中，受害于這種“二次傷害”的人數(shù)也是非?？捎^的。為此，研究一種煤礦用無鹵低煙環(huán)保電纜是煤礦安全的需要，也代表了礦用產(chǎn)品的發(fā)展方向，礦用電纜的低煙、無鹵、低毒化，對(duì)提高產(chǎn)品的安全性能、進(jìn)一步保障煤礦的安全生產(chǎn)，必將起到十分重要的作用，是自阻燃性能之后礦用電纜產(chǎn)品在安全性能上的又一次技術(shù)革命。
[0004]站在保證煤礦安全的角度，開發(fā)一種煤礦用無鹵低煙阻燃環(huán)保型橡套軟電纜，來滿足煤礦用電纜的阻燃、低煙、低毒要求就顯得尤為必要，而對(duì)煤礦用無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜導(dǎo)體屏蔽材料、絕緣層材料、絕緣屏蔽層材料和內(nèi)外護(hù)套的無鹵低煙性能的研究開發(fā)，以及電纜金屬屏蔽結(jié)構(gòu)、監(jiān)視線結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是煤礦用無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜的關(guān)鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供該一種無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜，該電纜用于井下移動(dòng)變壓器及類似設(shè)備的電源連接，具備優(yōu)異的屏蔽性能，阻燃，耐磨抗沖擊，無鹵、低煙、低毒性能，并保持電纜順暢輸送電力，滿足井下移動(dòng)變壓器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0006]本發(fā)明還公開了一種無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜的制備方法。
[0007]本發(fā)明所述的一種無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜，包括纜芯，所述的纜芯由三根動(dòng)力線芯絞合而成；在纜芯的空隙處填充無鹵半導(dǎo)電填充帶，在纜芯外擠包無鹵阻燃帶，在無鹵阻燃帶外擠包無鹵低煙高阻燃橡皮內(nèi)護(hù)套，在無鹵低煙高阻燃橡皮內(nèi)護(hù)套設(shè)有監(jiān)視層，在電纜的最外層擠包無鹵低煙阻燃橡皮外護(hù)套；所述的動(dòng)力線芯由設(shè)置在其最中心的導(dǎo)體以及依次設(shè)置在導(dǎo)體外的以三元乙丙為基料的交聯(lián)型無鹵低煙導(dǎo)體屏蔽層、以三元乙丙為基料的交聯(lián)型中壓乙丙橡皮絕緣層、以醋酸乙烯共聚物和丁腈橡膠為基料的可剝離交聯(lián)型無鹵低煙半導(dǎo)電絕緣屏蔽層、尼龍半導(dǎo)電帶、鍍錫銅絲屏蔽層構(gòu)成。
[0008]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的監(jiān)視層由尼龍半導(dǎo)電帶和設(shè)置在尼龍半導(dǎo)電帶內(nèi)的三根監(jiān)視線構(gòu)成。
[0009]進(jìn)一步改進(jìn)，所述的監(jiān)視線采用鍍錫銅絲束合或編織而成。
[0010]一種無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜的制備方法，該方法的具體步驟如下:
1)首先通過密煉機(jī)將導(dǎo)體屏蔽層、乙丙絕緣層、絕緣屏蔽層、內(nèi)護(hù)套層、外護(hù)套層的橡膠原材料分別加工成滿足連硫擠出的混煉膠橡皮；
2)在動(dòng)力線芯導(dǎo)體外通過懸鏈?zhǔn)饺龑庸矓D的連硫擠橡生產(chǎn)線分層一次成形，一次擠出導(dǎo)體屏蔽層、乙丙橡皮絕緣層和絕緣屏蔽層，擠出溫度控制在70°C?90°C，生產(chǎn)線速控制在5?10米/分鐘，擠出后線芯在密閉的蒸汽管道加熱連續(xù)硫化，蒸汽管道氣壓控制在
0.9MPa?1.2MPa ;硫化后再經(jīng)過水冷管道冷卻形成動(dòng)力線芯，冷卻段水溫度控制在30°C?50。。；
3)在動(dòng)力線芯外繞包一層尼龍半導(dǎo)電帶，搭蓋率20%?25%；
4)然后用鍍錫銅絲編織在尼龍半導(dǎo)電帶層外，形成金屬屏蔽層，編織密度>80% ;
5)然后用退扭式成纜機(jī)將編織好金屬屏蔽層的三根動(dòng)力線芯絞合成纜芯，成纜節(jié)距控制范圍為10?12倍的成纜外徑；
6)然后在纜芯外間隙繞包2層無鹵阻燃帶，間隙率20%?25%。
[0011]7)然后在電纜無鹵繞包帶外通過懸鏈?zhǔn)竭B硫擠橡生產(chǎn)線擠包無鹵低煙高阻燃內(nèi)護(hù)套橡皮；擠出溫度控制在75°C?88°C，生產(chǎn)線速控制在5?8米/分鐘，線芯在密閉的蒸汽管道加熱連續(xù)硫化，蒸汽管道氣壓控制在0.9MPa?1.2MPa ;硫化后再經(jīng)過水冷管道冷卻，冷卻段水溫度控制在30 °C?50 °C ;
8)然后在電纜內(nèi)護(hù)套外重疊繞包一層無鹵高阻燃帶；
9)然后在電纜無鹵高阻燃帶外形成監(jiān)視層:繞包尼龍半導(dǎo)電帶+3根監(jiān)視線+尼龍半導(dǎo)電帶，3根監(jiān)視線均勻分布纜芯上；
10)然后在電纜監(jiān)視層外再重疊繞包一層無鹵高阻燃帶；
11)最后在電纜無鹵高阻燃帶外通過懸鏈?zhǔn)竭B硫擠橡生產(chǎn)線擠包無鹵低煙阻燃高抗撕外護(hù)套橡皮。擠出溫度控制在75°c?88°C，生產(chǎn)線速控制在5?8米/分鐘，線芯在密閉的蒸汽管道加熱連續(xù)硫化，蒸汽管道氣壓控制在0.9MPa?1.2MPa ;硫化后再經(jīng)過水冷管道冷卻，冷卻段水溫度控制在30 °C?50 °C。
[0012]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明的有益效果為:
1.該電纜絕緣線芯采用無鹵導(dǎo)體屏蔽橡皮、無鹵乙丙絕緣橡皮和無鹵半導(dǎo)電可交聯(lián)可剝離絕緣屏蔽橡皮三層共擠，所研發(fā)的無鹵導(dǎo)體屏蔽橡皮、無鹵半導(dǎo)電可交聯(lián)可剝離絕緣屏蔽橡皮其體積電阻率彡100 Ω.cm，無鹵性能:PH值彡4.3，電導(dǎo)率加權(quán)值彡10 μ s/mm ;無鹵乙丙絕緣橡皮的介質(zhì)損耗tan δ (95?100°C )最大值為400X 104，體積電阻率最小值為1016 Ω.cm，因此，電纜絕緣電阻性能優(yōu)異，能確保電纜的局部放電水平優(yōu)異，放電量彡 10Pc。
[0013]2、每根動(dòng)力線芯采用鍍錫銅絲編織結(jié)構(gòu)，作為接地線，電纜內(nèi)護(hù)套外均勻分布3根監(jiān)視線與電纜接地線一起構(gòu)成監(jiān)視回路，實(shí)現(xiàn)對(duì)接地系統(tǒng)完整性的連續(xù)監(jiān)視，當(dāng)電纜受到外來損傷，接地線發(fā)生斷裂時(shí)，通過監(jiān)視回路直流電阻的變化使監(jiān)視保護(hù)器動(dòng)作，及時(shí)切斷電源，確保電纜在井下的使用安全。
[0014]3、在內(nèi)護(hù)套層外和外護(hù)套擠包前設(shè)計(jì)各重疊繞包一層無鹵高阻燃帶，在電纜燃燒時(shí)形成保護(hù)層，能有效阻擋火焰的蔓延。
[0015]4、電纜內(nèi)護(hù)套、外護(hù)套層采用醋酸乙烯共聚物(EVA)為基料阻燃交聯(lián)型無鹵低煙高阻燃、高抗撕彈性體橡皮，無鹵低煙阻燃高抗撕彈性體橡皮的抗張強(qiáng)度多l(xiāng)lMPa，斷裂伸長(zhǎng)率彡300%，抗撕彡5.0N/mm，氧指數(shù)彡35，通過內(nèi)護(hù)套對(duì)纜芯的緊密擠包和外護(hù)套對(duì)監(jiān)視層的緊密擠包，以及無鹵高阻燃帶的有效阻擋，使電纜阻燃性能滿足IEC60332-3-22:2000成束燃燒A類試驗(yàn)。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜，包括纜芯，所述的纜芯由三根動(dòng)力線芯絞合而成；在纜芯的空隙處填充無鹵半導(dǎo)電填充帶7，在纜芯外擠包無鹵阻燃帶8，在無鹵阻燃帶外擠包厚度為2.0mm的無鹵低煙高阻燃橡皮內(nèi)護(hù)套9，在無鹵低煙高阻燃橡皮內(nèi)護(hù)套設(shè)有監(jiān)視層10，在電纜的最外層擠包厚度為5.5mm的無鹵低煙阻燃橡皮外護(hù)套11 ;所述的動(dòng)力線芯由設(shè)置在其最中心的導(dǎo)體1以及依次設(shè)置在導(dǎo)體1外的厚度為0.7mm的以三