專利名稱：一種納米陶瓷化海洋工程和船用防火中壓電力電纜的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力電纜，尤其涉及一種納米陶瓷化海洋工程和船用防火中壓電力電纜。
背景技術：
目前在國內尚無海洋工程和船用低煙無鹵阻燃防火中壓電力電纜的生產(chǎn)制造，在國外電纜行業(yè)中已有生產(chǎn)制造，參照有關IEC標準，對海洋工程和船用低煙無鹵阻燃防火中壓電力電纜的性能要求是I、導體符合IEC60228 class2或class5圓形多股鍍錫退火銅導體規(guī)定；2、工頻耐壓試驗3. 5U0kV/5min不擊穿，U0為額定相電壓； 3、低煙試驗煙密度透光率> 60% ；4、無鹵試驗PH值彡4. 3，電導率彡10 μ S/mm ；5、導體最高工作溫度為90°C，短時短路溫度250°C ；6、阻燃試驗符合IEC60332-3-22 A類要求非金屬物體積7L/m，供火40min，試樣炭化長度應不超過距噴嘴底邊向上2. 5m，停止供火后試樣上的有焰燃燒時間不超過Ih ；7、防火試驗符合IEC60331-1/2要求供火時施加沖擊，溫度不低于830°C，施加額定電壓，供火時間為90min，機械沖擊間隔5min，電壓保持(2A熔斷器不熔斷)，導體不熔斷(指示燈不熄滅)。為了滿足海洋工程和船舶對中壓電力電纜的低煙無鹵阻燃防火要求，目前，國外采用的大多是在導體屏蔽上纏繞云母帶和使用無鹵交聯(lián)絕緣料、無鹵阻燃聚烯烴護套料及無鹵阻燃包帶等的低煙無鹵阻燃耐火電纜，其結構單元從內到外依次是導體、導體屏蔽、云母帶+乙丙橡膠或交聯(lián)聚乙烯絕緣、絕緣屏蔽、金屬屏蔽、無鹵襯墊層、編織鎧裝、無鹵外護套。國外這種在導體屏蔽上纏繞云母帶的海洋工程和船用低煙無鹵阻燃防火中壓電力電纜，不能采用導體屏蔽、絕緣及絕緣屏蔽三層共擠的先進工藝技術，因為為了要繞包云母帶來達到耐火的目的，必須先行擠包導體屏蔽，再繞包云母帶，然后實行絕緣及絕緣屏蔽雙層共擠，技術要求高，控制難度大。而且在生產(chǎn)中云母帶需要多層纏繞，繞包質量要求很高，由于工藝條件的限制，費工費時，控制不好，云母脫落，往往還易造成搭接縫處出現(xiàn)缺陷，故在生產(chǎn)時，一般還要加繞一層聚酯帶或玻纖帶以保護里面的云母帶。這樣生產(chǎn)的海洋工程和船用低煙無鹵阻燃防火中壓電力電纜外徑大，重量重，對希望節(jié)省空間和減輕自重的海洋工程和船舶是不利的。而且纏繞云母帶的耐火電纜，火燒后云母帶發(fā)脆，很容易脫落，致使耐火效果不夠理想，從而難以保障電力在火災情況下的安全暢通。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種納米陶瓷化海洋工程和船用防火中壓電力電纜，結構設計新穎，具有外徑小、重量輕、耐火性能更加優(yōu)越。本實用新型的技術方案如下納米陶瓷化海洋工程和船用防火中壓電力電纜，包括一根或數(shù)根導體，其特征在于所述的一根或數(shù)根導體外依次包裹有導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層，絕緣屏蔽層外包裹有金屬屏蔽層，包裹金屬屏蔽層的一根導體形成單芯纜芯或包裹金屬屏蔽層的數(shù)根導體相互絞合構成多芯纜芯，單芯纜芯或多芯纜芯外依次采用陶瓷纖維防火包帶繞包構成防火層、納米陶瓷化熱塑防火材料擠塑成型的襯墊層、鎧裝層、外護套層，還包括有填充層，填充層位于多芯纜芯與防火層之間。所述的納米陶瓷化海洋工程和船用防火中壓電力電纜，其特征在于所述的鎧裝層采用金屬絲編織構成。所述的納米陶瓷化海洋工程和船用防火中壓電力電纜，其特征在于所述的單芯纜芯彎曲半徑不小于電纜外徑的12倍。所述的納米陶瓷化海洋工程和船用防火中壓電力電纜，其特征在于所述的多芯纜芯彎曲半徑不小于電纜外徑的9倍。本實用新型的優(yōu)點是 本實用新型結構設計新穎合理，纜芯外采用陶瓷纖維防火帶繞包構成防火層后擠包納米陶瓷化熱塑防火材料的襯墊層，實現(xiàn)采用導體屏蔽、絕緣及絕緣屏蔽三層共擠技術，不需另外單獨繞包云母帶，工藝流程短，生產(chǎn)效率高，外徑及重量小，防火功能也要略勝一籌。
圖I為本實用新型的結構示意圖(多芯纜芯電纜)。
具體實施方式
參見圖I :納米陶瓷化海洋工程和船用防火中壓電力電纜，包括一根或數(shù)根導體1，一根或數(shù)根導體I外依次包裹有導體屏蔽層2、絕緣層3、絕緣屏蔽層4，絕緣屏蔽層4外包裹有金屬屏蔽層5，包裹金屬屏蔽層5的一根導體形成單芯纜芯或包裹金屬屏蔽層的數(shù)根導體相互絞合構成多芯纜芯，單芯纜芯或多芯纜芯外依次采用陶瓷纖維防火包帶繞包構成防火層6、納米陶瓷化熱塑防火材料擠塑成型的襯墊層7、鎧裝層8、外護套層9，還包括有填充層10，填充層10位于多芯纜芯與防火層6之間。鎧裝層8采用金屬絲編織構成。單芯纜芯彎曲半徑不小于電纜外徑的12倍。多芯纜芯彎曲半徑不小于電纜外徑的9倍。本實用新型材料和結構創(chuàng)新及性能參數(shù)I、材料應用創(chuàng)新——陶瓷纖維防火包帶和納米陶瓷化熱塑防火材料的綜合應用與國外海洋工程和船用低煙無鹵阻燃防火中壓電力電纜防火材料采用導體屏蔽上纏繞云母帶相比，本實用新型將陶瓷纖維防火包帶和納米陶瓷化熱塑防火材料綜合應用于電纜上，一樣能制造出符合標準和使用要求的海洋工程和船用低煙無鹵阻燃防火中壓電力電纜，而且還具有外徑小、重量輕、結構性能更加優(yōu)越的特點。納米陶瓷化熱塑防火材料，在常溫下它具備普通熱塑性聚烯烴的性能，在一定的工藝條件下，可實現(xiàn)正常擠塑作為電纜防火襯墊層兼內護套，在高溫火焰條件下，因金屬絲編織鎧裝層迅速均勻的熱傳導，使燒蝕后的納米陶瓷化熱塑防火襯墊層很快形成堅硬的管狀殼體，這層堅硬的管狀殼體因已陶瓷化而不會燃燒，又隔絕了里面的絕緣線芯，使之不與外面的空氣接觸，形成不了燃燒的條件(火源、氧氣、著火點為燃燒三要素)，從而保護了管狀殼體里的電纜絕緣線芯在一定時間內不受損壞。2、結構創(chuàng)新一將防火層設置在電纜纜芯上國外海洋工程和船用低煙無鹵阻燃防火中壓電力電纜將防火層設置在導體屏蔽上，而本實用新型則將防火層設置在纜芯上，即纜芯扎帶先行采用陶瓷纖維防火帶繞包后擠包納米陶瓷化熱塑防火材料襯墊層(內護套)。這樣做使本實用新型的電纜外徑與普通的非防火電纜的外徑及其重量相當，又賦予了本實用新型的防火功能。與將防火層設置在導體屏蔽上的海洋工程和船用低煙無鹵阻燃防火中壓電力電纜相比，本實用新型的電纜因可采用導體屏蔽、絕緣及絕緣屏蔽三層共擠技術，不需另外單獨繞包云母帶，故工藝流程短， 生產(chǎn)效率高，外徑及重量小，防火功能也要略勝一籌。用納米陶瓷化熱塑防火材料做成的海洋工程和船用低煙無鹵阻燃防火中壓電力電纜，被燒蝕后形成的堅硬管狀殼體保護著里面的電纜纜芯，從而保證了電力的暢通，為火災情況下人員的疏散和搶救贏得了寶貴的時間。3、本實用新型的各項技術性能指標3. I 額定電壓3. 6/6kV、6/10kV、8. 7/15kV、12/20kV、18/30kV、26/35kV ；3. 2電纜長期最高允許工作溫度為90°C，短路溫度為250°C ；3. 3導體直流電阻符合IEC60228 class2或class5圓形多股鍍錫退火銅導體規(guī)定;3. 4成品電纜工頻耐壓試驗3. 5U0kV/5min不擊穿；3. 5最小彎曲半徑單芯不小于電纜外徑的12倍，三芯不小于電纜外徑的9倍；3. 6絕緣電阻常數(shù)20°C時不小于3670ΜΩ · km ；3. 7低煙性能煙密度透光率彡85% ；3. 8無鹵性能PH值彡4. 3，電導率彡10 μ S/mm ；3. 9阻燃性能電纜在1100°C的火焰溫度下，供火40min，符合IEC60332-3-22 A類要求；3. 10防火性能供火時施加沖擊，溫度不低于830°C，施加額定電壓，供火時間為90min,機械沖擊間隔5min，電壓保持(2A熔斷器不熔斷)，導體不熔斷(指示燈不熄滅)，符合IEC60331-1/2 要求。
權利要求1.一種納米陶瓷化海洋工程和船用防火中壓電力電纜，包括一根或數(shù)根導體，其特征在于所述的一根或數(shù)根導體外依次包裹有導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層，絕緣屏蔽層外包裹有金屬屏蔽層，包裹金屬屏蔽層的一根導體形成單芯纜芯或包裹金屬屏蔽層的數(shù)根導體相互絞合構成多芯纜芯，單芯纜芯或多芯纜芯外依次采用陶瓷纖維防火包帶繞包構成防火層、納米陶瓷化熱塑防火材料擠塑成型的襯墊層、鎧裝層、外護套層，還包括有填充層，填充層位于多芯纜芯與防火層之間。
2.根據(jù)權利要求I所述的納米陶瓷化海洋工程和船用防火中壓電力電纜，其特征在于所述的鎧裝層采用金屬絲編織構成。
3.根據(jù)權利要求I所述的納米陶瓷化海洋工程和船用防火中壓電力電纜，其特征在于所述的單芯纜芯彎曲半徑不小于電纜外徑的12倍。
4.根據(jù)權利要求I所述的納米陶瓷化海洋工程和船用防火中壓電力電纜，其特征在于所述的多芯纜芯彎曲半徑不小于電纜外徑的9倍。
專利摘要本實用新型公開了一種納米陶瓷化海洋工程和船用防火中壓電力電纜，包括一根或數(shù)根導體，一根或數(shù)根導體外依次包裹有導體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層，絕緣屏蔽層外包裹有金屬屏蔽層，包裹金屬屏蔽層的一根導體形成單芯纜芯或包裹金屬屏蔽層的數(shù)根導體相互絞合構成多芯纜芯，單芯纜芯或多芯纜芯外依次采用陶瓷纖維防火包帶繞包構成防火層、納米陶瓷化熱塑防火材料擠塑成型的襯墊層、鎧裝層、外護套層。本實用新型結構設計新穎合理，纜芯外采用陶瓷纖維防火帶繞包構成防火層后擠包納米陶瓷化熱塑防火材料的襯墊層，實現(xiàn)采用導體屏蔽、絕緣及絕緣屏蔽三層共擠技術，工藝流程短，生產(chǎn)效率高，外徑及重量小，防火功能也要略勝一籌。
文檔編號H01B9/02GK202487273SQ201220007360
公開日2012年10月10日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權日2012年1月10日
發(fā)明者劉偉, 葉明竹, 水利飛, 祝永林, 鄧九旺 申請人:安徽華宇電纜集團有限公司