CN103854782A - 一种环保中压耐火电力电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保中压耐火电力电缆，包括多个导体；每个导体包括位于中部的导线，在导线外部包覆导体半导电屏蔽层，导体半导电屏蔽层外部包覆绝缘层，绝缘层外部包覆绝缘半导电屏蔽层，在绝缘半导电屏蔽层外部包覆金属屏蔽层；多个导体构成缆芯，在缆芯外部绕包陶瓷纤维带隔热层，陶瓷纤维带隔热层外部包覆挤包聚醚醚酮防火层，聚醚醚酮防火层外部包覆护套层，护套层采用低烟无卤阻燃高强度耐磨弹性体制成。本发明提出了一种环保中压耐火电力电缆，其高载流、耐火性能优异，适于长期在中压配电系统环境下使用。
Description
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，尤其涉及一种环保中压耐火电力电缆。
背景技术
中压电力电缆主要用于高层建筑，地铁、发电厂、核电站、隧道等场所的中压配电系统，随着人们安全意识和环保意识的提高，对电缆在火灾条件下的安全性和环保性提出了更高的要求。
本领域增强电缆耐火性能的基本思路为选用具有很高的热阻系数的材料（比如磁化硅橡胶）作为隔热层，并增加隔热层厚度，通过提高隔热层的热阻方式来起到隔温作用。然而，由于中压电缆特殊的电气性能和结构要求，导体上绕包耐火云母带的结构型式已经无法满足中压电缆的性能要求。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出了一种环保中压耐火电力电缆，其高载流、耐火性能优异，适于长期在中压配电系统环境下使用。
本发明提出的一种环保中压耐火电力电缆，包括多个导体；每个导体包括位于中部的导线，在导线外部包覆导体半导电屏蔽层，导体半导电屏蔽层外部包覆绝缘层，绝缘层外部包覆绝缘半导电屏蔽层，在绝缘半导电屏蔽层外部包覆金属屏蔽层；多个导体构成缆芯，在缆芯外部绕包陶瓷纤维带隔热层，陶瓷纤维带隔热层外部包覆挤包聚醚醚酮防火层，聚醚醚酮防火层外部包覆护套层，护套层采用低烟无卤阻燃高强度耐磨弹性体制成。
优选地，所述导线采用多根镀锡铜丝绞合而成。
优选地，所述绝缘层采用交联聚乙烯制成。
优选地，所述金属屏蔽层采用软铜带绕包制成。
优选地，所述导体半导电屏蔽层、所述绝缘层、和所述绝缘半导电屏蔽层在所述导线外部共挤而成。
本发明中，电缆的耐火层由陶瓷纤维带绕包隔热层、聚醚醚酮防火层和低烟无卤阻燃高强度耐磨弹性体制成的护套层三部分组成：陶瓷纤维带绕包而成的隔热层，与常规使用的云母带相比，轻质耐磨、高温绝缘性能好，且导热系数较小；聚醚醚酮挤包防火层，具有耐高温、耐腐蚀、阻燃性能好、低烟无毒等优良性能；采用低烟无卤阻燃高强度耐磨弹性体组成的护套层，既能提高电缆的护套层的抗拉耐磨性又满足耐火需要。因此，电缆的耐火层大大提高了电缆的耐火性能，同时电缆的重量和外径也大大的减小。
导线采用镀锡铜丝绞合而成，保证了电缆的导电能力的同时，解决了无氧铜导线易氧化的问题，提高了电缆的载流能力；并且，在导线外部依次包覆导体半导电屏蔽层、绝缘层、绝缘半导电屏蔽层和金属屏蔽层，在导线和绝缘层以及绝缘层和金属屏蔽层之间分别设置导体半导电屏蔽层和绝缘半导电屏蔽层，目的是防止金属和绝缘材料之间的间隙，保证金属等电位并且与绝缘材料良好接触，从而避免金属与绝缘材料表面产生局部放电，并且半导体屏蔽层均匀电场分布以及抑制金属与绝缘材料表面电晕的产生，进一步保证电缆高载流的稳定。此外，金属屏蔽层采用软铜带绕包制成，其与导体半导电屏蔽层和绝缘半导电屏蔽层一起为每个导体都提供了分屏蔽，防止导体之间和电缆外部的电磁波干扰。
附图说明
图1为本发明提出的一种环保中压耐火电力电缆的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，图1为本发明提出的一种环保中压耐火电力电缆的结构示意图。
参照图1，本发明提出的一种环保中压耐火电力电缆，包括三个导体1，导体1包括位于中部的导线11，导线11由多根镀锡铜丝绞合而成。导线11外部包覆导体半导电屏蔽层12，导体半导电屏蔽层12外部包覆交联聚乙烯绝缘层13，交联聚乙烯绝缘层13外部包覆绝缘半导电屏蔽层14。导体半导电屏蔽层12、绝缘层13、和绝缘半导电屏蔽层14在导线11外部共挤而成。在绝缘半导电屏蔽层14外部包覆金属屏蔽层15，金属屏蔽层15采用软铜带绕包形式。
将三个导体1绞合成缆芯，在缆芯外部绕包陶瓷纤维带隔热层2，隔热层2外部挤包聚醚醚酮防火层3，聚醚醚酮防火层3外部包覆护套层4，护套层4采用低烟无卤阻燃高强度耐磨弹性体制成。
在上述方案中，电缆的耐火层由陶瓷纤维带绕包隔热层2、聚醚醚酮防火层3和低烟无卤阻燃高强度耐磨弹性体制成的护套层4组成：陶瓷纤维带绕包而成的隔热层2，与常规使用的云母带相比，轻质耐磨、高温绝缘性能好，且导热系数较小；聚醚醚酮挤包防火层3，具有耐高温、耐腐蚀、阻燃性能好、低烟无毒等优良性能；采用低烟无卤阻燃高强度耐磨弹性体组成的护套层4，既能提高电缆的护套层的抗拉耐磨性又满足耐火需要。因此，三层耐火层结构大大提高了中压电缆的耐火性能，同时电缆的重量和外径也大大的减小。
导线11采用镀锡铜丝绞合而成，保证了电缆的导电能力的同时，解决了无氧铜导线易氧化的问题，提高了电缆的载流能力；并且，在导线11外部依次包覆导体半导电屏蔽层12、绝缘层13、绝缘半导电屏蔽层14和金属屏蔽层15，在导线11和绝缘层13以及绝缘层13和金属屏蔽层15之间分别设置导体半导电屏蔽层12和绝缘半导电屏蔽层14，目的是防止金属和绝缘材料之间的间隙，保证金属等电位并与绝缘材料良好接触，从而避免金属与绝缘材料表面产生局部放电；并且，半导体屏蔽层均匀电场分布以及抑制金属与绝缘材料表面电晕的产生，进一步保证电缆高载流的稳定。此外，金属屏蔽层16采用软铜带绕包制成，其与导体半导电屏蔽层12和绝缘半导电屏蔽层14一起为每个导体1提供了分屏蔽，防止导体1之间和电缆外部的电磁波干扰。
低烟无卤阻燃高强度耐磨弹性体作为对内部缆芯的保护体，通过采用上述原料组分的弹性体材料制作，可以有效防火阻燃，延长在配电系统中的使用寿命；其中，纳米碳酸钙和碳纤维的添加，可以提升耐磨性能。因此，这种低烟无卤阻燃高强度耐磨弹性体的护套层4具有机械性能优异、耐高温、阻燃性能良好，燃烧时低烟无毒。
根据本实施例的环保中压耐火电力电缆，经检测，电压等级为0.6/1kV；耐压试验为3.5/5kV/min；电缆在火焰条件下90min后，电缆内部温度在300℃左右，在此温度下电缆既能满足耐火需要又能保证对电缆载流量的影响较小；过载能力可以达到正常载流量的100倍以上；防火阻燃性能好；安全、环保、寿命长，燃烧不产生烟雾、卤素和有毒气体。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种环保中压耐火电力电缆，其特征在于，包括多个导体（1）；每个导体（1）包括位于中部的导线（11），在导线（11）外部包覆导体半导电屏蔽层（12），导体半导电屏蔽层（12）外部包覆绝缘层（13），绝缘层（13）外部包覆绝缘半导电屏蔽层（14），在绝缘半导电屏蔽层（14）外部包覆金属屏蔽层（15）；多个导体（1）组成缆芯，在缆芯外部绕包陶瓷纤维带隔热层（2），陶瓷纤维带隔热层（2）外部挤包聚醚醚酮防火层（3），聚醚醚酮防火层（3）外部包覆护套层（4），护套层（4）采用低烟无卤阻燃高强度耐磨弹性体制成。
2.根据权利要求1所述的环保中压耐火电力电缆，其特征在于，所述导线（11）采用多根镀锡铜丝绞合而成。
3.根据权利要求1所述的环保中压耐火电力电缆，其特征在于，所述绝缘层（13）采用交联聚乙烯制成。
4.根据权利要求1所述的环保中压耐火电力电缆，其特征在于，所述金属屏蔽层（15）采用软铜带绕包制成。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的环保中压耐火电力电缆，其特征在于，所述导体半导电屏蔽层（12）、所述绝缘层（13）、和所述绝缘半导电屏蔽层（14）在所述导线（11）外部共挤而成。
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