全文摘要
本实用新型公开了一种新型低烟无卤阻燃防火电缆，属于电缆领域，包括缆芯和包裹于缆芯外的功能防护套，所述缆芯由至少三根线芯绞合而成；所述线芯由内至外依次设有导体、电绝缘层及金属屏蔽层，所述功能防护套包括由内至外依次设置的内护套、阻燃层及外护套，所述缆芯外侧和内护套之间设有一次防火单元和二次防火单元，所述一次防火单元和二次防火单元之间通过隔离层隔开，所述一次防火单元包括填充于缆芯和隔离层之间的防火物料；所述二次防火单元包括设于隔离层外侧的阻水带层及填充于阻水带层和内护套之间的不溶性金属氢氧化物物料。本实用新型具有高效的阻燃性能。
主设计要求
1.一种新型低烟无卤阻燃防火电缆，包括缆芯和包裹于缆芯外的功能防护套（20），所述缆芯由至少三根线芯（10）绞合而成；其特征在于，所述线芯（10）由内至外依次设有导体（1）、电绝缘层（2）及金属屏蔽层（3），所述功能防护套（20）包括由内至外依次设置的内护套（11）、阻燃层（12）及外护套（13），所述缆芯外侧和内护套（11）之间设有一次防火单元和二次防火单元，所述一次防火单元和二次防火单元之间通过隔离层（6）隔开，所述一次防火单元包括填充于缆芯和隔离层（6）之间的防火物料（5）；所述二次防火单元包括设于隔离层（6）外侧的阻水带层（7）及填充于阻水带层（7）和内护套（11）之间的不溶性金属氢氧化物物料（8）。
设计方案
1.一种新型低烟无卤阻燃防火电缆，包括缆芯和包裹于缆芯外的功能防护套（20），所述缆芯由至少三根线芯（10）绞合而成；其特征在于，所述线芯（10）由内至外依次设有导体（1）、电绝缘层（2）及金属屏蔽层（3），所述功能防护套（20）包括由内至外依次设置的内护套（11）、阻燃层（12）及外护套（13），所述缆芯外侧和内护套（11）之间设有一次防火单元和二次防火单元，所述一次防火单元和二次防火单元之间通过隔离层（6）隔开，所述一次防火单元包括填充于缆芯和隔离层（6）之间的防火物料（5）；所述二次防火单元包括设于隔离层（6）外侧的阻水带层（7）及填充于阻水带层（7）和内护套（11）之间的不溶性金属氢氧化物物料（8）。
2.根据权利要求1所述的一种新型低烟无卤阻燃防火电缆，其特征在于，所述阻燃层（12）的材质为云母或玻璃纤维。
3.根据权利要求1所述的一种新型低烟无卤阻燃防火电缆，其特征在于，所述隔离层（6）与阻水带层（7）之间设有防水层（9）。
4.根据权利要求1所述的一种新型低烟无卤阻燃防火电缆，其特征在于，所述一次防火单元的防火物料（5）为陶瓷化硅橡胶。
5.根据权利要求1所述的一种新型低烟无卤阻燃防火电缆，其特征在于，所述不溶性金属氢氧化物物料（8）为氢氧化镁和氢氧化铝中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种新型低烟无卤阻燃防火电缆，其特征在于，所述内护套（11）的材质为高密度聚乙烯。
7.根据权利要求1所述的一种新型低烟无卤阻燃防火电缆，其特征在于，所述外护套（13）的材质为以高密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚物为基料的低烟无卤阻燃聚烯烃护套。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及电缆领域，具体的涉及一种新型低烟无卤阻燃防火电缆。
背景技术
当今社会，人们的生活越来越离不开电能源，电缆是用于电讯或电力输送的工具。电缆通常是由几根导体线芯绞合而成的缆芯及包裹于缆芯外的功能防护套组成。在火灾中，电缆若被烧毁，会带来严重的安全事故。故而，需要电缆具备防火功能。目前，现有的具有防火功能的电缆多是依赖材料本身的耐火阻燃性能来实现防火功能，其阻燃性能较差。
实用新型内容
1.要解决的技术问题
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种新型低烟无卤阻燃防火电缆，其具有高效的阻燃性能。
2.技术方案
为解决上述问题，本实用新型采取如下技术方案：
一种新型低烟无卤阻燃防火电缆，包括缆芯和包裹于缆芯外的功能防护套，所述缆芯由至少三根线芯绞合而成；所述线芯由内至外依次设有导体、电绝缘层及金属屏蔽层，所述功能防护套包括由内至外依次设置的内护套、阻燃层及外护套，所述缆芯外侧和内护套之间设有一次防火单元和二次防火单元，所述一次防火单元和二次防火单元之间通过隔离层隔开，所述一次防火单元包括填充于缆芯和隔离层之间的防火物料；所述二次防火单元包括设于隔离层外侧的阻水带层及填充于阻水带层和内护套之间的不溶性金属氢氧化物物料。
具体地，所述阻燃层的材质为云母或玻璃纤维。云母具有良好的弹性、韧性和绝缘性，还具有耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、附着力强等性能；玻璃纤维的绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高。云母和玻璃纤维都适合作为阻燃层的材料，还能提升电缆的相关性能。
具体地，所述隔离层与阻水带层之间设有防水层。防水层可保障避免水进入隔离层及其内侧，从而有利于促进对缆芯的防水防护。
具体地，所述一次防火单元的防火物料为陶瓷化硅橡胶。陶瓷化硅橡胶具有极佳的防火、阻燃、低烟、无毒等特性，挤出成型工艺简单，其燃烧后残余物为坚硬的陶瓷化壳体，硬壳在火灾环境中不熔且不滴落，可通过GB\/T 19216.21-2003中规定在950℃-1000℃温度下，受火90 min，冷却15 min线路完整性实验，适用于任何需要防火的场所，在保证火灾情况下电力传输通畅中起到了坚固的保护作用。陶瓷化硅橡胶产品对设备无特殊要求，加工工艺简单，采用传统硅橡胶加工设备即可实现生产，比目前耐火电线电缆生产工艺，有更高的生产效率，可以降低生产能耗节约成本。
具体地，所述不溶性金属氢氧化物物料为氢氧化镁和氢氧化铝中的至少一种。
具体地，所述内护套的材质为高密度聚乙烯。高密度聚乙烯具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好，介电性能、耐环境应力开裂性亦较好，可作为电缆的内护套。
具体地，所述外护套的材质为高密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚物为基料的低烟无卤阻燃聚烯烃护套。该材料在燃烧时发烟量少,产生较少或不产生卤化氢气体，应用于电缆护套时，当电缆发生起火，不会产生有毒有害气体，不会对逃生人员造成伤害。
3.有益效果
本实用新型在功能防护套内设有阻燃层，可对内护套及其内侧结构进行阻燃防护。内护套内侧设有二次防火单元，二次防火单元包括阻水带层和填充于阻水带层和内护套之间的不溶性金属氢氧化物物料，不溶性金属氢氧化物受热会分解成金属氧化物和水，可降低其内侧的结构的温度，并形成一种硬壳态物质包覆在电缆缆芯外围，使外界的氧气与电缆内部材料隔离，从而能够发挥进一步的阻燃功能；而阻水带层能够吸收不溶性金属氢氧化物受热产生的水，并发生膨胀形成凝胶状产物，将水分牢固的束缚住，在高温条件下可防止水的快速蒸发，具备较好的保水性能，从而有利于充分发挥水对火的抑制作用，且凝胶状产物可形成对其内侧结构的隔离防护层，与不溶性金属氢氧化物受热形成的硬壳态物质协作，发挥更大的阻燃作用。缆芯外侧设有一次防火单元，一次防火单元和二次防火单元之间通过隔离层隔开，一次防火单元包括填充于缆芯和隔离层之间的防火物料，防火物料能在缆芯表侧发挥更进一步的阻燃性能。则本实用新型具有高效的阻燃性能。
附图说明
图1为本实用新型在实施例1中的结构示意图；
图2为本实用新型在实施例2中的结构示意图。
附图标记：1-导体，2-电绝缘层，3-金属屏蔽层，5-防火物料，6-隔离层，7-阻水带层，8-不溶性金属氢氧化物物料，9-防水层，10-线芯，11-内护套，12-阻燃层，13-外护套，20-功能防护套。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示的一种新型低烟无卤阻燃防火电缆，包括缆芯和包裹于缆芯外的功能防护套20，所述缆芯由至少三根线芯10绞合而成（附图中仅示出三根线芯10）；所述线芯10由内至外依次设有导体1、电绝缘层2及金属屏蔽层3，所述功能防护套20包括由内至外依次设置的内护套11、阻燃层12及外护套13，所述缆芯外侧和内护套11之间设有一次防火单元和二次防火单元，所述一次防火单元和二次防火单元之间通过隔离层6隔开，所述一次防火单元包括填充于缆芯和隔离层6之间的防火物料5；所述二次防火单元包括设于隔离层6外侧的阻水带层7及填充于阻水带层7和内护套11之间的不溶性金属氢氧化物物料8。
在本实施例中，所述阻燃层12的材质为云母。云母具有良好的弹性、韧性和绝缘性，还具有耐高温、耐酸碱、耐腐蚀、附着力强等性能，适合作为阻燃层12的材料，还能提升电缆的相关性能。
在本实施例中，所述一次防火单元的防火物料5为陶瓷化硅橡胶。陶瓷化硅橡胶具有极佳的防火、阻燃、低烟、无毒等特性，挤出成型工艺简单，其燃烧后残余物为坚硬的陶瓷化壳体，硬壳在火灾环境中不熔且不滴落，可通过GB\/T 19216.21-2003中规定在950℃-1000℃温度下，受火90min，冷却15min线路完整性实验，适用于任何需要防火的场所，在保证火灾情况下电力传输通畅中起到了坚固的保护作用。陶瓷化硅橡胶产品对设备无特殊要求，加工工艺简单，采用传统硅橡胶加工设备即可实现生产，比目前耐火电线电缆生产工艺，有更高的生产效率，可以降低生产能耗节约成本。
在本实施例中，所述不溶性金属氢氧化物物料8为氢氧化镁。
在本实施例中，所述内护套11的材质为高密度聚乙烯。高密度聚乙烯具有良好的耐热性和耐寒性，化学稳定性好，还具有较高的刚性和韧性，机械强度好，介电性能、耐环境应力开裂性亦较好，可作为电缆的内护套11。
在本实施例中，所述外护套13的材质为高密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚物为基料的低烟无卤阻燃聚烯烃护套的特点是燃烧时不产生有毒有害气体，所产生的气体不会对人员造成伤害，适合作为电缆的外护套13。
实施例2
如图2所示的一种新型低烟无卤阻燃防火电缆，与实施例1的不同之处在于：
在本实施例中，所述阻燃层12的材质为玻璃纤维。玻璃纤维的绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好，机械强度高，适合作为阻燃层12的材料，还能提升电缆的相关性能。
在本实施例中，所述隔离层6与阻水带层7之间设有防水层9。防水层9可保障避免水进入隔离层6及其内侧，从而有利于促进对缆芯的防水防护。
在本实施例中，所述不溶性金属氢氧化物物料8为氢氧化镁和氢氧化铝中的混合物，且二者的质量比为4:3。
在本实施例中，所述外护套13的材质为高密度聚乙烯与乙烯醋酸乙烯共聚物为基料的低烟无卤阻燃聚烯烃，它的特点是燃烧时不产生有毒有害气体，所产生的气体不会对人员造成伤害，适合作为电缆的外护套13。
其他同实施例1。
上述新型阻燃耐火电缆的作用原理为：
当发生火灾时，阻燃层依靠材料本身的阻燃性能首先对内护套及其内侧结构进行阻燃防护。
若阻燃层失去作用，则二次防火单元发挥阻燃作用，其作用原理为：不溶性金属氢氧化物受热分解成金属氧化物和水，可降低其内侧结构的温度，并形成一种硬壳态物质包覆在电缆缆芯外围，使外界的氧气与电缆内部材料隔离，从而能够发挥较好的阻燃功能；而阻水带层能够吸收不溶性金属氢氧化物受热产生的水，并发生膨胀形成凝胶状产物，将水分牢固的束缚住，在高温条件下可防止水的快速蒸发，具备较好的保水性能，从而有利于充分发挥水对火的抑制作用，且凝胶状产物可形成对其内侧结构的隔离防护层，与不溶性金属氢氧化物受热形成的硬壳态物质协作，发挥更大的阻燃作用。
若二次防火单元也失效，则一次防火单元在缆芯表层发挥阻燃作用，其作用原理为：其自身燃烧后残余物为坚硬的陶瓷化壳体，变身为缆芯表层的一层保护屏障，发挥较好的阻燃功能。
由上述内容可知，本实用新型具有高效的阻燃性能。
取多根本产品电缆，随机等分成三组并制成成束电缆，进行燃烧性能实验。
经实验，三组成束电缆的实验数据为：火焰在成束电缆表面产生的最大炭化距离（火焰蔓延FS）分别为1.35m、1.29m、1.41m，单位时间内燃烧所释放出的热量（热释放速率峰值HRR峰值）分别为25.4kW、22.5kW、23.7kW，受火1200S内的热释放总量THR1200<\/sub>分别为14.3MJ、13.1MJ、12.8MJ，燃烧增长速率指数FIGRA分别为136W\/s、127W\/s、145W\/s，产烟速率峰值SPR峰值分别为0.23m2<\/sup>\/s、0.20m2<\/sup>\/s、0.22m2<\/sup>\/s，受火1200s内的产烟总量TSP1200<\/sub>分别为33m2<\/sup>、28m2<\/sup>、42m2<\/sup>，烟密度（最小透光率）It<\/sub>分别为68%、72%、76%，垂直火焰蔓延H分别为385mm、367mm、402mm。则本产品可以通过燃烧性能分级B1级要求。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求范围内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920102343.7
申请日:2019-01-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:34(安徽)
授权编号:CN209388734U
授权时间:20190913
主分类号:H01B 7/02
专利分类号:H01B7/02;H01B7/17;H01B7/282;H01B7/29;H01B7/295
范畴分类:38A;
申请人:安徽凌宇电缆科技有限公司
第一申请人:安徽凌宇电缆科技有限公司
申请人地址:238371 安徽省芜湖市无为县高沟镇龙庵工业区高新大道龙庵东路1号
发明人:朱峰林;闵玉山;闵泽宇;李兵;梁志帮;叶磊
第一发明人:朱峰林
当前权利人:安徽凌宇电缆科技有限公司
代理人:艾中兰
代理机构:32256
代理机构编号:南京利丰知识产权代理事务所(特殊普通合伙)
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计