一種柔性礦物防火電力電纜制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)的柔性礦物防火電力電纜，包括線芯，繞包在線芯外的阻燃繞包層，擠包在阻燃繞包層外的外護(hù)套，包裹在外護(hù)套的鎧裝層；線芯由導(dǎo)體，繞包在導(dǎo)體外的包帶層，擠包在包帶層外的絕緣層組成；線芯和阻燃繞包層之間的縫隙內(nèi)填充有阻燃粉末，阻燃粉末由蛇紋石粉末、氫氧化鎂粉末，按重量比7:5組成。本柔性礦物防火電力電纜，由于采用的特殊結(jié)構(gòu)，以及特殊的外護(hù)套和絕緣層材料；因此該電纜具有突出的抗老化性、熱穩(wěn)定性，具有突出的高溫不燃和無煙無毒的性能，其本身不會(huì)因短路而引起火災(zāi)。在250℃時(shí)可連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，在1000℃的火災(zāi)條件下，外護(hù)套和絕緣層材料會(huì)硬化形成保護(hù)層。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種電纜，特別是涉及一種柔性礦物防火電力電纜。
技術(shù)介紹
常用的防火電纜有VV型阻燃，VV型阻燃耐火，，YJV型阻燃，YJV型阻燃耐火，YJY或YJE型阻燃耐火，以及金屬護(hù)套無機(jī)（礦物）絕緣型。VV型（PVC/PVC），電纜的絕緣及護(hù)套都是聚氯乙烯，該型號(hào)電纜材料中含有阻燃因子鹵素“氯”具有較好的阻燃性，而且原材料豐富，創(chuàng)造工藝成熟，價(jià)格便宜。但該類電纜存在致命缺陷，由于它含有氯燃點(diǎn)約450℃在燃燒中含大量效出HCE氣體及其它有一絲一毒氣體，它的毒性指數(shù)達(dá)到15.01,人在其中逃生機(jī)會(huì)只有2MM左右，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧，煙密度Dm=500-60透光率只有10-20%（無視野）。YJV型（XLPE/PVC）電纜的絕緣是交聯(lián)聚乙烯，護(hù)套還是PVC。絕緣中加入氫氧化合鋁（全美）作為阻燃劑，該類電纜載流量大于VV型材料充足，工藝成熟價(jià)格也比較便宜，而且毒性指數(shù)降到7，煙密度降到300，透光率達(dá)40-50%（視野模糊），人在其中逃生機(jī)會(huì)約10MM左右，PE的燃點(diǎn)為340℃（低）存在輕度二次污染，還有一個(gè)缺點(diǎn)是在交聯(lián)中不注意，會(huì)在絕緣層內(nèi)產(chǎn)生“水樹”，非但縮短電纜壽命，還會(huì)造成短路。YJY或YJE型（XLPE/XLPE），大家稱之為低煙無鹵型，阻燃加入氯化鋁（鎂），材料還是充足，而創(chuàng)造工藝有些難度，正宗的YJY電纜，價(jià)格比前二種都貴。該電纜最大優(yōu)點(diǎn)是燃燒中毒性指數(shù)只有0.79人逃生時(shí)間可達(dá)20-30MM，煙密度為100，透光率大于40-50%（視野清晰），無二次污染。該型號(hào)電纜用的PE材料燃點(diǎn)低（340℃），氧指數(shù)低（18）熱值高（助燃能量大），交聯(lián)不當(dāng)更會(huì)產(chǎn)生“水樹”。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有柔性電纜的技術(shù)缺陷，提供一種具有耐高溫、防火、防爆、阻燃，且載流量大、外徑小、機(jī)械強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)，特別是具有突出的抗老化性、熱穩(wěn)定性、抗撕裂性，具有突出的高溫不燃和無煙無毒的性能的柔性礦物防火電力電纜。本專利技術(shù)的柔性礦物防火電力電纜，包括線芯，繞包在所述線芯外的阻燃繞包層，擠包在所述阻燃繞包層外的外護(hù)套，包裹在所述外護(hù)套的鎧裝層；所述線芯由導(dǎo)體，繞包在所述導(dǎo)體外的包帶層，擠包在所述包帶層外的絕緣層組成；所述線芯和所述阻燃繞包層之間的縫隙內(nèi)填充有阻燃粉末，所述阻燃粉末由蛇紋石粉末、氫氧化鎂粉末，按重量比7:5組成。作為優(yōu)化，該柔性礦物防火電力電纜，所述阻燃粉末由400目的蛇紋石粉末和800目的氫氧化鎂粉末，按重量比7:5組成。作為優(yōu)化，該柔性礦物防火電力電纜，所述阻燃繞包層采用玻璃纖維阻燃帶。作為優(yōu)化，該柔性礦物防火電力電纜，所述鎧裝層為鋼帶鎧裝層。作為優(yōu)化，該柔性礦物防火電力電纜，所述外護(hù)套和絕緣層均由以下重量份數(shù)的組分制成，三元乙丙橡膠70～78份、EVA樹脂26～32份、平均粒徑40nm納米鋁酸鍶3～4份、平均粒徑20um羥基磷灰石9～12份、平均粒徑40nm納米碳化硅5～6份、蓖麻油聚氧乙烯醚3～4份、二乙二醇單丁醚10～12份、粒度1000目二氧化硅12～15份、粒度800目超細(xì)硅酸鋁16～18份、粒度2000目氫氧化鋁7～8份、γ-巰丙基三乙氧基硅烷5～6份、醋酸仲丁酯13～15份、丁基羥基茴香醚3～4份、沒食子酸丙酯3～4份。所述外護(hù)套和所述絕緣層所用材料的制作方法為,(1)取三元乙丙橡膠76份、EVA樹脂28份、加入到密煉機(jī)中密煉；(2) 取平均粒徑40nm納米鋁酸鍶3.5份、平均粒徑20um羥基磷灰石11份、平均粒徑40nm納米碳化硅5.5份、蓖麻油聚氧乙烯醚3.5份、二乙二醇單丁醚11份、混合均勻，然后加入到密煉機(jī)中混煉；(3) 取粒度1000目二氧化硅14份、粒度800目超細(xì)硅酸鋁17份、粒度2000目氫氧化鋁7.5份、γ-巰丙基三乙氧基硅烷5.5份、醋酸仲丁酯14份，用攪拌機(jī)攪拌均勻；然后加入到密煉機(jī)中混煉均勻；(4)將步驟(3)制成的半成品，放置到雙棍開煉機(jī)上，然后加入丁基羥基茴香醚3.5份、沒食子酸丙酯3.8份混煉，下片得到混煉物料；然后用雙螺桿擠出機(jī)將混煉物料擠出造粒。本專利技術(shù)的柔性礦物防火電力電纜，它具有耐高溫、防火、防爆、阻燃，且載流量大、外徑小、機(jī)械強(qiáng)度高、使用壽命長(zhǎng)。應(yīng)用于核電站、冶金、化工、礦井、制窯等危險(xiǎn)、惡劣、高溫環(huán)境。可以應(yīng)用于高層建筑、機(jī)場(chǎng)、碼頭、地下鐵道等場(chǎng)所，用以保障在火災(zāi)情況下消防水泵、消防電梯、局部照明、應(yīng)急疏散指示、保安監(jiān)視，防、排煙系統(tǒng)及自備電源等消防用電及重要設(shè)備不間斷運(yùn)行。本柔性礦物防火電力電纜，由于采用的特殊結(jié)構(gòu)，以及特殊的外護(hù)套和絕緣層材料；因此該電纜具有突出的抗老化性、抗撕裂、熱穩(wěn)定性，具有突出的高溫不燃和無煙無毒的性能，其本身不會(huì)因短路而引起火災(zāi)。在250℃時(shí)可連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，在1000℃的火災(zāi)條件下，外護(hù)套和絕緣層材料會(huì)硬化形成保護(hù)層。符合英國(guó)BS6387:2013(全球防火電纜最高標(biāo)準(zhǔn)CWZ)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)。1.單純防火試驗(yàn)C級(jí)：950℃下施加300伏電壓水平燃燒3小時(shí)不擊穿；2.防水防火試驗(yàn)W級(jí)：施加300伏電壓燃燒15分鐘然后再淋水燃燒15分鐘不擊穿；3.防火防撞試驗(yàn)Z級(jí)：在950℃下施加300伏電壓一邊燃燒一邊每30秒機(jī)械沖擊震動(dòng)一次15分鐘不擊穿。附圖說明圖1為本專利技術(shù)柔性礦物防火電力電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下通過具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明。實(shí)施例1：如圖1所示，柔性礦物防火電力電纜，包括線芯，繞包在線芯外的玻璃纖維阻燃帶1，擠包在玻璃纖維阻燃帶1外的外護(hù)套2，包裹在外護(hù)套2的鋼帶鎧裝層3；線芯由鍍錫軟銅導(dǎo)體4，繞包在鍍錫軟銅導(dǎo)體4外的合成金云母帶層5，擠包在合成金云母帶層5外的絕緣層6組成；線芯和玻璃纖維阻燃帶1之間的縫隙內(nèi)填充有阻燃粉末7，阻燃粉末7由400目的蛇紋石粉末和800目的氫氧化鎂粉末，按重量比7:5組成。外護(hù)套和絕緣層所用材料的制作方法為,(1)取美國(guó)陶氏三元乙丙橡膠EPDM3720P 76千克、埃克森美孚， UL00728CC乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）28千克、加入到密煉機(jī)中密煉；(2) 取平均粒徑40nm納米鋁酸鍶3.5千克、平均粒徑20um羥基磷灰石11千克、平均粒徑40nm納米碳化硅5.5千克、蓖麻油聚氧乙烯醚（EL-20）3.5千克、二乙二醇單丁醚11千克、混合均勻，然后加入到密煉機(jī)中混煉；(3) 取粒度1000目二氧化硅14千克、粒度800目超細(xì)硅酸鋁17千克、粒度2000目氫氧化鋁7.5千克、南京羅恩硅材料有限公司γ-巰丙基三乙氧基硅烷KH580 5.5千克、醋酸仲丁酯14千克，用攪拌機(jī)攪拌均勻；然后加入到密煉機(jī)中混煉均勻；(4)將步驟(3)制成的半成品，放置到雙棍開煉機(jī)上，然后加入丁基羥基茴香醚3.5千克、沒食子酸丙酯3.8千克混煉，下片得到混煉物料；然后用雙螺桿擠出機(jī)將混煉物料擠出造粒。該材料,采用特殊優(yōu)化配方,其阻燃、熱穩(wěn)定和耐老化以及撕裂強(qiáng)度等物理性能, 達(dá)到了采用單一填料或者其他復(fù)合填料或者采用其他助劑的情況下遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到突出技術(shù)效果。該電纜料抗拉強(qiáng)度≥19.6MPa，斷裂伸長(zhǎng)率≥215%，撕裂強(qiáng)度31.4KN/m，老化溫度210±2℃，老化時(shí)間168h，拉伸強(qiáng)度保留率≥90%，斷裂伸長(zhǎng)率保留率≥90%，300℃熱穩(wěn)定時(shí)間≥300min。氧本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種柔性礦物防火電力電纜，其特征在于：包括線芯，繞包在所述線芯外的阻燃繞包層，擠包在所述阻燃繞包層外的外護(hù)套，包裹在所述外護(hù)套的鎧裝層；所述線芯由導(dǎo)體，繞包在所述導(dǎo)體外的包帶層，擠包在所述包帶層外的絕緣層組成；所述線芯和所述阻燃繞包層之間的縫隙內(nèi)填充有阻燃粉末，所述阻燃粉末由蛇紋石粉末、氫氧化鎂粉末，按重量比7:5組成。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種柔性礦物防火電力電纜，其特征在于：包括線芯，繞包在所述線芯外的阻燃繞包層，擠包在所述阻燃繞包層外的外護(hù)套，包裹在所述外護(hù)套的鎧裝層；所述線芯由導(dǎo)體，繞包在所述導(dǎo)體外的包帶層，擠包在所述包帶層外的絕緣層組成；所述線芯和所述阻燃繞包層之間的縫隙內(nèi)填充有阻燃粉末，所述阻燃粉末由蛇紋石粉末、氫氧化鎂粉末，按重量比7:5組成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性礦物防火電力電纜，其特征在于所述阻燃粉末由400目的蛇紋石粉末和800目的氫氧化鎂粉末，按重量比7:5組成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的柔性礦物防火電力電纜，其特征在于所述阻燃繞包層采用玻璃纖維阻燃帶。4....

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張秀麗，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：張秀麗，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山西;14