矿物绝缘金属护套耐火电缆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种矿物绝缘金属护套耐火电缆及其制备方法。该电缆包括缆心、一矿物质隔氧层、一内阻燃层、一矿物质耐火膨胀层、一金属加强层、一外阻燃层和一外护套；缆心由若干根依次包覆铝金属护套、防腐塑料层的绝缘线芯组成；绝缘线芯的外层为矿物质绝缘层，矿物质绝缘层内设有金属导体；缆心的外层依次包覆矿物质隔氧层、内阻燃层、矿物质耐火膨胀层、金属加强层、外阻燃层和外护套。本发明专利技术的电缆不仅能达到BS6387规定的CWZ级别，还能符合BS8491标准规定的2h的耐火撞击试验，且生产速度快，实现整根连续的大长度生产，现场安装工艺简单，可应用于火灾条件下需要保持电路完整性能要求的配电、照明、控制和报警系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电缆，特别是涉及一种矿物绝缘金属护套耐火电缆及其制备方法。
技术介绍
普通塑料绝缘耐火电缆在耐火能力上无法达到950℃火焰下耐火3小时的要求，且无防水、防撞击等功能，已很难满足市场的需求。矿物绝缘电缆主要材料采用无机矿物或矿物化合物，该些材料一般都具有较高熔点，在火焰条件下也不易燃烧或者助燃，逐渐变为近年来研究的热点。柔性矿物绝缘电缆由于采用铜带纵包焊接工艺，焊缝处容易漏焊、易脱落，防水性能差，弯曲、燃烧时焊缝容易开裂。目前市场中应用的能够满足BS6387标准C.W.Z级的有以氧化镁绝缘铜管护套的BTT类别矿物绝缘电缆，由于它粉质绝缘材料和无法直接挤包的铜管护套，导致它的生产只能沿袭一百多年前多次拉拨的成型工艺，其速度慢、长度短、接头多、制造环境恶劣(粉尘)、现场安装工艺复杂。中国专利CN200420108757.4公开了一种连续挤包矿物质绝缘金属护套耐火电缆，该电缆虽然在结构上能通过BS6387的检测，但是由于该电缆结构设计上的单一性，只有一层隔热层，无稳定的防撞击结构，耐火性能不是非常稳定，再加上铝金属护套厚度的限定，导体直流电阻达不到标准的要求，无法满足作为接地线芯(PE线或PEN线)的需求；且无法达到BS8491规定的2小时的耐火撞击试验，该试验是耐火和撞击是同时进行，2小时后进行5分钟的水喷淋，保证电缆不击穿。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术中氧化镁绝缘铜管护套的BTT类别矿物绝缘电缆生产速度慢、工程长度短、接头多、制造环境恶劣和现场安装工艺复杂，普通的矿物绝缘电缆性能无法满足BS6387标准的C.W.Z级别，以及连续挤包矿物质绝缘金属护套耐火电缆由于结构设计上的单一性，无稳定的防撞击结构，耐火性能不够稳定，铝金属套厚度太薄，导体直流电阻达不到标准的要求，无法满足作为接地线芯(PE线)的需求，且无法达到BS8491规定的2小时的耐火撞击试验的缺陷，提供了一种矿物绝缘金属护套耐火电缆及其制造方法。本专利技术的矿物绝缘金属护套耐火电缆不仅能达到BS6387规定的CWZ级别，还能符合BS8491标准规定的2小时的耐火撞击试验，且生产速度快，可以实现整根连续的大长度生产，制造环境好(无粉尘)，现场安装工艺简单，可应用于火灾条件下需要保持电路完整性能要求的配电、照明、控制和报警系统。本专利技术通过下述技术方案来解决上述技术问题。本专利技术提供了一种矿物绝缘金属护套耐火电缆，其包括设在所述矿物绝缘金属护套耐火电缆内部的缆心、一矿物质隔氧层、一内阻燃层、一矿物质耐火膨胀层、一金属加强层、一外阻燃层和设在所述矿物绝缘金属护套耐火电缆外层的一外护套；所述缆心由若干根依次包覆铝金属护套、防腐塑料层的绝缘线芯组成；所述绝缘线芯的外层为矿物质绝缘层，所述矿物质绝缘层内设有金属导体；所述缆心的外层依次包覆所述矿物质隔氧层、所述内阻燃层、所述矿物质耐火膨胀层、所述金属加强层、所述外阻燃层和所述外护套。其中，所述绝缘线芯的芯数为本领域内常规，较佳地为1-5芯。其中，所述导体的材质为本领域内常规，较佳地为铜。所述导体的截面积为本领域内常规，较佳地为1.5-630mm2。其中，所述矿物质绝缘层的材质为本领域常规，较佳地为耐火云母。其中，所述矿物质绝缘层的厚度为本领域内常规，较佳地为0.4-1.8mm。其中，所述铝金属护套因为生产工艺为连续挤包，所以为连续无缝连接，具有优异的防水性能。所述铝金属护套在本专利技术限定的厚度范围内，既满足铝金属护套作为接地线芯(PE线或PEN线)的要求，又满足铝金属护套的导体直流电阻应大于相应的铜接地线芯的要求。其中，所述铝金属护套的厚度为本领域内常规，较佳地为1.2-1.8mm。其中，所述防腐塑料层的材质为本领域内常规，较佳地为聚乙烯或交联聚乙烯。其中，所述防腐塑料层的厚度为本领域内常规，较佳地为1.0-1.5mm。其中，所述矿物质隔氧层的材质为本领域内常规，较佳地为珍珠岩、氢氧化镁和石墨的混合物。其中，所述矿物质隔氧层的厚度为本领域内常规，较佳地为1.0-2.0mm。其中，所述内阻燃层的材质较佳地为低烟无卤阻燃材料。所述内阻燃层能够保护内侧的矿物质隔氧层。其中，所述内阻燃层的厚度为本领域内常规，较佳地为1.2-1.8mm。其中，所述矿物质耐火膨胀层的材质为本领域内常规，较佳地为水玻璃、珍珠岩、氢氧化镁、氢氧化铝和石墨的混合物。其中，所述矿物质耐火膨胀层的厚度为本领域内常规，较佳地为2.0-3.0mm。其中，所述矿物质膨胀层和所述金属加强层组合，使得电缆具有防撞击性能。其中，所述金属加强层的厚度为本领域内常规，较佳地为1.2-2.0mm。其中，所述外阻燃层的材质较佳地为阻燃陶瓷硅橡胶。所述外阻燃层能够保护内侧的矿物质耐火膨胀层，起到辅助作用，使得里面的材料在遇火时能够保持完整。其中，所述外阻燃层的厚度为本领域内常规，较佳地为1.2-1.8mm。其中，所述金属加强层的材质较佳地为金属丝。所述金属丝为本领域内常规，较佳地为不锈钢丝或铜丝。所述金属丝的直径为本领域内常规，较佳地为0.6-1.0mm。在所述矿物质耐火膨胀层外侧用金属丝编织而成金属加强层，以形成一个完整的保护层，并具有防撞击功能。其中，所述外护套的材质为本领域内常规，较佳地为低烟无卤阻燃材料，更佳地为聚烯烃材料。其中，所述外护套的厚度为本领域内常规，较佳地为1.8-3.8mm。本专利技术还提供了一种所述矿物绝缘金属护套耐火电缆的制备方法，其包括下述步骤：(1)将矿物质绝缘材料绕包在金属导体外层，形成一矿物质绝缘层，制成一绝缘线芯；(2)将铝金属连续挤包在所述绝缘线芯外部，形成一铝金属护套；(3)将防腐塑料挤包在所述铝金属护套外侧，形成一防腐塑料层；(4)将若干根依次包覆所述铝金属护套、防腐塑料层的绝缘线芯绞合成缆心，然后将矿物质隔氧材料挤包在所述防腐塑料层外侧，形成一矿物质隔氧层；(5)在所述矿物质隔氧层外侧，通过阻燃包带重叠绕包形成内阻燃层；(6)将矿物质耐火材料挤包在所述内阻燃层外侧，形成一矿物质耐火膨胀层；(7)在所述矿物质耐火膨胀层的外侧用金属丝进行编织，形成一金属加强层；(8)在所述加强层的外侧用阻燃陶瓷硅橡胶包带重叠绕包形成外阻燃层；(9)将低烟无卤阻燃材料挤包在所述外阻燃层的外侧矿物质耐火膨胀层外侧，形成一低烟无卤阻燃外护套。步骤(1)中，所述金属导体通过导体单丝绞合而成。本领域技术人员可根据所述金属导体的截面积大小对导体单丝的直径和根数进行选择。步骤(1)中，所述导体的材质为本领域内常规，较佳地为铜。所述导体的截面积为本领域内常规，较佳地为1.5-630mm2。步骤(1)中，所述矿物质绝缘层通过所述矿物质绝缘材料绕包工艺形成。所述矿物质绝缘材料为本领域内常规，较佳地为耐火云母。所述矿物质绝缘材料本领域技术人员可根据所述矿物质绝缘层的厚度进行多层同时绕包，以达到绝缘的稳定性。步骤(1)中，所述矿物质绝缘层的厚度为本领域内常规，较佳地为0.4-1.8mm。步骤(2)中，将铝金属连续挤包的操作步骤前，所述铝金属较佳地进行预处理，所述预处理较佳地按照下述步骤进行：首先采用毛刷装置去掉铝金属表面的尘土等脏物，然后采用在线清洗系统洗去铝金属表面的油污，使铝金属表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矿物绝缘金属护套耐火电缆，其特征在于，其包括设在所述矿物绝缘金属护套耐火电缆内部的缆心、一矿物质隔氧层、一内阻燃层、一矿物质耐火膨胀层、一金属加强层、一外阻燃层和设在所述矿物绝缘金属护套耐火电缆外层的一外护套；所述缆心由若干根依次包覆铝金属护套、防腐塑料层的绝缘线芯组成；所述绝缘线芯的外层为矿物质绝缘层，所述矿物质绝缘层内设有金属导体；所述缆心的外层依次包覆所述矿物质隔氧层、所述内阻燃层、所述矿物质耐火膨胀层、所述金属加强层、所述外阻燃层和所述外护套。

【技术特征摘要】
1.一种矿物绝缘金属护套耐火电缆，其特征在于，其包括设在所述矿物绝缘金属护套耐火电缆内部的缆心、一矿物质隔氧层、一内阻燃层、一矿物质耐火膨胀层、一金属加强层、一外阻燃层和设在所述矿物绝缘金属护套耐火电缆外层的一外护套；所述缆心由若干根依次包覆铝金属护套、防腐塑料层的绝缘线芯组成；所述绝缘线芯的外层为矿物质绝缘层，所述矿物质绝缘层内设有金属导体；所述缆心的外层依次包覆所述矿物质隔氧层、所述内阻燃层、所述矿物质耐火膨胀层、所述金属加强层、所述外阻燃层和所述外护套。2.如权利要求1所述的矿物绝缘金属护套耐火电缆，其特征在于，所述绝缘线芯的芯数为1-5芯；和/或，所述导体的截面积为1.5-630mm2；和/或，所述矿物质绝缘层的厚度为0.4-1.8mm；和/或，所述铝金属护套的厚度为1.2-1.8mm；和/或，所述防腐塑料层的厚度为1.0-1.5mm；和/或，所述矿物质隔氧层的厚度为1.0-2.0mm；和/或，所述内阻燃层的厚度为1.2-1.8mm；和/或，所述矿物质耐火膨胀层的厚度为2.0-3.0mm；和/或，所述金属加强层的厚度为1.2-2.0mm；和/或，所述外阻燃层的厚度为1.2-1.8mm；和/或，所述外护套的厚度为1.8-3.8mm。3.如权利要求1所述的矿物绝缘金属护套耐火电缆，其特征在于，所述导体的材质为铜；和/或，所述矿物质绝缘层的材质为耐火云母；和/或，所述防腐塑料层的材质为聚乙烯或交联聚乙烯；和/或，所述矿物质隔氧层的材质为珍珠岩、氢氧化镁和石墨的混合物；和/或，所述内阻燃层的材质为低烟无卤阻燃材料；和/或，所述矿物质耐火膨胀层的材质为水玻璃、珍珠岩、氢氧化镁、氢氧化铝和石墨的混合物；和/或，所述外阻燃层的材质为阻燃陶瓷硅橡胶；和/或，所述金属加强层的材质为金属丝，所述金属丝较佳地为不锈钢丝或铜丝，所述金属丝的直径较佳地为0.6-1.0mm；和/或，所述外护套的材质为低烟无卤阻燃材料，较佳地为聚烯烃材料。4.一种如权利要求1-3任一项所述的矿物绝缘金属护套耐火电缆的制备方法，其包括下述步骤：(1)将矿物质绝缘材料绕包在金属导体外层，形成一矿物质绝缘层，制成一绝缘线芯；(2)将铝金属连续挤包在所述绝缘线芯外部，形成一铝金属护套；(3)将防腐塑料挤包在所述铝金属护套外侧，形成一防腐塑料层；(4)将若干根依次包覆所述铝金属护套、防腐塑料层的绝缘线芯绞合成缆心，然后将矿物质隔氧材料挤包在所述防腐塑料层外侧，形成一矿物质隔氧层；(5)在所述矿物质隔氧层外侧，通过阻燃包带重叠绕包形成内阻燃层；(6)将矿物质耐火材料挤包在所述内阻燃层外侧，形成一矿物质耐火膨胀层；(7)在所述矿物质耐火膨胀层的外侧用金属丝进行编织，形成一金属加强层；(8)在所述加强层的外侧用阻燃陶瓷硅橡胶包带重叠绕包形成外阻燃层；(9)将低烟无卤阻燃材料挤包在所述外阻燃层的外侧矿物质耐火膨胀层外侧，形成一低烟无...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志清，张国宾，刘磊，
申请(专利权)人：上海市高桥电缆厂有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31