一种陶瓷化聚烯烃防火中压电缆制造方法技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷化聚烯烃防火中压电缆制造方法，该电缆的制造方法如下：拉丝→导体绞制→三层共挤化学交联→缓冲层→金属屏蔽→成缆→隔氧层→第一绕包层→防火层→第二绕包层→铠装层→第三绕包层→挤包外护套→性能检测；该电缆充分考虑了中、高压电缆的电性能和耐火性能之间的关系，解决两者之间的平衡点，采用了挤包陶瓷化聚烯烃作为耐火层，在电缆燃烧时可以迅速的形成坚硬、密室的陶瓷状隔热隔氧隔温层，加工工艺简单，能满足耐火试验后的工频耐压试验，绝缘层能在高温下完好，保证产品的正常工作和运行。

A Manufacturing Method of Ceramic Polyolefin Fire-proof Medium Voltage Cable

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷化聚烯烃防火中压电缆制造方法
本专利技术涉及电缆
，具体的说是一种陶瓷化聚烯烃防火中压电缆制造方法。
技术介绍
耐火电缆倍广泛应用在高层建筑、地铁、发电厂、核电站等重要的部门及公共场所。同时许多基建工程开始垂青耐火电缆，以便在发生火灾后，供电系统能够保持稳定的正常运转，有助于救援工作的展开，尽可能的减少人员的伤亡和财务的损失。目前国内外多采用的是氧化镁矿物耐火电缆和云母带/橡胶复合带的耐火电缆，前者制造成本高，制造敷设难度大；后者具有一定的不稳定性，很多云母带的云母片容易脱落，特别是小面积耐火电缆的制造，产品质量很难保证。随着耐火材料的不断更新，陶瓷化硅橡胶耐火电缆开始被采用，但是硅橡胶加工工序较多，周期较长，生产效率低，而且陶瓷化化硅橡胶在燃烧后形成的耐火层硬度较小，没有一定的附着力和强度，容易破裂脱落，耐火效果较差。其次，硅橡胶在燃烧后会形成二氧化硅粉末，附着能力低，容易形成粉尘，对人员造成二次伤害。国家知识产权局于2013年02月27日，公开了一件公开号为202758656U，名称为“额定电压6kV-35kV陶瓷化硅橡胶绝缘中压耐火电缆”的实用型型专利，本专利技术公开了额定电压6kV-35kV陶瓷化硅橡胶绝缘中压耐火电缆，通过采用以硅橡胶为基料的半导电导体或绝缘屏蔽料，设计了以硅橡胶为基料的半导电导体屏蔽层+陶瓷化硅橡胶绝缘层+以硅橡胶为基料的半导电绝缘屏蔽层三层同时挤出的工艺，将陶瓷化硅橡胶作为绝缘层的同时也作为耐火层。本实用型采用陶瓷化硅橡胶作为绝缘及耐火层，陶瓷化硅橡胶作为绝缘不能适用于额定电压30kV及以上的中压电缆，陶瓷化硅橡胶作为耐火层在燃烧后形成的耐火层硬度较小，没有一定的附着力和强度，容易破裂脱落，耐火效果较差。其次，硅橡胶在燃烧后会形成二氧化硅粉末，附着能力低，容易形成粉尘，对人员造成二次伤害。国家知识产权局于2017年06月06日，公开了一件公开号为202758656U，名称为“一种陶瓷化耐火电缆”的实用型型专利，本专利技术公开了一种陶瓷化耐火电缆，所述陶瓷化耐火电缆包括若干个缆芯，所述缆芯由里至外依次包括导体、内屏蔽层、绝缘层、外屏蔽层和金属屏蔽层；所述若干缆芯外由里至外依次包括耐火包带层、内护套层、陶瓷化聚烯烃耐火层、金属铠装层和外护套层。本实用型耐火层虽然结构材料商采用了陶瓷化聚烯烃，但是不满足中压电缆耐火试验要求，耐火试验后要进行工频耐压试验，本实用型无法满足该耐压试验。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提出一种陶瓷化聚烯烃防火中压电缆制造方法，充分考虑了中、高压电缆的电性能和耐火性能之间的关系，解决两者之间的平衡点；特别是采用了挤包陶瓷化聚烯烃作为耐火层，在电缆燃烧时可以迅速的形成坚硬、密室的陶瓷状隔热隔氧隔温层；在350～1600℃有焰、无焰下，不熔融、不滴落、不脱落，温度越高，时间越长，燃烧后的陶瓷状越坚硬，残余物为陶瓷无机物，残余量≥85％，其次，加工工艺简单，对挤出加工设备要求低，生产效率高，能够很好的适应工业化大规模生产；再者，本专利技术在结构上单独设计了缓冲层，能满足耐火试验后的工频耐压试验；缓冲层采用1.0～2.0mm的半导电缓冲带重叠绕包在绝缘线芯表面；当电缆在高温火焰下燃烧时，绝缘层受热膨胀软化，通过在绝缘线芯表面绕包半导电包带作为缓冲层设计可以减小外面分相金属屏蔽带对软化后绝缘层的应力及机械损伤，使绝缘层在高温下完好，保证产品的正常工作和运行。为了达到上述的目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种陶瓷化聚烯烃防火中压电缆制造方法，该电缆的制造方法如下：拉丝→导体绞制→三层共挤化学交联→缓冲层→金属屏蔽→成缆→隔氧层→第一绕包层→防火层→第二绕包层→铠装层→第三绕包层→挤包外护套→性能检测；所述三层共挤化学交联是指三层共挤化学交联悬链式生产线上同时挤出半导电导体屏蔽、交联聚乙烯屏蔽、半导电绝缘屏蔽并经过化学交联后形成绝缘线芯，挤出半导电导体屏蔽的厚度为0.8mm，交联聚乙烯屏蔽厚度为4.5mm，半导电绝缘屏蔽的厚度为0.8mm；所述缓冲层是指采用厚度1-1.5mm，宽度60-70mm的半导电缓冲带重叠绕包在绝缘线芯表面；所述金属屏蔽是指采用厚度为0.1-0.12mm，宽度为40-45mm的铜带进行绕包；所述成缆是指将三根经金属屏蔽后的线芯进行绞合，并在线芯的间隙中加入阻燃高温填充绳，所述阻燃高温填充绳的直径为φ8-15mm，氧指数OI≥35％，熔点≥260℃，在成缆之后的缆芯外面重叠绕包两层高阻燃玻璃纤维包带，所述高阻燃玻璃纤维包带的宽度为30-80mm；所述隔氧层是指将厚度为1.5-2.8mm的高阻燃聚烯烃隔氧材料均匀紧密地挤包在成缆后的线芯表面，加工温度为80℃-165℃；所述第一绕包层是指在隔氧层外重叠绕包多层厚度为0.15-0.52mm的高阻燃玻璃纤维包带；所述防火层是指采用压缩比为1.1:1-1.5:1、长径比大于等于20的螺杆将厚度为4.5mm-5mm的陶瓷化聚烯烃材料均匀紧密地挤包在第一绕包层上；所述第二绕包层是指在防火层外绕包多层厚度为0.15-0.25mm的高阻燃玻璃纤维包带；所述铠装层是指将厚度为0.25-0.40mm的金属带进行双层间隙绕包或将直径为0.8-1.2mm的金属丝进行单层螺旋缠绕在第二绕包层外；所述第三绕包层是指在铠装层外绕包多层厚度为0.15-0.25mm的高阻燃玻璃纤维包带；所述挤包外护套是指采用低压缩比1.1:1-1.2:1且长径比大于等于20的螺杆将厚度为4.3-4.5mm的低烟无卤阻燃聚烯烃外护套材料均匀紧密地挤包在绕包层上。进一步的是，所述拉丝是指采用直径为8mm的电工用圆铜杆在拉线设备上经过多个模具拉制并退火成直径为2.56-2.9mm的电工用铜线。进一步的是，所述导体绞制是指将48-60根2.56mm-2.9mm的电工铜线在框绞机上进行绞制并分层紧压成直径为18.6-23.5mm的圆形导体。进一步的是，所述三层共挤化学交联的挤塑机加工温度是85～115℃，交联管道温度260～380℃，挤出速度约5-7m/min，模芯直径为19.4-24.5mm,中模直径为20.2-25.1mm,模套直径为30.4-35.3mm。进一步的是，所述成缆中三根线芯按照绞合直径30-60倍的节距进行绞合。进一步的是，所述阻燃高温填充绳的的直径为φ12mm，氧指数OI≥35％，熔点≥260℃。进一步的是，所述隔氧层指在低烟无卤挤出机上，用半挤压式模具，采用低压缩比1.1：1～1.5：1、长径比为L/D≥20的低烟无卤螺杆，将氧指数在36～40的高阻燃聚烯烃隔氧材料均匀紧密地挤包在成缆后的缆芯表面，加工温度控制在80℃～165℃。进一步的是，所述防火层步骤是指在低烟无卤挤出机上，用半挤压式模具，采用低压缩比1.1：1～1.2：1、长径比为L/D≥20的普通低烟无卤螺杆，将陶瓷化聚烯烃材料均匀紧密地挤包在绕包层上，加工温度控制在140℃～150℃。进一步的是，所述挤包外护套步骤是指在低烟无卤挤出机上，用半挤压式模具，采用低压缩比1.1：1～1.5：1、长径比为L/D≥20的普通低烟无卤螺杆，将氧指数OI≥36％的低烟无卤阻燃聚烯烃外护套材料均匀紧密地挤包在绕包层上形成外护套，加工温度控制在100～150℃。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷化聚烯烃防火中压电缆制造方法，其特征在于：该电缆的制造方法如下：拉丝→导体绞制→三层共挤化学交联→缓冲层→金属屏蔽→成缆→隔氧层→第一绕包层→防火层→第二绕包层→铠装层→第三绕包层→挤包外护套→性能检测；所述三层共挤化学交联是指三层共挤化学交联悬链式生产线上同时挤出半导电导体屏蔽、交联聚乙烯屏蔽、半导电绝缘屏蔽并经过化学交联后形成绝缘线芯，挤出半导电导体屏蔽的厚度为0.8mm，交联聚乙烯屏蔽厚度为4.5mm，半导电绝缘屏蔽的厚度为0.8mm；所述缓冲层是指采用厚度1‑1.5mm，宽度60‑70mm的半导电缓冲带重叠绕包在绝缘线芯表面；所述金属屏蔽是指采用厚度为0.1‑0.12mm，宽度为40‑45mm的铜带进行绕包；所述成缆是指将三根经金属屏蔽后的线芯进行绞合，并在线芯的间隙中加入阻燃高温填充绳，所述阻燃高温填充绳的直径为φ8‑15mm，氧指数OI≥35％，熔点≥260℃，在成缆之后的缆芯外面重叠绕包两层高阻燃玻璃纤维包带，所述高阻燃玻璃纤维包带的宽度为30‑80mm；所述隔氧层是指将厚度为1.5‑2.8mm的高阻燃聚烯烃隔氧材料均匀紧密地挤包在成缆后的线芯表面，加工温度为80℃‑165℃；所述第一绕包层是指在隔氧层外重叠绕包多层厚度为0.15‑0.52mm的高阻燃玻璃纤维包带；所述防火层是指采用压缩比为1.1:1‑1.5:1、长径比大于等于20的螺杆将厚度为4.5mm‑5mm的陶瓷化聚烯烃材料均匀紧密地挤包在第一绕包层上；所述第二绕包层是指在防火层外绕包多层厚度为0.15‑0.25mm的高阻燃玻璃纤维包带；所述铠装层是指将厚度为0.25‑0.40mm的金属带进行双层间隙绕包或将直径为0.8‑1.2mm的金属丝进行单层螺旋缠绕在第二绕包层外；所述第三绕包层是指在铠装层外绕包多层厚度为0.15‑0.25mm的高阻燃玻璃纤维包带；所述挤包外护套是指采用低压缩比1.1:1‑1.2:1且长径比大于等于20的螺杆将厚度为4.3‑4.5mm的低烟无卤阻燃聚烯烃外护套材料均匀紧密地挤包在绕包层上。...

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷化聚烯烃防火中压电缆制造方法，其特征在于：该电缆的制造方法如下：拉丝→导体绞制→三层共挤化学交联→缓冲层→金属屏蔽→成缆→隔氧层→第一绕包层→防火层→第二绕包层→铠装层→第三绕包层→挤包外护套→性能检测；所述三层共挤化学交联是指三层共挤化学交联悬链式生产线上同时挤出半导电导体屏蔽、交联聚乙烯屏蔽、半导电绝缘屏蔽并经过化学交联后形成绝缘线芯，挤出半导电导体屏蔽的厚度为0.8mm，交联聚乙烯屏蔽厚度为4.5mm，半导电绝缘屏蔽的厚度为0.8mm；所述缓冲层是指采用厚度1-1.5mm，宽度60-70mm的半导电缓冲带重叠绕包在绝缘线芯表面；所述金属屏蔽是指采用厚度为0.1-0.12mm，宽度为40-45mm的铜带进行绕包；所述成缆是指将三根经金属屏蔽后的线芯进行绞合，并在线芯的间隙中加入阻燃高温填充绳，所述阻燃高温填充绳的直径为φ8-15mm，氧指数OI≥35％，熔点≥260℃，在成缆之后的缆芯外面重叠绕包两层高阻燃玻璃纤维包带，所述高阻燃玻璃纤维包带的宽度为30-80mm；所述隔氧层是指将厚度为1.5-2.8mm的高阻燃聚烯烃隔氧材料均匀紧密地挤包在成缆后的线芯表面，加工温度为80℃-165℃；所述第一绕包层是指在隔氧层外重叠绕包多层厚度为0.15-0.52mm的高阻燃玻璃纤维包带；所述防火层是指采用压缩比为1.1:1-1.5:1、长径比大于等于20的螺杆将厚度为4.5mm-5mm的陶瓷化聚烯烃材料均匀紧密地挤包在第一绕包层上；所述第二绕包层是指在防火层外绕包多层厚度为0.15-0.25mm的高阻燃玻璃纤维包带；所述铠装层是指将厚度为0.25-0.40mm的金属带进行双层间隙绕包或将直径为0.8-1.2mm的金属丝进行单层螺旋缠绕在第二绕包层外；所述第三绕包层是指在铠装层外绕包多层厚度为0.15-0.25mm的高阻燃玻璃纤维包带；所述挤包外护套是指采用低压缩比1.1:1-1.2:1且长径比大于等于20的螺杆将厚度为4.3-4.5mm的低烟无卤阻燃聚烯烃外护套材料均匀紧密地挤包在绕包层上。2.根据权利要求1所述的陶瓷化聚烯烃防火中压电缆制造方法，其特征在于：所述拉丝是指采用直径为8mm的电工用圆铜杆在拉线设备上经过多个模具拉制并...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄静，王杨，何壮，李岚斌，杨容，李俊，方海波，田旭琴，
申请(专利权)人：尚纬股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51