一种阻燃B1型耐火低烟无卤交联聚乙烯电缆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种阻燃B1型耐火低烟无卤交联电缆，包括缆芯，所述的缆芯由三根动力线芯、一根中性线芯、一根接地线芯绞合为一体后并在各线芯之间的间隙处填充额度超出缆芯直径2‑4mm的璃丝纤维绳而成；在缆芯外绕包第一防火包带层和第二防火包带层，在第一防火包带层与第二防火包带层之间挤包隔火层，在第二防火包带层外挤包高阻燃低烟无卤聚烯烃外护套；该电缆的主要特性是满足GB 31247‑2014的B1(d1，t1，a1)的电缆及光缆燃烧性能分级试验。

A Flame Retardant B1 Type Fire-Resistant Low Smoke Halogen-Free XLPE Cable

【技术实现步骤摘要】
一种阻燃B1型耐火低烟无卤交联聚乙烯电缆
：本技术涉及一种阻燃B1级交联聚乙烯绝缘电缆，具体为一种额定电压0.6/1kV交联聚乙烯绝缘通过GB31247-2014阻燃B1级耐火低烟无卤电缆，属于电缆

技术介绍
：随着我国经济的快速发展，城镇化的推进，尤其是大城市，特大城市的发展，城市的人口越来越密集，功能越来越复杂，像地铁、医院、机场、剧院、大型体育场及商场等人口稠密的地区，供电系统的安全性能要求越来越高，尤其是要防止电气故障而引发的火灾事故。据公安部消防局公布的近几年火灾统计数据看，电气火灾占总数的30%左右，而在各类电气引起的火灾中，有40％以上是由电缆引起的，所以，必须要求与之配置电缆必须优异的阻燃及耐火性能。目前国内的阻燃电缆执行标准主要以GB/T19666-2005《阻燃和耐火电线电缆通则》为主要依据，其中考核阻燃性能的试验方法标准为GB/T18380-2008《电缆和光缆在火焰条件下的燃烧试验》，该标准中考核电缆阻燃性的主要依据为规定的试样长度在规定的火焰温度条件下燃烧，最终电缆试样被燃烧炭化的高度来判断电缆的阻燃性能是否合格。也就是说该标准主要是以电缆在火灾条件下阻止火焰的蔓延速度来作为电缆阻燃性的唯一指标，而实际上火灾发生时，其燃烧过程是一个复杂的化学反应过程，不光是单纯的火焰蔓延，其中涉及到火焰的蔓延、热释放速率、热释放总量、燃烧增长速率指数、产烟速率峰值及产烟总量等，这些指标之间相互作用，相互影响，综合决定着燃烧过程的发展和走势，所以，只采用单纯的火焰蔓延的高度，来考核电缆的阻燃效果是片面的。为此国家标准GB31247-2014《电缆及光缆燃烧性能分级》中针对电缆的阻燃性能的判定指标进行综合考虑，该标准是参照了欧盟等国家的相关先进标准，其中对B1级别的阻燃电缆的考核指标包括了火焰蔓延高度、热释放速率峰值、受火1200s内的热释放总量、燃烧增长速率指数、产烟速率峰值及受火1200s内的产烟总量，来综合判定电缆的阻燃性。所以，要研发符合该标准的阻燃电缆，是完全不同于常规的阻燃电缆，需要在电缆结构及选材等各方面进行创新设计。
技术实现思路
：本技术针对现有技术状况提供一种阻燃B1型耐火低烟无卤交联聚乙烯电缆，该电缆的阻燃性能符合GB31247-2014规定的B1级别的要求，按该标准规定的试验方法其火焰蔓延FS≤1.5m、热释放速率峰值HRR峰值≤30kw、受火1200s内热释放总量THR1200≤15MJ、燃烧增长速率指数FIGRA≤150W/s、产烟速率峰值SPR峰值≤0.25m2/s、受火1200s内的产烟总量TSP1200≤50m2。通过该标准综合指标的考核的本技术所提供的电缆，具有更优异的阻燃性，能够满足地铁、医院、机场、剧院、大型体育场及商场等人口稠密的地区，供电系统的电气消防要求。本技术所述的一种阻燃B1型耐火低烟无卤交联聚乙烯电缆，包括缆芯，所述的缆芯由三根动力线芯、一根中性线芯、一根接地线芯绞合为一体后并在各线芯之间的间隙处填充额度超出缆芯直径2-4mm的璃丝纤维绳而成；在缆芯外绕包第一防火包带层和第二防火包带层，在第一防火包带层与第二防火包带层之间挤包隔火层，在第二防火包带层外挤包高阻燃低烟无卤聚烯烃外护套。进一步改进，所述动力线芯、中性线芯及接地线芯的结构相同，均由导体、绕包在导体外的云母带防火层、挤包在云母带防火层外的交联聚乙烯绝缘层以及绕包在交联聚乙烯绝缘层外的玻璃丝纤维带防火层构成。进一步改进，所述三根动力线芯、一根中性线芯和一个接地线芯通过成缆设备绞合为一体，同时在缆芯间隙中添加玻璃丝纤维绳材料，要求填充材料必须密实的充满线芯之间的空隙，保证在燃烧时，气流不能沿缆芯快速流动，同时填充外径应大于计算外径2-4mm，保证填充材料包裹绝缘线芯，防止易燃的交联聚乙烯绝缘快速燃烧，导致热释放值超标。进一步改进，所述第一防火包带层和第二防火包带层均为防火玻璃丝纤维带。进一步改进，所述隔火层采用陶瓷化防火耐火矿物质柔性隔氧填充泥，该材料正常状态下具有良好的柔性，不影响电缆的弯曲，在火焰燃烧情况下，会结壳呈陶瓷化，能够有效阻止火焰进一步燃烧电缆内部。进一步改进，所述外护套采用高阻燃低烟无卤聚烯烃护套料，该料具有较高阻燃性，氧指数达到35%以上，能够有效阻止火焰蔓延，同时在燃烧时，不滴落，发烟低，无有毒有害的气体释出。与现有技术相比，本技术的有益效果在于：本技术的直接目标的是通过将常规的交联聚乙烯绝缘电缆在结构上和选材进行创新设计，以达到其常规电气性能及机械性能满足国标的情况下，其阻燃性能，达到GB31247-2014规定的阻燃B1级要求；GB31247-2014国家标准是参照了欧盟等国家的先进标准，其阻燃B1级别电缆的考核指标采用了火焰的蔓延、热释放速率、热释放总量、燃烧增长速率指数、产烟速率峰值及产烟总量多个燃烧指标进行综合判定，其更加科学合理，更符合火灾燃烧发生的过程，而不是传统阻燃电缆只采用火焰蔓延一个指标进行考核；所以符合该标准的电缆其阻燃性能要求跟高，更全面，更安全可靠；在城市地铁、医院、机场、剧院、大型体育场及商场等人口密集的场合，越来越多的要求采用通过阻燃B1级别的电缆。本技术的绝缘仍采用交联聚乙烯材料，确保电缆具有较好的电性能，常规性能通过标准规定；因交联聚乙烯为可燃性材料，所以需要重新设计，尽量保护绝缘不被火焰燃烧，导致热释放量超标；为此，首先在绝缘外设计了玻璃丝纤维带防火层，形成最后一道防火屏障；在缆芯中密实填充玻璃丝纤维绳，并且要求玻璃丝纤维绳将绝缘线芯完全包裹，进一步保护绝缘，填充一定要密实，确保燃烧时火焰不能沿纵向通道流通，造成快速蔓延。在缆芯上挤包一个隔火层材料，该材料为陶瓷化防火耐火矿物质柔性隔氧填充泥，该材料在常规环境下，具有良好的柔韧性，不影响电缆的弯曲使用，一旦在火焰燃烧下，就会被烧蚀，结为陶瓷化装硬壳，可有效的阻止火焰进一步烧蚀电缆内部，是电缆最为有效的防火屏障；电缆的外护套采用高阻燃低烟无卤聚烯烃材料，氧指数达到35%以上，也是不易燃烧的低烟无卤材料，在火焰条件下，能够有效阻燃火焰的蔓延；本技术通过设置第一防火包带层、第二防火包带层、隔火层以及玻璃丝纤维填充绳几道防火结构的组合形成综合的防火屏障，可有效防止火焰的径向渗透烧蚀电缆内部，尤其是造成内部交联聚乙烯绝缘的燃烧，同时可有效阻止火焰纵向蔓延，形成燃烧通道。总之，采用该设计的电缆完全能够通过GB31247-2014规定的阻燃B1级别燃烧试验，目前该样品经权威机构检测，其阻燃性能符合B1燃烧试验的要求。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式以下通过具体实施方式，并结合附图对技术作进一步说明。如图1所示一种阻燃B1型耐火低烟无卤交联聚乙烯电缆，包括缆芯，所述的缆芯由三根动力线芯、一根中性线芯、一根接地线芯绞合为一体后并在各线芯之间的间隙处填充璃丝纤维绳5而成，要求填充材料必须密实的充满线芯之间的空隙，保证在燃烧时，气流不能沿缆芯快速流动，同时填充外径应大于计算外径2-4mm，保证填充材料包裹绝缘线芯，防止易燃的交联聚乙烯绝缘快速燃烧，导致热释放值超标；所述动力线芯、中性线芯及接地线芯的结构相同，均由导体1、绕包在导体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种阻燃B1型耐火低烟无卤交联聚乙烯电缆，其特征在于，包括缆芯，所述的缆芯由三根动力线芯、一根中性线芯、一根接地线芯绞合为一体后并在各线芯之间的间隙处填充额度超出缆芯直径2‑4mm的璃丝纤维绳而成；在缆芯外绕包第一防火包带层和第二防火包带层，在第一防火包带层与第二防火包带层之间挤包隔火层，在第二防火包带层外挤包高阻燃低烟无卤聚烯烃外护套。

【技术特征摘要】
1.一种阻燃B1型耐火低烟无卤交联聚乙烯电缆，其特征在于，包括缆芯，所述的缆芯由三根动力线芯、一根中性线芯、一根接地线芯绞合为一体后并在各线芯之间的间隙处填充额度超出缆芯直径2-4mm的璃丝纤维绳而成；在缆芯外绕包第一防火包带层和第二防火包带层，在第一防火包带层与第二防火包带层之间挤包隔火层，在第二防火包带层外挤包高阻燃低烟无卤聚烯烃外护套。2.根据权利要求1所述一种阻燃B1型耐火低烟无卤交联聚乙烯电缆，其特征在于：所述动...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘家朝，
申请(专利权)人：无锡市明珠电缆有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32