陶瓷化硅橡胶绝缘耐温电缆制造技术

本发明专利技术涉及电线电缆技术领域，尤其涉及陶瓷化硅橡胶绝缘耐温电缆，包括用于排列布置缆芯的缆芯排布层，缆芯排布层外依次包覆有云母带、铜护套、加强层、防水层、低温无卤护套，缆芯排布层内设置有陶瓷硅胶骨架，陶瓷硅胶骨架上开设有至少一条弧形卡槽，缆芯嵌入在弧形卡槽内，加强层的表面螺旋缠绕有钢丝线，缆芯包括导线芯，以及依次包覆在导线芯外的陶瓷化硅橡胶绝缘层、屏蔽层和交联聚乙烯层。本发明专利技术通过在导线芯外直接包覆陶瓷化硅橡胶绝缘层，遇到高温时相对电缆整体而言不会发生较明显的体积收缩，且陶瓷化硅橡胶绝缘层外包覆有屏蔽层和交联聚乙烯层，交联聚乙烯具有较强的耐开裂性能，避免电缆开裂，保证电缆长时间使用的安全畅通。

Ceramized Silicone Rubber Insulated Temperature Resistant Cable

【技术实现步骤摘要】
陶瓷化硅橡胶绝缘耐温电缆
本专利技术涉及电线电缆
，尤其涉及陶瓷化硅橡胶绝缘耐温电缆。
技术介绍
电缆是用于传输电(磁)能信息和实现电磁能转换的线材产品，狭义的电缆是指由一根或多根相互绝缘的导体和外包绝缘保护层制成，将电力或信息从一处传输到另一处的导线；广义的电缆通常是由几根或几组导线(每组至少两根)绞合而成的类似绳索的电缆，每组导线之间相互绝缘，并围绕着一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。电缆具有内通电，外绝缘的特征。电缆有电力电缆、控制电缆、补偿电缆、屏蔽电缆、高温电缆、计算机电缆、信号电缆、同轴电缆、耐火电缆、船用电缆、矿用电缆、铝合金电缆等等，它们都是由单股或多股导线和绝缘层组成，用来连接电路、电器等。电线电缆的衍生/新产品主要是因应用场合、应用要求不同及装备的方便性和降低装备成本等的要求，而采用新材料、特殊材料，或改变产品结构，或提高工艺要求，或将不同品种的产品进行组合而产生，由电缆芯加工开始，在电缆芯的外围一层一层地加上绝缘、屏蔽、成缆、保护层等制成电线电缆产品。随着经济发展与科技进步，对各种电缆的防火耐温要求也越来越苛刻，现有技术中公开了在电缆中增设陶瓷化硅橡胶层作为耐火层，提高电缆的耐火性，其原理是陶瓷化硅橡胶遇到火焰燃烧后，里面的有机材料硅橡胶会降解或燃烧，燃烧后得到由陶瓷化硅橡胶中的无机颗粒烧结瓷化形成的硬壳，该硬壳具有一定的机械强度，继续绝缘和防火保护其内的导体的正常输电使用。陶瓷化耐火电缆虽具有一定的耐火功能，但是由于普遍添加了低熔点瓷化粉以获得低温陶瓷的效果，使得该种电缆在火焰持续烧蚀下会发生一定的体积形变，导致线缆开裂，最终失去耐火绝缘性能。中国专利CN104347167A公开了一种新型矿物云母耐火电缆，其导体外包裹绝缘层，绝缘层外包裹云母层，云母层外设有阻水纱，阻水纱外包裹护套层。这种电缆一方面加工工艺较为复杂，另一方面电缆遇火外护层烧毁后，很容易造成云母层和绝缘层的脱落，最终导致电缆失去耐火和绝缘功能。中国专利CN101404189B公开了一种快速陶瓷化耐火电缆料的制备方法，以乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚乙烯作为基体，添加一定量的成瓷填料、阻燃剂、偶联剂、润滑剂、抗氧剂制得了在高温条件下能快速陶瓷的电缆料，但是该电缆料由于添加了大量的含有低熔点组分的成瓷填料，在高温下会发生较为明显的体积收缩，导致线缆开裂，无法保证线路长时间的安全畅通。因此，针对目前电缆防火要求，迫切需要一种综合性能更为优异的陶瓷化硅橡胶绝缘电缆。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供陶瓷化硅橡胶绝缘耐温电缆，通过在导线芯外直接包覆陶瓷化硅橡胶绝缘层，遇到高温时相对电缆整体而言不会发生较明显的体积收缩，且陶瓷化硅橡胶绝缘层外包覆有屏蔽层和交联聚乙烯层，交联聚乙烯具有较强的耐开裂性能，避免电缆开裂，保证电缆长时间的安全畅通。本专利技术通过以下技术手段解决上述技术问题：陶瓷化硅橡胶绝缘耐温电缆，所述绝缘耐温电缆包括用于排列布置缆芯的缆芯排布层，所述缆芯排布层外依次包覆有云母带、铜护套、加强层、防水层、低温无卤护套，所述缆芯排布层内设置有陶瓷硅胶骨架，所述陶瓷硅胶骨架呈圆柱形，且所述陶瓷硅胶骨架圆周上开设有至少一条弧形卡槽，所述缆芯嵌入在弧形卡槽内，所述缆芯排布层填充有矿物化合物，所述加强层的表面螺旋缠绕有钢丝线，所述缆芯包括导线芯和包覆在导线芯外的陶瓷化硅橡胶绝缘层。加强层采用硫化处理后的硅橡胶材料制成，硅橡胶硫化处理后柔韧性和弹性大大提高，且其表面还缠绕有钢丝线，使得其抵抗外力冲击、挤压和抗拉的能力较强；低温无卤护套采用不含卤的交联聚乙烯阻燃材料制成，不仅具有很好的阻燃特性和隔热性，而且在电缆燃烧时不会释放卤酸等有毒气体。矿物化合物选用云母粉，可以提高电缆的耐温防火性能。所述陶瓷化硅橡胶绝缘层外包覆有屏蔽层和交联聚乙烯层，所述屏蔽层为铜丝编织层，所述交联聚乙烯层采用交联聚乙烯材料制成。进一步，所述缆芯的交联聚乙烯层上成型有限位凸起，所述陶瓷硅胶骨架于弧形卡槽的槽底开设有凹槽，所述限位凸起嵌入在凹槽内。通过将缆芯上的限位凸起嵌入在陶瓷硅胶骨架的凹槽内，可以提高缆芯穿设的稳定性。进一步，所述陶瓷硅胶骨架内至少穿设有一根加强钢缆，所述陶瓷硅胶骨架内于相邻两根缆芯之间设有挤压孔。加强钢缆用于提高电缆的强度，挤压孔可以在各缆芯受力时起到缓冲作用，消除压力，提高电缆的抗压能力。进一步，所述缆芯排布层内于相邻两根缆芯之间设有芳纶加强芯。芳纶具有超高强度、高模量和耐高温、耐酸耐碱、重量轻、绝缘、抗老化、生命周期长等优良性能，采用芳纶材料制备得到的芳纶加强芯可以进一步提高电缆的强度，提高其抗拉性能。进一步，所述低温无卤护套表面沿电缆轴向开设有条形槽，所述条形槽内嵌有荧光带。荧光带的设置可以光线较暗的情况下也能看到电缆，起到警示提醒作用。进一步，所述陶瓷化硅橡胶绝缘层由陶瓷化硅橡胶材料制成，所述陶瓷化硅橡胶材料的制备包括以下重量份数的原料：甲基乙烯基硅橡胶100份、复合瓷化粉40～50份、玻璃纤维10～15份、羟基硅油3～5份、2,5-二甲基-2,5双(叔丁基过氧基)己烷2～3份，所述复合瓷化粉主要是由改性硅藻土与二氧化硅/贝壳粉中空微球球磨混合制得。进一步，所述改性硅藻土是由Si69或硬脂酸钙在功率为200W、频率为260GHz的条件下对酸化硅藻土进行改性后，与纳米氮化硅球磨混合制得。进一步，所述二氧化硅/贝壳粉中空微球是将经两次煅烧处理后的贝壳粉与正硅酸乙酯、无水乙醇、对甲苯磺酸搅拌混合，氮气氛围微波反应后，得到的前躯体溶液由喷雾器喷至液氮中固化制得。硅藻土是多孔材料，热导率低，且成瓷效果好，熔点较高，可作为陶瓷化填料，酸化后的硅藻土具有更大的比表面积，更多的活性位点，经过Si69或硬脂酸钙微波改性后，在制备陶瓷化硅橡胶材料的过程中，能够与甲基乙烯基硅橡胶发生交联反应，互相粘合在一起，且该改性硅藻土中还含有高熔点、高硬度、高耐火性能的纳米氮化硅，纳米氮化硅与Si69或硬脂酸钙微波改性的酸化硅藻土协同作用，能够进一步提高陶瓷化硅橡胶材料的耐火性能和材料的强度；经过两次煅烧后的贝壳粉具有耐高温、吸附强的特点，混合在二氧化硅的前驱体溶液中，喷雾至液氮中固化形成具有中空结构的微球，掺混在陶瓷化硅橡胶材料中，在陶瓷化硅橡胶材料遇高温其他材料融化时，能够起到支撑作用；改性硅藻土与二氧化硅/贝壳粉中空微球混合制备的复合瓷化粉在陶瓷化硅橡胶绝缘层遇高温时，由于有耐高温的硅藻土、氮化硅、二氧化硅作为支撑，能够有效避免陶瓷化硅橡胶绝缘层发生明显的体积收缩，从而避免电缆开裂，保证电缆长时间的安全畅通。本专利技术的绝缘耐温电缆的导线芯外包覆陶瓷化硅橡胶绝缘层，一是对导线芯起到绝缘屏蔽作用，二是通过陶瓷化硅橡胶绝缘层起到耐温防火作用；本专利技术的绝缘耐温电缆通过在导线芯外直接包覆陶瓷化硅橡胶绝缘层，由于导线芯的直径较小，可减少陶瓷化硅橡胶材料的用量，同时陶瓷化硅橡胶绝缘层的直径也较小，在遇到高温时，相对电缆整体而言不会发生较明显的体积收缩，且陶瓷化硅橡胶绝缘层外包覆有屏蔽层和交联聚乙烯层，交联聚乙烯具有较强的耐开裂性能，避免电缆开裂，保证电缆长时间的安全畅通；本专利技术的绝缘耐温电缆内设有加强钢缆，通过加强钢缆加强了电缆抗拉、防断裂的性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.陶瓷化硅橡胶绝缘耐温电缆，其特征在于，所述绝缘耐温电缆包括用于排列布置缆芯的缆芯排布层，所述缆芯排布层外依次包覆有云母带、铜护套、加强层、防水层、低温无卤护套，所述缆芯排布层内设置有陶瓷硅胶骨架，所述陶瓷硅胶骨架呈圆柱形，且所述陶瓷硅胶骨架圆周上开设有至少一条弧形卡槽，所述缆芯嵌入在弧形卡槽内，所述缆芯排布层填充有矿物化合物，所述缆芯包括导线芯，以及依次包覆在导线芯外的陶瓷化硅橡胶绝缘层、屏蔽层和交联聚乙烯层。

【技术特征摘要】
1.陶瓷化硅橡胶绝缘耐温电缆，其特征在于，所述绝缘耐温电缆包括用于排列布置缆芯的缆芯排布层，所述缆芯排布层外依次包覆有云母带、铜护套、加强层、防水层、低温无卤护套，所述缆芯排布层内设置有陶瓷硅胶骨架，所述陶瓷硅胶骨架呈圆柱形，且所述陶瓷硅胶骨架圆周上开设有至少一条弧形卡槽，所述缆芯嵌入在弧形卡槽内，所述缆芯排布层填充有矿物化合物，所述缆芯包括导线芯，以及依次包覆在导线芯外的陶瓷化硅橡胶绝缘层、屏蔽层和交联聚乙烯层。2.根据权利要求1所述的陶瓷化硅橡胶绝缘耐温电缆，其特征在于，所述加强层的表面螺旋缠绕有钢丝线。3.根据权利要求2所述的陶瓷化硅橡胶绝缘耐温电缆，其特征在于，所述缆芯的交联聚乙烯层上成型有限位凸起，所述陶瓷硅胶骨架于弧形卡槽的槽底开设有凹槽，所述限位凸起嵌入在凹槽内。4.根据权利要求3所述的陶瓷化硅橡胶绝缘耐温电缆，其特征在于，所述陶瓷硅胶骨架内至少穿设有一根加强钢缆，所述陶瓷硅胶骨架内于相邻两根缆芯之间开设有挤压孔。5.根据权利要求4所述的陶瓷化硅橡胶绝缘耐温电缆，其特征在于，所述缆芯排布层内于相邻两根缆芯之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐季新，黄建卫，邱金波，张天成，邹洪宇，
申请(专利权)人：浙江中大元通特种电缆有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33