一种辐照交联耐火长寿命电缆及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种辐照交联耐火长寿命电缆及其制备方法，由内到外依次包括缆芯、填充层、耐火层和保护层，所述缆芯由若干根绝缘芯线绞合形成，所述绝缘芯线由内到外依次包括导体层和绝缘层，所述导体层由多根铜单线绞合而成，所述铜单线为异形铜单线；所述绝缘层由内到外依次包括绝缘内层和绝缘外层；所述耐火层由阻燃带绕包而成或者由陶瓷化耐火材料制成。本发明专利技术在导体层的制备增强了电缆柔软性，提升了耐火系数，延长了电缆的使用寿命；满足民用核设施项目对电缆绝缘阻燃性能、电气性能、机械性能、耐辐照性能的要求，经寿命评定试验，推导出导体评价工作温度70℃下使用寿命不小于70年。

A radiation crosslinked fire-resistant long-life cable and its preparation method

The invention discloses an irradiation cross-linked fire-resistant long-life cable and a preparation method thereof. The cable core comprises a cable core, a filling layer, a fire-resistant layer and a protective layer from inside to outside, the cable core is formed by a plurality of insulated core wires twisted, the insulated core wires comprise a conductor layer and an insulating edge layer from inside to outside, the conductor layer is formed by a plurality of copper wires twisted, and the copper wires are special-shaped copper wires; The insulating layer comprises an insulating inner layer and an insulating outer layer from the inside to the outside, and the fire-resistant layer is made of a flame-retardant tape or a ceramic refractory material. The preparation of the conductor layer of the invention enhances the flexibility of the cable, improves the fire resistance coefficient, and prolongs the service life of the cable; meets the requirements of the civil nuclear facilities project for the cable insulation and flame-retardant performance, electrical performance, mechanical performance, and radiation resistance performance; after the service life evaluation test, the service life of the conductor under the working temperature of 70 \u2103 is not less than 70 years.

【技术实现步骤摘要】
一种辐照交联耐火长寿命电缆及其制备方法
本专利技术涉及一种电缆及其制备方法，尤其涉及一种辐照交联耐火长寿命电缆及其制备方法。
技术介绍
伴随着社会经济高速的发展，普通的电缆已经不能满足城乡建筑、大型公共设施及重要的场所等，因电缆老化导致的电气短路引起的火灾已越来越易见，造成的安全事故也随之增加。普通的聚氯乙烯、聚乙烯绝缘电线电缆尽管具有优良的机械、电气及加工性能，最大的缺欠是易燃、发热量高、火焰传播速度快，燃烧时会释放出大量的有毒有害的腐蚀性气体和浓烟，造成“二次灾害”。这些气体和浓烟不仅危及到生命安全，而且还严重腐蚀设备和建筑物，同时给消防救生和财产撤离工作造成很大的困难。建筑建造初期都在墙体内埋设电缆，现有的绝缘防火电缆不能达到与建筑同寿命，需要定期更换，否则就会出现因电线老化发生断电甚至火灾的情况，使得人身和财产安全得不到保障；由于许多电缆是埋设在墙体内部的，很难回收再利用，造成资源浪费；重新布置的线路只能设置在墙体表面，影响建筑美观；同时，现有的绝缘防火电缆使用材料容易污染环境，不利于环保和资源的节约。为了绿色建筑，在建筑全寿命周期内，最大限度地节约能源、保护环境、减少污染和浪费，因此，设计一种与建筑同寿命的阻燃耐火电缆，达到阻燃最高等级A类，提高了电缆的耐高温、阻燃、耐磨、耐油等机械性能和电气性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种辐照交联耐火长寿命电缆及其制备方法，解决现有的绝缘防火电缆寿命短、不环保的问题。本专利技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种辐照交联耐火长寿命电缆，由内到外依次包括缆芯、填充层、耐火层和保护层，所述缆芯由若干根绝缘芯线绞合形成，所述绝缘芯线由内到外依次包括导体层和绝缘层，所述导体层由多根铜单线绞合而成，所述铜单线为异形铜单线；所述绝缘层由内到外依次包括绝缘内层和绝缘外层；所述缆芯在绝缘芯线绞合时形成的间隙中填充有填充料形成填充层，所述耐火层由阻燃带绕包而成或者由陶瓷化耐火材料制成。上述的辐照交联耐火长寿命电缆，所述铜单线包括瓦楞型铜单线和紧压型铜单线，所述瓦楞型铜单线截面呈类梯形，所述紧压型铜单线截面呈类六边形。上述的辐照交联耐火长寿命电缆，所述绝缘内层和绝缘外层的材质都为添加了阻燃剂的聚烯烃，所述绝缘内层和绝缘外层的阻燃剂的配比相异。上述的辐照交联耐火长寿命电缆，所述填充料材质为具有阻燃性的环保溴系耐热性的玻璃纤维或者绝缘性的煅烧高岭土。上述的辐照交联耐火长寿命电缆，所述耐火层由阻燃带绕包形成，所述阻燃带为双面合成云母带、煅烧云母带或者低烟无卤高阻燃带。上述的辐照交联耐火长寿命电缆，所述耐火层由陶瓷化耐火材料制成，所述陶瓷化耐火材料由无机填料和聚合物复合而成，所述陶瓷化耐火材料低温快速成型，常态下柔软且绝缘，在500℃以上无焰高温或者620℃以上火焰烧灼时，聚合物燃烧，无机填料快速瓷化，形成耐火绝缘壳体。本专利技术为解决上述技术问题而采用的另一技术方案是提供一种上述辐照交联耐火长寿命电缆的制备方法，包括如下步骤：S1：将铜材料拉制成类梯形的瓦楞型铜单线和类六边形紧压型铜单线；将瓦楞型铜单线和紧压型铜单线绞合成圆形后进行退火处理，完成导体层制作；S2：通过挤出机两个不同的模头对步骤S1中制作完成的导体层进行双层挤出形成绝缘内层和绝缘外层，所述绝缘层包覆在导体层外形成绝缘芯线；S3：多根绝缘芯线绞合形成缆芯，并在缆芯的间隙中用填充料密实填充形成填充层；S4：在填充层外用阻燃带绕包或者用陶瓷化耐火材料包覆形成耐火层；S5：由聚烯烃、抗氧剂和交联剂共混，改性塑化造粒后挤出在耐火层外形成保护层，完成电缆的制作；S6：通过电子加速器辐照装置照射电缆完成辐照交联。上述的辐照交联耐火长寿命电缆的制备方法，所述步骤S5中聚烯烃、抗氧剂和交联剂质量比为100：0.3-0.5：1.5-2.5，所述保护层的聚烯烃材料中添加了阻燃剂，添加的阻燃剂为乙烯—醋酸乙烯酯共聚物活化的氢氧化物。上述的辐照交联耐火长寿命电缆的制备方法，所述步骤S6中电子加速器辐照装置包括电子枪、加速器、束流线、扫描磁铁和真空盒，所述电子枪发射低能电子束，低能电子束经过加速器和束流线将能量提高，通过扫描磁铁经由真空盒的扫描窗口输出，照射到电缆上进行辐照交联。上述的辐照交联耐火长寿命电缆的制备方法，所述辐照交联的辐照剂量为200kGy。本专利技术对比现有技术有如下的有益效果：本专利技术提供的辐照交联耐火长寿命电缆及其制备方法，在导体层的制备增强了电缆柔软性，提升了耐火系数，延长了电缆的使用寿命；电缆的阻燃更容易实现，保护层添加了交联剂、助交联剂等，燃烧分解熔点高，吸收热量多，阻燃性能更好；电气绝缘性能更好，内外层绝缘材料保证了电缆具有良好的电气绝缘性能、机械性能的同时具有一定的阻燃性能和环保性能；防水绝缘性能更好，保护层的交联聚烯烃绝缘材料体积电阻率远高于普通的无卤低烟绝缘材料，同时该材料是非极性分子，结构致密，水分子很难渗透；满足民用核设施项目对电缆绝缘阻燃性能、电气性能、机械性能、耐辐照性能的要求，经寿命评定试验，推导出导体评价工作温度70℃下使用寿命不小于70年。附图说明图1为本专利技术实施例中辐照交联耐火长寿命电缆结构示意图；图2为本专利技术实施例中辐照交联耐火长寿命电缆导体层结构示意图；图3为本专利技术实施例中辐照交联耐火长寿命电缆的制备方法流程图；图4为本专利技术实施例中的中能电子加速器辐照装置结构示意图。图中：1导体层11瓦楞型铜单线12紧压型铜单线3绝缘内层4绝缘外层5填充层6耐火层7保护层21电子枪22加速器23束流线24扫描磁铁25真空盒26扫描窗口具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的描述。图1为本专利技术实施例中辐照交联耐火长寿命电缆结构示意图。请参见图1，本专利技术实施例中的辐照交联耐火长寿命电缆，由内到外依次包括缆芯、填充层5、耐火层6和保护层7，所述缆芯由若干根绝缘芯线绞合形成，所述绝缘芯线由内到外依次包括导体层1和绝缘层，所述导体层1由多根铜单线绞合而成，所述铜单线为异形铜单线；所述绝缘层由内到外依次包括绝缘内层3和绝缘外层4；所述缆芯在绝缘芯线绞合时形成的间隙中填充有填充料形成填充层5，所述耐火层6由阻燃带绕包而成或者由陶瓷化耐火材料制成。请参见图2，本专利技术实施例中的辐照交联耐火长寿命电缆，铜单线包括瓦楞型铜单线1和紧压型铜单线2，所述瓦楞型铜单线1截面呈类梯形，所述紧压型铜单线2截面呈类六边形。具体的，本专利技术实施例中的辐照交联耐火长寿命电缆，绝缘内层3和绝缘外层4的材质都为添加了阻燃剂的聚烯烃，所述绝缘内层3和绝缘外层4的阻燃剂的配比相异。填充料材质为具有阻燃性的环保溴系耐热性的玻璃纤维或者绝缘性的煅烧高岭土。具体的，本专利技术实施例中的辐照交联耐火长寿命电缆，耐火层6由阻燃带绕包形成，所述阻燃带为双面合成云母带、煅烧云母带或者低烟无卤高阻燃带；在另一实施例中耐火本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种辐照交联耐火长寿命电缆，其特征在于，由内到外依次包括缆芯、填充层(5)、耐火层(6)和保护层(7)，所述缆芯由若干根绝缘芯线绞合形成，所述绝缘芯线由内到外依次包括导体层(1)和绝缘层，所述导体层(1)由多根铜单线绞合而成，所述铜单线为异形铜单线；所述绝缘层由内到外依次包括绝缘内层(3)和绝缘外层(4)；所述缆芯在绝缘芯线绞合时形成的间隙中填充有填充料形成填充层(5)，所述耐火层(6)由阻燃带绕包而成或者由陶瓷化耐火材料制成。/n

【技术特征摘要】
1.一种辐照交联耐火长寿命电缆，其特征在于，由内到外依次包括缆芯、填充层(5)、耐火层(6)和保护层(7)，所述缆芯由若干根绝缘芯线绞合形成，所述绝缘芯线由内到外依次包括导体层(1)和绝缘层，所述导体层(1)由多根铜单线绞合而成，所述铜单线为异形铜单线；所述绝缘层由内到外依次包括绝缘内层(3)和绝缘外层(4)；所述缆芯在绝缘芯线绞合时形成的间隙中填充有填充料形成填充层(5)，所述耐火层(6)由阻燃带绕包而成或者由陶瓷化耐火材料制成。


2.如权利要求1所述的辐照交联耐火长寿命电缆，其特征在于，所述铜单线包括瓦楞型铜单线(11)和紧压型铜单线(12)，所述瓦楞型铜单线(11)截面呈类梯形，所述紧压型铜单线(12)截面呈类六边形。


3.如权利要求1所述的辐照交联耐火长寿命电缆，其特征在于，所述绝缘内层(3)和绝缘外层(4)的材质都为添加了阻燃剂的聚烯烃，所述绝缘内层(3)和绝缘外层(4)的阻燃剂的配比相异。


4.如权利要求1所述的辐照交联耐火长寿命电缆，其特征在于，所述填充料材质为具有阻燃性的环保溴系耐热性的玻璃纤维或者绝缘性的煅烧高岭土。


5.如权利要求1所述的辐照交联耐火长寿命电缆，其特征在于，所述耐火层(6)由阻燃带绕包形成，所述阻燃带为双面合成云母带、煅烧云母带或者低烟无卤高阻燃带。


6.如权利要求1所述的辐照交联耐火长寿命电缆，其特征在于，所述耐火层(6)由陶瓷化耐火材料制成，所述陶瓷化耐火材料由无机填料和聚合物复合而成，所述陶瓷化耐火材料低温快速成型，常态下柔软且绝缘，在500℃以上无焰高温或者620℃以上火焰烧灼时，聚合物燃烧，无机填料快速瓷化，形成耐火绝缘壳体。


7.一种辐照交联耐火长寿命电缆的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴伟国，陈三建，
申请(专利权)人：上海胜华电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31