礦用多功能本安電纜及其加工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種礦用多功能本安電纜及其加工方法，所述礦用多功能本安電纜包括不銹鋼中心通道管并繞包有第一耐火層和絕緣層，絕緣層外側(cè)設(shè)有退扭絞合的控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜、光纖電纜和多個電力電纜，退扭絞合的控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜、光纖電纜和電力電纜外側(cè)繞包有第二耐火層，第二耐火層與所述退扭絞合的控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜、光纖電纜和多個電力電纜之間填充有阻水填充物，第二耐火層表面設(shè)有不銹鋼護(hù)套。本發(fā)明的有益效果為：將礦井下所有電纜集合一體，整體防護(hù)，體積?。辉O(shè)計有不銹鋼中心通道管和外側(cè)不銹鋼護(hù)套，可監(jiān)測井內(nèi)指標(biāo)并隔絕電纜與井下環(huán)境接觸，有效防爆。
【專利說明】礦用多功能本安電纜及其加工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種礦用多功能本安電纜及其加工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國無論是煤炭礦、冶金礦井下選用電纜大體有以下幾種:為井下提供動力電纜、傳遞井上井下信號的控制電纜以及監(jiān)控生產(chǎn)系統(tǒng)傳感數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)信號電纜。
[0003]傳統(tǒng)井下使用電纜，一般多種電纜單根敷設(shè)，占用空間面積較大，由于所處的環(huán)境條件比較特殊，特別是采區(qū)供電系統(tǒng)中的低壓電纜容易被砸或擠壓而受損，加上與瓦斯、煤塵接觸機會多易產(chǎn)生靜電，因此，易導(dǎo)致電纜著火，一是外界火源導(dǎo)致著火:煤礦井下條件惡劣(如溫度高、濕度大、散熱差等)，導(dǎo)致電氣設(shè)備易故障損壞，引起電氣設(shè)備本身燃燒，從而引燃與電氣設(shè)備相連的電纜或是敷設(shè)在周圍的電纜，引發(fā)火災(zāi)；二是電纜過流引發(fā)電纜發(fā)熱著火:例如鎧裝電纜在使用中絕緣體受機械損傷，會導(dǎo)致電纜相線之間或相線與鋼鎧間的絕緣擊穿而發(fā)生電弧，致使電纜的絕緣材料和電纜外套起火燃燒；橡套電纜和屏蔽電纜由于沒有防止機械損壞的可靠保護(hù)，易受巖石、采煤機械和工具的損傷，造成水氣和粉塵滲入電纜內(nèi)部，進(jìn)而發(fā)生短路引發(fā)火災(zāi)；在設(shè)備故障致使電流突然增大時，電磁起動器和饋電開關(guān)不動作，造成電纜溫度急劇上升，導(dǎo)致絕緣擊穿，引發(fā)火災(zāi)；三是電纜老化，絕緣、耐壓、過流能力等性能降低:電纜長時間超負(fù)荷工作，會導(dǎo)致絕緣性能下降甚至失去絕緣性能，造成電纜的絕緣層擊穿著火，同時，還會引起瓦斯、煤塵爆炸等電氣事故，造成嚴(yán)重的后果?，F(xiàn)有電纜維護(hù)困難，電纜自身沒有監(jiān)控措施，所以大大減少了井下的安全系數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種防爆、防腐、低煙無鹵、耐火性能好的礦用多功能本安電纜及其加工方法，以解決現(xiàn)有產(chǎn)品存在的問題，監(jiān)控并預(yù)防電纜意外燃燒，提高井下安全系數(shù)，方便發(fā)生事故時對人員進(jìn)行救護(hù)。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種礦用多功能本安電纜，其特殊之處在于:包括不銹鋼中心通道管，不銹鋼中心通道管表面繞包有第一耐火層，第一耐火層外側(cè)設(shè)有絕緣層，絕緣層外側(cè)設(shè)有退扭絞合的控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜、光纖電纜和電力電纜，退扭絞合的控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜、光纖電纜和多個電力電纜外側(cè)繞包有第二耐火層，第二耐火層與所述退扭絞合的控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜、光纖電纜和電力電纜之間填充有阻水填充物，第二耐火層表面設(shè)有不銹鋼護(hù)套。
[0006]進(jìn)一步的，所述電力電纜由多根絕緣線芯構(gòu)成。
[0007]所述控制電纜包括2根?7根絞合的絕緣線芯，控制電纜的絕緣線芯外側(cè)設(shè)有屏蔽層和護(hù)套層。
[0008]所述絕緣線芯由內(nèi)至外依次為無氧銅軟導(dǎo)體、耐火層和絕緣層。
[0009]所述數(shù)據(jù)信號電纜包括一根或多根絞合的絕緣屏蔽線芯，所述一根或多根絞合的絕緣屏蔽線芯外側(cè)設(shè)有屏蔽層并擠包有護(hù)套層，所述絕緣屏蔽線芯由一對絕緣內(nèi)線芯對絞絞合，絕緣內(nèi)線芯內(nèi)部為無氧銅軟導(dǎo)體，無氧銅軟導(dǎo)體表面擠包有絕緣層，所述對絞絞合的絕緣內(nèi)線芯外側(cè)設(shè)有屏蔽層。
[0010]電力電纜的絕緣線芯為3根?5根。
[0011]一種礦用多功能本安電纜加工方法，其特殊之處在于，包括以下步驟:
1)將不銹鋼帶縱縫焊接拉制成不銹鋼中心通道管；
2)在不銹鋼中心通道管外表面繞包第一耐火層，同時擠包一層絕緣層；
3)根據(jù)電纜的實際要求，制造相應(yīng)規(guī)格、型號的控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜和電力電纜，選用相應(yīng)的光纖電纜，以不銹鋼中心通道管為中心，將四種電纜圍繞不銹鋼中心通道管退扭絞合成纜；
4)選用阻水填充物填充控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜、光纖電纜和電力電纜之間的縫隙，使電纜圓整、緊密；
5)在控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜、光纖電纜和電力電纜外側(cè)繞包第二耐火層，然后進(jìn)行絕緣電阻檢測和電壓試驗，合格后進(jìn)入下一步；
6)按成纜外徑選定不銹鋼帶的寬度和厚度，縱包電纜同時縱縫氬弧焊接、拉拔一次成型制成不銹鋼護(hù)套并對不銹鋼護(hù)套進(jìn)行探傷檢驗；
7)進(jìn)行導(dǎo)體電阻、絕緣電阻、交流電壓及結(jié)構(gòu)檢驗，判定成纜合格后出廠。
[0012]進(jìn)一步的，步驟3)包括以下步驟:
1)選用無氧銅軟導(dǎo)體，繞包一層耐火層并擠包一層絕緣層構(gòu)成電力電纜的絕緣線芯，3飛根絕緣線芯形成電力電纜，檢驗合格后待用；
2)選用無氧銅軟導(dǎo)體，繞包一層耐火層，同時擠包一層絕緣層，制成控制電纜的絕緣線芯；2?7根絕緣線芯絞合同時繞包屏蔽層，再選用擠包一層護(hù)套層形成控制電纜，檢驗合格后待用；
3)選用無氧銅軟導(dǎo)體，擠包一層絕緣層，形成絕緣內(nèi)線芯；根據(jù)井下儀表要求確定絕緣內(nèi)線芯對數(shù)，進(jìn)行對絞絞合繞包屏蔽，形成絕緣屏蔽線芯，最后將一根或多根絕緣屏蔽線芯進(jìn)行成纜絞合并繞包屏蔽層，再擠包一層護(hù)套層制成數(shù)據(jù)信號電纜，檢驗合格后待用；
4)按電纜要求選購相應(yīng)規(guī)格、型號光纖電纜，檢驗合格后待用。
[0013]本發(fā)明的有益效果為:
1、將礦井下所有電纜集合一體，整體防護(hù)，體積小。
[0014]2、采用不銹鋼中心通道管，可進(jìn)行日常井下空氣監(jiān)測，也可以預(yù)防電纜意外超載高溫，同時也是井下意外塌方時對人的護(hù)救通道，可輸送液體和氣體，延長受災(zāi)人員生命，贏得解救時間。
[0015]3、不銹鋼護(hù)套隔絕電纜與井下環(huán)境接觸，有效防爆，具備耐磨、抗拉、耐油、耐酸耐腐蝕等優(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實施例的使用狀態(tài)參考圖；
圖2是本發(fā)明實施例的剖面圖；
圖3是絕緣線芯的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是控制電纜的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是數(shù)據(jù)信號電纜的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖6是本發(fā)明實施例加工方法的流程圖。
[0017]圖中:
1、不銹鋼中心通道管；2、第一耐火層；3、絕緣層；4、控制電纜；5、數(shù)據(jù)信號電纜；6、光纖電纜；7、電力電纜；8、第二耐火層；9、阻水填充物；10、不銹鋼護(hù)套；11、無氧銅軟導(dǎo)體；12、耐火層；13、絕緣層；14、溫度傳感器；15、溫度監(jiān)測裝置；401、絕緣線芯；402、屏蔽層；403、護(hù)套層；501、絕緣屏蔽線芯；502、屏蔽層；503、護(hù)套層；501a、無氧銅軟導(dǎo)體；501b、絕緣層；501c、屏蔽層。
【具體實施方式】
[0018]下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0019]如圖2所示，本發(fā)明實施例所述的礦用多功能本安電纜，包括不銹鋼中心通道管1，不銹鋼中心通道管I表面繞包有第一耐火層2，第一耐火層2外側(cè)設(shè)有絕緣層3，絕緣層3外側(cè)設(shè)有退扭絞合的控制電纜4、數(shù)據(jù)信號電纜5、光纖電纜6和電力電纜7，所述電力電纜由3?5根絕緣線芯構(gòu)成，本實施例中所述電力電纜為5根，退扭絞合的控制電纜4、數(shù)據(jù)信號電纜5、光纖電纜6和電力電纜7外側(cè)繞包有第二耐火層8,第二耐火層8與所述退扭絞合的控制電纜4、數(shù)據(jù)信號電纜5、光纖電纜6和電力電纜7之間填充有阻水填充物9，第二耐火層8表面設(shè)有不銹鋼護(hù)套10。
[0020]如圖3所示，所述電力電纜7的絕緣線芯由內(nèi)至外依次為無氧銅軟導(dǎo)體11、耐火層12和絕緣層13。
[0021]如圖4所示，所述控制電纜4包括2?7根絞合的絕緣線芯401，本實施例中絕緣線芯401為7根，絞合的絕緣線芯401外側(cè)設(shè)有屏蔽層402和護(hù)套層403，所述絕緣線芯401與電力電纜7中的絕緣線芯的結(jié)構(gòu)相同。
[0022]如圖5所示，所述數(shù)據(jù)信號電纜5包括一根或多根絕緣屏蔽線芯501，本實施例中為三根，絕緣屏蔽線芯501外設(shè)有屏蔽層502并擠包有護(hù)套層503，所述絕緣屏蔽線芯501由一對絕緣內(nèi)線芯對絞絞合，絕緣內(nèi)線芯內(nèi)部為無氧銅軟導(dǎo)體501a，無氧銅軟導(dǎo)體501a表面擠包有絕緣層501b，所述對絞絞合的絕緣內(nèi)線芯外側(cè)設(shè)有屏蔽層501c。
[0023]如圖6所示，一種礦用多功能本安電纜加工方法，包括以下步驟。
[0024]I)將不銹鋼帶縱縫焊接拉制成不銹鋼中心通道管。
[0025]2)在不銹鋼中心通道管外表面繞包第一耐火層，同時擠包一層絕緣層并檢驗是否合格，合格后進(jìn)入下一道工序。
[0026]3)選用無氧銅軟導(dǎo)體，繞包一層耐火層并擠包一層絕緣層制成絕緣線芯，3?5根絕緣線芯形成電力電纜，檢驗合格后待用。選用無氧銅軟導(dǎo)體，繞包一層耐火層，同時擠包一層絕緣層，構(gòu)成絕緣線芯，2?7根絕緣線芯絞合同時屏蔽層，再選用擠包一層護(hù)套層形成控制電纜，檢驗合格后待用；選用無氧銅軟導(dǎo)體，擠包一層絕緣層，形成絕緣內(nèi)線芯；根據(jù)井下儀表要求確定絕緣內(nèi)線芯對數(shù)，進(jìn)行對絞絞合繞包屏蔽，形成絕緣屏蔽線芯，最后將一根或多根絕緣屏蔽線芯進(jìn)行成纜絞合并繞包屏蔽層，再擠包一層護(hù)套層制成數(shù)據(jù)信號電纜，檢驗合格后待用；最后以不銹鋼中心通道管為中心，將上述四種電纜圍繞不銹鋼中心通道管退扭絞合成纜。[0027]4)選用阻水填充物填充控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜、光纖電纜和電力電纜之間的縫隙，使電纜圓整、緊密。
[0028]5)在退扭絞合的控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜、光纖電纜和電力電纜外側(cè)繞包第二耐火層，然后進(jìn)行絕緣電阻檢測和電壓試驗，檢測合格后待用。
[0029]6)按成纜外徑選定不銹鋼帶的寬度和厚度，縱包第5)步檢測合格的電纜同時縱縫氬弧焊接、拉拔一次成型形成不銹鋼護(hù)套并對不銹鋼護(hù)套進(jìn)行探傷檢驗。
[0030]7)進(jìn)行導(dǎo)體電阻、絕緣電阻、交流電壓及結(jié)構(gòu)檢驗，判定成纜合格后出廠。
[0031]上述加工過程中，用于制造不銹鋼中心通道管I和不銹鋼護(hù)套10的材料可選用“牌號308”不銹鋼帶。絕緣層和護(hù)套層分別選取長期工作溫度為90°C的交聯(lián)聚乙烯材料和聚氯乙烯材料。
[0032]具體使用時，該礦用多功能本安電纜是組合多種電纜形成一體的電纜，體積小。外護(hù)層是封閉的不銹鋼護(hù)套10，隔絕了電纜與井下環(huán)境接觸，同時也維護(hù)提高了電纜使用壽命。不銹鋼護(hù)套10還可以實現(xiàn)免維護(hù)，可增加電纜表面溫度傳感器14并連接至溫度監(jiān)測裝置15，當(dāng)溫度超過了電纜長期使用溫度時進(jìn)行報警，如圖1所示。報警后電纜內(nèi)的不銹鋼中心通道管I可通過氣體、液體降溫，保護(hù)了絕緣層，并延長其老化時間，進(jìn)而大大提高了電纜使用壽命。由于本電纜外表面沒有可燃物，即使井下燃燒電纜也不會氣味和煙霧產(chǎn)生，減少了因有毒氣體而傷亡機率。同時，由于不銹鋼護(hù)套10隔絕了電纜與井下環(huán)境接觸，所以不會因電纜靜電、擊穿而導(dǎo)致井下出現(xiàn)意外爆炸事故。
[0033]本電纜還可通過不銹鋼中心通道管I進(jìn)行日常井下瓦斯密度監(jiān)測。超標(biāo)報警后，啟動送、排風(fēng)機，以保證井下作業(yè)人員安全。而且，井下一旦出現(xiàn)事故，“礦用多功能本安電纜”的不銹鋼中心通道管I還可為被困人員輸送氣體和液體，延長被困人員生命，贏得搶救時間。
[0034]上述【具體實施方式】雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行了進(jìn)一步的描述，但并非是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種礦用多功能本安電纜，其特征在于:包括不銹鋼中心通道管，不銹鋼中心通道管表面繞包有第一耐火層，第一耐火層外側(cè)設(shè)有絕緣層，絕緣層外側(cè)設(shè)有退扭絞合的控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜、光纖電纜和電力電纜，退扭絞合的控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜、光纖電纜和多個電力電纜外側(cè)繞包有第二耐火層，第二耐火層與所述退扭絞合的控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜、光纖電纜和電力電纜之間填充有阻水填充物，第二耐火層表面設(shè)有不銹鋼護(hù)套。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用多功能本安電纜，其特征在于:所述電力電纜包括多根絕緣線芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用多功能本安電纜，其特征在于:所述控制電纜包括2~7根絞合的絕緣線芯，絕緣線芯外側(cè)設(shè)有屏蔽層和護(hù)套層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的礦用多功能本安電纜，其特征在于:所述絕緣線芯由內(nèi)至外依次為無氧銅軟導(dǎo)體、耐火層和絕緣層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦用多功能本安電纜，其特征在于:所述數(shù)據(jù)信號電纜包括一根或多根絞合的絕緣屏蔽線芯，所述一根或多根絞合的絕緣屏蔽線芯外側(cè)設(shè)有屏蔽層并擠包有護(hù)套層，所述絕緣屏蔽線芯由一對絕緣內(nèi)線芯對絞絞合，絕緣內(nèi)線芯內(nèi)部為無氧銅軟導(dǎo)體，無氧銅軟導(dǎo)體表面擠包有絕緣層，所述對絞絞合的絕緣內(nèi)線芯外側(cè)設(shè)有屏蔽層。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的礦用多功能本安電纜，其特征在于:所述電力電纜的絕緣線芯為3飛根。
7.一種礦用多功能本安電纜加工方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)將不銹鋼帶縱縫焊 接拉制成不銹鋼中心通道管； 2)在不銹鋼中心通道管外表面繞包第一耐火層，同時擠包一層絕緣層； 3)根據(jù)電纜的實際要求，制造相應(yīng)規(guī)格、型號的控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜和電力電纜，選用相應(yīng)的光纖電纜，以不銹鋼中心通道管為中心，將四種電纜圍繞不銹鋼中心通道管退扭絞合成纜； 4)選用阻水填充物填充控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜、光纖電纜和電力電纜之間的縫隙，使電纜圓整、緊密； 5 )在控制電纜、數(shù)據(jù)信號電纜、光纖電纜和電力電纜外側(cè)繞包第二耐火層，然后進(jìn)行絕緣電阻檢測和電壓試驗，合格后進(jìn)入下一步； 6)按成纜外徑選定不銹鋼帶的寬度和厚度，縱包電纜同時縱縫氬弧焊接、拉拔一次成型構(gòu)成不銹鋼護(hù)套并對不銹鋼護(hù)套進(jìn)行探傷檢驗； 7)進(jìn)行導(dǎo)體電阻、絕緣電阻、交流電壓及結(jié)構(gòu)檢驗，判定成纜合格后出廠。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用本安電纜加工方法，其特征在于，步驟3)進(jìn)一步包括以下步驟: 1)選用無氧銅軟導(dǎo)體，繞包一層耐火層并擠包一層絕緣層構(gòu)成電力電纜的絕緣線芯，3~5根絕緣線芯形成電力電纜，檢驗合格后待用； 2)選用無氧銅軟導(dǎo)體，繞包一層耐火層，同時擠包一層絕緣層，制成控制電纜的絕緣線芯；2~7根絕緣線芯絞合同時屏蔽層，再選用擠包一層護(hù)套層形成控制電纜，檢驗合格后待用； 3)選用無氧銅軟導(dǎo)體，擠包一層絕緣層，形成絕緣內(nèi)線芯；根據(jù)井下儀表要求確定絕緣內(nèi)線芯對數(shù)，進(jìn)行對絞絞合繞包屏蔽，形成絕緣屏蔽線芯，最后將一根或多根絕緣屏蔽線芯進(jìn)行成纜絞合并繞包屏蔽層，再擠包一層護(hù)套層制成數(shù)據(jù)信號電纜，檢驗合格后待用； 4)按電纜要求選購相 應(yīng)規(guī)格、型號光纖電纜，檢驗合格后待用。
【文檔編號】H01B7/285GK103943267SQ201410196433
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】李萌, 李季, 劉朝鵬, 黨明芳, 王碩 申請人:沈興線纜集團(tuán)有限公司, 李季