本發(fā)明涉及電纜的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種耐火電纜。

背景技術(shù)：

在火災(zāi)時(shí)，火焰可能會(huì)引燃電線電纜中的絕緣和護(hù)套材料，導(dǎo)致火災(zāi)事故進(jìn)一步擴(kuò)大。特別是火焰將消防設(shè)備的控制線路、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的信號(hào)傳輸線路、消防廣播線路和消防電話線路等電纜損壞后，會(huì)延誤救援時(shí)間，從而造成更大的生命財(cái)產(chǎn)損失。因此，世界各國(guó)對(duì)重要建筑物中的關(guān)鍵線路用電纜都提出了線路完整性要求，即要求這些線路的電纜具有耐火特性。，“耐火電纜的線路完整性”定義為“在規(guī)定的火源、規(guī)定的電纜承受狀況和規(guī)定的時(shí)間周期內(nèi)，電纜以設(shè)定的方式持續(xù)運(yùn)行的能力?！苯Y(jié)合這些標(biāo)準(zhǔn)中試驗(yàn)條件的具體規(guī)定，可以看出耐火電纜的本質(zhì)要求是在火災(zāi)事故條件下可繼續(xù)維持運(yùn)行合理時(shí)間，以滿足人員自救和消防救援的需要。

現(xiàn)有技術(shù)的耐火電纜主要從導(dǎo)體周?chē)慕^緣材料的絕熱角度考慮，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)出礦物絕緣電纜，導(dǎo)體周?chē)慕^緣材料主要由礦物粉末制成，例如云母帶，即導(dǎo)體周?chē)颇笌В贁D包填充材料，外設(shè)聚合物護(hù)套。

也有的從填充物的膨脹角度考慮問(wèn)題，比如日本尼崎市三菱電纜公司的US6335490A開(kāi)發(fā)了高膨脹率的填充隔熱材料，該填充隔熱材料包括樹(shù)脂，0.01-10wt%的氟樹(shù)脂粉末作為成核劑，發(fā)泡劑，余量為熱塑性聚烯烴樹(shù)脂，比如0.94-0.96g/cm³高分子量聚乙烯，高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的混合物。其填充隔熱材料是熱塑性發(fā)泡材料，可擠出生產(chǎn)，其電纜在燃燒試驗(yàn)中保持電纜完整性的前提下最大膨脹率達(dá)到75.2%，通過(guò)最大限度的膨脹以減小熱量對(duì)導(dǎo)線的沖擊。

另一方面，耐火電纜的開(kāi)發(fā)，這類(lèi)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)除需滿足最關(guān)鍵的耐火性能要求外，還應(yīng)從產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)適用性、結(jié)構(gòu)合理性和制造便捷性等多方面考慮。

如何在成本低廉的條件下，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)結(jié)合絕熱材料的考慮，設(shè)計(jì)出高耐火級(jí)別的電纜成為行業(yè)發(fā)展的共性難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種短螺桿擠出機(jī)。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的， 一種耐火電纜，包括至少一根導(dǎo)體束、導(dǎo)熱環(huán)套、耐熱蜂窩管，在導(dǎo)熱環(huán)套外設(shè)有耐熱蜂窩管；

所述導(dǎo)熱環(huán)套包括外管、內(nèi)管和一體連接在外管和內(nèi)管之間的至少一個(gè)導(dǎo)熱壁，外管、內(nèi)管和導(dǎo)熱壁之間的空間為纜芯空間，所述內(nèi)管內(nèi)孔形成導(dǎo)熱腔，導(dǎo)熱腔內(nèi)設(shè)有導(dǎo)熱油（5）；

在纜芯空間內(nèi)設(shè)有設(shè)有絕緣填充材料,導(dǎo)體束和一根用以測(cè)量電纜溫度的光纖傳感器單元穿設(shè)在絕緣填充材料中；

所述耐熱蜂窩管包括內(nèi)隔熱管、外蜂窩管，所述外蜂窩管內(nèi)壁設(shè)有多個(gè)沿軸向設(shè)置的第二凸起筋，所述內(nèi)管和外蜂窩管之間通過(guò)多個(gè)第二凸起筋形成對(duì)應(yīng)多個(gè)隔熱空間；

所述導(dǎo)熱環(huán)套由導(dǎo)熱高分子材料制成或者由鋁、鋁合金材料制成。

進(jìn)一步地，所述耐熱蜂窩管包括一體擠出成型的內(nèi)管部、外管部，還包括連接內(nèi)管部、外管部之間的多根橫隔斷筋和縱隔斷筋，所述所述橫隔斷筋和縱隔斷筋形成多個(gè)隔熱空間。

進(jìn)一步地，所述耐熱蜂窩管替代為耐熱蜂窩管瓦，所述耐熱蜂窩管瓦設(shè)置在纜芯空間中，且位于導(dǎo)熱環(huán)套的外管和絕緣填充材料之間，所述耐熱蜂窩管瓦由陶瓷材料制成。

進(jìn)一步地，所述隔熱空間在橫截面上為隔斷的多個(gè)環(huán)形腔，每個(gè)環(huán)形腔的橫截面積在20-100 mm²；或者所述隔熱空間在橫截面上為多個(gè)長(zhǎng)方形或正方形，所述隔熱空間的橫截面積在4-25mm²。

進(jìn)一步地，所述耐熱蜂窩管由氟樹(shù)脂材料制成。

一種耐火電纜，包括至少一根導(dǎo)體束、導(dǎo)熱環(huán)套、耐熱蜂窩管，所述耐熱蜂窩管設(shè)置在導(dǎo)熱環(huán)套內(nèi)，所述耐熱蜂窩管的內(nèi)孔形成纜芯空間；

所述導(dǎo)熱環(huán)套包括外管、內(nèi)管，外管內(nèi)壁設(shè)有多個(gè)沿軸向設(shè)置的第一凸起筋，所述外管和內(nèi)管之間通過(guò)多個(gè)第一凸起筋形成多個(gè)導(dǎo)熱腔，導(dǎo)熱腔中填充有導(dǎo)熱油，

在纜芯空間內(nèi)設(shè)有設(shè)有絕緣填充材料,導(dǎo)體束和一根用以測(cè)量電纜溫度的光纖傳感器單元穿設(shè)在絕緣填充材料中；

所述耐熱蜂窩管包括內(nèi)隔熱管、外蜂窩管，所述外蜂窩管內(nèi)壁設(shè)有多個(gè)沿軸向設(shè)置的第二凸起筋，所述內(nèi)管和外蜂窩管之間通過(guò)多個(gè)第二凸起筋形成對(duì)應(yīng)多個(gè)隔熱空間；

所述導(dǎo)熱環(huán)套由導(dǎo)熱高分子材料制成或者由鋁、鋁合金材料制成。

進(jìn)一步地，所述耐熱蜂窩管包括一體擠出成型的內(nèi)管部、外管部，還包括連接內(nèi)管部、外管部之間的多根橫隔斷筋和縱隔斷筋，所述所述橫隔斷筋和縱隔斷筋形成多個(gè)隔熱空間。

進(jìn)一步地，所述耐熱蜂窩管替代為耐熱蜂窩管瓦，所述耐熱蜂窩管瓦設(shè)置在導(dǎo)熱環(huán)套的內(nèi)管和絕緣填充材料之間，所述耐熱蜂窩管瓦由陶瓷材料制成。

進(jìn)一步地，所述隔熱空間在橫截面上為隔斷的多個(gè)環(huán)形腔，每個(gè)環(huán)形腔的橫截面積在20-100 mm²；或者所述隔熱空間在橫截面上為多個(gè)長(zhǎng)方形或正方形，所述隔熱空間的橫截面積在4-25mm²。

進(jìn)一步地，所述耐熱蜂窩管由氟樹(shù)脂材料制成。

所述耐火電纜，為了解決“如何在成本低廉的條件下，通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)結(jié)合絕熱材料的考慮，設(shè)計(jì)出高耐火級(jí)別的電纜”的技術(shù)難題，：

1）耐熱蜂窩管及其隔熱空間

為了隔絕外界來(lái)的熱量沖擊而設(shè)計(jì)出耐熱蜂窩管，一方面通過(guò)耐熱蜂窩管本身由熱傳導(dǎo)系數(shù)低的材料制成，保持線纜完整性的同時(shí)盡量慢地向內(nèi)傳導(dǎo)熱量，另一方面也通過(guò)在耐熱蜂窩管中的隔熱空間的空氣阻斷傳導(dǎo)途徑，有限度地阻礙熱傳導(dǎo)；這樣的隔熱空間是有一定橫截面積的，其隔熱作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于樹(shù)脂發(fā)泡孔。

2）導(dǎo)熱環(huán)套

再耐熱的材料也不能抵抗燃燒火焰上千度的高溫沖擊，所以在盡可能隔熱的設(shè)計(jì)的前提下，還需要配合傳熱結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了兩種傳熱結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)A是由外管通過(guò)導(dǎo)熱壁傳輸至位于線纜中心的內(nèi)管，然后由導(dǎo)熱油帶走內(nèi)管的熱量，結(jié)構(gòu)B是外管和內(nèi)管之間通過(guò)第一凸起筋形成多個(gè)導(dǎo)熱腔，熱量直接由外管傳導(dǎo)至導(dǎo)熱腔中的導(dǎo)熱油。結(jié)構(gòu)B的傳熱路徑明顯短于結(jié)構(gòu)A，而結(jié)構(gòu)A也更容易將電纜局部放電帶來(lái)的纜芯溫度升高的熱量帶走。結(jié)構(gòu)B長(zhǎng)于輸送外來(lái)熱量沖擊，結(jié)構(gòu)A適于內(nèi)部熱量沖擊，各有側(cè)重。

自動(dòng)控制導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)

通過(guò)填充材料中穿設(shè)光纖傳感器單元，如果哪個(gè)位置的局部溫度超過(guò)60℃，則自動(dòng)啟動(dòng)導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)，將熱量從該處帶走。

3）導(dǎo)熱環(huán)套和耐熱蜂窩管的內(nèi)外不同位置的組合形成不同耐熱偏向的電纜品種

耐熱蜂窩管在導(dǎo)熱環(huán)套外，更偏重于通過(guò)隔絕熱量來(lái)抵抗外來(lái)熱量的沖擊，同時(shí)導(dǎo)熱環(huán)套從耐熱蜂窩管身上帶走熱量，是對(duì)耐熱蜂窩管的輔助和加強(qiáng)。耐熱蜂窩管位于導(dǎo)熱環(huán)套內(nèi)，則更側(cè)重于通過(guò)熱量傳輸來(lái)抵抗外來(lái)熱量的沖擊，而耐熱蜂窩管是保證熱量傳輸?shù)倪^(guò)程中不對(duì)纜芯產(chǎn)生熱沖擊。耐熱蜂窩管與導(dǎo)熱環(huán)套二者相輔相成，互相協(xié)同作用。

申請(qǐng)人并不是單純從絕熱角度考慮問(wèn)題，而是結(jié)合傳熱角度考慮問(wèn)題，既改進(jìn)了阻燃耐火的結(jié)構(gòu)，同時(shí)又改進(jìn)了熱量轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)，并通過(guò)以上二個(gè)結(jié)構(gòu)的相互協(xié)同配合，加上不同的側(cè)重點(diǎn)，大大提高了電纜的耐火能力,通過(guò)GB/T12666．6 - 2003 的60/90/120min單獨(dú)供火試驗(yàn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明耐火電纜的實(shí)施例一的主剖視圖。

圖2為本發(fā)明耐火電纜的實(shí)施例一的另一主剖視圖。

圖3為本發(fā)明耐火電纜的實(shí)施例二的主剖視圖。

圖4為本發(fā)明耐火電纜的實(shí)施例二的另一主剖視圖。

圖5為本發(fā)明耐火電纜的實(shí)施例三的主剖視圖。

圖6為本發(fā)明耐火電纜的實(shí)施例三的另一主剖視圖。

上述圖中的附圖標(biāo)記：

1導(dǎo)體束，2導(dǎo)熱環(huán)套，3耐熱蜂窩管，4 保護(hù)套，5 導(dǎo)熱油，6 光纖傳感器單元，7絕緣填充材料，8 耐熱蜂窩管瓦，9 內(nèi)管部,10外管部,11橫隔斷筋,12 縱隔斷筋,13隔熱空間，14 纜芯空間

1.1 導(dǎo)體,1.2 礦物纖維帶層, 1.3 樹(shù)脂保護(hù)層,

2.1 外管，2.2內(nèi)管，2.3導(dǎo)熱壁，2.4 第一凸起筋

3.1 內(nèi)隔熱管, 3.2外蜂窩管, 3.3 第二凸起筋

8.1 內(nèi)管瓦， 8.2 外蜂窩管瓦， 8.3 第三凸起筋。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，但不用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例一

如圖所示，一種耐火電纜，包括至少一根導(dǎo)體束1、導(dǎo)熱環(huán)套2、耐熱蜂窩管3，所述導(dǎo)體束1包括至少一根導(dǎo)體1.1、在導(dǎo)體1.1外包覆有礦物纖維帶層1.2，礦物纖維帶層2外包覆樹(shù)脂保護(hù)層1.3；所述礦物纖維帶層1.2為云母帶或者玄武巖礦物纖維帶。所述導(dǎo)熱環(huán)套2包括外管2.1、內(nèi)管2.2和一體連接在外管和內(nèi)管之間的至少一個(gè)導(dǎo)熱壁2.3，外管、內(nèi)管和導(dǎo)熱壁之間的空間為纜芯空間14。所述內(nèi)管2.3內(nèi)設(shè)有導(dǎo)熱油5，所述導(dǎo)熱環(huán)套2由導(dǎo)熱高分子材料制成，如DSM公司的PA46 TC系列；所述導(dǎo)熱高分子材料的導(dǎo)熱功能主要由高分子基體和高導(dǎo)熱填充物綜合作用的結(jié)果，由擠出機(jī)擠出成型。所述導(dǎo)熱高分子材料的正常工作溫度在-50℃~+1000℃范圍內(nèi)，導(dǎo)熱高分子材料的導(dǎo)熱率λ=20-100w/（m?k）；所述內(nèi)管內(nèi)徑在8mm-15mm之間；或者，所述導(dǎo)熱環(huán)套2由鋁或鋁合金材料制成。

在纜芯空間14內(nèi)設(shè)有絕緣填充材料7，所述導(dǎo)體束1和光纖傳感器單元6穿設(shè)在絕緣填充材料7中內(nèi)。

在導(dǎo)熱環(huán)套2外設(shè)有耐熱蜂窩管3，所述耐熱蜂窩管3包括內(nèi)隔熱管3.1、外蜂窩管3.2，所述外蜂窩管3.2內(nèi)壁設(shè)有多個(gè)沿軸向設(shè)置的第二凸起筋3.3，所述內(nèi)管3.1和外蜂窩管3.2之間通過(guò)多個(gè)第二凸起筋3.3形成多個(gè)隔熱空間13。所述隔熱空間13在橫截面上為隔斷的多個(gè)環(huán)形腔，每個(gè)環(huán)形腔的橫截面積在20-100 mm²。

更為優(yōu)選的是，所述耐熱蜂窩管3包括一體擠出成型的內(nèi)管部9、外管部10，還包括連接內(nèi)管部9、外管部10之間的多根橫隔斷筋11和縱隔斷筋12，所述所述橫隔斷筋11和縱隔斷筋12形成多個(gè)隔熱空間13。所述隔熱空間13在橫截面上為多個(gè)長(zhǎng)方形或正方形，所述隔熱空間的橫截面積在4-25mm²。

對(duì)于耐熱蜂窩管3的材料，所述內(nèi)管3.1和外蜂窩管3.2分別由纖維增強(qiáng)的耐熱材料擠出成型，所述耐火電纜可以卷繞在電纜架上。或者所述耐熱蜂窩管3由陶瓷材料制成的多個(gè)耐熱蜂窩管段緊鄰套設(shè)在所述導(dǎo)熱環(huán)套2外側(cè)形成。

更為優(yōu)選的是，在耐熱蜂窩管3外側(cè)設(shè)有保護(hù)套4。

所述光纖傳感器單元6包括套管，套管內(nèi)設(shè)有一根光纖，套管內(nèi)填充有阻水油膏。所述套管是金屬套管。所述金屬套管外設(shè)由鎧裝層和外護(hù)套封裝成單根光纖傳感器單元。根據(jù)電纜檢測(cè)點(diǎn)的需要將多個(gè)光纖傳感器按照相應(yīng)的間距通過(guò)固定夾具固定在套管內(nèi)并通過(guò)光纖串聯(lián)所述多個(gè)光纖傳感器。所述光纖傳感器單元6連接控制裝置，所述控制裝置根據(jù)被測(cè)的電纜的填充物的溫度信號(hào)，判斷如果某點(diǎn)溫度大于60℃，則啟動(dòng)導(dǎo)熱油循環(huán)系統(tǒng)。

導(dǎo)熱油是在電纜鋪設(shè)成功后，在電纜兩端設(shè)置導(dǎo)熱油自動(dòng)循環(huán)控制系統(tǒng)，所述導(dǎo)熱油自動(dòng)循環(huán)控制系統(tǒng)包括泵、冷卻油管和控制裝置，所述控制裝置連接光纖傳感器單元6。

實(shí)施例二

一種耐火電纜，包括至少一根導(dǎo)體束1、導(dǎo)熱環(huán)套2、耐熱蜂窩管瓦8，所述至少一根導(dǎo)體束1穿設(shè)在導(dǎo)熱環(huán)套2的外管2.1和內(nèi)管2.2之間，在導(dǎo)體束1和外管2.1、內(nèi)管2.2和導(dǎo)熱壁2.3之間設(shè)有絕緣填充材料7；在導(dǎo)熱環(huán)套2外設(shè)有保護(hù)套4；在導(dǎo)熱環(huán)套2的外管2.1和絕緣填充材料7之間設(shè)有耐熱蜂窩管瓦8。

所述耐熱蜂窩管瓦8包括內(nèi)管瓦8.1、外蜂窩管瓦8.2，所述外蜂窩管瓦8.2內(nèi)壁設(shè)有多個(gè)沿軸向設(shè)置的第三凸起筋8.3，所述內(nèi)管瓦8.1和外蜂窩管瓦8.2之間通過(guò)多個(gè)第三凸起筋8.3形成多個(gè)隔熱空間13；

更為優(yōu)選的是，所述耐熱蜂窩管瓦8包括一體擠出成型的內(nèi)管部9、外管部10，還包括連接內(nèi)管部9、外管部10之間的多根橫隔斷筋11和縱隔斷筋12，所述所述橫隔斷筋11和縱隔斷筋12形成多個(gè)隔熱空間13。

對(duì)于耐熱蜂窩管3的材料，所述耐熱蜂窩管瓦8由纖維增強(qiáng)的耐熱材料擠出成型, 所述耐火電纜可以卷繞在電纜架上?；蛘咚瞿蜔岱涓C管瓦8由陶瓷材料制成的多個(gè)耐熱蜂窩管瓦段緊鄰套設(shè)在所述填充材料7外側(cè)形成，所述耐火電纜也可以卷繞在電纜架上。

實(shí)施例三

一種耐火電纜，包括至少一根導(dǎo)體束1、導(dǎo)熱環(huán)套2、耐熱蜂窩管3，耐熱蜂窩管3的內(nèi)孔構(gòu)成纜芯空間14；纜芯空間14內(nèi)設(shè)有絕緣填充材料7；絕緣填充材料7中穿設(shè)所述至少一根導(dǎo)體束1和一根光纖傳感器單元6；所述耐熱蜂窩管3外套設(shè)有導(dǎo)熱環(huán)套2。

所述導(dǎo)熱環(huán)套2包括外管2.1、內(nèi)管2.2，外管2.1內(nèi)壁設(shè)有多個(gè)沿軸向設(shè)置的第一凸起筋2.4，所述外管2.1和內(nèi)管2.2之間通過(guò)多個(gè)第一凸起筋2.4形成多個(gè)導(dǎo)熱腔，導(dǎo)熱腔中填充有導(dǎo)熱油5。

所述耐熱蜂窩管3包括內(nèi)隔熱管3.1、外蜂窩管3.2，所述外蜂窩管3.2內(nèi)壁設(shè)有多個(gè)沿軸向設(shè)置的第二凸起筋3.3，所述內(nèi)管3.1和外蜂窩管3.2之間通過(guò)多個(gè)第二凸起筋3.3形成多個(gè)隔熱空間13。

更為優(yōu)選的是，所述耐熱蜂窩管3包括一體擠出成型的內(nèi)管部9、外管部10，還包括連接內(nèi)管部9、外管部10之間的多根橫隔斷筋11和縱隔斷筋12，所述所述橫隔斷筋11和縱隔斷筋12形成多個(gè)隔熱空間13。

對(duì)于耐熱蜂窩管3的材料，所述內(nèi)管3.1和外蜂窩管3.2分別由纖維增強(qiáng)的耐熱材料擠出成型，所述耐火電纜可以卷繞在電纜架上?；蛘咚瞿蜔岱涓C管3由陶瓷材料制成的多個(gè)耐熱蜂窩管段緊鄰套設(shè)在所述導(dǎo)熱環(huán)套2外側(cè)形成，所述耐火電纜也可以卷繞在電纜架上。

更為優(yōu)選的是，在耐熱蜂窩管3外側(cè)設(shè)有保護(hù)套4。

按照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)制定的GB/T12666．6 - 2003 《在火焰條件下電纜或光纜的線路完整性試驗(yàn)第21 部分： 試驗(yàn)步驟和要求額定電壓0. 6 / 1. 0 kV 及以下電纜》的單獨(dú)供火試驗(yàn)要求，對(duì)所述實(shí)施例一至三的耐火電纜進(jìn)行單獨(dú)供火試驗(yàn)，具體試驗(yàn)參數(shù)如下表1：

表1 GB/T12666．6 – 2003單獨(dú)供火試驗(yàn)參數(shù)表

試驗(yàn)結(jié)果如下表2：

表2 GB/T12666．6 – 2003單獨(dú)供火試驗(yàn)結(jié)果表

*采用對(duì)比例為市場(chǎng)中能夠買(mǎi)到的同直徑某國(guó)內(nèi)知名品牌的防火電纜

√⁺:表示通過(guò)試驗(yàn)仍保持較好的完整性，無(wú)明顯破口，具體地，電纜在火焰條件下經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間的燃燒而要求保持線路的完整性。線路完整性是指在規(guī)定的火源和時(shí)間下燃燒時(shí)能持續(xù)地在指定狀態(tài)下運(yùn)行的能力。

√^-：表示通過(guò)試驗(yàn)仍保持了持較好的完整性但有明顯破口，具體地，電纜在火焰條件下經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間的燃燒而要求保持線路的完整性。線路完整性是指在規(guī)定的火源和時(shí)間下燃燒時(shí)能持續(xù)地在指定狀態(tài)下運(yùn)行的能力。

Х：不能通過(guò)試驗(yàn)，未能滿足要求，具體地，電纜在火焰條件下經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間的燃燒而要求保持線路的完整性。線路完整性是指在規(guī)定的火源和時(shí)間下燃燒時(shí)能持續(xù)地在指定狀態(tài)下運(yùn)行的能力。

所述耐火電纜，既改進(jìn)了阻燃耐火的結(jié)構(gòu)，同時(shí)又改進(jìn)了熱量轉(zhuǎn)移的結(jié)構(gòu)，二者協(xié)同作用，使得其耐火性能大大提高。