本實(shí)用新型涉及電纜技術(shù)，尤其涉及一種無鹵低煙耐火型變頻器電纜。

背景技術(shù)：

隨著電力科技進(jìn)步，變頻裝置的節(jié)能效果十分明顯，在大功率電機(jī)中采用變頻調(diào)速電機(jī)，整個(gè)發(fā)電機(jī)組可節(jié)電30％。并且使用變頻調(diào)速后，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)的軟啟動(dòng)，使電機(jī)工作平穩(wěn)，電機(jī)軸承磨損減小，延長(zhǎng)了電機(jī)使用壽命和維護(hù)周期。因此，變頻調(diào)速技術(shù)在石油、冶金、發(fā)電、鐵路、礦山等工業(yè)方面得到了廣泛的使用。

同時(shí)，在高層及超高層建筑、大型娛樂場(chǎng)所、大型工礦、企業(yè)及地下工程中等眾多場(chǎng)所，往往電纜密集敷設(shè)，一旦發(fā)生火災(zāi)，火將順著電纜處延燃而蔓延到其他部門和樓層。據(jù)消防部門統(tǒng)計(jì)，城市火災(zāi)中，其中2/3以上是由于電氣裝備故障或電纜負(fù)荷過載引起電纜燃燒蔓延造成的，這些火災(zāi)中最主要的危害因素就是有大量有毒氣體和煙霧。作為傳統(tǒng)的阻燃電纜、低鹵低煙阻燃電纜，都廣泛地采用含鹵聚合物和含鹵阻燃劑組合而成的混合物。盡管這些電纜具有良好的阻燃性能，但一旦發(fā)生火災(zāi)，電纜燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧和有毒的腐蝕性的氣體，這不僅妨礙救火工作和人員疏散，并會(huì)腐蝕儀器和設(shè)備。尤其對(duì)于眾多人員聚集的封閉場(chǎng)所，如地鐵、旅館、展覽大廳和艦船等，及裝備有昂貴電子儀器設(shè)備的場(chǎng)合，這問題就顯得特別重要。

結(jié)合以上2種常見場(chǎng)合特殊要求的市場(chǎng)需要，伴隨著電纜技術(shù)的不斷進(jìn)步，一種無鹵低煙綠色環(huán)保的耐火型中壓變頻器電纜成為新產(chǎn)品開發(fā)的一個(gè)重要方向，此種電纜的開發(fā)基礎(chǔ)，通常在現(xiàn)有的耐火電纜基礎(chǔ)上進(jìn)行深度開發(fā)，這些類電纜通常采用低煙無鹵型電纜料，及在電纜結(jié)構(gòu)中添加耐火層，在低壓電纜系列中，較為普遍的采用的是云母包帶繞包在導(dǎo)體外層實(shí)現(xiàn)電纜耐火性，但就中壓電纜要求較高的絕緣質(zhì)量及局部放電量要求來說，無法滿足其較高的電氣性能，目前國(guó)內(nèi)中壓耐火電纜為實(shí)現(xiàn)耐火結(jié)構(gòu)，均是在金屬屏蔽工序后適當(dāng)開發(fā)新材料，新結(jié)構(gòu)，其中較為普遍存在的耐火層是擠包陶瓷化硅橡膠。

受限于擠包陶瓷化硅橡膠耐火層的工藝特性，制造硅橡膠耐火層，前期需煉膠，擠制后需經(jīng)高溫管道硫化，故而生產(chǎn)速度緩慢，且擠壓型模具不易控制電纜的硅橡膠層的厚度，容易出現(xiàn)局部過薄的現(xiàn)象，影響電纜整體耐火效果，若嚴(yán)格控制最薄點(diǎn)，則可能造成原料超過工藝用量，同時(shí)，原材料價(jià)格較高，直接影響到電纜整體成本，因此，新型耐火型中壓變頻器電纜結(jié)構(gòu)及工藝設(shè)計(jì)仍有實(shí)用性進(jìn)步空間。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)上述耐火型中壓變頻器電纜的諸多問題，提出一種無鹵低煙耐火型變頻器電纜，該電纜綠色環(huán)保，燃燒不產(chǎn)生有害鹵素氣體，同時(shí)，通過合理性設(shè)計(jì)，更好滿足工程中中壓電纜的高阻燃性、高耐火性、高屏蔽性，高耐電壓沖擊性，以及低煙無鹵環(huán)保等需求，能廣泛應(yīng)用于中壓變頻用電系統(tǒng)線路及人員密集場(chǎng)所，為緊急情況下的供電系統(tǒng)安全提供強(qiáng)而有力支撐，為人身安全及公共財(cái)產(chǎn)安全保駕護(hù)航。

實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種無鹵低煙耐火型變頻器電纜，所述電纜線芯由多個(gè)均勻分布的相線單元、多個(gè)均勻分布的地線單元和耐火填充絞合成纜；

所述相線單元包括第一無氧銅導(dǎo)體、自內(nèi)而外依次共擠在無氧銅導(dǎo)體外的導(dǎo)體屏蔽層、第一XLPE絕緣層、絕緣屏蔽層和重疊繞包在絕緣屏蔽層外的無氧銅帶；

所述地線單元包括第二無氧銅導(dǎo)體、自內(nèi)而外依次包覆在無氧銅導(dǎo)體外的云母帶防火層和第二XLPE絕緣層；

所述電纜線芯外自內(nèi)而外依次包覆有第一低煙無鹵阻燃玻璃纖維帶、高氧指數(shù)隔氧層、無氧銅帶總屏蔽層、第二低煙無鹵阻燃玻璃纖維帶、陶瓷化聚烯烴、雙層鍍鋅鋼帶、第三低煙無鹵阻燃玻璃纖維帶、抗開裂型低煙無鹵阻燃聚烯烴。

進(jìn)一步地，所述無氧銅導(dǎo)體為多股銅絲絞合而成的橫截面為圓形的導(dǎo)體。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)體屏蔽層為半導(dǎo)電內(nèi)屏蔽層、所述第一XLPE層為干法化學(xué)交聯(lián)，第二XLPE層為輻照或高溫蒸汽交聯(lián)，所述絕緣屏蔽層為半導(dǎo)電外屏蔽層。

進(jìn)一步地，所述耐火填充為陶瓷化耐火填充。普通阻燃耐火填充燃燒后易粉化，不能持續(xù)保護(hù)電纜線芯的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，陶瓷化耐火填充特性為耐火、阻燃、低煙無毒，無粉塵、無重金屬和其他有害物質(zhì)，在650℃以上環(huán)境下形成陶瓷化硬殼，不熔融，不滴落，同時(shí)具有良好的導(dǎo)熱性，電纜工作中能夠及時(shí)散熱，減少熱累計(jì)，為電纜在火災(zāi)情況下，可對(duì)其電纜內(nèi)部結(jié)構(gòu)起到固定保護(hù)作用。

進(jìn)一步的，所述低煙無鹵阻燃玻璃纖維帶是由玻璃絲布、阻燃粘合劑等材料經(jīng)過涂膠、烘干制成，具有高氧指數(shù)(50以上)，抗拉力強(qiáng)，不會(huì)皺折斷、無煙無鹵無毒、絕緣好等特點(diǎn)。所述第一低煙無鹵阻燃玻璃纖維帶在起到綁扎線芯作用的同時(shí)，作為一層阻燃層保護(hù)線芯，所述第二低煙無鹵阻燃玻璃纖維帶既起到阻燃性作用，同時(shí)可以緩沖電纜在敷設(shè)安裝過程中，來自于鋼帶的自內(nèi)而外的應(yīng)力。

進(jìn)一步地，所述高氧指數(shù)隔氧層為氧指數(shù)大于40的低煙無鹵阻燃聚烯烴隔氧層。當(dāng)遇火燃燒時(shí)，該材料將析出大量水分以降低環(huán)境溫度，并形成一個(gè)不熔不燃的氧化鋁硬殼，以隔絕纜芯與外界的空氣接觸，燃燒的電纜將自行熄滅，在提高了電纜的阻燃級(jí)別同時(shí)，起到降溫隔火的效果。

進(jìn)一步的，所述陶瓷化聚烯烴為耐火層，在擠管式模具的擠出條件下，可均勻的涂覆在電纜上，涂覆厚度可較為精確掌握，且加工過程生產(chǎn)迅速，工藝簡(jiǎn)單可連續(xù)生產(chǎn)，相比陶瓷化硅橡膠不需硫化，生產(chǎn)操作更簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本及能耗均有所降低，所述耐火層材料在650℃以上溫度或火焰灼燒情況下，能夠迅速生成完整的陶瓷狀硬殼，殼體不開裂、不滴落，除了具有優(yōu)異的電隔離性能，還具有極好的隔氧隔熱效果，能夠隔離高溫火焰對(duì)線路內(nèi)部的侵害，延緩內(nèi)部材料分解，保證線路在火災(zāi)情況下暢通。

進(jìn)一步的，所述無氧銅帶總屏蔽層采用銅帶重疊繞包工藝，將銅帶層作為整個(gè)電纜結(jié)構(gòu)的總屏蔽層。

進(jìn)一步的，所述雙層鍍鋅鋼帶為擋火層，利用鋼材熔點(diǎn)高硬度高的特性加固電纜主體內(nèi)部，防機(jī)械損傷，阻擋火焰侵蝕。

進(jìn)一步地，所述抗開裂型低煙無鹵阻燃聚烯烴的氧指數(shù)大于35。低煙無鹵阻燃性強(qiáng)，避免護(hù)套材料傳播火焰的可能性。

進(jìn)一步地，所述電纜線芯由3個(gè)均勻分布的相線單元、3個(gè)均勻分布的地線單元和耐火填充絞合成纜，且相線單元、地線單元均按照相位角120度中心對(duì)稱分布。

進(jìn)一步地，所述3個(gè)均勻分布的相線單元的無氧銅帶相互接觸良好，所述無氧銅帶作為線芯的金屬屏蔽，既避免高壓交流電對(duì)外面的設(shè)施和信號(hào)造成干擾，同時(shí)可承載一定的短路電流，確保電纜及用電系統(tǒng)的用電安全。

本實(shí)用新型低煙無鹵耐火型變頻器電纜結(jié)構(gòu)合理、緊湊，各層結(jié)構(gòu)分工明確，有梯度、且相輔相成，采用上述結(jié)構(gòu)，電纜易于制造，采用多位一體結(jié)構(gòu)，使得電纜具有良好的電磁屏蔽性，電纜在阻燃、耐火、低煙無鹵特性效果明顯，是一種適用范圍廣、安全性能高的綠色無毒環(huán)保產(chǎn)品，與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)此結(jié)構(gòu)的高屏蔽電纜可抗電磁感應(yīng)、接地不良和電源線傳導(dǎo)干擾，減小電感，防止感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)過大。屏蔽層既起到抑制電磁波對(duì)外發(fā)射的作用，又可作為短路電流的通道，能起到中性線芯的保護(hù)作用；中心對(duì)稱型結(jié)構(gòu)由于導(dǎo)線的互換性，有更好的電磁相容性，對(duì)抑制電磁干擾起到一定的作用，能抵消高次諧彼中的奇次頻率，提高變頻電機(jī)專用電纜的抗干擾性，減少了整個(gè)系統(tǒng)中的電磁輻射。

(2)填充耐火材料定位線芯，線芯位置不偏移，耐火填充材料具有較好的強(qiáng)度和韌性，加工性能優(yōu)異，憎水，可在-40℃～200℃范圍內(nèi)長(zhǎng)期使用，耐火填充材料具有優(yōu)異的電氣性能，導(dǎo)熱性好，在火焰灼燒情況下，形成堅(jiān)硬殼體，不收縮、不滴落，可較好的固定線芯位置，確保電纜線芯結(jié)構(gòu)不發(fā)生機(jī)械變化及電性能變化的同時(shí)，保證電纜無鹵低煙耐火環(huán)保。

(3)生產(chǎn)效率高，采用擠管式模具擠出陶瓷化聚烯烴材料作為電纜耐火層，可均勻的涂覆在電纜上，涂覆厚度可較為精確掌握，且加工過程生產(chǎn)迅速，工藝簡(jiǎn)單可連續(xù)生產(chǎn)，相比陶瓷化硅橡膠不需硫化，生產(chǎn)操作更簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本及能耗均有所降低。

(4)耐火能力強(qiáng)，通過所述結(jié)構(gòu)及材料選用，可提高電纜整體耐火特性，電纜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和材料的選用，按照從外到內(nèi)，多層有梯度的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)阻止火焰對(duì)電纜內(nèi)部結(jié)構(gòu)侵害，多位一體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得電纜均有更高的耐火性能。

(5)阻燃性能強(qiáng)，一種低煙無鹵耐火型變頻器電纜在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初衷，均是按照阻燃A⁺級(jí)設(shè)計(jì)，在確保電纜耐火能力的同時(shí)，高的阻燃等級(jí)可確保電纜在火災(zāi)情況下不做火焰?zhèn)鞑ポd體，從電纜自身角度出發(fā)，最大限度降低火災(zāi)損失。

綜上，本實(shí)用新型低煙無鹵耐火型變頻器電纜生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單快捷，在確保電纜電氣性能、阻燃、防火性及低煙無鹵特性同時(shí)，節(jié)能降耗綠色環(huán)保。經(jīng)檢測(cè)該電纜的無鹵性能pH加權(quán)值≥4.3，電導(dǎo)率加權(quán)值≤10μS/mm，低煙特性的最小透光率≥60％，電氣性能優(yōu)越、耐火性可實(shí)現(xiàn)950℃火焰灼燒情況下，運(yùn)行90min以上。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型一種低煙無鹵耐火型變頻器電纜的截面示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明：

實(shí)施例1

圖1為本實(shí)用新型一種無鹵低煙環(huán)保型中壓耐火電纜的截面示意圖。

本實(shí)施例公開了一種無鹵低煙環(huán)保型中壓耐火電纜，該電纜采用層次作用分明的梯度設(shè)計(jì)，電纜可整體實(shí)現(xiàn)高電磁屏蔽性、高阻燃、高耐火、低煙無鹵的安全特性，為人口密集變頻用電區(qū)域發(fā)生火災(zāi)情況下提供強(qiáng)而有力技術(shù)保障。其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括絞合的三股相線單元(線芯)和三股地線單元，所述線芯包括第一無氧銅導(dǎo)體1與第二無氧銅導(dǎo)體7，第一無氧銅導(dǎo)體1與第二無氧銅導(dǎo)體7為多股銅絲絞合而成的橫截面為圓形的導(dǎo)體，所采用的銅絲為純度大于99.98％的紫銅。

所述相線單元包括第一無氧銅導(dǎo)體1，第一無氧銅導(dǎo)體1外三層共擠的導(dǎo)體屏蔽層2、第一XLPE絕緣層3、絕緣屏蔽層4，每一線芯絕緣屏蔽層4外重疊繞包無氧銅帶5作為線芯的分相金屬屏蔽。

所述地線單元包含第二無氧銅導(dǎo)體7、云母帶防火層8和第二XLPE絕緣層9，

三股相線單元與三股地線單元時(shí)絞合成纜，線芯的間隙采用無鹵低煙陶瓷化耐火填充6。

成纜線芯(電纜線芯)外采用第一低煙無鹵阻燃玻璃纖維帶10扎緊，所述成纜扎帶外擠包高氧指數(shù)隔氧層11作為電纜的降溫隔火層，所述降溫個(gè)火層外，重疊繞包無氧銅帶作為無氧銅帶總屏蔽層12，總屏蔽外依次繞第二低煙無鹵阻燃玻璃纖維帶13、外擠包陶瓷化聚烯烴14作為電纜耐火層，所述耐火層外間隙繞包雙層鍍鋅鋼帶15，雙層鍍鋅鋼帶15外重疊繞包第三低煙無鹵阻燃玻璃纖維帶16，其二者共同組成電纜的擋火層，擋火層外擠包抗開裂型低煙無鹵阻燃聚烯烴17(也可擠包抗開裂防鼠蟻型低煙無鹵阻燃聚烯烴護(hù)套)，作為電纜的阻燃防鼠護(hù)套層。

本實(shí)施例提供的一種低煙無鹵耐火型變頻器電纜電氣性能優(yōu)越，屏蔽性能好，阻燃耐火性能高，無鹵低煙綠色環(huán)保。在無火焰灼燒情況下，抗開裂型低煙無鹵阻燃聚烯烴17遇火呈無鹵低煙高阻燃特性，確保火焰不延電纜外護(hù)套傳播，第三低煙無鹵阻燃玻璃纖維帶16與雙層鍍鋅鋼帶15可阻擋火焰向電纜內(nèi)部傳播，同時(shí)有較強(qiáng)的防機(jī)械損傷作用，陶瓷化聚烯烴14作為電纜隔火層，在高溫情況下結(jié)殼，具有隔氧隔熱耐高溫特性，延緩內(nèi)部材料分解，高氧指數(shù)隔氧層11、第一低煙無鹵阻燃玻璃纖維帶10在火焰灼燒情況下，釋放一定的結(jié)晶水，起到隔火阻燃降溫作用，其內(nèi)部的陶瓷化耐火填充6，預(yù)熱陶瓷化，形成堅(jiān)硬殼體，不收縮、不滴落，可較好的固定線芯位置，確保電纜線芯結(jié)構(gòu)不發(fā)生機(jī)械變化及電性能變化的同時(shí)，保證電纜無鹵低煙耐火環(huán)保。

實(shí)施例2

本實(shí)施例公開了一種無鹵低煙耐火型變頻器電纜，其結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1基本相同，不同的是所述電纜相線導(dǎo)體標(biāo)稱面積及地線導(dǎo)體標(biāo)稱面積與實(shí)施例1不同；

本實(shí)用新型不局限于上述實(shí)施例所記載的一種低煙無鹵耐火型變頻器電纜，其中無氧銅導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的改變、各層厚度的改變均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。

最后應(yīng)說明的是：以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。