一种耐火中高压电缆的制作方法

1.本发明属于电缆技术领域，具体涉及一种耐火中高压电缆。


背景技术：

2.目前，随着科学技术的发展，工业等领域也在快速进步，随之带来的是电缆用量的增加，电力电缆是在电力系统的主干线路中用以传输和分配大功率电能的电缆产品，电缆通常是有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，并常围绕一根中心扭成，整个外面包有高度绝缘的覆盖层。
3.现有技术中，为了保证耐火电缆耐高温、透光率高、绝缘电阻高、燃烧无毒等性能，采用的结构为在导体外绕包云母带，接着在云母带外挤包聚乙烯绝缘，外护层采用的是阻燃、低烟高分子聚烯烃材料。这是目前行业内较为普遍的耐火电缆，然而云母带的选材和加工工艺非常关键，，由于不同厂家的耐火电缆质量参差不齐，为了保证耐火性，外管套均采用密封结构，这就导致导线的散热能力较差，在高温或过载条件下会熔断，进而导致这种结构的耐火电缆稳定性很差。


技术实现要素：

4.本发明旨在解决背景技术中记载的问题，提供一种耐火中高压电缆。
5.为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种耐火中高压电缆，包括电缆本体，电缆本体的外侧设置有第一防护层，第一防护层上设置有若干填充孔，填充孔内填充有阻燃剂；第一防护层的外侧设置有第二防护层，第一防护层和第二防护层之间构成空腔，第二防护层与电缆本体之间设置有支撑体。
6.本发明的原理以及有益效果：（1）本发明中，通过第一防护层和第二防护层对电缆本体构成双层保护结构，以降低电缆受损的几率，并且第一防护层和第二防护层之间构成的空腔，若电缆因为故障导致自燃等情况时，空腔可以降低火势蔓延的几率。通过双层结构，即使外部着火，或者电缆本体自燃着火都能提高电缆耐火的性能。
7.（2）本发明中，在第一防护层上设计有阻燃剂，阻燃剂可以吸收电缆本体所产生的热，使得电缆本体难以达到着火点，进而提高电缆的耐火性能。
8.（3）与现有技术相比，如中国专利cn 113808791 a相比，本发明的结构更为简化，电缆整体的重量增加量更少。
9.在本发明的一种优选实施方式，第一防护层由导热材料制成。
10.有益效果：本方案中，导热材料将电缆本体所产生的内部热进行传导，进一步使得电缆本体难以达到着火点，提高电缆的耐火性能。
11.在本发明的一种优选实施方式，阻燃剂为海绵颗粒和芒硝颗粒物的混合物。
12.有益效果:本方案中，通过导热材料将电缆本体自身产生的热传递至阻燃剂，阻燃剂为海绵颗粒和芒硝颗粒的混合物，芒硝颗粒能够进行吸热，进而使得第一防护层上的温
度降低，若第一防护层遭到破坏，则芒硝颗粒和海绵颗粒从第一防护层内流出，且覆盖在电缆本体的外部，则仍然可以对电缆本体进行吸热，达到双重保险的目的。
13.在本发明的一种优选实施方式，支撑部包括上支撑部和下支撑部，下支撑部与第一防护层一体成型，上支撑部上设置有导热片，导热片第二防护层相抵，上支撑部由橡胶材料制成。
14.有益效果：本方案中，通过第一防护层通过上支撑部下支撑部对第二防护层进行支撑，并且利用上支撑部和下支撑部将第一防护层上的热传递至空腔和第二防护层上。
15.在本发明的一种优选实施方式，下支撑部上设置有凹槽，上支撑部位于凹槽内，且凹槽内填充有位于上支撑部下方的膨胀型阻燃颗粒。
16.有益效果：本方案中，膨胀型阻燃剂颗粒是一种以氮、磷为主要组成的复合阻燃剂，它不含卤素，也不采用氧化锑作为协效剂，该类阻燃剂在受热时发泡膨胀，则可以从凹槽的通孔流动至空腔中，以对空腔进行填充，若电缆本体不慎着火，膨胀型阻燃剂使热难于穿透凝聚相，阻止氧气进入燃烧区域，阻止降解生成的气态或液态产物溢出材料表面，达到防火的目的。由于上支撑部为橡胶材料，吸热后也会发生一定的膨胀，会在一定程度上挤压膨胀阻燃剂流动至空腔中，加快阻燃膨胀剂快速覆盖电缆本体。
17.在本发明的一种优选实施方式，包括如下制备步骤：步骤一，在电缆本体上覆盖第一防护层，并将阻燃剂填充至第一防护层上的填充孔内；步骤二，将膨胀型阻燃剂颗粒填充至下支撑部的凹槽内，然后将上支撑部固定在导热片上，再将上支撑部插入至凹槽内，并将导热片固定在下支撑部上；步骤三，将第二防护层套设在第一防护层的外部，并且使得第二防护层与导热片相抵。
18.有益效果：本方案中，以现有的电缆本体作为主体结构，仅在电缆本体的外部装配第一防护层和第二防护层，则电缆本体和第一防护层和第二防护层进行分开生产，未改变电缆本体的生产工艺，即可使得电缆本体的耐火性能提高。
19.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
20.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本发明中耐火中高压电缆的正视图；图2为图1的a部分放大图；图3为本发明中耐火中高压电缆的剖视图。
21.说明书附图中的附图标记包括：第二防护层11、导热片12、支撑部13、上支撑部131、下支撑部132、通孔133、凹槽134、膨胀型阻燃剂135、冷却腔136、第一防护层14、填充孔15、电缆本体16。
具体实施方式
22.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“竖向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
24.在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
25.本技术提供一种耐火中高压电缆，基本如附图1、附图2和附图3所示，包括电缆本体16，电缆本体16的外侧通过粘接等方式设置有第一防护层14，第一防护层14由导热材料，如：铜、铝等。第一防护层14呈圆柱体，第一防护层14是以包裹的形式套设在电缆本体16的表面。第一防护层14上开设有填充孔15，填充孔15的长度与第一防护层14的长度基本相等，填充孔15内填充有海绵颗粒与芒硝颗粒的混合物，其混合物的粒度在1-5mm之间，其实际的粒径可以根据实际的设计需求进行选择。本实施例中，如果电缆本体16切断，则需要将填充孔15进行封堵(采用填充橡胶等方式)，以防止芒硝和海绵颗粒物从填充孔15中漏出。
26.本实施例中，还包括第二防护层11，第二防护层11与第一防护层14之间构成空腔，并且空腔内设置有若干支撑部13，若干支撑部13沿第一防护层14的周向均布，若干支撑部13将空腔分隔为若干冷却腔136。支撑部13包括与第一防护层14一体成型的下支撑部132，下支撑部132上开有凹槽134，凹槽134内设置有由弹性材料支撑的上支撑部131，上支撑部131上固定连接有导热片12，导热片12由导热材料制成，如铜，导热片12上设置有凸起，下支撑板上设置有与凸起卡接的卡槽，即将上支撑部131安装在下支撑部132上时，将导热片12卡接在下支撑部132上，上支撑部131位于凹槽134内。凹槽134的侧壁上开有若干通孔133，通孔133与冷却腔136连通，凹槽134内填充有膨胀型阻燃剂135颗粒。
27.本实施例中，一种耐火中高压电缆的加工步骤如下：步骤一，选择因火灾易发生位置或者安全需求较高的位置，然后将第一防护层14以包裹的形式包覆在电缆本体16上，然后在使用压力设备向填充孔15内冲入海绵颗粒和芒硝颗粒，然后再将填充孔15堵塞。
28.步骤二，预先在凹槽134内填充膨胀型阻燃剂135颗粒，由于第一防护层14上一体成型有下支撑部132，下支撑部132上开有凹槽134，将导热片12卡在下支撑部132上，又由于上支撑部131安装在导热片12上，则导热片12带着上支撑部131伸入至凹槽134内，以将凹槽134的上部封闭。
29.步骤三，将第二防护层11套设在第一防护层14的外部，并且使得第二防护层11与导热片12相抵。
30.具体实施过程如下：
本实施例采用的安装方式，不会改变电缆本身的加工工艺，仅是在电缆的外部以加装第一防护层14和第二防护层11以对电缆进行散热和防护。
31.本实施例中，电缆本体16的耐火性能不佳(如背景技术介绍)，在电缆本体16出现故障或其他外部因素的影响，可能导致电缆燃烧。
32.对此，若受到外部环境的影响，如发生火灾等，为了让救护人员能够及时切断电源，则有必要对电缆的耐火性能进行提升。本实施例中，采用第二防护层11进行第一层防护，由于第一防护层14和第二防护层11之间构成空腔，其空腔可以实现一定的阻燃作用，并且再利用第一防护层14形成第二防护层11，进一步提高电缆本体16的耐火性能。
33.受到火焰的影响，会对凹槽134内的膨胀型阻燃剂135颗粒加热，其加热温度直接使得膨胀型阻燃剂135颗粒物发泡膨胀并通过通孔133流入至第一防护层14上对防护层进行覆盖，通孔133对膨胀型阻燃剂135进行分散，使得其尽量均匀的覆盖在第一防护层14上，以对电缆本体16进行阻燃。
34.本实施例中，当由于电缆本体16故障，如电阻过高发热时，电缆本体16所产生的热通过第一防护层14进行导热，并经过热传递至上支撑部131和导热片12以及第二防护层11，如此通过第二防护层11进行一定的散热，降低其着火的几率。当然，第一防护层14中的芒硝和海绵颗粒也会进行一定的吸热，芒硝吸热析出一定的水，水被海绵颗粒吸附，使得海绵作为阻燃填充物。当电缆本体16的温度过高且散热已经不足时，凹槽134内的膨胀型阻燃剂135颗粒(采用现有的膨胀型阻燃剂135制成颗粒)，会发泡膨胀从通孔133内流出至冷却腔136内，同时，由于上支撑部131吸热后会发生一定的膨胀，即可以对膨胀型阻燃剂135进行一定的挤压(减小凹槽134的空间)，使得膨胀型阻燃剂135发泡膨胀后快速进入至冷却腔136。如此，实际上形成第一防护层14、膨胀型阻燃剂135发泡膨胀层以及第二防护层11的三层防护结构，以提高电缆的耐火性能。
35.在本说明书的描述中，参考术语“优选的实施方式”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
36.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。