中高壓防火電纜

抽象

公開了一種用于高壓的防火電纜。根據(jù)本發(fā)明的高壓防火電纜，既滿足防火性能又滿足電氣特性?？梢苑乐褂捎谇拾霃捷^小而形成的曲率和間隙的產(chǎn)生，該曲率和間隙用于纏繞形成防火層的云母帶，并且可以抑制由曲率和間隙產(chǎn)生的局部放電?？紤]到絕緣層厚度，耐電壓，局部放電等，由于在具有最佳電場(chǎng)強(qiáng)度的位置上形成防火層，所以可以提高電纜的安裝便利性和電纜的電氣特性。

描述

中等或高壓防火電纜

中高壓防火電纜及其制造方法技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種中高壓防火電纜及其制造方法，更具體地，涉及一種能夠滿足防火性能并改善中壓或耐電性能的中高壓防火電纜。高壓類電纜。

近來，在電纜制造工業(yè)中的重要問題是在面對(duì)極端溫度狀態(tài)的情況下，特別是在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，改善電纜的性能和性能。為了確保安全，絕對(duì)有必要最大化電纜的能力，以延遲火勢(shì)蔓延和持久的火焰燃燒。

如果進(jìn)一步提高電纜的防火性，則在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，電纜的流電能力可以進(jìn)一步維持，并且延緩了火災(zāi)的蔓延，因此疏散人員或派遣適當(dāng)?shù)臏缁鸱椒ㄋ璧臅r(shí)間可以保證火勢(shì)。

此外，對(duì)防火性的要求趨于嚴(yán)格，特別是用于陸上和海上工廠，建筑基礎(chǔ)設(shè)施等的電纜要求高防火性。需要提供一種電纜，該電纜能夠在最短的時(shí)間內(nèi)保持包括應(yīng)急電源，火災(zāi)警報(bào)器，灑水噴頭等在內(nèi)的主要設(shè)施的防火和防災(zāi)系統(tǒng)的運(yùn)行，以便在發(fā)生火災(zāi)時(shí)疏散人員在植物或建筑物中爆發(fā)。

盡管在現(xiàn)有技術(shù)中，防火電纜主要用于低壓，但是由于近來出現(xiàn)了防止火災(zāi)和災(zāi)難的重要問題，因此還需要中高壓等級(jí)的防火電纜，并且用于防火電纜產(chǎn)品需要高電壓才能滿足IEC 60331-21（750 o C，持續(xù)90分鐘）的性能，這是一般的防火性規(guī)范。

在此，中高壓等級(jí)的防火電纜是指中壓（MV）或高壓（HV）等級(jí)的電纜，中高壓等級(jí)的防火電纜一般被稱為高壓電纜。

在不用于防火的普通電纜中，低于3kV的低壓電纜可以通過僅在其上一層絕緣的導(dǎo)體絕緣來充分滿足電氣特性，而中級(jí)或高壓類別的電纜則采用三層結(jié)構(gòu)，即“內(nèi)半導(dǎo)體層-絕緣層-外半導(dǎo)體層”。

此處，絕緣層將導(dǎo)體與外部絕緣，以使電流不會(huì)流到電纜的外部，并且內(nèi)部半導(dǎo)體層通過在導(dǎo)體表面上均勻地分布電荷來減輕電纜內(nèi)部的電場(chǎng)集中，并最大程度地降低了絕緣性能。通過填充導(dǎo)體和絕緣體之間形成的間隙，通過電離使絕緣體絕緣。另外，外部半導(dǎo)體層在絕緣體內(nèi)部均勻地分布電應(yīng)力，并使外部電暈最小化。

當(dāng)施加6kV或更高的電壓時(shí)，由于重要的電氣特性之一，局部放電（PD）值很可能會(huì)增加，并且由于絕緣子中會(huì)發(fā)生電樹現(xiàn)象，因此會(huì)逐漸發(fā)生介電擊穿。因此，為了滿足局部放電的特性并且通過均勻地分布電場(chǎng)和電應(yīng)力來使介電擊穿最小化，應(yīng)該通過應(yīng)用如上所述的三層結(jié)構(gòu)來形成內(nèi)半導(dǎo)體層和外半導(dǎo)體層。

中級(jí)或高壓類電纜通過施加防火層而表現(xiàn)出防火性能，并且防火層是通過纏繞具有高耐熱性的云母帶而制成的，并在一段預(yù)定的時(shí)間內(nèi)將電纜的功能保持預(yù)定的時(shí)間。的700?800高溫? C.此時(shí)，云母帶是通過在玻璃纖維或聚乙烯（PE）帶貼附云母粉制造，并且雖然電纜被燒成時(shí)發(fā)生火災(zāi)的絕緣體，云母帶纏繞在導(dǎo)體上，因此具有絕緣子的功能。

如上所述，由于用于低壓的防火電纜具有簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，因此可以通過將云母帶直接纏繞在導(dǎo)體上來形成防火層。然而，在制造中壓或高壓等級(jí)的防火電纜時(shí)，應(yīng)在考慮電氣特性和防火性能的情況下形成防火層，以使它們都滿足。

關(guān)于現(xiàn)有技術(shù)的這種防火電纜，是兩層結(jié)構(gòu)的防火電纜，其包括設(shè)置在導(dǎo)體上的第一（內(nèi)部）防火層和設(shè)置在絕緣體外側(cè)的第二（外部）防火層。在日本實(shí)用新型注冊(cè)公報(bào)中提出了在層上或在鞘層上的層。美國(guó)專利第2521343號(hào)和韓國(guó)專利公開第2011-0105563號(hào)以及第2012-0005246號(hào)。

具體地，如圖2所示，參照?qǐng)D1，提出了一種順序地堆疊導(dǎo)體4，內(nèi)部防火層5，絕緣層6，外部防火層9和護(hù)套層10的結(jié)構(gòu)，盡管現(xiàn)有技術(shù)之間略有不同，但是它們具有與圖2所示的結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)用相同的標(biāo)號(hào)表示。1。

然而，上述現(xiàn)有技術(shù)沒有提及用于實(shí)現(xiàn)上述用于中壓或高壓的電纜的電氣特征的結(jié)構(gòu)，即，“導(dǎo)體-內(nèi)部半導(dǎo)體層-絕緣層-外部半導(dǎo)體層”的三層結(jié)構(gòu)，以及在三層結(jié)構(gòu)中施加防火層的方法。

此外，當(dāng)云母帶直接纏繞在曲率半徑小的導(dǎo)體上時(shí)，云母帶會(huì)被損壞，并且由于云母帶的損壞，絕緣層在此后的過程中會(huì)被損壞。如果如上所述損壞絕緣層，則發(fā)生電樹，因此局部放電值增加，并且電纜的性能可能下降。

另外，云母帶自身的損壞會(huì)引起云母帶的絕緣強(qiáng)度性能的降低，結(jié)果，可能無(wú)法滿足電纜的防火性能。

日本待審實(shí)用新型1993-182532公開了一種防火電纜，其結(jié)構(gòu)包括在依次包含導(dǎo)體，內(nèi)部半導(dǎo)電層的電纜芯上的隔熱層（防火層）和基于泡沫的防火層。絕緣層，外部半導(dǎo)體層和金屬屏蔽層。

但是，如果在發(fā)生火災(zāi)時(shí)電纜內(nèi)部的絕緣層被高溫?zé)龤В瑒t該防火層應(yīng)充當(dāng)導(dǎo)體和金屬屏蔽層之間的絕緣體。但是，由于防火層設(shè)置在金屬屏蔽層和護(hù)套層的外側(cè)，因此防火層不能發(fā)揮這樣的功能，因此難以將其用作中高防火電纜。電壓等級(jí)。

盡管日本特開平1994-033319號(hào)公報(bào)公開了一種耐熱同軸電纜，其結(jié)構(gòu)在內(nèi)部導(dǎo)體上形成兩層結(jié)構(gòu)的絕緣層并在其上形成第一防火層，因?yàn)樵摻Y(jié)構(gòu)具有電氣特性。同軸電纜的用途，用途等與中高壓電纜不同，同軸電纜的結(jié)構(gòu)不適合用作中高壓電纜。

同時(shí)，可以考慮采用“導(dǎo)體-內(nèi)半導(dǎo)電層-防火層-絕緣層-外半導(dǎo)電層”的四層結(jié)構(gòu)的防火電纜。但是，由于在內(nèi)側(cè)半導(dǎo)電層與絕緣層之間粘貼有用作防火層的云母帶，所以內(nèi)側(cè)半導(dǎo)電層與絕緣層之間的表面相對(duì)不平滑，因此可以提高局部放電值或電氣擊穿很容易導(dǎo)致電介質(zhì)擊穿。另外，不能滿足電纜的重要特征，例如耐壓和局部放電的規(guī)格。

此外，由于盡管云母帶纏繞在內(nèi)半導(dǎo)體層上，但是曲率半徑仍然很小，如上所述，仍然可能損壞云母帶，或者當(dāng)穿過云母帶時(shí)會(huì)損壞防火層。在纏繞云母帶之后形成絕緣層，外部半導(dǎo)體層等的多個(gè)工序。

因此，需要提供一種耐高壓的防火電纜，其可以滿足防火性能并且在中壓或高壓下改善電纜的電氣特性。

目的是滿足防火性能并改善中壓或高壓類電纜的電氣特性。

另一個(gè)目的是防止由于小曲率半徑而形成的曲率和間隙，以用于纏繞形成防火層的云母帶，從而抑制局部放電。

另一個(gè)目的是考慮絕緣厚度，耐壓，局部放電等，通過在具有最佳電場(chǎng)強(qiáng)度的位置上形成防火層來改善電氣特性并提高安裝電纜的便利性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種中壓防火電纜，其包括導(dǎo)體。在導(dǎo)體外部形成的第一半導(dǎo)體層；在第一半導(dǎo)體層的外部形成的第一絕緣層；在第一絕緣層的外部形成的第二半導(dǎo)體層；在第二半導(dǎo)體層的外部形成的屏蔽層；防火層設(shè)置在第一絕緣層和第二半導(dǎo)體層之間。

第一半導(dǎo)體層和第一絕緣層彼此接觸。

電纜還包括在屏蔽層的外部形成的護(hù)套層。

電纜還包括設(shè)置在防火層和第二半導(dǎo)體層之間的第二絕緣層。

通過硅涂覆工藝形成第二絕緣層。

電纜形成為多層結(jié)構(gòu)，其中在第二絕緣層的外部另外形成單獨(dú)的防火層和單獨(dú)的絕緣層。

通過擠壓形成第一半導(dǎo)體層，并且通過纏繞半導(dǎo)體帶形成第二半導(dǎo)體層。

通過將云母帶纏繞兩次或更多次來形成防火層。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種中壓防火電纜，其包括導(dǎo)體。在導(dǎo)體外部形成的第一半導(dǎo)體層；在第一半導(dǎo)體層的外部形成的第一絕緣層；在第一絕緣層的外部形成的第二半導(dǎo)體層；在第二半導(dǎo)體層的外部形成的屏蔽層；防火層，其用于在發(fā)生火災(zāi)時(shí)保護(hù)和絕緣導(dǎo)體，其中，防火層位于電場(chǎng)強(qiáng)度在1至3kV / mm之間的區(qū)域中。

第一半導(dǎo)體層和第一絕緣層彼此接觸。

電纜還包括設(shè)置在防火層和第二半導(dǎo)體層之間的第二絕緣層。

本發(fā)明的實(shí)施例可以滿足防火性能并改善中壓或高壓類電纜的電氣特性。

本發(fā)明的實(shí)施例可以防止由于小曲率半徑而形成的曲率和間隙，用于纏繞形成防火層的云母帶，從而抑制局部放電。

考慮到防火層的絕緣厚度，耐壓，局部放電等，本發(fā)明的實(shí)施方式可以通過在具有最佳電場(chǎng)強(qiáng)度的位置上形成防火層來改善電氣特性并提高安裝電纜的便利性。