CN109461542A - 一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电缆制造领域，具体是一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆制造方法,其具体制造步骤如下：选料‑拉丝‑动力线芯导体绞合‑耐火层绕包‑绝缘层挤出‑绝缘线芯温水交联‑绝缘线芯成缆、填充、绕包‑隔火层挤出‑铠装‑外护套挤出‑成品检验‑成品，与现有的电缆制造方法相比，本发明对燃烧指标有所性能要求，匹配实际工程应用，防火安全要求更高，且提出了燃烧滴落物/微粒等级、烟气毒性、腐蚀性等级等要求，大大增加火灾下人员逃生几率；本发明导体采用异型单丝绞合，与现有工艺相比，大大增加紧压填充系数，增加导体表面的光滑圆整度，在保证产品质量前提下节省电缆制造成本。
Description
技术领域
本发明涉及电缆制造领域，具体是一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆制造方法。
背景技术
目前，我国工程建设防火规范中对一些必要场所采用阻燃电缆的规定很笼统，随着人们对公共场所等建筑防火安全意识的日益提高，发现针对不同使用性质的场所，比如一些人员密集场所和需要特殊保护的场所，应对其采用的电缆规定较高的燃烧等级，按照现有的GB/T19666《阻燃和耐火电线电缆通则》标准中要求生产的阻燃电缆已经不能满足这些特殊场合的需要，为了与实际工程应用相匹配，并将可能产生的火灾危害将至最低，需要开发新的阻燃电缆。
如中国专利公开号为CN201410592788.X中公开的一种辐照交联聚乙烯绝缘低压电力电缆制备方法，属于电缆制造技术领域，所述电缆从内至外由导体和挤包在导体外的绝缘构成的绝缘线芯，绝缘线芯组成的缆芯，缆芯间隙处的填充材料，缆芯外绕包的成缆包带层，成缆包带外挤包的内护层、绕包的金属铠装层、挤包的外护套组成，并依次由以下步骤制备而成：选料→拉丝→退火→导体绞合→绝缘层的挤包与辐照→成缆绞合与成缆包带绕包→挤包内护层→金属铠装层绕包→外护套层挤包，但是对于具体的实验参数以及挤出方法、成品检验方法未具体公开，使得使用者使用起来仍然具有相应的难度。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆制造方法。
一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆制造方法，其具体制造步骤如下：选料-拉丝-动力线芯导体绞合-耐火层绕包-绝缘层挤出-绝缘线芯温水交联-绝缘线芯成缆、填充、绕包-隔火层挤出-铠装-外护套挤出-成品检验-成品；
所述绝缘层挤出：采用挤管式模具，在螺杆长径比20∶1或25∶1、压缩比为2.5∶1或2.0∶1的普通塑料挤塑机上进行，加工温度在160～220℃；
所述绝缘层温水交联：采用水温为85±10℃，交联时间在2～5h对绝缘层进行交联处理；
所述隔火层挤出：隔火层材料采用氧指数不小于50的低烟无卤阻燃聚烯烃，采用挤压式模具，在螺杆长径比20∶1或25∶1和压缩比为2.5∶1或2.0∶1的塑料挤塑机上进行；
所述外护套挤出：外护套材料采用低烟无卤低毒阻燃聚烯烃，采用半挤压式模具，在螺杆长径比20∶1或25∶1和压缩比为2.5∶1或2.0∶1的普通塑料挤塑机上进行，加工温度在100～160℃。
所述的铠装层是采用镀锌钢带绕包、镀锌钢丝缠绕结构在钢带钢丝铠装机上装铠构成铠装层或采用镀锌钢丝编织结构在高速编织机上编织构成铠装层。
所述的拉丝和动力线芯导体绞合是经铜大拉-中拉-退火-铜单线或经绞合紧压后的铜绞线。
所述的成品检验包括绝缘和护套材料的机械物理性能试验，在烘箱温度200±3℃，时间15min，机械应力20N/cm2的负荷下：
绝缘老化前抗张强度≥12.5MPa；
断裂伸长率≥200％；
绝缘层经交联后热延伸试验后伸长率控制在≤175％，冷却后永久伸长率≤15％；
护套老化前抗张强度≥9.0MPa，断裂伸长率≥150％。
所述的成品检验包括火焰条件下保持线路完整性的试验：在火焰温度700+50℃，供火时间+冷却时间90+15min，试验电压1kV条件下电压保持使得2A熔断器不熔断，导体不熔断即指示灯不熄灭。
所述的成品检验包括垂直成束燃烧性能试验：
根据GB 31248-2014试验方法要求电缆燃烧后：
火焰蔓延FS≤1.5m；
热释放速率峰值HRR峰值≤30kW；
受火1200s内的热释放总量THR1200≤50MJ；
燃烧增长速率指数FIGRA≤150W/s；
产烟速率峰值SPR峰值≤0.25m2/s；
受火1200s内的产烟总量TSP1200≤50m2；
垂直火焰蔓延H≤425mm。
所述的成品检验包括烟密度试验：最小透光率It≥60％。
所述的成品检验包括燃烧滴落物/微粒等级试验：根据GB 31248-2014试验方法要求电缆燃烧后，1200s内无燃烧滴落物/微粒。
所述的成品检验包括烟气毒性试验：根据GB 31248-2014燃烧试验方法要求电缆燃烧后，按照GB/T 20285规定的试验方法测量，应达到ZA2级。
所述的成品检验包括腐蚀性等级试验：根据GB 31248-2014燃烧试验方法要求电缆燃烧后，按照GB/T 17650.2规定的试验方法测量，电导率≤2.5μs/mm，pH≥4.3。
本发明的有益效果是：与现有的电缆制造方法相比，本发明对燃烧指标有所性能要求，匹配实际工程应用，防火安全要求更高，且提出了燃烧滴落物/微粒等级、烟气毒性、腐蚀性等级等要求，大大增加火灾下人员逃生几率；本发明导体采用异型单丝绞合，与现有工艺相比，大大增加紧压填充系数，相同直流电阻要求下降低了导体绞合外径和有效截面，且减小了成品电缆外径，且增加导体表面的光滑圆整度，在保证产品质量前提下节省电缆制造成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明电缆的主视结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1所示，一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆制造方法，其具体制造步骤如下：选料-拉丝-动力线芯导体绞合-耐火层绕包-绝缘层挤出-绝缘线芯温水交联-绝缘线芯成缆、填充、绕包-隔火层挤出-铠装-外护套挤出-成品检验-成品；
所述绝缘层挤出：采用挤管式模具，在螺杆长径比20∶1或25∶1、压缩比为2.5∶1或2.0∶1的普通塑料挤塑机上进行，加工温度在160～220℃；
所述绝缘层温水交联：采用水温为85±10℃，交联时间在2～5h对绝缘层进行交联处理；
所述隔火层挤出：隔火层材料采用氧指数不小于50的低烟无卤阻燃聚烯烃，采用挤压式模具，在螺杆长径比20∶1或25∶1和压缩比为2.5∶1或2.0∶1的塑料挤塑机上进行；
所述外护套挤出：外护套材料采用低烟无卤低毒阻燃聚烯烃，采用半挤压式模具，在螺杆长径比20∶1或25∶1和压缩比为2.5∶1或2.0∶1的普通塑料挤塑机上进行，加工温度在100～160℃。
所述的耐火层绕包是采用云母带绕包并在绕包机上绕包进行。
所述的铠装层是采用镀锌钢带绕包、镀锌钢丝缠绕结构在钢带钢丝铠装机上装铠构成铠装层或采用镀锌钢丝编织结构在高速编织机上编织构成铠装层。
所述的拉丝和动力线芯导体绞合是经铜大拉-中拉-退火-铜单线或经绞合紧压后的铜绞线。
所述绞合压紧过程中，采用异形单丝绞合的工艺。
一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆,包括数根相互绞合的电缆芯，所述的电缆芯包括实心或绞合紧压铜导体1、挤包在铜导体1外部的云母带耐火层2、挤包在云母带耐火层2外部的交联聚乙烯绝缘3，所述的电缆芯外部绕包有低烟无卤阻燃带5、挤包在低烟无卤阻燃带5外部的低烟无卤阻燃聚烯烃隔火层6、绕包在低烟无卤阻燃聚烯烃隔火层6外部的铠装层7、挤包在铠装层7外部的低烟无卤低毒阻燃聚烯烃护套8，所述的电缆芯与低烟无卤阻燃带5之间设置有用于阻燃及填充的低烟无卤高阻燃填充4。
所述的电缆芯设置有三根。
与现有的电缆制造方法相比，本发明对燃烧指标有所性能要求，匹配实际工程应用，防火安全要求更高，且提出了燃烧滴落物/微粒等级、烟气毒性、腐蚀性等级等要求，大大增加火灾下人员逃生几率。
所述的成品检验包括绝缘和护套材料的机械物理性能试验，在烘箱温度200±3℃，时间15min，机械应力20N/cm2的负荷下：
绝缘老化前抗张强度≥12.5MPa；
断裂伸长率≥200％；
绝缘层经交联后热延伸试验后伸长率控制在≤175％，冷却后永久伸长率≤15％；
护套老化前抗张强度≥9.0MPa，断裂伸长率≥150％。
所述的成品检验包括火焰条件下保持线路完整性的试验：在火焰温度700+50℃，供火时间+冷却时间90+15min，试验电压1kV条件下电压保持使得2A熔断器不熔断，导体不熔断即指示灯不熄灭。
所述的成品检验包括垂直成束燃烧性能试验：
根据GB 31248-2014试验方法要求电缆燃烧后：
火焰蔓延FS≤1.5m；
热释放速率峰值HRR峰值≤30kW；
受火1200s内的热释放总量THR1200≤50MJ；
燃烧增长速率指数FIGRA≤150W/s；
产烟速率峰值SPR峰值≤0.25m2/s；
受火1200s内的产烟总量TSP1200≤50m2；
垂直火焰蔓延H≤425mm。
所述的成品检验包括烟密度试验：最小透光率It≥60％。
本发明导体采用异型单丝绞合，与现有工艺相比，大大增加紧压填充系数，相同直流电阻要求下降低了导体绞合外径和有效截面，且减小了成品电缆外径，且增加导体表面的光滑圆整度，在保证产品质量前提下节省电缆制造成本。
所述的成品检验包括燃烧滴落物/微粒等级试验：根据GB 31248-2014试验方法要求电缆燃烧后，1200s内无燃烧滴落物/微粒。
所述的成品检验包括烟气毒性试验：根据GB 31248-2014燃烧试验方法要求电缆燃烧后，按照GB/T 20285规定的试验方法测量，应达到ZA2级。
所述的成品检验包括腐蚀性等级试验：根据GB 31248-2014燃烧试验方法要求电缆燃烧后，按照GB/T 17650.2规定的试验方法测量，电导率≤2.5μs/mm，pH≥4.3。
所述成品检验还包括电缆的结构尺寸检查、在20℃时导体电阻的测试、工频耐压试验及绝缘电阻试验，均是公知技术，在此不多做叙述。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆制造方法，其特征在于：其具体制造步骤如下：选料-拉丝-动力线芯导体绞合-耐火层绕包-绝缘层挤出-绝缘线芯温水交联-绝缘线芯成缆、填充、绕包-隔火层挤出-铠装-外护套挤出-成品检验-成品；
所述绝缘层挤出：采用挤管式模具，在螺杆长径比20∶1或25∶1、压缩比为2.5∶1或2.0∶1的普通塑料挤塑机上进行，加工温度在160～220℃；
所述绝缘层温水交联：采用水温为85±10℃，交联时间在2～5h对绝缘层进行交联处理；
所述隔火层挤出：隔火层材料采用氧指数不小于50的低烟无卤阻燃聚烯烃，采用挤压式模具，在螺杆长径比20∶1或25∶1和压缩比为2.5∶1或2.0∶1的塑料挤塑机上进行；
所述外护套挤出：外护套材料采用低烟无卤低毒阻燃聚烯烃，采用半挤压式模具，在螺杆长径比20∶1或25∶1和压缩比为2.5∶1或2.0∶1的普通塑料挤塑机上进行，加工温度在100～160℃。
2.根据权利要求1所述的一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆制造方法,其特征在于：所述的铠装层是采用镀锌钢带绕包、镀锌钢丝缠绕结构在钢带钢丝铠装机上装铠构成铠装层或采用镀锌钢丝编织结构在高速编织机上编织构成铠装层。
3.根据权利要求1所述的一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆制造方法,其特征在于：所述的拉丝和动力线芯导体绞合是经铜大拉-中拉-退火-铜单线或经绞合紧压后的铜绞线。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆制造方法,其特征在于：所述的成品检验包括绝缘和护套材料的机械物理性能试验，在烘箱温度200±3℃，时间15min，机械应力20N/cm2的负荷下：
绝缘老化前抗张强度≥12.5MPa；
断裂伸长率≥200％；
绝缘层经交联后热延伸试验后伸长率控制在≤175％，冷却后永久伸长率≤15％；
护套老化前抗张强度≥9.0MPa，断裂伸长率≥150％。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆制造方法,其特征在于：所述的成品检验包括火焰条件下保持线路完整性的试验：在火焰温度700+50℃，供火时间+冷却时间90+15min，试验电压1kV条件下电压保持使得2A熔断器不熔断，导体不熔断即指示灯不熄灭。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆制造方法,其特征在于：所述的成品检验包括垂直成束燃烧性能试验：
根据GB 31248-2014试验方法要求电缆燃烧后：
火焰蔓延FS≤1.5m；
热释放速率峰值HRR峰值≤30kW；
受火1200s内的热释放总量THR1200≤50MJ；
燃烧增长速率指数FIGRA≤150W/s；
产烟速率峰值SPR峰值≤0.25m2/s；
受火1200s内的产烟总量TSP1200≤50m2；
垂直火焰蔓延H≤425mm。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆制造方法,其特征在于：所述的成品检验包括烟密度试验：最小透光率It≥60％。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆制造方法,其特征在于：所述的成品检验包括燃烧滴落物/微粒等级试验：根据GB 31248-2014试验方法要求电缆燃烧后，1200s内无燃烧滴落物/微粒。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆制造方法,其特征在于：所述的成品检验包括烟气毒性试验：根据GB 31248-2014燃烧试验方法要求电缆燃烧后，按照GB/T 20285规定的试验方法测量，应达到ZA2级。
10.根据权利要求1至3中任一项所述的一种低烟无卤低毒公共安全用防火电缆制造方法,其特征在于：所述的成品检验包括腐蚀性等级试验：根据GB 31248-2014燃烧试验方法要求电缆燃烧后，按照GB/T 17650.2规定的试验方法测量，电导率≤2.5μs/mm，pH≥4.3。
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