耐火、耐水並且耐機械壓力的電纜的製作方法

2023-05-27 02:24:01 3

耐火、耐水並且耐機械壓力的電纜的製作方法
【專利摘要】描述了一種電纜，其包括至少一個導體和布置在至少一個導體外部的阻隔物。阻隔物包括：包括無機材料的兩個第一層和包括聚合物金屬複合材料的第二層，第二層插在兩個第一層之間。在至少一個導體和阻隔物之間的中間位置，該電纜還僅僅包括不連續層和/或熱不垮塌材料層。
【專利說明】耐火、耐水並且耐機械壓力的電纜
【技術領域】
[0001]本發明總的來說涉及電纜領域。具體地說，本發明涉及一種耐火、耐水和耐機械壓力的電纜。
【背景技術】
[0002]如同所知那樣，耐火的電纜(稱作「耐火」電纜)是一種被配置為即使是由於火災而在高達800°C -900°C或以上的溫度下暴露於明火一段時間，也能以可接受的電氣性能繼續工作的電纜。
[0003]耐火電纜被用於包括在船舶或艦載平臺上的應用的多種目的。在這些應用中，必須確保特定電氣系統(如照明、灑水裝置、隔水密封系統等等)按照例如SOLAS 「SafeReturn to Port」條例第I1-2/21.4章節所規定那樣,在火災發生後繼續運行給定時間。這樣可以進行滅火，安全撤離該區域，並在必要時返航到港口。
[0004]為了確保正確運行和耐火，電纜還必須對消防系統(如灑水裝置和消防栓)噴射的和/或浸水造成的水具有高不滲透性。即使是在滅火和撤離操作過程中電纜通常遇到的強烈機械壓力(如振動、衝擊、壓縮等)下，電纜也必須能夠保持其耐火和不透水的特性。
[0005]ΕΡ1798737涉及阻燃電纜，其在遇到明火併承受隨之發生的從750°C到930°C的溫度變動時，可以提供I到2小時的時間段的安全電流。在該電纜中，每根單獨的線上都包圍有其上粘貼有雲母層的玻璃纖維帶。其外側具有浸潰了聚氨酯樹脂和絕緣彈性材料層的絲編織層。連接的導體被複合的銅帶和玻璃纖維帶所包裹以提供防水和絕緣特性。為了完成該電纜，最後對其塗敷一層熱塑或彈性材料的外塗層。
[0006]US5，707，774涉及一種阻燃電纜，其能夠耐受1000°C左右的溫度至少兩個小時。該電纜由導體構成，每根導體被矽橡膠絕緣層和例如二氧化矽或陶瓷的無機材料的編織層包圍。在導體外部，還設置鋁/聚酯層、矽橡膠層和由玻璃纖維材料製成的編織外套。
[0007]FR2573910描述了一種塗料，其能夠在電纜遇到800°C _1000°C的溫度時保護其不受明火和絕緣擊穿的破壞超過15分鐘。據稱該塗料不易燃，耐衝擊、振動和水流噴射。該塗料包括兩層或更多層雲母，一層可選擇性的填充有耐火無機顆粒的聚合樹脂，一層浸潰了可選擇性的填充有耐火無機顆粒的聚合樹脂的編織玻璃纖維，以及可選擇性的填充有耐火無機顆粒的聚合樹脂外護套。
[0008]GB1582580描述了一種耐火電纜，其由兩對組成，每一對均塗有雲母層、由耐熱橡膠構成的絕緣層、填充有氫氧化鋁的熱塑彈性體層、玻璃纖維層、編織金屬鎧裝、以及聚乙烯或聚丙烯材料的外部護套。據稱該電纜能耐受650-1100°C的溫度超過30分鐘，並隨後耐振動。
[0009]US2002/0046871描述了一種耐火電纜，其包括金屬導體，50%重疊纏繞的第一含玻璃和/或雲母層，50%重疊纏繞的第二含玻璃和/或雲母層，以及具有耐火添加物的塑料材料的絕緣層，該塑料材料例如為聚乙烯。
[0010] 申請人:已觀察到，上述任一種電纜在面臨機械壓力時均不能同時耐火和防滲水。[0011]具體而言，對於EP1798737中所述的電纜，銅帶和玻璃纖維帶的組合在遇到機械壓力(其強度可能特別大)時不能提供足夠的保護，電纜在火災後的救援工作中可能會遇到這種機械壓力。此外，在存在火焰時，彈性體材料絕緣層由於溫度的升高將軟化甚至燃燒。軟化後的材料或者燃燒所產生的灰燼是可垮塌的並且不能支撐電纜的外層，從而經受結構的倒塌。因此後者不再能夠提供防滲水能力和對機械壓力提供足夠的保護。
[0012]在US5，707，774所描述的電纜中，包圍導體的矽橡膠層在溫度升高時經常軟化並且可燃。從而，在存在火焰時，其將引起與上述相同的問題。另一方面，該電纜的外層(矽橡膠層和由玻璃纖維材料製成的外部編織護套)既不具有防滲水能力，也不能在存在火焰的情況下提供足夠的保護以使其免受機械壓力的破壞。
[0013]對於FR2573910中所描述的電纜，可選擇性的填充有耐火無機顆粒的聚合樹脂外護套在遇到火焰時陶瓷化(ceramifies)，從而產生殘留，儘管該殘留耐火，但對於直接的機械壓力不能提供足夠的保護，這從而導致其將變得滲水。
[0014]在GB1582580所描述的電纜中，熱塑彈性體材料層同樣在溫度升高時軟化並且可燃。因此，在存在火焰時，其將引起與上文所述相同的問題。另一方面，該電纜的外層(玻璃纖維層、編織金屬鎧裝以及聚乙烯或聚丙烯材料的外部護套)在出現火焰時不能提供防滲水能力。
[0015]對於US2002/0046871所述的電纜，其塑料材料(如具有耐火添加物的聚乙烯)的外層在出現火焰時不能向電纜提供防滲水能力。

【發明內容】

[0016]考慮到上述研究結果，本發明解決的問題是，提供一種耐火、不滲水和能夠承受強大的機械壓力的電纜(尤其是，但不僅僅是低壓電纜)。
[0017]具體地，本發明解決的問題是提供一種電纜(尤其是，但不排他地，低壓電纜)，當其遇到甚至超過1000°c的溫度時，並且同時遇到水和機械壓力時，該電纜能夠以可接受的電氣性能工作至少三個小時的時間。
[0018]鑑於上文所述， 申請人:設計出了一種電纜，其包括與導電材料直接接觸的斷續分層無機絕緣材料以及聚合物金屬複合材料的外部阻隔物。該電纜配置為，在導電材料和阻隔物之間的中間位置僅包括有不連續層和/或熱不垮塌(non-thermally-collapsible)材料層。優選的，在阻隔物中不具有非陶瓷化彈性體或熱塑材料的連續層。
[0019]本發明因此涉及一種電纜，其包括:
[0020]-至少一個導體；
[0021]-布置在所述至少一個導體外部的阻隔物，所述阻隔物包括:包括無機材料的兩個第一層和包括聚合物金屬複合材料的第二層，所述第二層插在所述兩個第一層之間，
[0022]其中所述電纜在所述至少一個導體和所述阻隔物之間的中間位置中僅包括有不連續層和/或熱不垮塌材料層。
[0023]在本說明書和權利要求書中，術語「導體」表示如鋁或銅的導電材料的元件，其形式為實心的棒或一組接合的線。
[0024]在本說明書和權利要求書中，表述「低壓電纜」是指設計為在交流IkV的最大電壓下工作的電纜。[0025]在本說明書和權利要求書中，表述「不連續層」是指由在電纜的軸向和/或周向上出現中斷的材料製成的層。該不連續層的材料可以是例如編織線、纏繞帶或纏繞細絲的形式。
[0026]在本說明書和權利要求書中，表述「連續的層」是指材料圍繞下墊層(underlyinglayer)基本均勻分布的層。通常，連續的熱塑或彈性體層通過擠壓產生。
[0027]在本說明書和權利要求書中，表述「陶瓷化聚合物」是指包括聚合物基體的成分，聚合物基體填充有耐火(陶瓷化)材料，其能在給定溫度下形成相結合(自支承)陶瓷結構。所述成分還可包括如穩定劑和阻燃填料的添加劑。
[0028]此外，表述「熱不垮塌的」是指一種材料，隨著溫度升高，其堅固性和/或體積相對於室溫下其堅固性和體積不出現明顯的減少。
[0029]應當注意，本電纜的材料所需的熱穩定性所在的最大溫度極限通常不超過約1100°C，在1100°C下銅導體熔化。
[0030]在本發明的特別有益的實施例中，電纜的每個導體都具有絕緣塗層，該絕緣塗層包括至少一個不連續無機材料層和一個陶瓷化聚合物層。更加優選的，該絕緣塗層包括至少兩個不連續無機材料層。
[0031]如果絕緣塗層包括兩個不連續無機材料層和一個陶瓷化聚合物層，則兩個不連續層相對於陶瓷化聚合物層都位於徑向靠內的位置。
[0032]有利的是，不連續層的形式為纏繞時重疊等於或大於20 %、或優選大於30%的帶。
[0033]如果帶狀形式的斷續層有兩個或多個，則優選其以相反的纏繞方向纏繞。在每個導體的絕緣塗層中以相反的纏繞方向纏繞兩個層可以有利地增大電纜對火焰的耐受力，並且例如在電纜遇到安裝引起的機械壓力時可同時增強整個裝置的安全性和穩固性。
[0034]優選的，斷續層的無機材料為玻璃纖維和/或雲母，有利的是玻璃纖維和雲母。
[0035]玻璃纖維和雲母帶優選包括玻璃纖維織帶和雲母帶，其用如矽膠的粘結劑粘結在一起。
[0036]有利的是，陶瓷化聚合物層由填充有耐火添加物的聚合物形成，該耐火添加物例如為鈦、鋯、鎂、矽、鋁和/或鈣的氧化物，或者鎂、鋁和/或鈣的矽酸鹽。優選的，該聚合物選自矽橡膠、乙烯丙烯橡膠、乙烯醋酸乙烯和三元乙丙橡膠。
[0037]阻隔物中各第一層的無機材料優選包括玻璃纖維和/或雲母，或者更優選包括玻璃纖維和雲母。
[0038]各第一層優選包括纏繞所有導體的相應帶，且纏繞的重疊部分大於等於20%。
[0039]兩個第一層的帶優選以相反的纏繞方向進行纏繞。
[0040]聚合物金屬複合材料的第二層優選包括一側金屬化的聚酯帶，優選採用銅或鋁進行金屬化。
[0041]優選的，阻隔物第二層的聚酯為聚對苯二甲酸乙二酯。
[0042]優選的，第二層的帶以重疊部分大於等於20%的方式纏繞在第一徑向靠內的層上。
[0043]一個或多個不連續層，例如由聚合物金屬複合材料的帶形成的屏蔽，可以設置在導體的絕緣塗層與阻隔物之間。[0044]如果該電纜遇到火災，無機材料的斷續層和絕緣塗層的陶瓷化聚合物層表現出穩定的特性，即，其不會軟化並且不會垮塌。具體而言，陶瓷化聚合物構成緻密的灰燼層，從而略微增大了其自身的體積。屏蔽，如果存在，在徑向上位於聚合物外側，具有不連續結構並從而不會阻礙陶瓷化聚合物的輕微擴張，並且不會阻礙煙氣沿著電纜擴散，這有助於保持整個電纜的完整性。因此即使是在發生火災時，整個電纜在結構上的穩定性也有利地得以保持。具體而言，阻隔物的完整性被適當地保存。由於其三層的結構和這些層的本質，該阻隔物為電纜提供了高防滲水性和防機械壓力的能力，即使是在火災發生時。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]通過作為非限制性示例而提供的附圖，將對本發明進行更詳細的說明，其中:
[0046]-圖1a和Ib分別為根據本發明第一實施例的低壓電纜的透視圖和剖視圖；以及
[0047]-圖2a和2b分別為根據本發明第二實施例的低壓電纜的透視圖和剖視圖。
【具體實施方式】
[0048]圖1a和Ib示出了根據本發明第一實施例的低壓電纜I。
[0049]電纜I優選包括一個或更多個導體，例如三個導體10。每個導體10包括多根由銅或鍍錫退火銅製成的金屬線11。導體10可以例如是2004-11的IEC60228標準第3版所規定的二級或五級導體。
[0050]圍繞各導體10設置有絕緣塗層，絕緣塗層由一個或更多個材料層形成，其中所述材料在高達例如1050°C的溫度下不會熱垮塌。
[0051]對於圖1a中的電纜1，各導體10的絕緣塗層包括兩個不連續層12a、12b、層12a、12b為無機絕緣材料，如玻璃纖維和/或雲母。不連續層12a、12b優選為分別纏繞在導體10上的帶狀物。有利地，這些帶中的每一個在纏繞時的重疊部分等於或大於30%。玻璃纖維和雲母帶優選包括用矽膠粘結在一起的玻璃纖維織帶和雲母帶。構成斷續層12a、12b的玻璃纖維和雲母帶以相反的纏繞方向方便地進行纏繞。
[0052]導體10的絕緣塗層還包括在徑向上位於斷續層12a、12b外側的陶瓷化聚合物的連續層13。例如，層13由填充有陶瓷化添加物(還被稱為耐火添加物)的聚合物形成，其中陶瓷化添加物例如為鈦、鋯、鎂、矽、鋁和/或鈣的氧化物，或者鎂、鋁和/或鈣的矽酸鹽。具體而言，層13包括陶瓷化矽橡膠。作為矽橡膠的替換物，還可以提供聚合物基的乙烯丙烯橡膠(EPR)、乙烯醋酸乙烯(EVA)、和三元乙丙橡膠(EPDM)。層13優選被擠壓到斷續層12a、12b 上。
[0053]如圖1b所示，可選擇性地，導體10的絕緣塗層可包括位於連續層13外部的另一不連續層12c。該另外的斷續層12c與層12a、12b基本相同(例如，在成分和厚度上)。
[0054]斷續層12a、12b、12c的厚度優選為0.08到0.20mm,斷續層12a、12b、12c的寬度取決於位於帶下方的直徑(對層12a、12b而言為導體10的直徑，或者對層12c而言為導體10的以及層12a、12b和13的直徑)以及取決於重疊部分，並優選為6到60mm。陶瓷化聚合物層13的厚度取決於導體10的橫截面，其如IEC60092-353標準第3版(2008-2)表I所規定。例如，如果導體10的橫截面的面積為1.5mm2到16mm2,則層13的總厚度優選為1.0mm。
[0055]導體10優選絞合在一起，並沿電纜I的軸向或縱向鋪設適合的長度。[0056]電纜I包括包圍導體10及其絕緣塗層的阻隔物14。
[0057]在圖la、Ib的示例中，阻隔物14包括兩個無機材料的第一層14a、14c和位於兩個第一層14a、14c之間的聚合物金屬複合材料的第二層14b。
[0058]每個第一層14a、14c優選包括玻璃纖維和/或雲母。特別地，每個第一層14a、14c優選為各自包括相應的玻璃纖維和/或雲母帶，其以重疊部分大於或等於20%的方式纏繞在導體10上。玻璃纖維和雲母帶優選包括採用矽膠的粘結劑粘結在一起的玻璃纖維織帶和雲母帶。構成所述兩層14a、14c的這兩個玻璃纖維和雲母帶優選為以相反的纏繞方向進行纏繞。所述帶的寬度取決於下層元件的直徑和重疊部分，並且優選為20mm到80mm，其厚度優選為0.08mm到0.20mm。
[0059]聚合物複合材料的第二層14b優選包括聚酯帶(優選為由聚對苯二甲酸乙二酯或PET製成)，聚酯帶的一側採用銅(Cu/PET帶)或鋁(A1/PET帶)進行金屬化處理。優選地，所述複合材料帶的總厚度為0.036到0.060mm。Cu/PET或A1/PET帶優選為纏繞在層14a上，且重疊部分大於或等於20%。
[0060]位於導體10及其絕緣層外側並由阻隔物14包圍起來的空隙可以被留成空的，或者如圖1a和Ib中所示那樣至少部分地用填料元件15進行填充。填料元件15優選包括低煙無滷(LSHF)聚合物材料。
[0061]可選擇地，導體、其絕緣層和填料元件(如果有的話)可通過不連續聚酯層共同纏繞在一起，該不連續層是例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)帶的聚酯層，或者是例如由一側用銅(Cu/PET帶)或鋁(A1/PET帶)進行金屬化的聚酯(優選PET)製成的帶的聚合物金屬複合材料層。當採用不連續聚合物金屬複合材料層時，其可用作屏蔽。
[0062]在阻隔物14的外側，電纜I包括金屬鎧裝16。金屬鎧裝16優選包括多個編織金屬線(尤其是由銅或鍍錫銅製成的線)。金屬鎧裝16優選為符合IEC60092-350標準第3版(2008-02)第 4.8 節。
[0063]可選擇地，電纜I可包括位於金屬鎧裝16外側的分隔物17。分隔物17優選包括纏繞在鎧裝16上的一個或多個合成材料帶，其中合成材料優選為聚酯(PET)。
[0064]最後，電纜I包括外護套18。外護套18優選包括熱塑材料，更優選為無滷熱塑或交聯材料，如EVA，例如SHFl或SHF2型、或可能是「耐泥漿」型的熱塑材料。外護套的厚度適宜地符合IEC60092-353標準第3版(2011-08)章節5.9的規定。
[0065]有利的是，電纜I不包括在1000°C -1050°C的溫度下在阻隔物14內發生垮塌的任何可燃的連續層。位於導體10和阻隔物14之間的層的材料(8卩，對層12&、1213、12(3而言為玻璃纖維和/或雲母，對層13而言為陶瓷化聚合物)確實為熱穩定的，並且在約10000C -1100°c的溫度下即使經過超過3小時、甚至高達6小時的時間也不會垮塌。
[0066]如果電纜I遇到火災，層12a、12b、12c和13顯示出穩定的特性；即，其不會軟化並且不會燃燒。具體而言，層13的陶瓷化聚合物發生陶瓷化並且其體積略有增加。因此在發生火災時整個電纜I的結構穩定性得以有利地保持。具體而言，阻隔物14的完整性得以有利地保持。由於其三個層14a、14b、14c的成分，即使是在由火災引起的高溫下，阻隔物14也能為電纜I提供高防滲水性和耐機械壓力能力。
[0067]圖2a和2b示出了根據本發明第二實施例的低壓電纜I'。
[0068]電纜1'優選包括一對或多對導體，例如兩對導體1(V。[0069]每個導體10'優選包括由銅或鍍錫退火銅製成的多根金屬線11'。導體10'可以例如是2004-11的IEC60228標準第3版所規定的二級或五級導體。
[0070]每個導體10'被絕緣塗層所包圍，絕緣塗層由一種或更多種材料構成，其中所述材料在高達例如1050°C的溫度下不會熱垮塌。
[0071]每個導體1(V的絕緣塗層在層和材料方面基本與圖1a和Ib中所示的電纜I的導體10的絕緣塗層相同；也就是說，其包括:無機絕緣材料構成的兩個不連續層12' a、12' b，陶瓷化聚合物層13'，以及位於陶瓷化聚合物層13'外側的可選的另一玻璃纖維和雲母層12' Co
[0072]斷續層12' a,12/ b,12/ c的厚度優選為0.08到0.20mm，其寬度取決於位於帶下方的直徑(對層12' a、12' b而言為導體10'的直徑；或者對層12' c而言為導體10'的以及層12' a、12, b和13'的直徑)以及取決於重疊部分，並優選為6到60mm。陶瓷化聚合物層13'的厚度取決於導體10'的橫截面，其如IEC60092-353標準第2版(2003-05)表2所規定。例如，如果導體11'的橫截面的面積為0.75mm2或1.0mm2，則其絕緣塗層(換句話說，層13')的總厚度優選為約0.6mm。
[0073]導體10'優選為分成兩組絞合在一起，從而構成兩對導體。這兩對導體隨後也絞合在一起。在附圖未示出的實施例中，電纜可包括分成三組絞合在一起的多個導體。
[0074]在本發明的實施例中，電纜1'還包括位於導體1(V的對外側的阻隔物If。
[0075]在層和材料方面，阻隔物14'與圖1a和Ib中所示的電纜I的阻隔物14基本相似；也就是說，其包括兩層無機材料14a'、14c'(優選為玻璃纖維和雲母帶)以及位於這兩層無機材料14a'、14c'之間的一層聚合物金屬複合材料14b'(優選為Cu/PET帶或A1/PET 帶)。
[0076]在阻隔物14'的外側，電纜1'優選包括與圖1a和Ib所示電纜I的金屬鎧裝16、分隔物17和外護套18基本相似的金屬鎧裝16'、可選的分隔物17'和外護套18'。
[0077]有利的是，電纜1』同樣不包括任何可燃的連續層，該連續層在1000°C -1050°C的溫度下在阻隔物14'內發生垮塌。位於導體10'和阻隔物14'之間的層的材料(即，對層12' a、12' b、12' c而言為玻璃纖維和/或雲母，對層13'而言為陶瓷化聚合物)確實為熱穩定的，並且在約1000°C -1lOO0C的溫度下即使經過超過3小時、甚至高達6小時的時間也不會垮塌。通過與圖1a和Ib所示電纜I類似的方式，根據本發明第二實施例的電纜I,從而同樣能夠即使是在火災發生時也保持其結構穩定性和其防滲水性。
[0078]下文給出了在存在水和機械壓力時耐火試驗的結果，對根據本發明實施例的一些電纜和一些用於比較的電纜進行了上述試驗。
[0079]耐火試驗所使用的設置基本遵循IEC60331-1或2標準第I版(2009-05)的規定。然而，與該標準的規定條款不同的是，電纜在大於1000°c (高達1050°C )的溫度下經過180分鐘(3小時)到360分鐘(6小時)的時間。
[0080]在耐火試驗中，電纜還遇到按照EN50200:2006標準附錄E規定的噴水(模擬消防灑水裝置的操作)和機械衝擊。根據BS8491:2008標準第5.5和5.6段的條款，外徑大於20mm的電纜還會遇到水射流(實質上模擬消防栓的噴射)。從而該試驗設置再現了電纜在火災時可能必須操作的極限環境。
[0081]下文給出了在對比電纜和根據本發明實施例的電纜上進行的試驗的結果。[0082]對比電纜A
[0083]對比電纜A的結構如下:
[0084]-橫截面面積為Imm2的10對導體；
[0085]-每個導體的絕緣塗層，包括破璃纖維和雲母層、陶瓷化矽橡膠層和另一玻璃纖維和雲母層；
[0086]-位於每對絕緣導體上的A1/PET屏蔽；
[0087]-由EPR製成的內護套；
[0088]-阻隔物，包括玻璃纖維和雲母層、Cu/PET層以及玻璃纖維和雲母層；
[0089]-鎧裝；
[0090]-由EVA製成的外護套。
[0091]對比電纜A承受1000°C的溫度和150/250V的電壓180分鐘，所面臨的噴水的流量為0.81/min，水射流的流量為121/min。
[0092]對比電纜A未通過該試驗。具體而言，在經受1000°C的溫度幾分鐘後，EPR護套點燃並觸發了阻隔物的結構性垮塌。從而水滲入電纜中，導致導體的短路。
[0093]對比電纜B
[0094]對比電纜B的結構如下:
[0095]-橫截面面積為Imm2的10對導體；
[0096]-每個導體的絕緣塗層，包括玻璃纖維和雲母層以及陶瓷化矽橡膠層；
[0097]-位於每對絕緣導體上的A1/PET屏蔽；
[0098]-由EPR製成的內護套；
[0099]-阻隔物，包括玻璃纖維和雲母層、Cu/PET層以及玻璃纖維和雲母層；
[0100]-鎧裝；
[0101]-由EVA製成的外護套。
[0102]對比電纜B承受1000°C的溫度和150/250V的電壓180分鐘，所面臨的噴水的流量為0.81/min，水射流的流量為121/min。
[0103]對比電纜B未通過該試驗。具體而言，在經受1000°C的溫度幾分鐘後，EPR護套點燃並觸發了阻隔物的結構性垮塌。從而水滲入電纜中，導致導體的短路。
[0104]對比電纜C
[0105]對比電纜C的結構如下:
[0106]-橫截面面積為1.5mm2的19個導體；
[0107]-每個導體的絕緣塗層，包括玻璃纖維和雲母層以及陶瓷化矽橡膠層；
[0108]-位於每個絕緣導體上的A1/PET屏蔽；
[0109]-由EPR製成的內護套；
[0110]-阻隔物，包括玻璃纖維和雲母層、Cu/PET層以及玻璃纖維和雲母層；
[0111]-鎧裝;
[0112]-由EVA製成的外護套。
[0113]對比電纜C承受1000°C的溫度和0.6/IkV的電壓180分鐘，所面臨的噴水的流量為0.81/min，水射流的流量為121/min。
[0114]對比電纜C未通過該試驗。具體而言，在經受1000°C的溫度幾分鐘後，EPR護套點燃並觸發了阻隔物的結構性垮塌。從而水滲入電纜中，導致導體的短路。
[0115]電纜D
[0116]根據本發明的電纜的結構如下:
[0117]-橫截面面積為Imm2的10對導體；
[0118]-每個導體的絕緣塗層，包括玻璃纖維和雲母層以及陶瓷化矽橡膠層；
[0119]-位於每對絕緣導體上的A1/PET屏蔽；
[0120]-阻隔物，包括玻璃纖維和雲母層、Cu/PET層以及玻璃纖維和雲母層；
[0121]-由聚酯製成的分隔帶；
[0122]-鎧裝；
[0123]-由低煙排放EVA製成的外護套。
[0124]該電纜承受1050°C的溫度和150/250V的電壓360分鐘，存在機械衝擊，所面臨的噴水的流量為0.81/min，水射流的流量為121/min。
[0125]該電纜通過了試驗。
[0126]電纜E
[0127]根據本發明的電纜2的結構如下:
[0128]-橫截面面積為1.5mm2的19個導體；
[0129]-每個導體的絕緣塗層，包括玻璃纖維和雲母層以及陶瓷化矽橡膠層；
[0130]-阻隔物，包括玻璃纖維和雲母層、Cu/PET層以及玻璃纖維和雲母層；
[0131]-由EPR製成的內護套;
[0132]-鎧裝；
[0133]-由低煙排放EVA製成的外護套。
[0134]該電纜承受1050°C的溫度和0.6/IkV的電壓360分鐘，存在機械衝擊，所面臨的噴水的流量為0.81/min，水射流的流量為121/min。
[0135]該電纜通過了試驗。
[0136]因此上述試驗結果論證了僅有其中三層阻隔物而未結合有位於其中的任何垮塌性可燃材料的連續層的電纜顯示出了高耐火性以及高防滲水性和防機械壓力的能力。
[0137]這是因為，在對比電纜中，儘管存在的阻隔物在發生火災時提供了防滲水性和防機械壓力的能力，但是內部EPR護套在火災發生時燃燒導致阻隔物垮塌，從而損害了電纜的功能。然而，在根據本發明實施例的電纜中，不存在垮塌性材料的連續層使得即使是在發生火災和機械衝擊時阻隔物的結構完整性(從而還有其功能)也能得以保持。
【權利要求】
1.一種電纜(I),包括:至少一個導體(10)；布置在所述至少一個導體(10)外部的阻隔物(14)，所述阻隔物(14)包括:包括無機材料的兩個第一層(14a，14c)和包括聚合物-金屬複合材料的第二層(14b)，所述第二層(14b)位於所述兩個第一層(14a，14c)之間，其中所述電纜⑴在所述至少一個導體(10)和所述阻隔物(14)之間的中間位置中僅包括不連續層和/或熱不垮塌材料層。
2.根據權利要求1所述的電纜(1)，其中，所述電纜(I)的至少一個導體(10)具有絕緣塗層，該絕緣塗層包括陶瓷化聚合物層(13)和至少一個不連續無機材料層(12a，12b)。
3.根據權利要求2所述的電纜(I)，其中，所述絕緣塗層包括至少兩個不連續無機材料層(12a，12b)。
4.根據權利要求3所述的電纜(I)，其中，所述至少兩個不連續無機材料層(12a，12b)相對於陶瓷化聚合物層(13)設置於徑向靠內的位置。
5.根據權利要求2所述的電纜(I)，其中，所述至少一個不連續無機材料層(12a，12b)採用帶的形式，所述帶被纏繞為重疊部分等於或大於20%。
6.根據權利要求4所述的電纜(I)，其中，所述至少兩個不連續無機材料層(12a，12b)為採用相反的纏繞方向纏繞的帶。
7.根據權利要求2所述的電纜(I)，其中，所述至少一個不連續無機材料層(12a，12b)的無機材料為玻璃纖維和/或雲母。
8.根據權利要求2所述的電纜(I)，其中，所述陶瓷化聚合物層(13)由填充有耐火添加物的聚合物製成。
9.根據權利要求2所述的電纜(I)，其中，所述陶瓷化聚合物層(13)包括矽橡膠。
10.根據權利要求1所述的電纜(I)，其中，所述阻隔物(14)的各個第一層(14a，14c)的無機材料包括玻璃纖維和雲母。
11.根據權利要求1所述的電纜(I)，其中，所述第一層(14a，14c)分別包括圍繞所有導體(10)纏繞的帶，並且纏繞的重疊部分等於或大於20%。
12.根據權利要求1所述的電纜(I)，其中，所述第二層(14b)包括具有金屬化表面的聚酯帶。
13.根據權利要求12所述的電纜(I)，其中，所述金屬化表面為銅或鋁。
14.根據權利要求12所述的電纜(I)，其中，所述阻隔物(14)的第二層(14b)的聚酯為聚對苯二甲酸乙二酯。
15.根據權利要求1所述的電纜(1)，其中，所述第二層(14b)為纏繞在徑向上靠內的第一層(14a)上的帶，並且纏繞的重疊部分等於或大於20%。
【文檔編號】H01B7/295GK103531283SQ201310421009
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年7月5日 優先權日:2012年7月5日
【發明者】A·斯卡廖內, C·索卡爾, A·馬祖卡託, R·布奇 申請人:普睿司曼股份公司