低煙無滷礦用屏蔽橡套軟電纜的製作方法

2023-05-19 00:42:47

本實用新型涉及一種低煙無滷礦用屏蔽橡套軟電纜，屬於配電纜技術領域。

背景技術：

我國是一個多煤少油的國家，已探明的煤炭儲量佔世界煤炭儲量的33.8%，可採量位居第二，產量位居世界第一位。由於我國能源、原材料緊張，目前我國各地礦業企業，特別是煤礦企業普遍存在超產現象，這使礦業設備普遍存在超負荷運轉狀態，這對安全生產的要求提出了巨大的挑戰。我國煤礦自然災害較重，瓦斯、水、火是我國煤礦的主要災害。由於煤炭生產環境及條件惡劣，受到水、火、瓦斯、煤塵、礦壓五大危害的威脅，加上井下許多電氣設備常處於移動狀態，安裝與保養條件也遠不及地面，其故障與事故率遠遠高於地面設備。在煤礦事故中，由電氣設備引起的佔了近50%以上，這一系列礦用電氣產品又都必須由安全可靠的礦用電纜來保證運行。

我國煤礦用電纜在過去二十多年的實踐過程中，經歷了由非阻燃到阻燃的革新，尤其是在MT386-1995《煤礦用阻燃電纜阻燃性的試驗方法和判定規則》頒布實施以來，使得煤礦用電纜的阻燃性能得到了有效的控制和提高，而目前的煤礦用阻燃電纜普遍採用含氯聚合物作為護套材料，例如氯化聚乙烯（CPE）和氯丁橡膠（CR）。

含氯的護套材料一旦燃燒，其燃燒釋放出的煙霧量非常大，用IEC61034或GB/T17651-1998測量出的透光率一般在10%以下，而且其釋放出的HCl氣體含量非常大，用IEC60754—1或GB/T17650.1—1998測得的HCl含量超過100mg/g，甚至達到200～300mg/g。如此濃的煙霧再加上毒性氣體對人的呼吸系統的刺激和血液中毒，在井下狹窄的環境中，受災的人員根本無法逃離火災現場。據國外消防白皮書記載，這種在「二次災害」中傷亡的人員佔整個火災傷亡人數的70%～80%。在我國煤礦火災事故的傷亡人數中，受害於「二次災害」的人數比例也是非常可觀。

同時在結構方面，這類電纜通常是纜芯外通常為無紡布層，無任何阻燃性能，在火災中，很容易燒到內部絕緣線芯，絕緣材料通常為乙丙材料，會加劇燃燒，產生更多的煙氣，對於救援不利。

技術實現要素：

本實用新型的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種低煙無滷礦用屏蔽橡套軟電纜，阻燃性能好，低煙、無滷，屏蔽效果好，彎曲性能好，能夠解決現有電纜在明火中產生的大量煙以及有毒氣體的問題。

按照本實用新型提供的技術方案，所述低煙無滷礦用屏蔽橡套軟電纜，包括三根動力線芯和一根地線芯，其特徵是：所述動力線芯包括動力線芯導體，動力線芯導體外繞包一層加強型無紡布，加強型無紡布外擠包一層絕緣層，在絕緣層外繞包第一雙面半導電布帶；所述地線芯包括地線芯導體，在地線芯導體外擠包半導電層；所述三根動力線芯和地線芯絞合成纜芯，纜芯的絞合間隙採用EVA填充層填充，在纜芯外繞包第二雙面半導電布帶，在第二雙面半導電布帶外繞包高阻燃無滷帶，在高阻燃無滷帶外擠包無滷的護套層。

進一步的，所述護套層採用EVA橡膠材料製成，該EVA橡膠材料採用EVA為基體樹脂，ATH或MH為主阻燃劑，有機矽為阻燃增效劑。

進一步的，所述第二雙面半導電布帶和高阻燃無滷帶的重疊搭蓋率均不小於15%。

進一步的，所述動力線芯導體由絲徑為0.49mm的銅絲束合而成，束合的動力線芯導體外徑為18.4mm。

進一步的，所述動力線芯導體外繞包加強型無紡布後的外徑為18.7mm。

進一步的，所述動力線芯導體外擠包絕緣層和繞包第一雙面半導電布帶後的外徑為25.9±0.2mm。

進一步的，所述地線芯導體採用絲徑為0.39mm的銅絲束合而成，束合的動力線芯導體外徑為9.3mm。

進一步的，所述地線芯的外徑為19.5±0.6mm。

進一步的，所述纜芯的外徑為57.8±0.7mm。

本實用新型所述低煙無滷礦用屏蔽橡套軟電纜採用了新的電纜結構，即纜芯外繞包有半導電布帶和高阻燃無滷帶，可以防止明火進入纜芯內部，電纜採用了EVA橡膠護套和EVA填充，電纜整體的低煙無滷阻燃性能得到了提高；另外，動力線芯絕緣層外和絞合後的纜芯外均有雙面半導電布帶提高了電纜的屏蔽性能，同時不增加電纜的重量和降低電纜的彎曲性能。

附圖說明

圖1為本實用新型所述低煙無滷礦用屏蔽橡套軟電纜的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖對本實用新型作進一步說明。

如圖1所示：所述低煙無滷礦用屏蔽橡套軟電纜包括動力線芯導體1、加強型無紡布2、絕緣層3、第一雙面半導電布帶4、地線芯導體5、半導電層6、EVA填充層7、第二雙面半導電布帶8、高阻燃無滷帶9、護套層10等。

如圖1所示，本實用新型所述低煙無滷礦用屏蔽橡套軟電纜，包括三根動力線芯和一根地線芯，三根動力線芯的顏色為紅、白、藍三色；所述動力線芯包括動力線芯導體1，動力線芯導體1採用5類銅導體，絲徑為0.49mm，共925根銅絲束合而成，束合的動力線芯導體1外徑為18.4mm，束合的動力線芯導體1外繞包一層加強型無紡布2，包帶繞包平整，無漏包，繞包後外徑為18.7mm；加強型無紡布2外擠包一層絕緣層3，在絕緣層3外繞包第一雙面半導電布帶4；所述地線芯包括地線芯導體5，地線芯導體5採用5類銅導體，絲徑為0.39mm，共396根銅絲束合而成，束合的地線芯導體5外徑為9.3mm，在地線芯導體5外擠包半導電層6；所述三根動力線芯和地線芯並列絞合，絞合結構為0+4，動力線芯和地線芯的絞合間隙採用EVA填充層7填充，在動力線芯和地線芯的絞合結構外繞包一層第二雙面半導電布帶8，在第二雙面半導電布帶8外繞包一層高阻燃無滷帶9，在高阻燃無滷帶9外擠包一層護套層10。

所述護套層10採用EVA橡膠材料製成，該EVA橡膠材料採用EVA（乙烯醋酸乙烯共聚物）為基體樹脂，ATH（氫氧化鋁）或MH（氫氧化鎂）為主阻燃劑，有機矽為阻燃增效劑，不含滷素，並且具有阻燃性能，從而實現在明火中低煙無滷的性能。

所述第二雙面半導電布帶8和高阻燃無滷帶9的重疊搭蓋率均不小於15%，雙面半導電布帶具有屏蔽功能，同時不影響電纜的彎曲性能，高阻燃無滷帶具有很強的阻燃性能，在燃燒過程中，能夠隔離護套層和纜芯，防止明火進入纜芯內部，降低纜芯內絕緣線芯燃燒產生煙氣的可能性。

在所述動力線芯和電纜芯外均繞包有雙面半導電布帶，這樣可以提高電纜的屏蔽性能，同時與採用金屬屏蔽的方式相比具有柔軟性能好的特點，同時也降低了電纜的重量。

本實用新型的生產過程如下：

一、導體的製作：

（1）動力線芯導體1採用5類銅導體，絲徑為0.49mm，共925根銅絲束合而成，束合的動力線芯導體1外徑為18.4mm，在動力線芯導體1外繞包一層加強型無紡布，包帶繞包平整，無漏包，繞包後外徑為18.7mm；

（2）地線芯導體5採用5類銅導體，絲徑為0.39mm，共396根銅絲束合而成，束合的動力線芯導體5外徑為9.3mm。

二、絕緣層的製作：

（1）動力線芯的絕緣層3採用低介損乙丙橡膠絕緣混合物，顏色為紅、白、藍；採用連續硫化的工藝，生產速度為8m/min，硫化氣壓為1MPa，絕緣厚度為2.7±0.1mm，偏心度≤20%，硫化後的絕緣線芯外重疊繞包兩層第一雙面半導電布帶4，繞包搭蓋寬度不小於5mm，繞包後的動力線芯外徑為25.9±0.2mm；

（2）地線芯的半導電層6採用XD-1型半導電膠採用連續硫化的工藝，生產速度為10m/min，硫化氣壓為1Mpa，厚度為5.1±0.3mm，偏心度無要求，地線芯的外徑為19.5±0.6mm。

三、纜芯的製作：

（1）成纜結構為0+4，成纜時三根動力線芯按紅、白、藍順序和地線芯一起成纜，並保證各線芯張力均勻，中心及周圍採用EVA填充層7填充，保證纜芯圓整；

（2）纜芯外重疊繞包一層厚度為0.3mm，寬度為70mm的第二雙面半導電布帶8和一層厚度為0.3mm，寬度為70mm的高阻燃無滷帶9，重疊搭蓋率不小於15%，繞包方向為左向，繞包平整，無漏包，成纜實際節距控制不大於成纜外徑的14倍，即：纜芯節距為711-790mm，纜芯外徑為57.8±0.7mm。

四、護套的製作：

護套層10採用黃色EVA黃色護套橡膠材料，緊密的擠包在纜芯上，護套表面光滑，圓整，色澤基本一樣，斷面無目力可見氣孔和雜質。