阅读说明：本技术 一种阻燃b1级电缆 (Flame-retardant B1-grade cable ) 是由 莫川邻 李志现 刘春昉 刘永红 刘新峰 陈龙 刘兴龙 白飞正 于 2019-09-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种阻燃B1级电缆,所述电缆具有主要由多根绝缘导体组成的缆芯,所述缆芯上由内而外依次包覆有内陶瓷化纤维带层、隔氧层、外陶瓷化纤维带层和护套层,且所述内陶瓷化纤维带层所包覆的所述缆芯的组合间隙内填充有陶瓷化纤维棉填充层。本发明通过此种结构排布使得对缆芯的绝缘导体形成了多层防护,以阻止火焰向缆芯内部的燃烧,同时能够最大程度的阻止外部热量向缆芯的绝缘导体上传导,具有防火隔火性能好、阻燃效果优异的特点。(The invention discloses a flame-retardant B1-grade cable, which is provided with a cable core mainly composed of a plurality of insulated conductors, wherein an inner ceramic fiber belt layer, an oxygen isolation layer, an outer ceramic fiber belt layer and a sheath layer are sequentially coated on the cable core from inside to outside, and a ceramic fiber cotton filling layer is filled in a combined gap of the cable core coated by the inner ceramic fiber belt layer. According to the invention, through the structural arrangement, the insulating conductor of the cable core is protected in a multi-layer manner, so that the flame is prevented from burning towards the inside of the cable core, and meanwhile, the external heat can be prevented from being conducted onto the insulating conductor of the cable core to the greatest extent, and the cable core has the characteristics of good fire prevention and insulation performance and excellent flame retardant effect.)

一种阻燃B1级电缆

技术领域

本发明涉及电力电缆，具体是一种能够通过阻燃B1级试验的电力电缆。

背景技术

电缆根据其本身所具有的燃烧特性，分为普通电缆、阻燃电缆、耐火电缆。阻燃电缆又可以根据其燃烧性能的分级而分为A、B、C、D四种阻燃级别，常用的阻燃电缆是按照GB/T 19666-2005《阻燃和耐火电缆通则》的技术标准制造成型的，在国民经济建设中得到了大量应用。

然而，在火灾的燃烧过程中，火焰温度通常会达到约750℃、甚至约950℃，上述阻燃电缆的玻璃纤维填充层和玻璃纤维带层的耐温等级无法适应此燃烧温度，非常容易被烧掉，且被烧后的残渣非常地脆，稍微一碰或者震动就容易脱落，不能有效地阻止火焰或温度向内部燃烧和传递，无法保护内层阻燃性能差的绝缘层，这样就造成绝缘层材料的燃烧（因为绝缘材料大都为易燃烧的有机物），最后造成整根电缆的继续燃烧，并释放出大量的热量和烟雾，无法保障防火安全。

伴随着国家地铁重点工程的迅猛稳健的发展，尤其地铁站人员密集、拥堵，一旦出现火灾迹象不仅造成国家财产的损失，更为严重的是威胁众多人员的生命安全。为此，国家在2014年12月5日就发布了强制性国家标准GB 31247-2014《电缆及光缆燃烧性能分级》的技术标准，该技术标准中，通过量化电缆及光缆燃烧性能分级技术指标，使防火安全更加科学合理，并将可能产生的火灾危害降至最低。

很显然的，上述常用阻燃电缆难以满足越来越严苛的、更为科学合理的技术标准规定，无法适应市场和技术的发展需求，有必要对其作出改进。

发明内容

本发明的技术目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种防火隔火性能好、阻燃效果优异的阻燃B1级电缆。

本发明的技术目的通过下述技术方案实现：一种阻燃B1级电缆，所述电缆具有主要由多根绝缘导体组成的缆芯，所述缆芯上由内而外依次包覆有内陶瓷化纤维带层、隔氧层、外陶瓷化纤维带层和护套层，且所述内陶瓷化纤维带层所包覆的所述缆芯的组合间隙内填充有陶瓷化纤维棉填充层。

作为优选方案之一，所述内陶瓷化纤维带层和隔氧层之间包覆有镜面金属复合带层。进一步的，所述镜面金属复合带层为镜面铝塑复合带的至少一层绕包结构。

作为优选方案之一，所述内陶瓷化纤维带层为陶瓷化纤维带的至少一层绕包结构。

作为优选方案之一，所述隔氧层和外陶瓷化纤维带层之间包覆有降温层，所述降温层为中空腔体内填充氢氧化铝或氢氧化镁填料的成型结构。进一步的，所述降温层是由周向排布的若干根中空管和填充在每根中空管内的填料组成。

作为优选方案之一，所述隔氧层为低烟无卤聚烯烃的挤出层结构。

作为优选方案之一，所述外陶瓷化纤维带层为陶瓷化纤维带的至少一层绕包结构。

作为优选方案之一，所述护套层为低烟无卤阻燃聚烯烃的挤出层结构。

作为优选方案之一，所述缆芯的多根绝缘导体绞合在一起，绞合间隙内填充有陶瓷化纤维棉填充层。进一步的，所述缆芯的每一根绝缘导体主要由导体和包覆在所述导体上的绝缘层组成，所述导体为标准GB/T 3956中的第1种铜导体、第2种铜导体或第5种软铜导体，所述绝缘层为辐照型交联聚烯烃的挤出层结构。再进一步的，所述绝缘导体的导体为单股铜丝结构或多股铜丝绞合结构。

本发明的有益技术效果是：

1. 本发明所采用的陶瓷化纤维材料是一种硅酸铝耐火纤维，其以硬质粘土熟料或工业氧化铝粉与硅石粉合成料为原料，采用电弧炉或电阻炉熔融，经压缩空气喷吹(或甩丝法)成纤而制成，其化学组成主要为三氧化二铝(30～55%)和二氧化硅，经过再加工成型，具有低热容量、低热导率、优良的热稳定性、耐高温达1000℃以上的特点，其自身不会燃烧；本发明采用该材料填充在缆芯的组合间隙内，并在缆芯外合理的排布了内陶瓷化纤维带层、隔氧层、外陶瓷化纤维带层等，通过此种结构排布使得对缆芯的绝缘导体形成了多层防护，以阻止火焰向缆芯内部的燃烧，同时能够最大程度的阻止外部热量向缆芯的绝缘导体上传导，总之，对于降低电缆的总的热释放指标非常有利，本发明的阻燃电缆经试验，能够有效地满足于GB 31247-2014《电缆及光缆燃烧性能分级》的技术标准，防火隔火性能好，阻燃效果优异；

2. 本发明在内陶瓷化纤维带层和隔氧层之间包覆的镜面金属复合带层，能够将大部分热量反射出去，以减少外部热量对内部结构件的温度影响，进一步有效阻止外部热量向缆芯的绝缘导体上传导，这尤其是在本发明的镜面金属复合带层采用镜面铝塑复合带绕包的结构中最为明显，因为镜面铝塑复合带的表面作为热量的反射层的反射效果优异；

3. 本发明在隔氧层和外陶瓷化纤维带层之间包覆的降温层，在电缆燃烧过程中能够使填料氢氧化铝或者氢氧化镁分解成氧化铝/氧化镁和水（H₂O），通过水分的存在而有效减低火焰温度，阻止其燃烧，进一步有效提高了其防火、阻燃效果；

4. 本发明降温层的各中空管排布结构，能够实现致密、紧凑排布，强度高且整体性好。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图，图中可以看出，缆芯主要是由四根绝缘导体组成的，每一根绝缘导体主要是由导体和包覆在导体的绝缘层组成；缆芯上由内而外依次包覆有内陶瓷化纤维带层、镜面金属复合带层、隔氧层、外陶瓷化纤维带层和护套层；在内陶瓷化纤维带层所包覆的缆芯的组合间隙内填充有陶瓷化纤维棉填充层。

图2为本发明的另一种结构示意图，图中可以看出，缆芯主要是由四根绝缘导体组成的，每一根绝缘导体主要是由导体和包覆在导体的绝缘层组成；缆芯上由内而外依次包覆有内陶瓷化纤维带层、镜面金属复合带层、隔氧层、降温层、外陶瓷化纤维带层和护套层；在内陶瓷化纤维带层所包覆的缆芯的组合间隙内填充有陶瓷化纤维棉填充层；降温层由周向排布的若干根带有填料的管型结构组成。

图3为图2中降温层组成结构的放大示意图，图中可以看出，组成降温层的单元为中空管及填充其内的填料。

图中代号含义：1—导体；2—绝缘层；3—陶瓷化纤维棉填充层；4—内陶瓷化纤维带层；5—镜面金属复合带层；6—隔氧层；7—降温层；71—中空管；72—填料；8—外陶瓷化纤维带层；9—护套层。

具体实施方式

本发明涉及电力电缆，具体是一种能够通过阻燃B1级试验的电力电缆，下面以多个实施例对本发明的主体技术内容进行详细说明。其中，实施例1结合说明书附图-即图1对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释，实施例5结合说明书附图-即图2和图3对本发明的技术方案内容进行清楚、详细的阐释，其它实施例虽未单独绘制附图，但它们的主体结构仍可参照实施例1的附图。

在此需要特别说明的是，本发明的附图是示意性的，其为了清楚本发明的技术目的已经简化了不必要的细节，以避免模糊了本发明贡献于现有技术的技术方案。

实施例1

参见图1所示，本发明具有绞合缆芯，在缆芯上由内而外依次包覆有内陶瓷化纤维带层4、镜面金属复合带层5、隔氧层6、外陶瓷化纤维带层8和护套层9，且在内陶瓷化纤维带层4所包覆的缆芯的组合间隙内填充有陶瓷化纤维棉填充层3，由陶瓷化纤维棉填充层3将缆芯填充整圆。

其中，缆芯具有四根绝缘导体。缆芯的每一根绝缘导体主要是由导体1和包覆在导体1上的绝缘层2组成，导体1为标准GB/T 3956中的第1种铜导体，其为单股铜丝结构；绝缘层2为辐照型交联聚烯烃的挤出层结构。缆芯的四根绝缘导体以绞合方式组合在一起，在四根绝缘导体的绞合间隙内填充有陶瓷化纤维棉填充层3，使缆芯被填充密实。

内陶瓷化纤维带层4为陶瓷化纤维带的一层致密的绕包结构。

镜面金属复合带层5为镜面铝塑复合带的两层致密的绕包结构。

隔氧层6为低烟无卤聚烯烃的挤出层结构。隔氧层6采用的低烟无卤聚烯烃材料，是一种以聚烯烃为基料，填充大量的无机阻燃剂，能够最大程度的降低有机物的成分，使材料的氧指数达到45%，进而使得该材料的阻燃性能大大提高，以起到隔氧、隔热、抑烟的作用。

外陶瓷化纤维带层8为陶瓷化纤维带的一层致密的绕包结构。

护套层9为辐照型阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃的挤出层结构，当然也可以采用非辐照型低烟无卤阻燃聚烯烃材料代替。

本发明的陶瓷化纤维棉填充层、内陶瓷化纤维带层和外陶瓷化纤维带层分别采用陶瓷化纤维材料成型，该陶瓷化纤维材料是一种硅酸铝耐火纤维，其以硬质粘土熟料或工业氧化铝粉与硅石粉合成料为原料，采用电弧炉或电阻炉熔融，经压缩空气喷吹(或甩丝法)成纤而制成，其化学组成主要为三氧化二铝(30～55%)和二氧化硅，经过再加工成型，具有低热容量、低热导率、优良的热稳定性、耐高温达1000℃以上的特点，其自身不会燃烧。需要特别说明的是，陶瓷化纤维材料为现有成品材料，本发明对现有技术的贡献非材料本身。

实施例2

本发明具有绞合缆芯，在缆芯上由内而外依次包覆有内陶瓷化纤维带层、镜面金属复合带层、隔氧层、外陶瓷化纤维带层和护套层，且在内陶瓷化纤维带层所包覆的缆芯的组合间隙内填充有陶瓷化纤维棉填充层，由陶瓷化纤维棉填充层将缆芯填充整圆。

其中，缆芯具有四根绝缘导体。缆芯的每一根绝缘导体主要是由导体和包覆在导体上的绝缘层组成，导体为标准GB/T 3956中的第2种铜导体，其为多股铜丝绞合结构；绝缘层为辐照型交联聚烯烃的挤出层结构。缆芯的四根绝缘导体以绞合方式组合在一起，在四根绝缘导体的绞合间隙内填充有陶瓷化纤维棉填充层，使缆芯被填充密实。

内陶瓷化纤维带层为陶瓷化纤维带的两层致密的绕包结构。

镜面金属复合带层为镜面铝塑复合带的三层致密的绕包结构。

隔氧层为低烟无卤聚烯烃的挤出层结构。隔氧层采用的低烟无卤聚烯烃材料，是一种以聚烯烃为基料，填充大量的无机阻燃剂，能够最大程度的降低有机物的成分，使材料的氧指数达到45%，进而使得该材料的阻燃性能大大提高，以起到隔氧、隔热、抑烟的作用。

外陶瓷化纤维带层为陶瓷化纤维带的一层致密的绕包结构。

护套层为辐照型阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃的挤出层结构，当然也可以采用非辐照型低烟无卤阻燃聚烯烃材料代替。

实施例3

本发明具有绞合缆芯，在缆芯上由内而外依次包覆有内陶瓷化纤维带层、镜面金属复合带层、隔氧层、外陶瓷化纤维带层和护套层，且在内陶瓷化纤维带层所包覆的缆芯的组合间隙内填充有陶瓷化纤维棉填充层，由陶瓷化纤维棉填充层将缆芯填充整圆。

其中，缆芯具有四根绝缘导体。缆芯的每一根绝缘导体主要是由导体和包覆在导体上的绝缘层组成，导体为标准GB/T 3956中的第5种软铜导体，其为多股铜丝绞合结构；绝缘层为辐照型交联聚烯烃的挤出层结构。缆芯的四根绝缘导体以绞合方式组合在一起，在四根绝缘导体的绞合间隙内填充有陶瓷化纤维棉填充层，使缆芯被填充密实。

内陶瓷化纤维带层为陶瓷化纤维带的一层致密的绕包结构。

镜面金属复合带层为镜面铝塑复合带的两层致密的绕包结构。

隔氧层为低烟无卤聚烯烃的挤出层结构。隔氧层采用的低烟无卤聚烯烃材料，是一种以聚烯烃为基料，填充大量的无机阻燃剂，能够最大程度的降低有机物的成分，使材料的氧指数达到45%，进而使得该材料的阻燃性能大大提高，以起到隔氧、隔热、抑烟的作用。

外陶瓷化纤维带层为陶瓷化纤维带的两层致密的绕包结构。

护套层为辐照型阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃的挤出层结构，当然也可以采用非辐照型低烟无卤阻燃聚烯烃材料代替。

实施例4

本发明具有绞合缆芯，在缆芯上由内而外依次包覆有内陶瓷化纤维带层、隔氧层、外陶瓷化纤维带层和护套层，且在内陶瓷化纤维带层所包覆的缆芯的组合间隙内填充有陶瓷化纤维棉填充层，由陶瓷化纤维棉填充层将缆芯填充整圆。

其中，缆芯具有四根绝缘导体。缆芯的每一根绝缘导体主要是由导体和包覆在导体上的绝缘层组成，导体为标准GB/T 3956中的第2种铜导体，其为多股铜丝绞合结构；绝缘层为辐照型交联聚烯烃的挤出层结构。缆芯的四根绝缘导体以绞合方式组合在一起，在四根绝缘导体的绞合间隙内填充有陶瓷化纤维棉填充层，使缆芯被填充密实。

内陶瓷化纤维带层为陶瓷化纤维带的三层致密的绕包结构。

隔氧层为低烟无卤聚烯烃的挤出层结构。隔氧层采用的低烟无卤聚烯烃材料，是一种以聚烯烃为基料，填充大量的无机阻燃剂，能够最大程度的降低有机物的成分，使材料的氧指数达到45%，进而使得该材料的阻燃性能大大提高，以起到隔氧、隔热、抑烟的作用。

外陶瓷化纤维带层为陶瓷化纤维带的三层致密的绕包结构。

护套层为辐照型阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃的挤出层结构，当然也可以采用非辐照型低烟无卤阻燃聚烯烃材料代替。

实施例5

参见图2和图3所示，本发明具有绞合缆芯，在缆芯上由内而外依次包覆有内陶瓷化纤维带层4、镜面金属复合带层5、隔氧层6、降温层7、外陶瓷化纤维带层8和护套层9，且在内陶瓷化纤维带层4所包覆的缆芯的组合间隙内填充有陶瓷化纤维棉填充层3，由陶瓷化纤维棉填充层3将缆芯填充整圆。

其中，缆芯具有四根绝缘导体。缆芯的每一根绝缘导体主要是由导体1和包覆在导体1上的绝缘层2组成，导体1为标准GB/T 3956中的第1种铜导体，其为单股铜丝结构；绝缘层2为辐照型交联聚烯烃的挤出层结构。缆芯的四根绝缘导体以绞合方式组合在一起，在四根绝缘导体的绞合间隙内填充有陶瓷化纤维棉填充层3，使缆芯被填充密实。

内陶瓷化纤维带层4为陶瓷化纤维带的一层致密的绕包结构。

镜面金属复合带层5为镜面铝塑复合带的两层致密的绕包结构。

隔氧层6为低烟无卤聚烯烃的挤出层结构。隔氧层6采用的低烟无卤聚烯烃材料，是一种以聚烯烃为基料，填充大量的无机阻燃剂，能够最大程度的降低有机物的成分，使材料的氧指数达到45%，进而使得该材料的阻燃性能大大提高，以起到隔氧、隔热、抑烟的作用。

降温层7为中空腔体内填充氢氧化铝填料（或者氢氧化镁填料）的成型结构，具体的，降温层7是由隔氧层6外部周向疏绕排布的若干根小径的中空管71和填充在每根中空管71内的填料72（即氢氧化铝填料或氢氧化镁填料）组成，每根中空管71为阻燃低烟无卤聚烯烃的挤出结构。

外陶瓷化纤维带层8为陶瓷化纤维带的一层致密的绕包结构。

护套层9为辐照型阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃的挤出层结构，当然也可以采用非辐照型低烟无卤阻燃聚烯烃材料代替。

本发明的陶瓷化纤维棉填充层、内陶瓷化纤维带层和外陶瓷化纤维带层分别采用陶瓷化纤维材料成型，该陶瓷化纤维材料是一种硅酸铝耐火纤维，其以硬质粘土熟料或工业氧化铝粉与硅石粉合成料为原料，采用电弧炉或电阻炉熔融，经压缩空气喷吹(或甩丝法)成纤而制成，其化学组成主要为三氧化二铝(30～55%)和二氧化硅，经过再加工成型，具有低热容量、低热导率、优良的热稳定性、耐高温达1000℃以上的特点，其自身不会燃烧。需要特别说明的是，陶瓷化纤维材料为现有成品材料，本发明对现有技术的贡献非材料本身。

以上各实施例仅用以说明本发明，而非对其限制。尽管参照上述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对上述各实施例中的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的精神和范围。