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剖析高压防火电缆性能和优势

时间:2021-10-19 10:22:35 作者:小编 点击:

中高压防火电缆

抽象

公开了一种用于高压的防火电缆。根据本发明的高压防火电缆,既满足防火性能又满足电气特性。可以防止由于曲率半径较小而形成的曲率和间隙的产生,该曲率和间隙用于缠绕形成防火层的云母带,并且可以抑制由曲率和间隙产生的局部放电。考虑到绝缘层厚度,耐电压,局部放电等,由于在具有最佳电场强度的位置上形成防火层,所以可以提高电缆的安装便利性和电缆的电气特性。

描述

中等或高压防火电缆

中高压防火电缆及其制造方法技术领域本发明涉及一种中高压防火电缆及其制造方法,更具体地,涉及一种能够满足防火性能并改善中压或耐电性能的中高压防火电缆。高压类电缆。

近来,在电缆制造工业中的重要问题是在面对极端温度状态的情况下,特别是在发生火灾时,改善电缆的性能和性能。为了确保安全,绝对有必要最大化电缆的能力,以延迟火势蔓延和持久的火焰燃烧。

如果进一步提高电缆的防火性,则在发生火灾时,电缆的流电能力可以进一步维持,并且延缓了火灾的蔓延,因此疏散人员或派遣适当的灭火方法所需的时间可以保证火势。

此外,对防火性的要求趋于严格,特别是用于陆上和海上工厂,建筑基础设施等的电缆要求高防火性。需要提供一种电缆,该电缆能够在最短的时间内保持包括应急电源,火灾警报器,洒水喷头等在内的主要设施的防火和防灾系统的运行,以便在发生火灾时疏散人员在植物或建筑物中爆发。

尽管在现有技术中,防火电缆主要用于低压,但是由于近来出现了防止火灾和灾难的重要问题,因此还需要中高压等级的防火电缆,并且用于防火电缆产品需要高电压才能满足IEC 60331-21(750 o C,持续90分钟)的性能,这是一般的防火性规范。

在此,中高压等级的防火电缆是指中压(MV)或高压(HV)等级的电缆,中高压等级的防火电缆一般被称为高压电缆。

在不用于防火的普通电缆中,低于3kV的低压电缆可以通过仅在其上一层绝缘的导体绝缘来充分满足电气特性,而中级或高压类别的电缆则采用三层结构,即“内半导体层-绝缘层-外半导体层”。

此处,绝缘层将导体与外部绝缘,以使电流不会流到电缆的外部,并且内部半导体层通过在导体表面上均匀地分布电荷来减轻电缆内部的电场集中,并最大程度地降低了绝缘性能。通过填充导体和绝缘体之间形成的间隙,通过电离使绝缘体绝缘。另外,外部半导体层在绝缘体内部均匀地分布电应力,并使外部电晕最小化。

当施加6kV或更高的电压时,由于重要的电气特性之一,局部放电(PD)值很可能会增加,并且由于绝缘子中会发生电树现象,因此会逐渐发生介电击穿。因此,为了满足局部放电的特性并且通过均匀地分布电场和电应力来使介电击穿最小化,应该通过应用如上所述的三层结构来形成内半导体层和外半导体层。

中级或高压类电缆通过施加防火层而表现出防火性能,并且防火层是通过缠绕具有高耐热性的云母带而制成的,并在一段预定的时间内将电缆的功能保持预定的时间。的700〜800高温ö C.此时,云母带是通过在玻璃纤维或聚乙烯(PE)带贴附云母粉制造,并且虽然电缆被烧成时发生火灾的绝缘体,云母带缠绕在导体上,因此具有绝缘子的功能。

如上所述,由于用于低压的防火电缆具有简单的结构,因此可以通过将云母带直接缠绕在导体上来形成防火层。然而,在制造中压或高压等级的防火电缆时,应在考虑电气特性和防火性能的情况下形成防火层,以使它们都满足。

关于现有技术的这种防火电缆,是两层结构的防火电缆,其包括设置在导体上的第一(内部)防火层和设置在绝缘体外侧的第二(外部)防火层。在日本实用新型注册公报中提出了在层上或在鞘层上的层。美国专利第2521343号和韩国专利公开第2011-0105563号以及第2012-0005246号。

具体地,如图2所示,参照图1,提出了一种顺序地堆叠导体4,内部防火层5,绝缘层6,外部防火层9和护套层10的结构,尽管现有技术之间略有不同,但是它们具有与图2所示的结构相似的结构用相同的标号表示。1。

然而,上述现有技术没有提及用于实现上述用于中压或高压的电缆的电气特征的结构,即,“导体-内部半导体层-绝缘层-外部半导体层”的三层结构,以及在三层结构中施加防火层的方法。

此外,当云母带直接缠绕在曲率半径小的导体上时,云母带会被损坏,并且由于云母带的损坏,绝缘层在此后的过程中会被损坏。如果如上所述损坏绝缘层,则发生电树,因此局部放电值增加,并且电缆的性能可能下降。

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另外,云母带自身的损坏会引起云母带的绝缘强度性能的降低,结果,可能无法满足电缆的防火性能。

日本待审实用新型1993-182532公开了一种防火电缆,其结构包括在依次包含导体,内部半导电层的电缆芯上的隔热层(防火层)和基于泡沫的防火层。绝缘层,外部半导体层和金属屏蔽层。

但是,如果在发生火灾时电缆内部的绝缘层被高温烧毁,则该防火层应充当导体和金属屏蔽层之间的绝缘体。但是,由于防火层设置在金属屏蔽层和护套层的外侧,因此防火层不能发挥这样的功能,因此难以将其用作中高防火电缆。电压等级。

尽管日本特开平1994-033319号公报公开了一种耐热同轴电缆,其结构在内部导体上形成两层结构的绝缘层并在其上形成第一防火层,因为该结构具有电气特性。同轴电缆的用途,用途等与中高压电缆不同,同轴电缆的结构不适合用作中高压电缆。

同时,可以考虑采用“导体-内半导电层-防火层-绝缘层-外半导电层”的四层结构的防火电缆。但是,由于在内侧半导电层与绝缘层之间粘贴有用作防火层的云母带,所以内侧半导电层与绝缘层之间的表面相对不平滑,因此可以提高局部放电值或电气击穿很容易导致电介质击穿。另外,不能满足电缆的重要特征,例如耐压和局部放电的规格。

此外,由于尽管云母带缠绕在内半导体层上,但是曲率半径仍然很小,如上所述,仍然可能损坏云母带,或者当穿过云母带时会损坏防火层。在缠绕云母带之后形成绝缘层,外部半导体层等的多个工序。

因此,需要提供一种耐高压的防火电缆,其可以满足防火性能并且在中压或高压下改善电缆的电气特性。

目的是满足防火性能并改善中压或高压类电缆的电气特性。

另一个目的是防止由于小曲率半径而形成的曲率和间隙,以用于缠绕形成防火层的云母带,从而抑制局部放电。

另一个目的是考虑绝缘厚度,耐压,局部放电等,通过在具有最佳电场强度的位置上形成防火层来改善电气特性并提高安装电缆的便利性。

为了实现上述目的,根据本发明的第一方面,提供了一种中压防火电缆,其包括导体。在导体外部形成的第一半导体层;在第一半导体层的外部形成的第一绝缘层;在第一绝缘层的外部形成的第二半导体层;在第二半导体层的外部形成的屏蔽层;防火层设置在第一绝缘层和第二半导体层之间。

第一半导体层和第一绝缘层彼此接触。

电缆还包括在屏蔽层的外部形成的护套层。

电缆还包括设置在防火层和第二半导体层之间的第二绝缘层。

通过硅涂覆工艺形成第二绝缘层。

电缆形成为多层结构,其中在第二绝缘层的外部另外形成单独的防火层和单独的绝缘层。

通过挤压形成第一半导体层,并且通过缠绕半导体带形成第二半导体层。

通过将云母带缠绕两次或更多次来形成防火层。

为了实现上述目的,根据本发明的第二方面,提供了一种中压防火电缆,其包括导体。在导体外部形成的第一半导体层;在第一半导体层的外部形成的第一绝缘层;在第一绝缘层的外部形成的第二半导体层;在第二半导体层的外部形成的屏蔽层;防火层,其用于在发生火灾时保护和绝缘导体,其中,防火层位于电场强度在1至3kV / mm之间的区域中。

第一半导体层和第一绝缘层彼此接触。

电缆还包括设置在防火层和第二半导体层之间的第二绝缘层。

本发明的实施例可以满足防火性能并改善中压或高压类电缆的电气特性。

本发明的实施例可以防止由于小曲率半径而形成的曲率和间隙,用于缠绕形成防火层的云母带,从而抑制局部放电。

考虑到防火层的绝缘厚度,耐压,局部放电等,本发明的实施方式可以通过在具有最佳电场强度的位置上形成防火层来改善电气特性并提高安装电缆的便利性。