一种本质安全电路用阻燃B1级电缆的制作方法

专利2022-12-05  103


本实用新型涉及电缆技术领域,尤其涉及一种本质安全电路用阻燃b1级电缆。



背景技术:

本质安全电路是指在规定的试验条件下,在正常的工作或故障状态下的电火花及热效应均不能点燃爆炸混合物的电路。本质安全防爆技术的基本原理是从限制能量入手,可靠地将电路中的电压和电流限制在一个允许的范围内,以保证电气设备在正常工作或发生短接和元器件损坏等故障情况下产生的电火花和热效应不至于引起周围可能存在的危险气体的爆炸。

本质安全电路用电缆具有低电容和低电感,并具有良好屏蔽性能和抗干扰性能,因而防爆性能优于一般计算机电缆和控制电缆。它适用于有防爆要求场合的集散系统和自动化检测控制等电路中作传输线。阻燃b1级电缆的燃烧特性要求更接近火灾实际情况。由于本安电路敷设时,很有可能会与一些强电线路敷设在一起,那么就会在信号电缆的屏蔽层中感应出一些感应电压或者静电,这些感应电压、静电与信号电缆本身电压叠加,就有发生电火花的可能。由于在电缆敷设区域有可能同时存在本安电缆和非本安电缆,因此为显著区别本安电缆与非本安电缆,国际上将本安电缆外护套颜色规定为蓝色,而非本安电缆颜色按照各自标准规定,一般为黑色或灰色等。现有阻燃b1级电缆采用普通编织屏蔽对静电干扰的屏蔽效果差,仅采用金属屏蔽层,抗干扰效果差,导致现有本安电缆电容高、电感高,导致本安电缆防爆效果差。



技术实现要素:

本实用新型解决了现有本安电缆屏蔽效果差、抗干扰效果差及防爆效果差的问题,符合本安电缆必须具有低电容、低电感的要求,提出一种本质安全电路用阻燃b1级电缆,设置复合分屏蔽层和复合总屏蔽层提高屏蔽效果和抗干扰效果,设置外护层增强防爆效果,使本实用新型满足本安电缆的基本性能要求和阻燃燃烧性能等级达b1级的性能要求。

为实现上述目的,提出以下技术方案:

一种本质安全电路用阻燃b1级电缆,包括若干绞合绝缘线芯、复合分屏蔽层、阻燃填充物、成缆包带层、复合总屏蔽层、复合隔氧层和外护层,所述复合分屏蔽层包裹在绞合绝缘线芯外侧,所述阻燃填充物填充在复合分屏蔽层和成缆包带层之间的缝隙,所述复合总屏蔽层设置在成缆包带层外侧,所述复合隔氧层设置在复合总屏蔽层外侧,所述外护层设置在最外层。

设置复合分屏蔽层和复合总屏蔽层,有效减少对电缆的静电屏蔽干扰,提高屏蔽效果和抗干扰效果,设置复合隔氧层和外护层使电缆具有高阻燃性、低释放性,更加符合环保要求。

作为优选,所述绞合绝缘线芯由采用双绞线结构的2条绝缘线芯组成,所述绝缘线芯包括导体和设置在导体外侧的绝缘层。

作为优选,所述绞合绝缘线芯的绞合节距小于60mm。缆芯采用双绞线结构可减少电磁感应,并且绞合节距越小,电磁感应减小的效果越明显。将本安电缆绝缘线芯的绞合节距控制在不大于60mm既可以避免节距过小损伤绝缘线芯,也可以有效减小电磁干扰,达到本质安全。

作为优选,所述复合分屏蔽层包括设置在绞合绝缘线芯外侧的第一铝塑复合带绕包和设置在第一铝塑复合带绕包外侧的第一铜线编织层,所述复合总屏蔽层包括设置在成缆包带层外侧的第二铝塑复合带绕包和设置在第二铝塑复合带绕包外侧的第二铜线编织层。由于信号回路周围存在静电电容,电缆会到静电感应干扰。对于静电干扰一般采用给信号回路增加屏蔽的方法来解决。普通编织屏蔽对静电干扰的屏蔽效果并不十分突出。采用铝塑复合带绕包+铜线编织的复合屏蔽方式,有效减少对电缆的静电屏蔽干扰。

作为优选,所述复合分屏蔽层和复合总屏蔽层的编织密度不小于90%。

作为优选,所述阻燃填充物为无机矿物纸绳填充绳。

作为优选,所述复合隔氧层为双层绕包结构,包括内层无卤低烟高阻燃带、外层无卤低烟高阻燃带及在内层无卤低烟高阻燃带和外层无卤低烟高阻燃带中间挤包的无卤低烟高阻燃隔氧层内护套。

作为优选,所述内层无卤低烟高阻燃带和外层无卤低烟高阻燃带的搭盖率不小于30%。采用内外两层无卤低烟高阻燃带,每层为搭盖率不小于30%双层重叠绕包,中间挤包无卤低烟高阻燃隔氧层内护套,外护套层采用陶瓷化无卤低烟阻燃聚烯烃材料,特殊的阻燃材料及结构设计达到阻燃燃烧性能等级b1级,可以使电缆遇火时燃烧被大大抑制,使得外护套烧蚀量较小、缆芯内部由于隔离层的防护基本不参与燃烧,故电缆的发热量、发烟量也处在一个很低的水平,能有效的保护本安电路,达到防爆效果。

作为优选,所述外护层为蓝色陶瓷化无卤低烟阻燃聚烯烃外护套。

作为优选,所述导体按固定敷设和移动敷设条件选用硬结构导体和软结构导体,所述绝缘层按导体工作最高温度选用聚乙烯绝缘层或交联聚乙烯绝缘层或硅橡胶绝缘层。本安电缆必须具有低电容、低电感的特点。电缆电容与绝缘材料选用有直接关系,在相同挤出厚度时绝缘材料相对介电常数越大,电缆电容就越大。聚乙烯、交联聚乙烯、硅橡胶相对介电常数分别为2.3、2.5、3.1,均适合用作本安电缆的绝缘材料。

本实用新型有以下有益效果:绝缘层采用相对介电常数较小的材料,使电缆具备低电容特性;缆芯采用小节距双绞线结构的绝缘线芯,使电缆具备低电感特性;屏蔽采用复合屏蔽方式,使电缆具备良好的屏蔽性能和抗干扰性能;采用特殊的阻燃材料及结构设计使电缆达到阻燃燃烧性能等级b1级。

附图说明

图1是本实用新型的截面图;

其中,1、导体2、绝缘层3、第一铝塑复合带绕包4、第一铜线编织层5、无机矿物纸绳填充绳6、成缆包带层7、第二铝塑复合带绕包8、第二铜线编织层9、内层无卤低烟高阻燃带10、内护套11、外层无卤低烟高阻燃带12、蓝色陶瓷化无卤低烟阻燃聚烯烃外护套。

具体实施方式

本实用新型提出一种本质安全电路用阻燃b1级电缆,参考图1,包括3组绞合绝缘线芯、复合分屏蔽层、阻燃填充物、成缆包带层6、复合总屏蔽层、复合隔氧层和外护层,复合分屏蔽层包裹在绞合绝缘线芯外侧,阻燃填充物填充在复合分屏蔽层和成缆包带层6之间的缝隙,复合总屏蔽层设置在成缆包带层6外侧,复合隔氧层设置在复合总屏蔽层外侧,外护层设置在最外层。绞合绝缘线芯由采用双绞线结构的2条绝缘线芯组成,绝缘线芯包括导体1和设置在导体1外侧的绝缘层2。导体1按固定敷设和移动敷设条件选用硬结构导体和软结构导体,绝缘层2按导体工作最高温度选用聚乙烯绝缘层或交联聚乙烯绝缘层或硅橡胶绝缘层。绞合绝缘线芯的绞合节距小于60mm。复合分屏蔽层包括设置在绞合绝缘线芯外侧的第一铝塑复合带绕包3和设置在第一铝塑复合带绕包3外侧的第一铜线编织层4,复合总屏蔽层包括设置在成缆包带层6外侧的第二铝塑复合带绕包7和设置在第二铝塑复合带绕包7外侧的第二铜线编织层8。复合分屏蔽层和复合总屏蔽层的编织密度不小于90%。阻燃填充物为无机矿物纸绳填充绳5。复合隔氧层为双层绕包结构,包括内层无卤低烟高阻燃带9、外层无卤低烟高阻燃带11及在内层无卤低烟高阻燃带9和外层无卤低烟高阻燃带11中间挤包的无卤低烟高阻燃隔氧层内护套10。内层无卤低烟高阻燃带9和外层无卤低烟高阻燃带11的搭盖率不小于30%。外护层为蓝色陶瓷化无卤低烟阻燃聚烯烃外护套。

设置复合分屏蔽层和复合总屏蔽层,有效减少对电缆的静电屏蔽干扰,提高屏蔽效果和抗干扰效果,设置复合隔氧层和外护层使电缆具有高阻燃性、低释放性,更加符合环保要求。

缆芯采用双绞线结构可减少电磁感应,并且绞合节距越小,电磁感应减小的效果越明显。将本安电缆绝缘线芯的绞合节距控制在不大于60mm既可以避免节距过小损伤绝缘线芯,也可以有效减小电磁干扰,达到本质安全。由于信号回路周围存在静电电容,电缆会到静电感应干扰。对于静电干扰一般采用给信号回路增加屏蔽的方法来解决。普通编织屏蔽对静电干扰的屏蔽效果并不十分突出。采用铝塑复合带绕包+铜线编织的复合屏蔽方式,有效减少对电缆的静电屏蔽干扰。采用内外两层无卤低烟高阻燃带,每层为搭盖率不小于30%双层重叠绕包,中间挤包无卤低烟高阻燃隔氧层内护套,外护套层采用陶瓷化无卤低烟阻燃聚烯烃材料,特殊的阻燃材料及结构设计达到阻燃燃烧性能等级b1级,可以使电缆遇火时燃烧被大大抑制,使得外护套烧蚀量较小、缆芯内部由于隔离层的防护基本不参与燃烧,故电缆的发热量、发烟量也处在一个很低的水平,能有效的保护本安电路,达到防爆效果。本安电缆必须具有低电容、低电感的特点。电缆电容与绝缘材料选用有直接关系,在相同挤出厚度时绝缘材料相对介电常数越大,电缆电容就越大。聚乙烯、交联聚乙烯、硅橡胶相对介电常数分别为2.3、2.5、3.1,均适合用作本安电缆的绝缘材料。

本实用新型有以下有益效果:绝缘层采用相对介电常数较小的材料,使电缆具备低电容特性;缆芯采用小节距双绞线结构的绝缘线芯,使电缆具备低电感特性;屏蔽采用复合屏蔽方式,使电缆具备良好的屏蔽性能和抗干扰性能;采用特殊的阻燃材料及结构设计使电缆达到阻燃燃烧性能等级b1级。


技术特征:

1.一种本质安全电路用阻燃b1级电缆,其特征是,包括若干绞合绝缘线芯、复合分屏蔽层、阻燃填充物、成缆包带层(6)、复合总屏蔽层、复合隔氧层和外护层,所述复合分屏蔽层包裹在绞合绝缘线芯外侧,所述阻燃填充物填充在复合分屏蔽层和成缆包带层(6)之间的缝隙,所述复合总屏蔽层设置在成缆包带层(6)外侧,所述复合隔氧层设置在复合总屏蔽层外侧,所述外护层设置在最外层。

2.根据权利要求1所述的一种本质安全电路用阻燃b1级电缆,其特征是,所述绞合绝缘线芯由采用双绞线结构的2条绝缘线芯组成,所述绝缘线芯包括导体(1)和设置在导体(1)外侧的绝缘层(2)。

3.根据权利要求2所述的一种本质安全电路用阻燃b1级电缆,其特征是,所述绞合绝缘线芯的绞合节距小于60mm。

4.根据权利要求1所述的一种本质安全电路用阻燃b1级电缆,其特征是,所述复合分屏蔽层包括设置在绞合绝缘线芯外侧的第一铝塑复合带绕包(3)和设置在第一铝塑复合带绕包(3)外侧的第一铜线编织层(4),所述复合总屏蔽层包括设置在成缆包带层(6)外侧的第二铝塑复合带绕包(7)和设置在第二铝塑复合带绕包(7)外侧的第二铜线编织层(8)。

5.根据权利要求4所述的一种本质安全电路用阻燃b1级电缆,其特征是,所述复合分屏蔽层和复合总屏蔽层的编织密度不小于90%。

6.根据权利要求1所述的一种本质安全电路用阻燃b1级电缆,其特征是,所述阻燃填充物为无机矿物纸绳填充绳(5)。

7.根据权利要求1所述的一种本质安全电路用阻燃b1级电缆,其特征是,所述复合隔氧层为双层绕包结构,包括内层无卤低烟高阻燃带(9)、外层无卤低烟高阻燃带(11)及在内层无卤低烟高阻燃带(9)和外层无卤低烟高阻燃带(11)中间挤包的无卤低烟高阻燃隔氧层内护套(10)。

8.根据权利要求7所述的一种本质安全电路用阻燃b1级电缆,其特征是,所述内层无卤低烟高阻燃带(9)和外层无卤低烟高阻燃带(11)的搭盖率不小于30%。

9.根据权利要求1所述的一种本质安全电路用阻燃b1级电缆,其特征是,所述外护层为蓝色陶瓷化无卤低烟阻燃聚烯烃外护套(12)。

10.根据权利要求2所述的一种本质安全电路用阻燃b1级电缆,其特征是,所述导体(1)按固定敷设和移动敷设条件选用硬结构导体和软结构导体,所述绝缘层(2)按导体工作最高温度选用聚乙烯绝缘层或交联聚乙烯绝缘层或硅橡胶绝缘层。

技术总结
本实用新型提出一种本质安全电路用阻燃B1级电缆,包括若干绞合绝缘线芯、复合分屏蔽层、阻燃填充物、成缆包带层、复合总屏蔽层、复合隔氧层和外护层,所述复合分屏蔽层包裹在绞合绝缘线芯外侧,所述阻燃填充物填充在复合分屏蔽层和成缆包带层之间的缝隙,所述复合总屏蔽层设置在成缆包带层外侧,所述复合隔氧层设置在复合总屏蔽层外侧,所述外护层设置在最外层。本实用新型设置复合分屏蔽层和复合总屏蔽层提高屏蔽效果和抗干扰效果,设置外护层增强防爆效果,使本实用新型满足本安电缆的基本性能要求和阻燃燃烧性能等级达B1级的性能要求。

技术研发人员:张鹏飞;陶杏;吴丹阳;杨小峰;李金堂;黄金坊
受保护的技术使用者:浙江万马股份有限公司
技术研发日:2020.08.12
技术公布日:2021.04.06

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