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一種新型節(jié)能環(huán)保地?zé)犭娎|的制作方法

文檔序號:12771467閱讀:266來源:國知局

本實用新型屬于電纜技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種新型節(jié)能環(huán)保地?zé)犭娎|。



背景技術(shù):

目前,廣泛使用的地?zé)犭娎|材料上導(dǎo)體大多采用的鐵鉻鋁電熱合金材料或水加熱地暖,絕緣采用聚氯乙烯、聚四氟乙烯等材料,屏蔽為鋁箔或銅包鋁等,護(hù)套為聚氯乙烯,由于傳統(tǒng)的地?zé)犭娎|材料存在的缺陷,導(dǎo)體鐵鉻鋁耐高溫強(qiáng)度低,隨著使用溫度升高其塑性增大,元件易變形,不易彎曲和修復(fù)。絕緣聚氯乙烯熱的穩(wěn)定性較差。軟化點為80℃,于130℃開始分解。受熱分解出放出氯化氫和二惡英有毒氣體,降解產(chǎn)生的氯離子的存在會降低電絕緣性,存在安全隱患。絕緣聚四氟乙烯絕緣價格昂貴,擠出需技術(shù)要求較高的專業(yè)設(shè)備、擠出加工困難,導(dǎo)熱系數(shù)低,導(dǎo)熱性能較差,不易大規(guī)模推廣使用。屏蔽鋁箔和銅包鋁,機(jī)械性能差,硬度差,容易斷、容易氧化,腐蝕、使用壽命短。加之,傳統(tǒng)地?zé)犭娎|結(jié)構(gòu)設(shè)計上的缺陷,導(dǎo)體大多采用圓形單一導(dǎo)體結(jié)構(gòu),電纜在使用過程中出現(xiàn)損壞,就不能繼續(xù)使用,只能報廢,同時,也會導(dǎo)致電纜整體外徑變大,浪費材料,增加成本,電纜外形采用扁形結(jié)構(gòu),增加了電纜和地面下部的接觸面積,減少了電纜的散射面積,影響散熱效果。

我國幅員遼闊,而北方大多采用水加熱地暖結(jié)構(gòu)。最北的漠河位于53°N以北,屬寒溫帶,在與同緯度其他地區(qū)相比,冬季我國是世界上同緯度最冷的國家,一月平均氣溫東北地區(qū)比同緯度平均要偏低15~20℃,黃淮流域偏低10~15℃,長江以南偏低6~10℃,華南沿海也偏低5℃,加之,我國的水資源并不豐富,總擁有量約2.7Tm3,可供開發(fā)利用的淡水資源量為1—1.1Tm3,居世界第六位。若按人均計,約為世界人均水量的1/4。列為世界第110位。我國是嚴(yán)重的缺水大國,在40多個嚴(yán)重缺水國家中位居前列。而且,我國水資源的時空分布不均衡,在全國總量中人口約占54%的南方,水資源卻占81%,人口占38%的北方七省市,水資源僅占9.7%。上世紀(jì)末對全國640個城市統(tǒng)計,有300個左右的城市不同程度地缺水。其中嚴(yán)重缺水的城市114個,月缺水1600萬噸,每年因缺水造成的直接損失達(dá)2000億元。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實用新型提供一種新型節(jié)能環(huán)保地?zé)犭娎|。

本實用新型采用的技術(shù)方案如下:該電纜包括線芯、絕緣層、半導(dǎo)電層、合金導(dǎo)體屏蔽層、內(nèi)襯層、銅絲編織屏蔽層和護(hù)套層;所述的線芯為兩組半圓形導(dǎo)體,絕緣層擠包在兩組半圓形導(dǎo)體外,所述的兩組半圓形導(dǎo)體之間擠包絕緣層,半導(dǎo)電內(nèi)襯層擠包在絕緣層外,合金導(dǎo)體屏蔽層擠包在半導(dǎo)電內(nèi)襯層外,內(nèi)襯層擠包在合金導(dǎo)體屏蔽層外,銅絲編織屏蔽層擠包在內(nèi)襯層外,護(hù)套層擠包在銅絲編織屏蔽層外。

所述的半圓形導(dǎo)體采用鎳鉻電熱合金。

所述的絕緣層采用:陶瓷化無鹵低煙阻燃聚烯烴作為絕緣。

所述的半導(dǎo)電層采用:半導(dǎo)電屏蔽料。

所述的合金導(dǎo)體屏蔽層采用:采用鎳鉻電熱合金。

所述的內(nèi)襯層采用:采用聚烯烴高分子材料。

所述的銅絲編織屏蔽層采用:采用無氧退火軟銅絲。

所述的護(hù)套層采用:采用無鹵低煙阻燃聚烯烴。

本實用新型的有益效果:

1、鎳鉻電熱合金導(dǎo)體:高溫強(qiáng)度較鐵鉻鋁高,高溫使用下不易變形,其結(jié)構(gòu)不易改變,塑性較好,易修復(fù),其輻射率高,無磁性,耐腐蝕性強(qiáng),使用壽命長。而且導(dǎo)體采用半圓形結(jié)構(gòu),成纜過程中不用在添加填充物,大大減小了電纜的外徑,同時合金導(dǎo)體屏蔽層作為備用導(dǎo)體,可以在電纜發(fā)生損壞后啟動,使電纜的使用壽命增加一倍,提高了電纜的性價比,節(jié)約了電纜材料,降低了電纜制造成本,為社會節(jié)約資源,此外合金導(dǎo)體屏蔽層可以改善電場分布,使電纜產(chǎn)生的磁場通過屏蔽層導(dǎo)入到地下,對房間起到良好屏蔽電場的作用,保證身體健康安全。

2、陶瓷化無鹵低煙阻燃耐火聚烯烴絕緣層:

(1)絕緣性能:常溫下介電常數(shù)≥22Kv/mm,體積電阻率≥2×1013Ω·m,在燒蝕后堅硬的鎧體斷面會生成均勻的微孔,陶瓷化鎧體的介電強(qiáng)度和體積電阻率均大于燃燒前,燃燒后,可繼續(xù)做絕緣層,也可以做護(hù)套層,具有優(yōu)良的安全性能。

(2)耐火性能:水平燃燒可以自熄不延燃,氧指數(shù)≥33以上,在350~1600有焰、無焰的情況下,不熔融、不脫落、不會造成二次火災(zāi),能燒成堅硬的陶瓷狀鎧體,溫度越高,時間越長燒后的陶瓷狀鎧體越堅硬。耐火等級可達(dá)到GB/T12666.6的A級最高標(biāo)準(zhǔn),即在950-1000℃火焰中燃燒90min,還可以延長至180min以上時間,3A保險絲不熔斷,也可以達(dá)到英國BS6387的CWZ最高級別,即C—在950℃火焰中燃燒3H,W—水噴淋,Z—震動。具有優(yōu)良的耐火性能,特別適合防火等級高的場所。

(3)防水性能:密度為1.45-1.50,防水,不吸潮、不吸水,具有良好的防潮、防水功能。

(4)節(jié)能環(huán)保:白色低煙、無鹵、無磷氮、無重金屬、無毒、無害、不熔融、不滴落。煙氣毒性安全等級達(dá)到了高分子材料的最高安全級別ZA1級,對人體不會造成二次傷害,即小白鼠吸入30min后三天沒有任何變化。

3、半導(dǎo)電聚烯烴內(nèi)襯:半導(dǎo)電層結(jié)構(gòu),是集緩沖、阻水和屏蔽等功能于一體。不僅起半導(dǎo)電屏蔽作用,均勻電場,而且還能在導(dǎo)體與絕緣之間起緩沖機(jī)械應(yīng)力以及阻水的目的。首先,電纜在運行中電纜受彎曲時,電纜絕緣層表面受到張力作用而伸長,若這時存在局部放電,則會由于表面彎曲應(yīng)力產(chǎn)生亞微觀裂紋導(dǎo)致電樹枝的引發(fā),或表面受局部放電腐蝕引起新的開裂,引發(fā)新的樹枝,其次,除絕緣層與外金屬屏蔽層之間的氣隙。不論金屬屏蔽層的加工工藝多么完善,其運行與施工中的彎曲變形、冷熱作用等,多少都會在金屬屏蔽層與絕緣層之間產(chǎn)生環(huán)狀扁平氣隙,它對電場的惡化作用很大,首先導(dǎo)致氣隙放電,直至絕緣擊穿,半導(dǎo)電聚烯烴內(nèi)襯從根本上大大降低了電纜局部放電造成的電纜損壞報廢,給電纜的安全運行提供了保障。

4、銅導(dǎo)體編織屏蔽:電纜運行時,會產(chǎn)生很低的磁場,長時間在這種低磁環(huán)境中,會對人的身體產(chǎn)生很多不利的影響,導(dǎo)致身體抵抗力下降,免疫力降低,銅絲金屬屏蔽層,可以改善電場分布,使電纜產(chǎn)生的磁場通過屏蔽層導(dǎo)入到地下,對房間起到良好屏蔽電場的作用,保證身體健康安全,同時。電纜在正常運行時通過電容電流;當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生短路時,作為短路電流的通道,保證電纜安全

5、無鹵低煙阻燃聚烯烴護(hù)套:

(1)低煙無鹵性能:無鹵阻燃劑為金屬水合物Mg(OH)2為主,這是因為Mg(OH)2具有填充劑、阻燃劑、發(fā)煙抑制劑三重功能。當(dāng)受熱分解時放出結(jié)晶水,吸收大量的熱量,產(chǎn)生的水蒸汽降低了可燃性氣體的濃度,并隔絕空氣;同時生成的耐熱金屬氧化物(MgO) 還會催化聚合物的熱氧交聯(lián)反應(yīng),在聚合物表面形成一層碳化膜,它會減弱燃燒時的傳熱、傳質(zhì)效應(yīng),從而起到阻燃的作用,并且無毒,起到消煙的作用。Mg(OH)2在340~490℃之間分解,吸熱量為783J/g,可抑制早期溫度上升,氧指數(shù)可達(dá)到40,是阻燃效果最理想的無鹵阻然劑。因此,電纜無鹵性能試驗可滿足按照GB/T 17650.2(等效IEC60754-2)規(guī)定的試驗條件下,溶液pH值≤4.3和電導(dǎo)率加權(quán)值≤10μS/mm;電纜燃燒低煙試驗性能可滿足GB/T 17651.2(等效IEC61034-2)規(guī)定的試驗條件下,最小透光率≥60%。

(2)阻燃耐火性能:電纜無鹵性能試驗可滿足按照GB/T 18380.22(等效IEC60332-2-2)規(guī)定的試驗條件下,試樣的焦燒應(yīng)不超過距上夾具下緣50mm~540mm的范圍內(nèi);同時,導(dǎo)體絞合后、成纜無機(jī)填充后及繞包雙面合成耐火云母帶,該材料具有耐酸堿、抗電暈、抗輻射特性。電纜耐火性能試驗可滿足按照GB/T 19666規(guī)定的技術(shù)性能,火焰溫度高達(dá)1000℃,90min,不擊穿;

(3)環(huán)保性能:材料由碳?xì)浠衔锝M成,為無公害、無污染的潔凈材料,使用過程中不產(chǎn)生有害物質(zhì)排放,燃燒分解出二氧化碳和水,不產(chǎn)生明顯煙霧、有毒害、腐蝕性、刺激性氣體及重金屬。避免了“二次災(zāi)害”產(chǎn)生。

本實用新型由于結(jié)構(gòu)合理、材料獨特、功能齊全,電纜安全性、環(huán)保性、高效性有了極大的提升,增加了電纜運行的安全性、穩(wěn)定性,延長了電纜的使用壽命,提高了工作效率、節(jié)約了能源,符合國家建設(shè)節(jié)能環(huán)保型住宅會起到積極的推動作用,同時,為我國節(jié)約大量的水資源,為國家的可持續(xù)發(fā)展提供了有力的保障。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖;

圖中:1線芯、2絕緣層、3半導(dǎo)電層、4合金導(dǎo)體屏蔽層、5內(nèi)襯層、6銅絲編織屏蔽層、7護(hù)套層。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)描述:

該電纜包括線芯1、絕緣層、半導(dǎo)電層3、合金導(dǎo)體屏蔽層4、內(nèi)襯層5、銅絲編織屏蔽層6和護(hù)套層7;所述的線芯1為兩組半圓形導(dǎo)體,絕緣層2擠包在兩組半圓形導(dǎo)體外,所述的兩組半圓形導(dǎo)體之間擠包絕緣層2,半導(dǎo)電層3擠包在絕緣層2外,合金導(dǎo)體屏蔽層4擠包在半導(dǎo)電層3外,內(nèi)襯層5擠包在合金導(dǎo)體屏蔽層4外,銅絲編織屏蔽層6擠包在內(nèi)襯層5外,護(hù)套層7擠包在銅絲編織屏蔽層6外。

所述的半圓形導(dǎo)體采用鎳鉻電熱合金。

所述的絕緣層2采用陶瓷化無鹵低煙阻燃聚烯烴作為絕緣,是以聚烯烴樹脂為基料,阻燃劑及其他輔助功能助劑,經(jīng)過混煉、塑化、造粒而成。產(chǎn)品低煙、無鹵、無重金屬、無毒無味,符合RoHS標(biāo)準(zhǔn),耐火等級滿足GB/T12666.6的A級標(biāo)準(zhǔn)、BS6387的CWZ最高標(biāo)準(zhǔn)和IEC60331標(biāo)準(zhǔn)及GA306.2相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

所述的半導(dǎo)電層3采用半導(dǎo)電屏蔽料,采用以聚烯烴為基材配合納米級炭黑組成的合成高分子半導(dǎo)電料,半導(dǎo)電層是由超純納米級石墨分子構(gòu)成,質(zhì)地細(xì)膩、分散均勻,半導(dǎo)電性能良好。緊壓導(dǎo)體外均勻擠制半導(dǎo)電層后,可以填平導(dǎo)體制造過程中產(chǎn)生的缺陷空隙,排除殘留空氣,綜合金屬屑沫粒子,使局部聚集的電場應(yīng)力由單一縱向的分布改變?yōu)閺较蚍植紴橹?縱向分布為輔的分布形式,同時,分散和綜合帶電粒子,達(dá)到了降低和均化電場目的,緩沖和減少了絕緣擊穿或局部放電。

所述的合金導(dǎo)體屏蔽層4采用:采用鎳鉻電熱合金,鎳鉻絲主要化學(xué)成分為鎳和鉻。高溫下的強(qiáng)度高;長期使用后再冷下來,材料不會變脆;無磁性;有較好的耐腐蝕性。

所述的內(nèi)襯層5采用:采用聚烯烴高分子材料,聚烯烴材料特點是分子鏈上沒有支鏈,分子鏈排布規(guī)整,是一種結(jié)晶度高、密度大、非極性的熱塑性樹脂。該聚合物不吸濕并具良好的防水性。美國一個獨立的實驗室對HDPE膜進(jìn)行的滲水試驗,得出的結(jié)果:在正常的壓力、溫度條件下,HDPE的滲透率極低,幾乎可以忽略不計。

所述的銅絲編織屏蔽層6采用:采用無氧退火軟銅絲,雜質(zhì)少。電阻小,載流量大,可以改善電纜運行中的電場分布,使電纜產(chǎn)生的磁場通過屏蔽層導(dǎo)入到地下,對環(huán)境起到良好屏蔽電場的作用,保證身體健康安全。

所述的護(hù)套層7采用:采用無鹵低煙阻燃聚烯烴,聚烯烴樹脂加阻燃填充劑氫氧化鋁、氫氧化鎂和一些為了提高耐熱壽命而添加的適量抗氧劑組合而成。燃燒時,阻燃填充劑氫氧化鋁、氫氧化鎂會釋放出結(jié)晶水,吸收大量熱量,與此同時,脫水反應(yīng)會產(chǎn)生大量水蒸汽,它可以稀釋可燃性氣體,從而阻止燃燒,另外會在材料表面形成一層不熔不燃的氧化物硬殼,阻斷了高聚物與外界熱氧反應(yīng)的通道,最終材料阻燃、自熄。

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