無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電線電纜領域，尤其是是指一種無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜及其制備方法。
【背景技術】
[0002]隨著煤礦采掘機械化和電氣化程度的提高，電氣火災發(fā)生的比例也逐年增高，低壓電纜著火，礦用變壓器著火，架線式電車電弧引燃易燃物著火等電氣火災時有發(fā)生，一旦發(fā)生火災，井下眾多生產(chǎn)設備破壞，并引發(fā)其它一系列的礦井事故，具有很大的危害性，近幾年來多次發(fā)生的礦井電氣火災事故，給煤礦井下安全生產(chǎn)帶來重大威脅，并造成重大經(jīng)濟損失，因此，煤礦電纜的安全性設計十分重要。
[0003]煤礦用橡套電纜在選型過程中經(jīng)歷了由非阻燃、阻燃、到低煙低鹵阻燃的安全性能提升，但不管是煤礦阻燃、還是煤礦用低煙低鹵阻燃橡套電纜，其護套材料大多采用含氯聚合物材料，一旦遇火燃燒，其釋放出的煙霧量非常大，并伴隨氯化氫氣體的釋放，再加上火災燃燒時產(chǎn)生硫化氫和一氧化碳等有毒氣體，刺激著人們的呼吸系統(tǒng)并導致血液中毒，加之井下環(huán)境較為狹窄，受災人員很難及時逃離火災現(xiàn)場。在我國煤礦火災事故中，受害于這種“二次傷害”的人數(shù)也是非?？捎^的。為此，研究一種煤礦用無鹵低煙環(huán)保電纜是煤礦安全的需要，也代表了礦用產(chǎn)品的發(fā)展方向，礦用電纜的低煙、無鹵、低毒化，對提高產(chǎn)品的安全性能、進一步保障煤礦的安全生產(chǎn)，必將起到十分重要的作用，是自阻燃性能之后礦用電纜產(chǎn)品在安全性能上的又一次技術革命。
[0004]站在保證煤礦安全的角度，開發(fā)一種煤礦用無鹵低煙阻燃環(huán)保型橡套軟電纜，來滿足煤礦用電纜的阻燃、低煙、低毒要求就顯得尤為必要，而對煤礦用無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜導體屏蔽材料、絕緣層材料、絕緣屏蔽層材料和內(nèi)外護套的無鹵低煙性能的研究開發(fā)，以及電纜金屬屏蔽結構、監(jiān)視線結構設計是煤礦用無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜的關鍵。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于:針對現(xiàn)有技術的不足，為了克服現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供該一種無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜，該電纜用于井下移動變壓器及類似設備的電源連接，具備優(yōu)異的屏蔽性能，阻燃，耐磨抗沖擊，無鹵、低煙、低毒性能，并保持電纜順暢輸送電力，滿足井下移動變壓器的正常運轉。
[0006]本發(fā)明還公開了一種無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜的制備方法。
[0007]本發(fā)明所述的一種無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜，包括纜芯，所述的纜芯由三根動力線芯絞合而成；在纜芯的空隙處填充無鹵半導電填充帶，在纜芯外擠包無鹵阻燃帶，在無鹵阻燃帶外擠包無鹵低煙高阻燃橡皮內(nèi)護套，在無鹵低煙高阻燃橡皮內(nèi)護套設有監(jiān)視層，在電纜的最外層擠包無鹵低煙阻燃橡皮外護套；所述的動力線芯由設置在其最中心的導體以及依次設置在導體外的以三元乙丙為基料的交聯(lián)型無鹵低煙導體屏蔽層、以三元乙丙為基料的交聯(lián)型中壓乙丙橡皮絕緣層、以醋酸乙烯共聚物和丁腈橡膠為基料的可剝離交聯(lián)型無鹵低煙半導電絕緣屏蔽層、尼龍半導電帶、鍍錫銅絲屏蔽層構成。
[0008]進一步改進，所述的監(jiān)視層由尼龍半導電帶和設置在尼龍半導電帶內(nèi)的三根監(jiān)視線構成。
[0009]進一步改進，所述的監(jiān)視線采用鍍錫銅絲束合或編織而成。
[0010]一種無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜的制備方法，該方法的具體步驟如下:
1)首先通過密煉機將導體屏蔽層、乙丙絕緣層、絕緣屏蔽層、內(nèi)護套層、外護套層的橡膠原材料分別加工成滿足連硫擠出的混煉膠橡皮；
2)在動力線芯導體外通過懸鏈式三層共擠的連硫擠橡生產(chǎn)線分層一次成形，一次擠出導體屏蔽層、乙丙橡皮絕緣層和絕緣屏蔽層，擠出溫度控制在70°C?90°C，生產(chǎn)線速控制在5?10米/分鐘，擠出后線芯在密閉的蒸汽管道加熱連續(xù)硫化，蒸汽管道氣壓控制在
0.9MPa?1.2MPa ;硫化后再經(jīng)過水冷管道冷卻形成動力線芯，冷卻段水溫度控制在30°C?50。。；
3)在動力線芯外繞包一層尼龍半導電帶，搭蓋率20%?25%；
4)然后用鍍錫銅絲編織在尼龍半導電帶層外，形成金屬屏蔽層，編織密度>80% ;
5)然后用退扭式成纜機將編織好金屬屏蔽層的三根動力線芯絞合成纜芯，成纜節(jié)距控制范圍為10?12倍的成纜外徑；
6)然后在纜芯外間隙繞包2層無鹵阻燃帶，間隙率20%?25%。
[0011]7)然后在電纜無鹵繞包帶外通過懸鏈式連硫擠橡生產(chǎn)線擠包無鹵低煙高阻燃內(nèi)護套橡皮；擠出溫度控制在75°C?88°C，生產(chǎn)線速控制在5?8米/分鐘，線芯在密閉的蒸汽管道加熱連續(xù)硫化，蒸汽管道氣壓控制在0.9MPa?1.2MPa ;硫化后再經(jīng)過水冷管道冷卻，冷卻段水溫度控制在30 °C?50 °C ;
8)然后在電纜內(nèi)護套外重疊繞包一層無鹵高阻燃帶；
9)然后在電纜無鹵高阻燃帶外形成監(jiān)視層:繞包尼龍半導電帶+3根監(jiān)視線+尼龍半導電帶，3根監(jiān)視線均勻分布纜芯上；
10)然后在電纜監(jiān)視層外再重疊繞包一層無鹵高阻燃帶；
11)最后在電纜無鹵高阻燃帶外通過懸鏈式連硫擠橡生產(chǎn)線擠包無鹵低煙阻燃高抗撕外護套橡皮。擠出溫度控制在75°c?88°C，生產(chǎn)線速控制在5?8米/分鐘，線芯在密閉的蒸汽管道加熱連續(xù)硫化，蒸汽管道氣壓控制在0.9MPa?1.2MPa ;硫化后再經(jīng)過水冷管道冷卻，冷卻段水溫度控制在30 °C?50 °C。
[0012]采用上述技術方案后，本發(fā)明的有益效果為:
1.該電纜絕緣線芯采用無鹵導體屏蔽橡皮、無鹵乙丙絕緣橡皮和無鹵半導電可交聯(lián)可剝離絕緣屏蔽橡皮三層共擠，所研發(fā)的無鹵導體屏蔽橡皮、無鹵半導電可交聯(lián)可剝離絕緣屏蔽橡皮其體積電阻率彡100 Ω.cm，無鹵性能:PH值彡4.3，電導率加權值彡10 μ s/mm ;無鹵乙丙絕緣橡皮的介質損耗tan δ (95?100°C )最大值為400X 104，體積電阻率最小值為1016 Ω.cm，因此，電纜絕緣電阻性能優(yōu)異，能確保電纜的局部放電水平優(yōu)異，放電量彡 10Pc。
[0013]2、每根動力線芯采用鍍錫銅絲編織結構，作為接地線，電纜內(nèi)護套外均勻分布3根監(jiān)視線與電纜接地線一起構成監(jiān)視回路，實現(xiàn)對接地系統(tǒng)完整性的連續(xù)監(jiān)視，當電纜受到外來損傷，接地線發(fā)生斷裂時，通過監(jiān)視回路直流電阻的變化使監(jiān)視保護器動作，及時切斷電源，確保電纜在井下的使用安全。
[0014]3、在內(nèi)護套層外和外護套擠包前設計各重疊繞包一層無鹵高阻燃帶，在電纜燃燒時形成保護層，能有效阻擋火焰的蔓延。
[0015]4、電纜內(nèi)護套、外護套層采用醋酸乙烯共聚物(EVA)為基料阻燃交聯(lián)型無鹵低煙高阻燃、高抗撕彈性體橡皮，無鹵低煙阻燃高抗撕彈性體橡皮的抗張強度多l(xiāng)lMPa，斷裂伸長率彡300%，抗撕彡5.0N/mm，氧指數(shù)彡35，通過內(nèi)護套對纜芯的緊密擠包和外護套對監(jiān)視層的緊密擠包，以及無鹵高阻燃帶的有效阻擋，使電纜阻燃性能滿足IEC60332-3-22:2000成束燃燒A類試驗。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種無鹵低煙阻燃金屬屏蔽監(jiān)視型橡套軟電纜，包括纜芯，所述的纜芯由三根動力線芯絞合而成；在纜芯的空隙處填充無鹵半導電填充帶7，在纜芯外擠包無鹵阻燃帶8，在無鹵阻燃帶外擠包厚度為2.0mm的無鹵低煙高阻燃橡皮內(nèi)護套9，在無鹵低煙高阻燃橡皮內(nèi)護套設有監(jiān)視層10，在電纜的最外層擠包厚度為5.5mm的無鹵低煙阻燃橡皮外護套11 ;所述的動力線芯由設置在其最中心的導體1以及依次設置在導體1外的厚度為0.7mm的以三