專利名稱：總線用耐火電纜及用于電纜擠包硅橡膠層的硅橡膠混合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及總線用耐火電纜，特別是涉及一種用于高頻信號傳輸?shù)目偩€ 用耐火電纜及用于電纜擠包硅橡膠層的硅橡膠混合物。
背景技術(shù)：
總線用電纜，即電壓等級不超過300V，信號傳輸頻率在lMHz到 100MHz之間的電纜，是隨著現(xiàn)代控制信息技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的，主要用于工 業(yè)配電網(wǎng)絡(luò)中儀表、電器及其它自動控制裝置之間的連接線，不僅傳輸控制 信號、傳遞信息，而且在一些情況下還起到傳輸能量的作用。傳統(tǒng)采用硅橡 膠耐火層的總線電纜常因其厚度過大，介電常數(shù)較大，而造成信號的衰減、 畸變從而導(dǎo)致總線系統(tǒng)工作區(qū)域變小甚至工作失常。
在一些特殊場合(如軌道交通列車、海上石油平臺及大型船舶等)，敷 設(shè)安裝在高火災(zāi)危險區(qū)域的總線電纜必須保證具有耐火功能(火焰條件下保 持線路完整性)，也要保證電纜具有良好的傳輸特性(信號頻率達(dá) lMHz-100MHz);同時這類電纜的安裝敷設(shè)有限，對電纜的結(jié)構(gòu)尺寸有嚴(yán)格 的要求。在這樣的場合迫切需要一種具有良好傳輸特性、耐火功能、結(jié)構(gòu)緊 湊的工業(yè)總線用耐火電纜。
傳統(tǒng)耐火電纜實(shí)現(xiàn)耐火功能所設(shè)置的耐火層主要有礦物絕緣，或者云母 帶及無機(jī)物與云母復(fù)合帶繞包在導(dǎo)體上絕緣，或者擠包硅橡膠層并采用玻璃 絲作為輔助耐火材料。
然而，采用擠包硅橡膠層作為耐火層其厚度常超過0.6mm，常用硅橡膠 材料的介電常數(shù)為2.9-4.0之間，與云母帶和礦物絕緣相比介電常數(shù)較小， 但與工業(yè)總線用電纜的絕緣層用材料(聚乙烯和發(fā)泡聚乙烯)的2.3及以下相比，仍然較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中總線用耐火電纜耐火 層過厚而使得傳輸信號易衰減畸變?nèi)毕荩峁┮环N總線用耐火電纜。
發(fā)明人經(jīng)過諸多實(shí)驗(yàn)研究后發(fā)現(xiàn)，在保證信號傳輸功能的前提下，耐火
層的厚度應(yīng)越薄越好，而當(dāng)耐火層的厚度大于0.20mm時，無法保證電纜尺 寸結(jié)構(gòu)的緊湊性，也難以在其具有耐火特性的同時保證電纜在 lMHz-100MHz的特性阻抗，同樣，無法解決信號衰減、串音以及結(jié)構(gòu)回波 損耗的問題。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的
一種總線用耐火電纜，其包括導(dǎo)體以及耐火層，其特點(diǎn)在于，該耐火層 為一擠包硅橡膠混合物耐火層，該擠包硅橡膠混合物耐火層的擠包厚度小于 或等于0.20mm。
較佳地，該擠包硅橡膠混合物耐火層的擠包厚度為0.10mm 0.20mm。
其中，該擠包硅橡膠混合物耐火層的介電常數(shù)范圍為2.4~3.5。
其中，該擠包硅橡膠混合物耐火層采用單組分室溫硫化硅和硅油按體積
比9: l的比例混合后擠包制成。
其中，該絕緣層的材料采用聚乙烯、發(fā)泡聚乙烯或發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯。 其中，該總線用耐火電纜的絕緣層外設(shè)有一屏蔽層，該屏蔽層由鍍錫銅
絲組成，屏蔽密度不小于85%。
本發(fā)明還提供了一種用于電纜擠包硅橡膠層的硅橡膠混合物，其特征在
于，其由體積比為9: 1的單組分室溫硫化硅橡膠和硅油組成。該擠包硅橡
膠層可作為電纜的耐火層。
本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于本發(fā)明中的擠包硅橡膠混合物耐火層的厚
度小于或等于0.20mm，大幅度減少了傳統(tǒng)硅橡膠耐火層的厚度，并滿足低介電常數(shù)這一特點(diǎn)。同時正由于其超薄以及光滑的工藝表面，克服了傳統(tǒng)總 線用電纜因硅橡膠耐火層厚度過大以及擠包表面不平整而導(dǎo)致的傳輸信號 衰減和畸變，減小衰減、串音以及結(jié)構(gòu)回波損耗，更能保證總線系統(tǒng)的工作 范圍不會縮小，在兼顧耐火特性和高頻傳輸特性(信號頻率可達(dá)
lMHz-100MHz，尤其可達(dá)10MHz-100MHz)的同時，依然整體結(jié)構(gòu)尺寸緊 湊。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1和實(shí)施例2中的總線用耐火電纜結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明的實(shí)施例3，其為將總線用耐火電纜應(yīng)用于Can總線用耐
火電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明的實(shí)施例4，其為將總線用耐火電纜應(yīng)用于RS485耐火電
纜的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖給出本發(fā)明較佳實(shí)施例，以詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。 本發(fā)明中的硅橡膠混合物采用市售的ELASTOSIL-N2010單組分室溫硫
化硅橡膠(德國瓦克公司出品)以及L-41硅油(美國道康寧公司出品)按
體積比9: l混合而成。 實(shí)施例1
圖1為本發(fā)明總線用耐火電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。其中，該總線用耐火電纜 的耐火層采用本發(fā)明中的硅橡膠混合物擠包制成。電纜1采用銅絞合導(dǎo)線 11，在銅絞合導(dǎo)線11上擠包厚度為0.10-0.15mm的擠包硅橡膠混合物耐火 層12，特別的，本發(fā)明中的擠包硅橡膠混合物耐火層12要求采用低介電常 數(shù)的硅橡膠原料制成。在該擠包硅橡膠混合物耐火層12外包裹厚度為 0.35mm的聚乙烯絕緣層13，也可以使用發(fā)泡聚乙烯或發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯作為
5替代，用以補(bǔ)償采用硅橡膠帶來的等效介電常數(shù)變大的問題。雙芯絞合后在
其外部編織金屬屏蔽14，該金屬屏蔽14主要由鍍錫銅絲組成，該屏蔽密度 不小于85%。最后在該金屬屏蔽14外擠包護(hù)套15。其中，當(dāng)傳輸最高頻率 為100MHz時，該擠包硅橡膠混合物耐火層的擠包厚度可以為 0.10mm-0.15mm。 實(shí)施例2
與實(shí)施例1相比，本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于，圖1中的該擠包硅 橡膠混合物耐火層12的擠包厚度為0.15-0.20mm。其中，當(dāng)傳輸最高頻率為 lOMHz時，該擠包硅橡膠混合物耐火層的擠包厚度可以為0.15mm-0.20mm。 其余部分與實(shí)施例l完全相同。
其中，實(shí)施例1和2中的擠包硅橡膠混合物耐火層采用市售的 ELASTOSIL-N2010單組分室溫硫化硅橡膠(德國瓦克公司出品)以及L-41 硅油(美國道康寧公司出品)按照其體積比為9: 1的比例混合后擠包制成， 在lMHz以下的測量條件時，其介電常數(shù)為2.4-3.5。
實(shí)施例3
圖2為本發(fā)明應(yīng)用于Can總線用耐火電纜的實(shí)施例，本實(shí)施例采用實(shí)施 例1中的電纜1作為信號傳輸線對。該Can總線用耐火電纜還包括一電力電 纜線對5和兩根填充芯6，將四根纜芯絞合后在其外層編織金屬總屏蔽并在 金屬總屏蔽外套上總護(hù)套。
本實(shí)施例中，厚度為0.10-0.15mm的擠包硅橡膠混合物耐火層不僅能保 證具有雙層絕緣介質(zhì)的Can總線用電纜的傳輸特性，如保證在 10MHz-100MHz的特性阻抗(120Q)，較小衰減、串音、結(jié)構(gòu)回波損耗；而 且其耐火特性能夠通過IEC60331.1規(guī)定保持線路完整性試驗(yàn)，供火溫度為 75(TC對絞線線對內(nèi)兩線施加60V電壓水平下燃燒30分鐘不擊穿。同時電纜 具有低煙、無鹵、阻燃特性。
實(shí)施例4圖3為本發(fā)明應(yīng)用于RS485總線用耐火電纜的結(jié)構(gòu)示意圖。其中的線芯 采用實(shí)施例2中的電纜1，將五束線芯1絞合成纜線后，在纜線的外部繞包 聚脂膜2，在聚脂膜2外部編織包含鍍錫銅絲的總屏蔽層3，屏蔽密度不小 于85%。在該總屏蔽3外部套設(shè)總護(hù)套4，該總護(hù)套由低煙無鹵阻燃聚烯烴 材料組成。
其中，厚度為0.15-0.20mm的擠包硅橡膠混合物耐火層不僅能保證具有 雙層絕緣介質(zhì)的RS485總線用電纜中傳輸線對的傳輸特性，如保證在lMHz 至lOMHz的特性阻抗(120Q)，較小衰減、串音、結(jié)構(gòu)回波損耗；而且具 有耐火特性，能夠通過BS6387規(guī)定保持線路完整性試驗(yàn)，供火溫度為750°C 對絞線線對內(nèi)兩線施加250V電壓水平下燃燒30分鐘不擊穿的標(biāo)準(zhǔn)。同時電 纜具有低煙、無鹵、阻燃特性。
上述實(shí)施例中的其它各層原料均可購得，電纜的生產(chǎn)工藝可同現(xiàn)有傳統(tǒng) 技術(shù)。
雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解，這些僅是舉例說明，在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對這 些實(shí)施方式做出多種變更或修改。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求 書限定。
權(quán)利要求
1、一種總線用耐火電纜，其包括導(dǎo)體以及耐火層，其特征在于，該耐火層為一擠包硅橡膠混合物耐火層，該擠包硅橡膠混合物耐火層的擠包厚度小于或等于0.20mm。
2、 如權(quán)利要求1所述的總線用耐火電纜，其特征在于，該擠包硅橡膠 混合物耐火層的擠包厚度為0.10mm 0.20mm。
3、 如權(quán)利要求1所述的總線用耐火電纜，其特征在于，該擠包硅橡膠 混合物耐火層的介電常數(shù)范圍為2.4~3.5。
4、 如權(quán)利要求1所述的總線用耐火電纜，其特征在于，該擠包硅橡膠 混合物耐火層采用單組分室溫硫化硅橡膠和硅油按體積比9: 1的比例混合 后擠包制成。
5、 如權(quán)利要求1所述的總線用耐火電纜，其特征在于，該絕緣層的材 料采用聚乙烯、發(fā)泡聚乙烯或發(fā)泡交聯(lián)聚乙烯。
6、 如權(quán)利要求1所述的總線用耐火電纜，其特征在于，該總線用耐火 電纜的絕緣層外設(shè)有一屏蔽層，該屏蔽層由鍍錫銅絲組成，屏蔽密度不小于 85%。
7、 一種用于電纜擠包硅橡膠層的硅橡膠混合物，其特征在于，其由體 積比為9: 1的單組分室溫硫化硅橡膠和硅油組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種總線用耐火電纜，其包括導(dǎo)體以及耐火層，該耐火層為一擠包硅橡膠混合物耐火層，該擠包硅橡膠混合物耐火層的擠包厚度小于或等于0.20mm。本發(fā)明還公開了一種用于電纜的硅橡膠混合物，其采用單組分室溫硫化硅橡膠和硅油按體積比9∶1的比例混合制成。本發(fā)明中的擠包硅橡膠混合物耐火層大幅度減少了傳統(tǒng)硅橡膠耐火層的厚度，并滿足低介電常數(shù)這一特點(diǎn)。同時，本發(fā)明克服了傳統(tǒng)總線用電纜因耐火層厚度過大以及擠包表面不平整而導(dǎo)致的傳輸信號衰減和畸變，減小衰減、串音以及結(jié)構(gòu)回波損耗，更能保證總線系統(tǒng)的工作范圍不會縮小，在兼顧耐火特性和高頻傳輸特性的同時，依然整體結(jié)構(gòu)尺寸緊湊。
文檔編號H01B7/17GK101673586SQ20091017416
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者唐家梓, 張德順, 忻濟(jì)民, 曲文波, 星 王 申請人:上海電纜研究所;上海特纜電工科技有限公司