本發(fā)明涉及一種電纜，特別是涉及一種礦物絕緣金屬護套耐火電纜及其制造方法和應用。
背景技術(shù)：
普通的耐火電纜一般絕緣使用的都是有機高分子材料，因此在火焰條件下極易碳化而失去絕緣作用，其在耐火能力上無法達到950℃火焰下耐火3小時的要求，并且無防水、防撞擊等功能，已很難滿足市場的需求。礦物絕緣電纜主要材料采用無機礦物或礦物化合物，這些材料一般都具有較高熔點，在火焰條件下也不易燃燒或者助燃，成為了近些年來研究的熱點。
目前市場中應用的能夠滿足BS6387標準C.W.Z級耐火性能試驗的只有以氧化鎂絕緣銅管護套的BTT類剛性礦物絕緣電纜，但是該類礦物絕緣電纜由于氧化鎂絕緣材料呈粉質(zhì)以及銅管護套無法直接擠包，導致其生產(chǎn)只能沿襲一百多年前的多次拉撥成型工藝，該工藝生產(chǎn)速度慢、工程長度短、接頭多、制造環(huán)境惡劣(粉塵)、現(xiàn)場安裝工藝復雜。柔性礦物絕緣電纜雖然能較好地克服上述缺陷，但是由于其通常采用銅帶縱包焊接工藝，焊縫處易漏焊、易脫落，防水性能差，彎曲、燃燒時焊縫容易開裂，存在使用安全隱患。而鋁金屬由于能連續(xù)擠包，成為目前柔性礦物絕緣電纜理想的金屬護套材質(zhì)。中國專利CN2745194A公開了一種連續(xù)擠包礦物質(zhì)絕緣金屬護套耐火電纜，其采用金屬鋁作為護套，該電纜雖然在結(jié)構(gòu)上也能通過BS6387的檢測，但是由于該電纜結(jié)構(gòu)設計上的單一性，無穩(wěn)定的防撞擊結(jié)構(gòu)，耐火性能不是非常穩(wěn)定，而且鋁金屬套因工藝限制只能連續(xù)擠出較薄的厚度，導致導體直流電阻達不到標準的要求，不能作為接地線芯(PE線或PEN線)使用，且無法達到BS8491規(guī)定的2小時的耐火撞擊試驗，即無法滿足耐火和撞擊同時進行兩小時后再水噴淋5分鐘電纜仍不擊穿。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題正是為了克服現(xiàn)有的BTT類剛性礦物絕緣耐火電纜生產(chǎn)速度慢、工程長度短、接頭多、制造環(huán)境惡劣、現(xiàn)場安裝工藝復雜的缺陷以及現(xiàn)有的柔性礦物絕緣電纜耐火性能不穩(wěn)定、無法滿足BS8491標準規(guī)定的2小時的耐火撞擊試驗的缺陷，提供一種礦物絕緣金屬護套耐火電纜及其制造方法和應用。本發(fā)明的礦物絕緣金屬護套耐火電纜為統(tǒng)包型連續(xù)擠包礦物絕緣金屬護套耐火電纜，該耐火電纜既能達到BS6387規(guī)定的C.W.Z級別，還能符合BS8491標準規(guī)定的2小時的耐火撞擊試驗，即耐火和撞擊同時進行兩小時后再水噴淋5分鐘電纜仍不擊穿，且生產(chǎn)速度快，可以大長度且整根連續(xù)生產(chǎn)，由于連續(xù)無縫技術(shù)的金屬管存在，使得該耐火電纜具有優(yōu)異的防水性能。
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。
本發(fā)明提供了一種礦物絕緣金屬護套耐火電纜，包括設在所述礦物絕緣金屬護套耐火電纜內(nèi)部的若干根絕緣線芯，一鋁金屬護套，一防腐塑料層，一礦物質(zhì)隔氧層，一第一阻燃層，一礦物質(zhì)耐火膨脹層，一金屬加強層，一第二阻燃層和設在所述礦物絕緣金屬護套耐火電纜外層的一低煙無鹵阻燃外護套；所述絕緣線芯為外層包覆有一礦物質(zhì)絕緣層的金屬導體；所述鋁金屬護套包覆于所述若干根絕緣線芯的外部，所述鋁金屬護套的外層依次包覆所述防腐塑料層、所述礦物質(zhì)隔氧層、所述第一阻燃層、所述礦物質(zhì)耐火膨脹層、所述金屬加強層、所述第二阻燃層和所述低煙無鹵阻燃外護套。
其中，所述絕緣線芯的根數(shù)較佳地為1～5根，更佳地為1～4根。
其中，所述礦物質(zhì)絕緣層的材質(zhì)可采用本領(lǐng)域常規(guī)使用的材質(zhì)，較佳地為耐火云母。所述礦物質(zhì)絕緣層的厚度較佳地為0.4～1.8mm。
其中，所述金屬導體的材質(zhì)可采用本領(lǐng)域常規(guī)使用的材質(zhì)，較佳地為銅。所述金屬導體的截面積較佳地為1.5～630mm2。
其中，所述鋁金屬護套一般采用連續(xù)擠包無縫技術(shù)包覆于所述若干根絕 緣線芯的外部，所述的連續(xù)擠包無縫技術(shù)可采用本領(lǐng)域常規(guī)操作進行，所述鋁金屬護套具有優(yōu)異的防水和防潮性能。所述鋁金屬護套的厚度較佳地為1.2～1.8mm，更佳地為1.2～1.5mm。
其中，所述防腐塑料層的厚度較佳地為1.0mm。所述防腐塑料層較佳地為齒形防腐塑料層，所述齒形的齒高度較佳地為0.6mm。所述防腐塑料層的材質(zhì)可采用本領(lǐng)域常規(guī)使用的材質(zhì)，較佳地為聚乙烯和/或交聯(lián)聚乙烯。
其中，所述礦物質(zhì)隔氧層的材質(zhì)較佳地由珍珠巖、氫氧化鎂和石墨組成。所述礦物質(zhì)隔氧層具有優(yōu)異的防火性能，遇熱會分解出水。所述礦物質(zhì)隔氧層的厚度較佳地為1.0～2.0mm。
其中，所述第一阻燃層的材質(zhì)可采用本領(lǐng)域常規(guī)使用的材質(zhì)，較佳地為低煙無鹵阻燃材料。所述第一阻燃層的厚度較佳地為1.2～1.8mm。
其中，所述礦物質(zhì)耐火膨脹層的材質(zhì)較佳地由水玻璃、珍珠巖、氫氧化鎂、氫氧化鋁和石墨組成。所述礦物質(zhì)耐火膨脹層的材質(zhì)具有較高的粘性和牢度，使得礦物質(zhì)耐火膨脹層能夠遇熱膨脹并結(jié)成硬殼，以防止火焰的侵襲。所述礦物質(zhì)耐火膨脹層的厚度較佳地為2.0～3.0mm。
其中，所述金屬加強層較佳地由金屬絲編織而成，所述金屬絲的直徑較佳地為0.6～1.0mm。所述金屬加強層更佳地由不銹鋼絲和/或銅絲編織而成。所述金屬加強層配合所述礦物質(zhì)耐火膨脹層構(gòu)成一個穩(wěn)定的防撞擊結(jié)構(gòu)。所述金屬加強層的厚度較佳地為1.2～2.0mm。
其中，所述第二阻燃層的材質(zhì)可采用本領(lǐng)域常規(guī)使用的材質(zhì)，較佳地為阻燃陶瓷硅橡膠。所述第二阻燃層可以在耐火時保證所述金屬加強層和所述礦物質(zhì)耐火膨脹層構(gòu)成的防撞擊結(jié)構(gòu)不變形。所述第二阻燃層的厚度較佳地為1.2～1.8mm。
其中，所述低煙無鹵阻燃外護套的材質(zhì)可采用本領(lǐng)域常規(guī)使用的材質(zhì)，較佳地為低煙無鹵阻燃的聚烯烴或彈性體材料。所述低煙無鹵阻燃外護套的厚度較佳地為1.8～3.8mm，更佳地為1.8～3.3mm。
本發(fā)明還提供了上述礦物絕緣金屬護套耐火電纜的制造方法，其包括如 下步驟：
(1)將礦物質(zhì)絕緣材料繞包在金屬導體外側(cè)，形成一礦物質(zhì)絕緣層，制得一絕緣線芯；
(2)將若干根所述絕緣線芯絞合成纜芯，然后將鋁金屬連續(xù)擠包在所述纜芯外部，形成一鋁金屬護套；
(3)將防腐塑料擠包在所述鋁金屬護套外側(cè)，形成一防腐塑料層；
(4)將礦物質(zhì)隔氧材料擠包在所述防腐塑料層外側(cè)，形成一礦物質(zhì)隔氧層；
(5)將阻燃材料繞包在所述礦物質(zhì)隔氧層外側(cè)，形成一第一阻燃層；
(6)將礦物質(zhì)耐火膨脹材料擠包在所述第一阻燃層外側(cè)，形成一礦物質(zhì)耐火膨脹層；
(7)在所述礦物質(zhì)耐火膨脹層外側(cè)用金屬絲進行編織，形成一金屬加強層；
(8)將阻燃材料繞包在所述金屬加強層外側(cè)，形成一第二阻燃層；
(9)將低煙無鹵阻燃材料擠包在所述第二阻燃層外側(cè)，形成一低煙無鹵阻燃外護套。
步驟(1)中，所述金屬導體較佳地由導體單絲絞合而成，更佳地由銅單絲絞合而成。所述金屬導體的截面積較佳地為1.5～630mm2。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明金屬導體的截面積可對導體單絲的直徑和根數(shù)進行選擇。
步驟(1)中，所述礦物質(zhì)絕緣材料較佳地為耐火云母。所述繞包的厚度較佳地為0.4～1.8mm，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)步驟(1)中礦物質(zhì)絕緣材料的繞包厚度可對繞包的層數(shù)進行選擇。
步驟(2)中，所述纜芯較佳地由1～5根所述絕緣線芯絞合而成，更佳地由1～4根所述絕緣線芯絞合而成。所述纜芯應要求表面平整，無凹凸或扭曲。
步驟(2)中，所述將鋁金屬連續(xù)擠包前，所述鋁金屬較佳地經(jīng)過預處理，所述預處理較佳地按照下述步驟進行：先用毛刷刷去鋁金屬表面的塵土 臟物，然后再清洗除去鋁金屬表面的油污，使鋁金屬表面清潔干凈；所述用毛刷刷去鋁金屬表面的塵土臟物可采用毛刷裝置進行，所述清洗除去鋁金屬表面的油污可采用在線清洗系統(tǒng)進行。
步驟(2)中，所述擠包可采用本領(lǐng)域常規(guī)的擠出機進行，所述擠出機的模座上一般裝有進料導板和腔體，進料導板和腔體與擠壓輪的圓周相吻合并與腔體上的擋料塊形成擠壓腔，擠壓料經(jīng)壓實輪壓實，在摩擦力的作用下被連續(xù)送入擠壓腔，在擋料塊前坯料沿圓周運動受阻，進入腔體，通過腔體內(nèi)的擠壓模具擠出鋁金屬護套。所述腔體較佳地經(jīng)過預加熱，所述預加熱較佳地為在550～650℃的烘箱內(nèi)放置4～5小時，更佳地在600℃的烘箱內(nèi)放置4～5小時。
步驟(2)中，所述擠包的溫度較佳地為480～530℃，更佳地為500℃。所述擠包的厚度較佳地為1.2～1.8mm，更佳地為1.2～1.5mm。所述鋁金屬護套的導體直流電阻應大于相應的銅接地線芯的要求，以滿足鋁金屬護套作為接地線芯(PE線或PEN線)的要求。
步驟(3)中，所述防腐塑料較佳地為聚乙烯和/或交聯(lián)聚乙烯。
步驟(3)中，所述擠包較佳地采用90型擠出機進行，所述擠包的溫度較佳地經(jīng)歷七個溫度區(qū)域，分別為170～175℃、175～180℃、180～185℃、185～190℃、190～195℃、190～195℃和195～200℃。所述擠包的厚度較佳地為1.0mm。
步驟(3)中，所述防腐塑料層較佳地為齒形防腐塑料層，所述齒形的齒高度較佳地為0.6mm。
步驟(4)中，所述礦物質(zhì)隔氧材料較佳地由珍珠巖、氫氧化鎂和石墨組成。
步驟(4)中，所述擠包較佳地采用冷擠方式，所述冷擠可采用本領(lǐng)域常規(guī)的擠出機進行，所述擠出機一般具有特制的機頭和鎢鋼模具，無加熱區(qū)。所述擠包的厚度較佳地為1.0～2.0mm。
步驟(5)中，所述阻燃材料較佳地為低煙無鹵阻燃材料。所述繞包的 厚度較佳地為1.2～1.8mm，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)步驟(5)中阻燃材料的繞包厚度可對繞包的層數(shù)進行選擇。
步驟(6)中，所述礦物質(zhì)耐火膨脹材料較佳地由水玻璃、珍珠巖、氫氧化鎂、氫氧化鋁和石墨組成。
步驟(6)中，所述擠包較佳地采用冷擠方式，所述冷擠可采用本領(lǐng)域常規(guī)的擠出機進行，所述擠出機一般具有特制的機頭和鎢鋼模具，無加熱區(qū)。所述擠包的厚度較佳地為2.0～3.0mm。
步驟(7)中，所述金屬絲的直徑較佳地為0.6～1.0mm。所述金屬絲較佳地為不銹鋼絲和/或銅絲。所述編織的厚度較佳地為1.2～2.0mm。所述金屬加強層配合所述礦物質(zhì)耐火膨脹層構(gòu)成一個穩(wěn)定的防撞擊結(jié)構(gòu)。
步驟(8)中，所述阻燃材料較佳地為阻燃陶瓷硅橡膠。所述繞包的厚度較佳地為1.2～1.8mm，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)步驟(8)中阻燃材料的繞包厚度可對繞包的層數(shù)進行選擇。所述第二阻燃層可以在耐火時保證所述金屬加強層和所述礦物質(zhì)耐火膨脹層構(gòu)成的防撞擊結(jié)構(gòu)不變形。
步驟(9)中，所述低煙無鹵阻燃材料較佳地為低煙無鹵阻燃的聚烯烴或彈性體材料。
步驟(9)中，所述擠包較佳地采用120型擠出機進行，所述擠包的溫度較佳地經(jīng)歷八個溫度區(qū)域，分別為90～95℃、90～95℃、95～100℃、100～110℃、115～120℃、120～125℃、125～130℃和130～135℃。所述擠包的厚度較佳地為1.8～3.8mm，更佳地為1.8～3.3mm。
本發(fā)明還提供了上述礦物絕緣金屬護套耐火電纜在火災條件下需要保持電路完整性能要求的配電、照明、控制和報警系統(tǒng)中的應用。
在符合本領(lǐng)域常識的基礎上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實例。
本發(fā)明所用試劑和原料均市售可得。
本發(fā)明的積極進步效果在于：
(1)本發(fā)明的礦物絕緣金屬護套耐火電纜中選用的鋁金屬護套可連續(xù) 擠包形成，因此電纜長度長且整根連續(xù)；由于無縫擠出的鋁金屬套存在，電纜具有優(yōu)異的防水性能，以及具有防鼠蟻、防散雜電流，抗壓抗干擾的作用。同時，該鋁金屬護套在電纜中又兼做PE線或者PEN線，從而縮小了同規(guī)格電纜的直徑大小，并能提高用電中的人生安全性，避免觸電事故的發(fā)生。
(2)本發(fā)明的礦物絕緣金屬護套耐火電纜在鋁金屬護套外層特別設置了一礦物質(zhì)隔氧層和一礦物質(zhì)耐火膨脹層；該礦物質(zhì)隔氧層具有熱轉(zhuǎn)換功能，氫氧化鎂遇熱會分解出氧化鎂和水，即電纜著火前熱阻小(厚度薄)，以利散熱；該礦物質(zhì)耐火膨脹層在擠出的同時采用了金屬絲進行編織，礦物質(zhì)耐火膨脹層和金屬絲組成了加強層，具有遇熱后會結(jié)成硬殼，生成多空隙、高發(fā)泡的熱阻材料，進而增強內(nèi)置的鋁金屬護套的抗高溫能力，可完全滿足BS6387標準的C.W.Z級別，并且能夠通過BS8491標準規(guī)定的2小時的耐火加撞擊試驗，及5min的噴淋試驗。
(3)本發(fā)明的礦物絕緣金屬護套耐火電纜可應用于火災條件下需要保持電路完整性能要求的配電、照明、控制和報警系統(tǒng)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明礦物絕緣金屬護套耐火電纜的截面結(jié)構(gòu)示意圖，其中，1為絕緣線芯，2為礦物質(zhì)絕緣層，3為金屬導體，4為鋁金屬護套，5為齒形防腐塑料層，6為礦物質(zhì)隔氧層，7為第一阻燃層，8為礦物質(zhì)耐火膨脹層，9為金屬加強層，10為第二阻燃層，11為低煙無鹵阻燃外護套。
具體實施方式
下面通過實施例的方式進一步說明本發(fā)明，但并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。下列實施例中未注明具體條件的實驗方法，按照常規(guī)方法和條件，或按照商品說明書選擇。
下述實施例中，所用材質(zhì)原料均市售可得。
實施例1
一種礦物絕緣金屬護套耐火電纜，其截面結(jié)構(gòu)如圖1所示，該礦物絕緣金屬護套耐火電纜內(nèi)設有四根絕緣線芯1，絕緣線芯1的外層為礦物質(zhì)絕緣層2并且內(nèi)設有金屬導體3，鋁金屬護套4包覆于四根絕緣線芯1的外部，鋁金屬護套4的外層依次包覆齒形防腐塑料層5、礦物質(zhì)隔氧層6、第一阻燃層7、礦物質(zhì)耐火膨脹層8、金屬加強層9、第二阻燃層10和低煙無鹵阻燃外護套11。其中，礦物質(zhì)絕緣層2由耐火云母材質(zhì)制成，層厚度為0.7mm；金屬導體3由銅單絲絞合而成，截面積為35mm2；鋁金屬護套4的厚度為1.2mm；齒形防腐塑料層5由交聯(lián)聚乙烯材質(zhì)制成，層厚度為1.0mm，齒高為0.6mm；礦物質(zhì)隔氧層6由珍珠巖、氫氧化鎂和石墨組合的材質(zhì)制成，層厚度為1.0mm；第一阻燃層7由無鹵低煙阻燃材質(zhì)制成，層厚度為1.2mm；礦物質(zhì)耐火膨脹層8由水玻璃、珍珠巖、氫氧化鎂、氫氧化鋁和石墨組合的材質(zhì)制成，層厚度為2.0mm；金屬加強層9由銅絲編織而成，銅絲直徑為0.6mm，層厚度為1.2mm；第二阻燃層10由阻燃陶瓷硅橡膠材質(zhì)制成，層厚度為1.2mm；低煙無鹵阻燃外護套11由低煙無鹵阻燃的聚烯烴材質(zhì)制成，外護套厚度為2.2mm。
其由如下制造方法制得：
(1)將銅導體單絲絞合成截面積為35mm2的金屬導體，然后在其外側(cè)繞包耐火云母帶，繞包厚度為0.7mm，形成一礦物質(zhì)絕緣層，制得一絕緣線芯；
(2)將四根絕緣線芯絞合成纜芯，纜芯表面平整、無凹凸或扭曲；然后將鋁金屬用毛刷裝置去掉表面的塵土等臟物，再用在線清洗系統(tǒng)洗去表面的油污，使鋁金屬表面清潔干凈，之后將清潔干凈的金屬鋁連續(xù)擠包在纜芯外部，擠包前擠出機的腔體先置于600℃的烘箱內(nèi)預熱4.5小時，擠包溫度為500℃，擠包的厚度為1.2mm，以形成一鋁金屬護套，鋁金屬護套的導體直流電阻大于相應的銅接地線芯的要求；
(3)采用90型擠出機將交聯(lián)聚乙烯擠包在鋁金屬護套外側(cè)，擠包的溫度經(jīng)歷七個溫度區(qū)域，分別為170～175℃、175～180℃、180～185℃、185～190℃、 190～195℃、190～195℃和195～200℃，擠包的厚度為1.0mm，以形成一齒形防腐塑料層，齒高為0.6mm；
(4)采用冷擠方式將珍珠巖、氫氧化鎂和石墨的混合料擠包在齒形防腐塑料層外側(cè)，擠包的厚度為1.0mm，形成一礦物質(zhì)隔氧層；
(5)將無鹵低煙阻燃材料包帶繞包在礦物質(zhì)隔氧層外側(cè)，繞包厚度為1.2mm，形成一第一阻燃層；
(6)采用冷擠方式將水玻璃、珍珠巖、氫氧化鎂、氫氧化鋁和石墨的混合料擠包在第一阻燃層外側(cè)，擠包的厚度為2.0mm，形成一礦物質(zhì)耐火膨脹層；
(7)在礦物質(zhì)耐火膨脹層外側(cè)用直徑為0.6mm的銅絲進行編織，編織厚度為1.2mm，形成一金屬加強層；
(8)將阻燃陶瓷硅橡膠包帶繞包在金屬加強層外側(cè)，繞包厚度為1.2mm，形成一第二阻燃層；
(9)采用120型擠出機將低煙無鹵阻燃的聚烯烴擠包在第二阻燃層外側(cè)，擠包的溫度經(jīng)歷八個溫度區(qū)域，分別為90～95℃、90～95℃、95～100℃、100～110℃、115～120℃、120～125℃、125～130℃和130～135℃，擠包的厚度為2.2mm，以形成一低煙無鹵阻燃外護套。
實施例2
一種礦物絕緣金屬護套耐火電纜，其截面結(jié)構(gòu)如圖1所示，該礦物絕緣金屬護套耐火電纜內(nèi)設有一根絕緣線芯1，絕緣線芯1的外層為礦物質(zhì)絕緣層2并且內(nèi)設有金屬導體3，鋁金屬護套4包覆于一根絕緣線芯1的外部，鋁金屬護套4的外層依次包覆齒形防腐塑料層5、礦物質(zhì)隔氧層6、第一阻燃層7、礦物質(zhì)耐火膨脹層8、金屬加強層9、第二阻燃層10和低煙無鹵阻燃外護套11。其中，礦物質(zhì)絕緣層2由耐火云母材質(zhì)制成，層厚度為1.8mm；金屬導體3由銅單絲絞合而成，截面積為630mm2；鋁金屬護套4的厚度為1.5mm；齒形防腐塑料層5由聚乙烯材質(zhì)制成，層厚度為1.0mm，齒高為0.6mm；礦物質(zhì)隔氧層6由珍珠巖、氫氧化鎂和石墨組合的材質(zhì)制成，層厚 厚為2.0mm；第一阻燃層7由無鹵低煙阻燃材質(zhì)制成，層厚度為1.8mm；礦物質(zhì)耐火膨脹層8由水玻璃、珍珠巖、氫氧化鎂、氫氧化鋁和石墨組合的材質(zhì)制成，層厚度為3.0mm；金屬加強層9由不銹鋼絲編織而成，不銹鋼絲直徑為1.0mm，層厚度為2.0mm；第二阻燃層10由阻燃陶瓷硅橡膠材質(zhì)制成，層厚度為1.8mm；低煙無鹵阻燃外護套11由低煙無鹵阻燃的彈性體材質(zhì)制成，外護套厚度為3.3mm。
其由如下制造方法制得：
(1)將銅導體單絲絞合成截面積為630mm2的金屬導體，然后在其外側(cè)繞包耐火云母帶，繞包厚度為1.8mm，形成一礦物質(zhì)絕緣層，制得一絕緣線芯；
(2)絕緣線芯表面平整、無凹凸或扭曲；然后將鋁金屬用毛刷裝置去掉表面的塵土等臟物，再用在線清洗系統(tǒng)洗去表面的油污，使鋁金屬表面清潔干凈，之后將清潔干凈的金屬鋁連續(xù)擠包在纜芯外部，擠包前擠出機的腔體先置于650℃的烘箱內(nèi)預熱4小時，擠包溫度為480℃，擠包的厚度為1.5mm，以形成一鋁金屬護套，鋁金屬護套的導體直流電阻大于相應的銅接地線芯的要求；
(3)采用90型擠出機將聚乙烯擠包在鋁金屬護套外側(cè)，擠包的溫度經(jīng)歷七個溫度區(qū)域，分別為170～175℃、175～180℃、180～185℃、185～190℃、190～195℃、190～195℃和195～200℃，擠包的厚度為1.0mm，以形成一齒形防腐塑料層，齒高為0.6mm；
(4)采用冷擠方式將珍珠巖、氫氧化鎂和石墨的混合料擠包在齒形防腐塑料層外側(cè)，擠包的厚度為2.0mm，形成一礦物質(zhì)隔氧層；
(5)將無鹵低煙阻燃材料包帶繞包在礦物質(zhì)隔氧層外側(cè)，繞包厚度為1.8mm，形成一第一阻燃層；
(6)采用冷擠方式將水玻璃、珍珠巖、氫氧化鎂、氫氧化鋁和石墨的混合料擠包在第一阻燃層外側(cè)，擠包的厚度為3.0mm，形成一礦物質(zhì)耐火膨脹層；
(7)在礦物質(zhì)耐火膨脹層外側(cè)用直徑為1.0mm的不銹鋼絲進行編織，編織厚度為2.0mm，形成一金屬加強層；
(8)將阻燃陶瓷硅橡膠包帶繞包在金屬加強層外側(cè)，繞包厚度為1.8mm，形成一第二阻燃層；
(9)采用120型擠出機將低煙無鹵阻燃的彈性體擠包在第二阻燃層外側(cè)，擠包的溫度經(jīng)歷八個溫度區(qū)域，分別為90～95℃、90～95℃、95～100℃、100～110℃、115～120℃、120～125℃、125～130℃和130～135℃，擠包的厚度為3.3mm，以形成一低煙無鹵阻燃外護套。
實施例3
一種礦物絕緣金屬護套耐火電纜，其截面結(jié)構(gòu)如圖1所示，該礦物絕緣金屬護套耐火電纜內(nèi)設有五根絕緣線芯1，絕緣線芯1的外層為礦物質(zhì)絕緣層2并且內(nèi)設有金屬導體3，鋁金屬護套4包覆于五根絕緣線芯1的外部，鋁金屬護套4的外層依次包覆齒形防腐塑料層5、礦物質(zhì)隔氧層6、第一阻燃層7、礦物質(zhì)耐火膨脹層8、金屬加強層9、第二阻燃層10和低煙無鹵阻燃外護套11。其中，礦物質(zhì)絕緣層2由耐火云母材質(zhì)制成，層厚度為0.4mm；金屬導體3由銅單絲絞合而成，截面積為1.5mm2；鋁金屬護套4的厚度為1.2mm；齒形防腐塑料層5由交聯(lián)聚乙烯材質(zhì)制成，層厚度為1.0mm，齒高為0.6mm；礦物質(zhì)隔氧層6由珍珠巖、氫氧化鎂和石墨組合的材質(zhì)制成，層厚度為1.0mm；第一阻燃層7由無鹵低煙阻燃材質(zhì)制成，層厚度為1.2mm；礦物質(zhì)耐火膨脹層8由水玻璃、珍珠巖、氫氧化鎂、氫氧化鋁和石墨組合的材質(zhì)制成，層厚度為2.0mm；金屬加強層9由銅絲編織而成，銅絲直徑為0.6mm，層厚度為1.2mm；第二阻燃層10由阻燃陶瓷硅橡膠材質(zhì)制成，層厚度為1.2mm；低煙無鹵阻燃外護套11由低煙無鹵阻燃的聚烯烴材質(zhì)制成，外護套厚度為1.8mm。
其由如下制造方法制得：
(1)將銅導體單絲絞合成截面積為1.5mm2的金屬導體，然后在其外側(cè)繞包耐火云母帶，繞包厚度為0.4mm，形成一礦物質(zhì)絕緣層，制得一絕緣線 芯；
(2)將五根絕緣線芯絞合成纜芯，纜芯表面平整、無凹凸或扭曲；然后將鋁金屬用毛刷裝置去掉表面的塵土等臟物，再用在線清洗系統(tǒng)洗去表面的油污，使鋁金屬表面清潔干凈，之后將清潔干凈的金屬鋁連續(xù)擠包在纜芯外部，擠包前擠出機的腔體先置于550℃的烘箱內(nèi)預熱5小時，擠包溫度為530℃，擠包的厚度為1.2mm，以形成一鋁金屬護套，鋁金屬護套的導體直流電阻大于相應的銅接地線芯的要求；
(3)采用90型擠出機將交聯(lián)聚乙烯擠包在鋁金屬護套外側(cè)，擠包的溫度經(jīng)歷七個溫度區(qū)域，分別為170～175℃、175～180℃、180～185℃、185～190℃、190～195℃、190～195℃和195～200℃，擠包的厚度為1.0mm，以形成一齒形防腐塑料層，齒高為0.6mm；
(4)采用冷擠方式將珍珠巖、氫氧化鎂和石墨的混合料擠包在齒形防腐塑料層外側(cè)，擠包的厚度為1.0mm，形成一礦物質(zhì)隔氧層；
(5)將無鹵低煙阻燃材料包帶繞包在礦物質(zhì)隔氧層外側(cè)，繞包厚度為1.2mm，形成一第一阻燃層；
(6)采用冷擠方式將水玻璃、珍珠巖、氫氧化鎂、氫氧化鋁和石墨的混合料擠包在第一阻燃層外側(cè)，擠包的厚度為2.0mm，形成一礦物質(zhì)耐火膨脹層；
(7)在礦物質(zhì)耐火膨脹層外側(cè)用直徑為0.6mm的銅絲進行編織，編織厚度為1.2mm，形成一金屬加強層；
(8)將阻燃陶瓷硅橡膠包帶繞包在金屬加強層外側(cè)，繞包厚度為1.2mm，形成一第二阻燃層；
(9)采用120型擠出機將低煙無鹵阻燃的聚烯烴擠包在第二阻燃層外側(cè)，擠包的溫度經(jīng)歷八個溫度區(qū)域，分別為90～95℃、90～95℃、95～100℃、100～110℃、115～120℃、120～125℃、125～130℃和130～135℃，擠包的厚度為1.8mm，以形成一低煙無鹵阻燃外護套。
效果實施例1
對本發(fā)明的礦物絕緣金屬護套耐火電纜進行生產(chǎn)速度、電纜長度、鋁金屬護套直流電阻、防水試驗和耐火阻燃防撞擊等試驗的測試，并采用現(xiàn)有產(chǎn)品即中國實用新型專利CN2745194A公開的電纜作為對照組，具體測試結(jié)果如表1所示。
表1
由上表可以看出，與對照組中國實用新型專利CN2745194A公開的電纜相比，本發(fā)明實施例1的礦物絕緣金屬護套耐火電纜生產(chǎn)速度慢，電纜長度 長，顯著提高了生產(chǎn)效率，同時由于實施例1的礦物絕緣金屬護套耐火電纜能夠滿足GB 3956中規(guī)定的導體直流電阻，電纜可以減少一芯，由原來的5芯變?yōu)?芯，節(jié)省了一芯相應銅導體的材料，雖然增加了鋁金屬套，但是鋁的比重是銅的三分之一，工序上少制作了根絕緣線芯，降低了制造成本，更加利于工業(yè)化，而且實施例1的礦物絕緣金屬護套耐火電纜的鋁金屬套配有專用的連接器，安裝更方便可靠。再者，實施例1的礦物絕緣金屬護套耐火電纜滿足GB 3956中規(guī)定的導體直流電阻，可作為接地線芯(PE線或PEN線)的需求，并且具有優(yōu)異的防水和耐火阻燃防撞擊性能。對照組的電纜雖然也具有防水功能，但是其由于受工藝限制，鋁金屬護套直流電阻無法滿足GB 3956中的相關(guān)規(guī)定，不能作為接地線芯使用，而且其雖然能通過BS6387的檢測，但是耐火性能不是非常穩(wěn)定，且無法達到BS8491規(guī)定的2小時的耐火撞擊試驗?？梢?，本發(fā)明實施例1的礦物絕緣金屬護套耐火電纜較對照組具有更優(yōu)的耐火阻燃防撞擊性能，實施例2～3的耐火阻燃防撞擊效果同實施例1相當。