摘 要：柔性无机物绝缘防火电力电缆作为传统的矿物绝缘电缆的更新换代产品，具有柔软性好、防火性能优异、防潮防腐、防干扰等显著特点，拥有非常广阔的市场前景，其产品系列化的研制及接头设计具有十分重要的意义。本文综述了新型柔性防火电力电缆产品系列化的研制及接头设计的结果。
关键词：柔性无机物；绝缘防火电力电缆；接头；关键技术
中图分类号：02 文献标识码：A1 概述
据不完全统计,全国近十年来发生因电缆着火蔓延成灾的重大事故逾百起。电缆火灾事故还有其特殊的危害,不仅威胁人们生命安全，还会使控制回路失效造成事故扩大,甚至损坏主设备,而且修复困难,长时间不能恢复生产。因此关于电线电缆的阻燃和防火安全问题人们越来越重视，对电线电缆的阻燃和防火要求也越来越高。
额定电压750V柔性无机物绝缘防火电力电缆是我公司根据市场需求研发的新产品，是传统以氧化镁为绝缘的矿物绝缘电缆的更新换代产品。它采用铜线做导体，介电性能优异的云母、二氧化硅等无机带材做绝缘，铜、不锈钢等金属材料做密封护层，使电缆既保留了传统的矿物绝缘电缆的耐高温、防火、低烟无毒、耐老化等特性，同时又克服了其弯曲性能差，易吸潮；接头多、安装施工不方便；制造设备昂贵、工艺复杂、产量低、能耗高、制造长度受限制等诸多缺点。
我公司研制的柔性无机物绝缘防火电力电缆，根据市场需求，急需形成大批量和系列化的生产，以及本产品所需的特殊接头也需要设计和制造。但由于时间和条件的原因，柔性无机物绝缘防火电力电缆没有完全形成产品系列化，生产中使用的压轮和模具等工艺装备未进行相应全套的设计配备，特殊接头没有设计。据统计，因电缆头故障而导致的电缆火灾、爆炸事故占电缆事故总量的70%左右。必须严格控制电缆头制作材料和工艺质量。要求所制作的电缆头的使用寿命，不能低于电缆的使用寿命。接头的额定电压等级及其绝缘水平，不得低于所连接电缆的额定电压等级及其绝缘水平。绝缘头两侧绝缘垫间的耐压值，不得低于电缆保护层绝缘水平2倍。接头形式应与所设置环境条件相适应，且不致影响电缆的流通能力。电缆头两侧各2～3m的范围内，应采取防火包带作阻火延烧处理。结合当前市场和公司对新品的要求，对柔性无机物绝缘防火电力电缆产品的规格型号从小到大进行整合研制，与设计的相应压轮和模具等工艺装备配套，根据各种电缆规格型号设计出相应的特殊接头。使新品柔性防火电力电缆真正实现批量和系列化的生产规模，为公司创造价值带来可观的经济效益。
2 柔性无机物绝缘防火电力电缆产品系列化的研制及接头设计的技术特征
2.1 为使柔性无机物绝缘防火电力电缆在现有设备上实现系列化的生产，对柔性无机物绝缘防火电力电缆的结构进行重新设计，使结构更完善合理。
2.2 导体：导体采用符合GB/T 3956-2008中的第1种或第2种铜导体。第1种导体的结构为单根实芯导体，适用于小截面的铜导体结构。第2种导体的结构应采用绞合紧压圆形或绞合紧压扇形结构。在保证电缆的弯曲性的同时使导体易加工不断线。
绝缘主要采用耐火等级为1000℃的合成云母带进行多层重叠绕包结构。云母带起到绝缘和耐火的作用，电缆具有较好的绝缘性能和防火性能。
2.3 护套采用铜带纵包氩弧焊接轧纹铜套，轧纹铜套起到防潮、阻水、屏蔽、承载机械负荷的作用，保护绝缘线芯免受侵蚀。
2.4 外套采用符合环保要求的无卤低烟阻燃聚烯烃材料，具有环保、释放烟雾小、释放有毒有害气体少，同时起到防止铜护套腐蚀的作用。
2.5 柔性无机物绝缘防火电力电缆的生产要满足用户使用要求，就必需形成系列产品。对产品型号、规格、标称截面都进行了系列设计。其系列的规格、标称截面见表1所示。
2.6 柔性无机物绝缘防火电力电缆的中间接头和终端是构成电力传输线路的一个重要组成部分。中间接头和终端主要用于电缆和电缆之间、电缆和电器设备之间及电缆与母线或导线之间的连接。
3 产品的研制依据
柔性无机物绝缘防火电缆没有国家标准和行业标准，本项目参照国内有关标准，结合产品实际情况，编制了产品企业标准。
4 关键技术要求
4.1 绝缘主要采用绝缘和耐火性能都较好的双面补强合成云母带。根据电缆不同截面，重叠搭盖绕包多层，绕包搭盖率不小于50%。云母带吸潮就影响绝缘性能，因此在其表面挤出一层薄的防潮层。使绝缘性能更佳。
4.2 绝缘耐火层标称厚度符合表2规定。
4.3 为使电缆的防火性能更好，有效的阻断氧气在电缆中的通道，电缆的填充采用阻燃的无机纸绳，氧指数不小于30%。成缆包带采用氧指数不小于55%的高阻燃带。
4.4 鉴于电缆的防火性能要求，采用了铜带纵包氩弧焊接的铜护套结构。基于现有设备生产能力和产品系列考虑，对于小规格的电缆，铜套厚度为0.3mm；对于大规格的电缆，铜套厚度为0.5mm。
4.5 为实现铜带纵包氩弧焊接的铜护套结构，模具的设计对产品的铜护套质量起到了至关重要的作用。经过反复研究和摸索，设计出了一套适合本项目产品的一系列模具。其模具孔径规格从小到大依次为8.5mm~50mm。主要有喇叭模、定径模、圆整模。
4.6 外套采用符合环保要求的无卤低烟阻燃聚烯烃材料，具有环保、在燃烧过程中释放烟雾小、释放有毒有害气体少的特点，无卤低烟阻燃聚烯烃材料的毒性指数≤5。
4.7 本项目的另一关键技术，就是柔性无机物绝缘防火电力电缆特殊接头的设计和制造。电缆接头不解决，将直接影响柔性无机物绝缘防火电力电缆的销售和使用。我们通过多方研究，反复摸索，经过数次失败，最终试制出经济合理的中间接头和终端接头。其中间接头和终端接头见图1和图2所示。
5 技术分析与总结
我们研制的柔性无机物绝缘防火电力电缆的系列产品和中间接头及终端，就其技术性能和结构的稳定性完全达到了设计和用户使用要求。而且在整个研制过程中，通过不断的研究和分析，使其制造工艺更加趋于成熟，性能满足防火电缆的要求。从成品电缆及中间接头及终端的测试结果和用户使用情况来看，达到了预期的效果。为后续柔性无机物绝缘防火电力电缆的系列产品和中间接头及终端的生产制造敷设安装，积累了宝贵经验，奠定了良好基础。柔性防火电力电缆的中间接头及终端结构设计新颖，构思巧妙，防火、防潮及耐火性能优异。
参考文献
[1]GB/T 3956-2008 电缆的导体[s].
[2]GB/T 12706-2008 额定电压1kV(Um=1.2kV)到35kV(Um=40.5kV)挤包绝缘电力电缆及附件[s].
[3]GJBT-516 矿物绝缘电缆敷设[s].