本实用新型涉及一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆。
背景技术：
随着对家居环境舒适度要求的不断提高，人们越来越感觉到居住环境安全防火防震的重要性，如杭州保姆纵火案、汶川地震这些触目惊心的案例不断的提醒人们灾难带来的教训。在沉重的教训下，工程技术人员不断地研究解决措施，主要的研究方向是提高家居的智能功能，比如家装ai智能检测设备，和检测到灾情的发生和提供灾情的无人智能处置装备，如智能灭火装置，智能警报装置，智能照明装置等，给人们提供一个短时逃生机会。然而这些所谓的智能装置都需要电力供应方能工作，如果上述灾情发生，直接损伤到提供电力传输的家装电缆，导致电力供应的中断，那么所有的智能装置将停止工作，错过最佳逃生时机。基于这些原因，工程技术人员不断研究具备防火效果的电缆技术，具有代表性如cn201510899070.x一种防火电缆，这类防火电缆只具备静态防火效果，无法抵御因火灾造成的建筑结构塌陷造形成的机械力的冲击，基于现实灾情往往不是单一灾情所致，一般会伴随着火灾、机械冲击共同作用，所以工程应用急需一种综合阻燃、耐火、抗震、抗压力冲击、抗拉力冲击等综合防护电缆技术。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供了一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，解决了现有技术中防火电缆只具备静态防火效果，无法抵御因火灾造成的建筑结构塌陷造形成的机械力的冲击的问题，实现了集阻燃、耐火、抗震、抗压力冲击、抗拉力冲击等多项防护功能于一体。
实现本实用新型目的的技术方案是：
一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，由内至外依次为：绝缘线芯、缓冲间隙层、螺旋铠装层和金属丝交叉缠绕层；
所述绝缘线芯沿所述家装电缆的轴线方向弯曲设置，长度大于所述家装电缆，在所述家装电缆的径向方向上与所述螺旋铠装层之间形成缓冲间隙层。
进一步地，一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，所述螺旋铠装层采用单层金属带缠绕在所述缓冲间隙层外部。
进一步地，一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，所述螺旋铠装层的相邻匝的金属带缠绕之间留有不大于0.5mm的间隙。
进一步地，一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，所述螺旋铠装层内径为1.5倍所述绝缘线芯外径。
进一步地，一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，所述金属丝交叉缠绕层为两组金属股线上下交叉排列缠绕在所述螺旋铠装层外部。
进一步地，一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，每组所述金属股线包括多股金属丝束，每股所述金属丝束包括3-4根金属丝。
进一步地，一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，每组所述金属股线中相邻的两束所述金属丝束之间设置2根金属丝直径宽度的间隙。
进一步地，一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，所述绝缘线芯截面为圆形，由内至外依次为软结构导体、弹性矿物耐火层和柔性绝缘体。
同时，本实用新型还提供了防震抗冲击阻燃耐火家装电缆的生产工艺，包括如下步骤：
步骤一：制备所述绝缘线芯；
步骤二：所述绝缘线芯、缓冲间隙层、螺旋铠装层和金属丝交叉缠绕层一次成型；
其中，所述绝缘线芯经送线牵引7导入导向锥型管内，所述送线牵引7的线速度v1大于所述家装电缆生产线速度v2，使所述绝缘线芯沿所述家装电缆的轴线方向弯曲设置，长度大于所述家装电缆，在所述家装电缆的径向方向上与所述螺旋铠装层之间形成缓冲间隙层。
进一步地，防震抗冲击阻燃耐火家装电缆的生产工艺，所述导向锥型管沿所述家装电缆生产走线方向，外径逐渐缩小；所述螺旋铠装层在所述导向锥型管外径为所述绝缘线芯外径的1.5倍处进行缠绕。
进一步地，防震抗冲击阻燃耐火家装电缆的生产工艺，所述步骤二中，在缠绕了螺旋铠装层后，将两组金属股线上下交叉缠绕在所述螺旋铠装层外围，形成所述金属丝交叉缠绕层。
进一步地，防震抗冲击阻燃耐火家装电缆的生产工艺，所述步骤二中，金属丝交叉缠绕层的金属丝按照3-4根金属丝为一股金属丝束，多股金属丝束为一组的方式，将两组金属股线的多股金属丝束按照相邻股金属丝束间隔两根金属丝直径的间隙分别缠绕在两组金属丝交叉缠绕编制锭上。具体来说，每组金属丝交叉缠绕编制锭包括多个锭子，缠绕时，一组金属丝交叉缠绕编制锭带着一组金属股线向上，另一组金属丝交叉缠绕编制锭带着另一组金属股线向下围绕所述螺旋铠装层缠绕，同时，两组金属股线的相邻两股金属丝束上下交叠。
采用了上述技术方案，本实用新型具有以下的有益效果：
1、本实用新型的绝缘线芯沿家装电缆的轴线方向弯曲设置，长度大于所述家装电缆，也即留有余长，采用这种结构设计使得电缆在受拉力机械冲击时，由于受力峰值过大造成电缆轴向短时延伸，绝缘线芯可以通过预留的余长进行补偿，防止绝缘线芯内部结构不受损伤，能够保持持续通电状态；同时绝缘线芯在家装电缆的径向方向上与螺旋铠装层之间形成缓冲间隙层，能够确保在电缆即使因为承受较大峰值的冲击压力造成螺旋铠装层发生机械变形，也不损伤绝缘线芯。
2、本实用新型螺旋铠装层采用单层金属带缠绕缓冲间隙层外部的结构，形成金属管状防护层，熔融温度可达1400℃以上，在电缆处于火灾高温状态下，可防止绝缘线芯内部结构在火灾高温下的滴流对人的烫伤。
3、本实用新型螺旋铠装层的相邻匝缠绕之间留有不大于0.5mm的间隙，提高了螺旋铠装层的弯曲柔韧性，在方便安装敷设的同时提高了防震能力。
4、本实用新型金属丝交叉缠绕层由两组金属股线上下交叉排列缠绕在螺旋铠装层外部，每股金属股线包括多股金属丝束，每股金属丝束包括3-4根金属丝，相邻两组金属丝之间间隔2根金属丝直径的间隙，采用该结构设计提高了电缆抗拉冲击能力，随着拉应力的增加，金属丝对螺旋铠装层的径向压力增加，螺旋铠装层外径缩小给金属丝轴向延伸提供长度，相邻两组金属丝之间间隔缩小，起到缓冲机械拉力冲击短时峰值过大的效果，保护内部绝缘线芯不受机械损伤；同时该结构在制备方法上还起到了固化螺旋铠装层缠绕成型外径的作用，防止因金属带缠绕时机械弹性应力而无法控制螺旋铠装层的外径和成型。
5、本实用新型绝缘线芯截面为圆形，由内至外依次为软结构导体、弹性矿物耐火层和柔性绝缘体。采用柔性绝缘体提高了电缆的柔韧性，满足电缆家装的安装敷设要求，同时也提高电缆的抗震疲劳机械损伤效果；采用弹性矿物耐火层，在提高机械损伤抵抗能力的同时也提高了电缆的耐火性能，满足了家装电缆小外径的曲率半径小的要求，实现火灾过程中的电力持续传输和高温下良好的绝缘功能，整根电缆结构除了柔性绝缘体之外均为不可燃烧的金属材料，具有良好的阻燃和低烟无卤特性。
6、本实用新型的家装电缆解决了现有技术中防火电缆只具备静态防火效果，无法抵御因火灾造成的建筑结构塌陷造形成的机械力的冲击的问题，是一种集阻燃、耐火、抗震、抗压力冲击、抗拉力冲击等多项防护功能于一体的家装电缆。
附图说明
为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中：
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型轴向截面示意图。
图3为本实用新型的螺旋铠装层的结构示意图。
图4为本实用新型的金属丝交叉缠绕层的结构示意图。
图5为本实用新型的制备加工工艺示意图。
附图标号为：
绝缘线芯1、软结构导体11、弹性矿物耐火层12、柔性绝缘体13、缓冲间隙层2、螺旋铠装层3、金属丝交叉缠绕层4、金属丝41、送线牵引5、导向锥型管6、金属丝交叉缠绕编制锭7。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示的一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，由内至外依次为：绝缘线芯1、缓冲间隙层2、螺旋铠装层3和金属丝交叉缠绕层4，其中绝缘线芯1截面为圆形，由内至外依次为软结构导体11、弹性矿物耐火层12和柔性绝缘体13。绝缘线芯1实现电力传输；弹性矿物耐火层12提供火灾情况下耐火功能，实现火灾过程中的电力持续传输和高温下良好的绝缘功能；绝缘线芯1在螺旋铠装层3内弯曲余长布线，结合金属丝交叉缠绕层4实现电缆的抗拉冲击机械损伤；缓冲间隙层2和螺旋铠装层3结合实现电缆的抗压冲击机械损伤；螺旋铠装层3和金属丝交叉缠绕层4结合形成金属管状防护层。整根电缆结构除了柔性绝缘体13之外均为不可燃烧的金属材料，具有良好的阻燃和低烟无卤特性；本实施例的家装电缆解决了现有技术中防火电缆只具备静态防火效果，无法抵御因火灾造成的建筑结构塌陷造形成的机械力的冲击的问题，实现了一种集阻燃、耐火、抗震、抗压力冲击、抗拉力冲击等多项防护功能于一体的目的。
如图1所示，绝缘线芯1截面为圆形，由内至外依次为软结构导体11、弹性矿物耐火层12和柔性绝缘体13。采用柔性绝缘体13提高了电缆的柔韧性，满足电缆家装的安装敷设要求，同时也提高电缆的抗震疲劳机械损伤效果；采用弹性矿物耐火层12，在提高机械损伤抵抗能力的同时也提高了电缆的耐火性能针，满足了家装电缆小外径的曲率半径小的要求，实现火灾过程中的电力持续传输和高温下良好的绝缘功能。
如图2所示，为了防止电缆在受拉力机械冲击时，绝缘线芯1内部结构不受损伤，绝缘线芯1沿家装电缆的轴线方向弯曲设置，长度大于家装电缆，由此使得电缆在受拉力机械冲击时，由于受力峰值过大造成电缆轴向短时延伸，绝缘线芯可以通过预留的余长进行补偿，防止绝缘线芯内部结构不受损伤，能够保持持续通电状态。绝缘线芯1在家装电缆的径向方向上与螺旋铠装层3之间形成缓冲间隙层2，能够确保在电缆即使因为承受较大峰值的冲击压力造成螺旋铠装层发生机械变形，也不损伤绝缘线芯。
如图3所示，螺旋铠装层3采用单层金属带的方式缠绕在缓冲间隙层2的外部，形成金属管状防护层，熔融温度可达1400℃以上，在电缆处于火灾高温状态下，可防止柔性绝缘体13在火灾高温下的滴流对人的烫伤。
如图1和图3所示，螺旋铠装层3的内径是绝缘线芯1外径的1.5倍，使得绝缘线芯1与螺旋铠装层3之间形成缓冲间隙层2，从而确保在电缆承受较大峰值的冲击压力时，螺旋铠装层3发生机械变形而不损伤绝缘线芯1；螺旋铠装层3的相邻匝的金属带缠绕之间留有不大于0.5mm的间隙，提高了螺旋铠装层3的弯曲柔韧性，在方便安装敷设的同时提高了防震能力。
如图1和图4所示的金属丝交叉缠绕层4，由两组金属股线上下交叉排列缠绕在螺旋铠装层外部，每组金属股线包括多股金属丝束，每股金属丝束包括3-4根金属丝41，相邻的两束金属丝束41之间设置2根金属丝41直径宽度的间隙，采用该结构设计提高了电缆抗拉冲击能力，随着拉应力的增加，金属丝41对螺旋铠装层的径向压力增加，螺旋铠装层3外径缩小给金属丝41轴向延伸提供长度，相邻两组金属丝41之间间隔缩小，起到缓冲机械拉力冲击短时峰值的效果，保护内部绝缘线芯不受机械损伤；同时该结构在制备方法上还起到了固化螺旋铠装层3缠绕成型外径的作用，防止因金属带缠绕时机械弹性应力而无法控制螺旋铠装层3的外径和成型。
如本实施例中的一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆的制备工艺，包括以下步骤：
步骤一：制备绝缘线芯1，由内至外依次为软结构导体11、弹性矿物耐火层12和柔性绝缘体13。
步骤二：绝缘线芯1、缓冲间隙层2、螺旋铠装层3和金属丝交叉缠绕层4一次成型，如图5所示，绝缘线芯1经送线牵引5导入导向锥型管6内，送线牵引5的线速度v1大于家装电缆生产线速度v220％左右，使绝缘线芯1沿家装电缆的轴线方向弯曲设置，长度大于家装电缆，在家装电缆的径向方向上与螺旋铠装层之间形成如图2所示的缓冲间隙层2；
导向锥型管6沿家装电缆生产走线方向，外径逐渐缩小，在导向锥型管6外径为绝缘线芯1外径的1.5倍处，螺旋铠装层3的金属带以图5中n1的方向进行缠绕，以确保螺旋铠装层3的外径；在缠绕了螺旋铠装层3后，将两组金属股线上下交叉缠绕在螺旋铠装层3外围，形成金属丝交叉缠绕层4。具体来说，金属丝交叉缠绕层4的金属丝41按照3-4根金属丝为一股金属丝束，缠绕在金属丝交叉缠绕编制锭5上。如图5所示，每组金属丝交叉缠绕编织锭5包括多个锭子，缠绕时，一组金属丝交叉缠绕编制锭5带着一组金属股线向上(n2方向)，另一组金属丝交叉缠绕编制锭5带着另一组金属股线向下(n3方向)围绕螺旋铠装层3缠绕，同时，两组金属股线的相邻两股金属丝束上下交叠，最终形成如图4所示的金属丝交叉缠绕层4形式。
以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，其特征在于由内至外依次为：
绝缘线芯(1)、缓冲间隙层(2)、螺旋铠装层(3)和金属丝交叉缠绕层(4)；
所述绝缘线芯(1)沿所述家装电缆的轴线方向弯曲设置，长度大于所述家装电缆，在所述家装电缆的径向方向上与所述螺旋铠装层(3)之间形成缓冲间隙层(2)。
2.根据权利要求1所述的一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，其特征在于：
所述螺旋铠装层(3)采用单层金属带缠绕在所述缓冲间隙层(2)外部。
3.根据权利要求2所述的一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，其特征在于：
所述螺旋铠装层(3)的相邻匝的金属带缠绕之间留有不大于0.5mm的间隙。
4.根据权利要求3所述的一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，其特征在于：
所述螺旋铠装层(3)内径为1.5倍所述绝缘线芯(1)外径。
5.根据权利要求1所述的一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，其特征在于：
所述金属丝交叉缠绕层(4)为两组金属股线上下交叉排列缠绕在所述螺旋铠装层(3)外部。
6.根据权利要求5所述的一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，其特征在于：
每组所述金属股线包括多股金属丝束，每股所述金属丝束包括3-4根金属丝(41)。
7.根据权利要求6所述的一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，其特征在于：
每组所述金属股线中相邻的两束所述金属丝束之间设置2根金属丝直径宽度的间隙。
8.根据权利要求7所述的一种防震抗冲击阻燃耐火家装电缆，其特征在于：
所述绝缘线芯(1)截面为圆形，由内至外依次为软结构导体(11)、弹性矿物耐火层(12)和柔性绝缘体(13)。
技术总结