[发明专利]具有抵抗啮齿动物和/或白蚁的保护护套的阻燃电缆

说明书

本发明涉及一种具有绝缘的电缆，一方面该绝缘用于抵抗啮齿动物和白蚁，另一方面与众所周知的卤化绝缘材料相比，该绝缘具有高的阻燃性，较小的腐蚀性和当燃烧时产生相对少量的烟和较少量的有毒气体。

根据本发明的电缆特别适用于输电电缆，例如用于铺设在含有白蚁的地上或地下或铺设在建筑物中的输电电缆，或者用于运输工业的电缆，或它是信号电缆，例如通讯电缆或光信号电缆，或它适合在上述连线区域用于局域网中的声音或数据的传送。

铺设在地下的输电电缆是，例如适用于中压也适用于低压的电缆，就是说电压低于1kV的电缆。

可以指出的是下面仅仅描述的是输电电缆，但同样可应用于上述的其它电缆，只需做一些变化。

损害铺设在地下的输电电缆的动物害虫包括白蚁，白蚁是一种典型的生活在热带或亚热带地区的昆虫并且白蚁也出现在欧洲南部的部分地区。在这一点上，白蚁毁坏外部护皮，该护皮优选由塑料制成，也毁坏输电电缆的导体绝缘，并且因此降低后者的使用寿命和操作可靠性。

输电电缆具有一由电流导体和绝缘护皮组成的芯。用于提供从10到30kV的电压的中压电缆，进一步包括一含有中性导体的护套，其包围着绝缘护皮。输电电缆也经常被制成多芯，如三芯电缆。后者由彼此绞合在一起的三股电缆组成，它们被护皮固定在一起，该护皮至少部分是由聚氯乙烯或聚乙烯制成的。

为了延长使用寿命和增加操作可靠性，已知的铺设在含有白蚁的地上或地下的输电电缆进一步具有一保护护皮，该保护护皮包围着绝缘护皮或护套，其是由耐白蚁或不受白蚁影响的材料制成的，例如一种金属保护护皮。

因此，WO95/20227揭示了一种电缆，该电缆最后具有一个被涂敷过云母的条带缠绕的导体且具有一绝缘聚合物层并且被嵌入到一由填充有无机材料的聚合物制成的护皮中。施加一金属保护以确保电缆的柔软性和保护其以抵抗啮齿动物和白蚁，该金属保护成型为由波纹钢带制成的金属护皮。

在他们设计的用于上述用途的实施方案中，这种输电电缆具有一些缺点，因为附加保护护皮，电缆的生产是非常复杂的和相对较贵的。

另外，具有金属保护护皮的输电电缆，也包括由它们制成的三芯电缆，具有相对较大的截面并且相对较重，其结果是在储存、运输和铺设这些电缆时具有一些缺点。因此，例如，为了储存和运输的目的，电缆或三芯电缆部分被缠绕到辊上，其中在电缆缠绕到辊上期间需要观察卷盘的直径，该直径是电缆直径的函数，和其中在辊上的有效空间并且所允许的最大重量会对电缆部分的长度产生不合时宜的限制。

另一方面，典型的用于电线和电缆的绝缘和护皮的阻燃树脂组合物在此之前是已知的和其是通过将作为阻燃剂的三氧化二锑与聚氯乙烯树脂、氯丁橡胶或氯磺化聚乙烯橡胶混合来制备的，或通过将三氧化二锑、一种氯阻燃剂或溴阻燃剂与聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物或乙丙橡胶混合来制备的。

由于这些组合物在其基础树脂或阻燃剂中含有卤素，在高温时它们会产生大量的如卤化氢气体(氯化氢气体，溴化氢气体)和卤素气体(氯气)的有毒气体，从而会牵涉到严重的安全问题。因此，使用这些组合物的产品不适于应用在对安全要求高的地方，例如，地铁、建筑、舰船、核电站和局域网。而且，还有一个缺点即卤素气体和卤化氢气体会腐蚀邻近的导体等。

为了改善传统的阻燃剂树脂组合物的除阻燃性之外的耐热性，交联被用在它们的基础树脂中，例如聚乙烯和乙丙橡胶。化学交联和电子束交联被经常用于此种处理。在化学交联中，用蒸汽等在高温和高压下对组合物进行热处理，和因此需要特殊的耐压容器和加热器具。另一方面，电子束交联需要一电子束发射腔和装置。每种交联都需要相当大的交联设备，这就大大提高了设备费用和维护费用，因此增加了组合物的生产成本。

关于传统的电缆，还会出现其它的严重问题，其中当例如由聚乙烯和交联的聚乙烯制成的电缆芯的内部结构元件被暴露在火焰中时，它们会熔化和象水滴一样流动到电缆的表面，在此于高温氛围下它们会气化并且立即起火，因此电缆燃烧并且使火变得更大。