项目名称

新型低碳环保中压耐火电缆系统研究与应用

完成单位

建业电缆集团有限公司

提名单位

石家庄市科学技术局

一、项目简介

研发背景：

近年来我国火灾呈不断上升趋势，2018年发生火灾23.7万起，而到2021年则达到了195.6万起，其中建筑起火占火灾总数的为34.5%，但人员伤亡却占总数的73.8%。显然，如何降低建筑起火时的人员伤亡，是社会广泛关注的重点问题。然而，普通的电缆由于缺少耐火特性，往往在火灾发生时无法有效保障电力供应，致使各种辅助逃生装置的瘫痪，且还会释放出大量烟雾及有毒气体，不利于人员的安全撤离。因此，本项目的目标是通过新型材料与电缆结构的研究，研制出一类可在燃烧条件下既能在一定时间内持续有效保障电力供应、又能不大量产生烟雾的中压耐火电缆，并将成果在市场上得到广泛的推广应用。

主要创新点：

1）研制出具有高透光性能的无卤环保护套材料并应用。电缆燃烧时产生的有毒烟雾多是护套材料产生的，通过与相关材料厂家的共同研发，研制出燃烧时具有不低于75%透光能力（远高于标准规定60%透光），且不含卤素等有毒有害元素的护层材料，有效保障了人员撤离时的安全。

2）研制出可满足火焰燃烧使用特性的电缆挡火包带。为增加电缆隔火耐火性能，自主设计并研发了专用耐火包带，该包带遇火形成致密的无机矿物质壳，起到隔离火焰的效果，从而保护内部的绝缘结构不受火焰影响，保障供电有效性。

3）通过导体及绝缘的结构优化与工艺调整，实现了电缆高精度的绝缘偏心控制。导体采用型线同心绞合成圆形导体的工艺方案，整体紧压系数达97％以上，单丝之间无明显缝隙及突起，与常规的圆形紧压导体相比，外径减少了8％～12％，圆整度提高了近8%，配合精确度达到0.02mm的尺寸控制，使得绝缘的整体偏心度控制在7%以内，远低于国家标准的15%要求，有效改善电场分布，极大的提升了燃烧条件下的供电可靠性。

4）采用复合电缆结构层设计，有效降低火焰对电缆绝缘性能的影响。为了防止电缆在火焰燃烧时缆芯受热变形、绝缘失效，设置有隔热降温结构，在电缆内增加采用自研挡火包带构成的挡火层以及由Mg(OH)2、硅酸钠、陶瓷化硅橡胶、表面处理剂混合材料构成的降温层。挡火层在火灾发生后有效阻止火焰，降温层会快速形成瓷化氧化镁壳层并释放大量结晶水，可吸收大量热量从而实现隔热降温的效果。

二、主要完成单位及创新推广贡献

主要完成单位：建业电缆集团有限公司

创新推广贡献：自2018年以来，完成了“新型低碳环保中压耐火电缆系统研究”的相关工作，实现了低碳环保中压耐火电缆相关产品的产业化。目前已将该科技成果应用到多家线缆企业，公司派出技术指导人员到企业中进行技术指导，为企业培养一批技术应用人才。经过精心研制和反复试验该项目各项性能指标稳定，目前已起草了对应企业标准，规范了产品结构及要求，为后续实际应用提供便捷。

三、应用情况及效益情况

1、该技术成果应用范围较广，其优越耐火特性深受客户广泛认可，目前已将该技术成果成功运用到国内大型抽水蓄能电站和国家电网公司输配电工程，具体应用工程为山东沂蒙抽水蓄能电站、河南天池抽水蓄能电站、浙江宁海抽水蓄能电站、浙江缙云抽水蓄能电站、山东泰山抽水蓄能电站、雄安新区昝岗110kV输变电工程、河西110KV变电站新建工程、承德隆化县10KV西城路新建工程、秦皇岛“三供一业”项目配电设施改造工程、中国铁路北京局集团有限公司唐山供电段“三供一业”项目配电设施改造工程等，项目成果应用至今，累计取得销售收入14572.81万元，实现利润1603.01万元，产品销量位居国内前三，省内第一。

2、该科研成果达到国内先进水平，目前已应用到多家线缆企业，为行业培养了40余位专业技术人才。

3、该科技成果已形成企业标准，并为多家业内企业引用，有效促进了新技术的应用推广。

该成果的推出能更好的实现安全环保技术在重点工程领域及人员密集场所的应用，满足社会对极端特殊条件的安全要求，为人民群众的生命财产安全带来更多保障，为碳达峰、碳中和目标的实现砥砺前行

四、主要知识产权和标准规范等目录

知识产权（标准）类别包括：发明专利、实用新型、行业标准等

序号

知识产权（标准）类别

知识产权（标准）具体名称

国家

（地区）

授

权

号

（标准编号）

授权（标准发布）日期

证书编号
（标准批准发布部门）

权利人（标准起草单位）

发明人（标准起草人）

发明专利（标准）有效状态

是否包含河北省完成单位/完成人

1

发明

一种用于制作防火电缆挡火层用的挡火包带及制备方法

中国

ZL202011443613.4

2022.2.11

4926180

建业电缆集团有限公司

王建运、高业旺、苏运成、褚文力、张超超

有效

是

2

实用新型

无卤低烟阻燃中压耐火电力电缆

中国

ZL201922355621.2

2020.7.7

10918994

建业电缆集团有限公司

高业旺、王建运、王占瑶、郝慧芝、褚文力

有效

是

3

实用新型

电缆耐火冲击试验装置

中国

ZL2020214394705

2021.2.26

12610372

建业电缆集团有限公司

高业旺、苏运成、张超超、褚文力、王晓建

有效

是

4

实用新型

电缆燃烧试验装置

中国

ZL202021439374.0

2021.4.6

12886349

建业电缆集团有限公司

高业旺、褚文力、张超超、苏运成、李广波

有效

是

5

实用新型

一种高效率热延伸试验装置

中国

ZL202121062208.8

2021.12.14

15138396

建业电缆集团有限公司

褚文力、高业旺、苏运成、张超超、岳亚博

有效专利

是

6

已颁布企

业标准

额定电压35kV及以下挤包绝缘耐火电力电缆

中国

Q/83JYDL11-2022

2022.7.1

建业电缆集团有限公司

建业电缆集团有限公司

褚文力、张超超、苏运成、岳亚博、星守疆

其他有效

的知识产

权

是

7

已颁布企

业标准

柔 性 防 火 电

缆

中国

Q/83JYDL06-2022

2022.6.2

建业电缆集团有限公司

建业电缆集团有限公司

盛俊凯；

张晓欢；

李广波；

苏运成；

褚文力

其他有效

的知识产

权

是

8

其他

无 卤 低 烟 阻

燃 中 压 耐 火

电 力 电 缆 成

果评价

中国

2021.8.17

河北省科

学技术厅

建业电缆集团有限公司

苏运成；

张超超；

褚文力；

高业旺；

王晓建；

岳亚博；

王亮科

其他有效

的知识产

权

是

五、主要完成人情况

排名

姓名

技术职称

工作单位

完成单位

对本项目技术创造性贡献

曾获科学技术奖励情况

1

王建运

高级电线电缆机电工程师

建业电缆集团有限公司

建业电缆集团有限公司

项目总负责人，全面主持项目关键技术研究工作

/

2

高业旺

中级电线电缆机电工程师

建业电缆集团有限公司

建业电缆集团有限公司

负责项目关键技术研发工作

/

3

苏运成

中级电线电缆机电工程师

建业电缆集团有限公司

建业电缆集团有限公司

负责项目关键技术研发工作

/

4

褚文力

高级电线电缆机电工程师

建业电缆集团有限公司

建业电缆集团有限公司

开展了相关的理论分析和模型试验

/

5

张超超

高级电线电缆机电工程师

建业电缆集团有限公司

建业电缆集团有限公司

产品试验见证、试验分析和产品工艺结构分析改进

温州市科学技术进步奖三等奖3次

六、完成人合作关系说明

本项目：“新型低碳环保中压耐火电缆系统研究与应用”第一完成人王建运与本项目第二完成人高业旺、第三完成人苏运成、第四完成人褚文力、第五完成人张超超，均属同单位研发团队（建业电缆集团有限公司），王建运为项目的主要负责人，在王建运的带领下，团队围绕该项目申请相关专利5项（其中发明专利1项，实用新型4项）；该项目产品获得科技成果鉴定（国内领先水平）；针对该项目科技成果不仅起草了对应企业标准，还做出技术延伸起草了防火电缆标准；于2021年荣获“石家庄市耐火电缆技术创新中心”荣誉。

七、完成人合作关系情况汇总表

（合作方式包括：共同立项、合著论文、共同发明人等）

序号

合作方式

合作者

合作成果

合作时间

证明材料

1

共同研发

1,2,3,4,5,

一种用于制作防火电缆挡火层用的挡火包带及制备方法

2020-2022

专利证书

2

共同研发

1,2,4

无卤低烟阻燃中压耐火电力电缆

2019-2020

专利证书

3

共同研发

2,3,4,5

电缆耐火冲击试验装置

2020-2021

专利证书

4

共同研发

2,3,4,5

电缆燃烧试验装置

2020-2021

专利证书

5

共同研发

2,3,4,5

一种高效率热延伸试验装置

2021

专利证书

6

共同起草

3,4

柔性防火电缆

2022

标准

7

共同起草

3,4,5

额定电压35kV及以下挤包绝缘耐火电力电缆

2022

标准

8

共同研发

2,3,4,5,

无卤低烟阻燃中压耐火电力电缆成果评价

2021

科技成果证书