阻燃电缆技术专利分析

2019-07-13 版权声明 举报文章

阻燃电缆技术专利分析

(国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心 湖北武汉 430000)

摘 要:电力系统频繁发生的火灾事故对电线电缆的阻燃性能要求越来越高,尤其在密集敷设大量电缆的场所应用阻燃电缆以阻止火势蔓延和保证重要回路的不间断供电显得日益重要。随着人们安全环保意识的提高,阻燃电缆的低烟无卤化已成为研究的热点。本文主要从专利文献的视角对阻燃电缆技术的发展过程、技术特点、国内外专利的申请分布情况、主要专利申请人、涉及的关键技术等等方面进行了分析和研究。

关键词:阻燃、耐火、电缆、环保

1、研究背景

近年来,在我国的电力系统火灾事故中,由于电力电缆着火而导致电力系统供电中断的比例有上升趋势,此类事故给国家经济、人民财产与人身安全带来了巨大损失。因此,利用阻燃电缆来阻止火势蔓延以及耐火电缆保证重要回路的不间断供电显得日益重要。通常所说的阻燃电缆是个广义概念,其包括阻燃电缆和耐火电缆两大类[1],这两类电缆容易被人混淆,但实际上却是不同的概念。阻燃电缆是指在规定的实验条件下,试样被燃烧,在撤去试验火源后,火焰的蔓延仅在限定范围内,残焰在限定时间内能自行熄灭的电缆。阻燃电缆难以着火,万一着火,其可能被烧坏而不能运行,但是能够把燃烧限制在具备范围内,不产生蔓延。耐火电缆是指在燃烧条件下仍然能维持该线路一段时间的正常工作90-180分钟。介于其各自的特性,其应用场所也有所不同。通过对阻燃电缆专利申请的分析,能够了解国内外相关专利技术的发展状况和发展趋势。

2、技术发展脉络

国外于70年代初开始进行阻燃电缆开发工作。早期,含卤塑料和橡胶被大量使用于电线电缆的绝缘和护套;同时为了提高阻燃性,还在含卤塑料和橡胶基料中添加溴系阻燃剂等。这些线缆材料在火灾发生时由于燃烧和热分解,会释放出大量的浓烟和有毒的腐蚀性气体,给人员疏散和消防救援带来极大的困难甚至人员伤亡,且会腐蚀电子设备和建筑物的钢结构材料。70年代末,出于对安全性和环保的考虑,人们开始着力研制性能更好的“清洁”的低烟无卤阻燃电缆[2]。80年代中后期,相关的研发成果和产品相继问世并投入实际应用。现在世界各国对无卤阻燃电缆的需求量逐年增加,特别是工业发达地区,如美国、加拿大,同时各国正在进一步制订和完善各种无卤阻燃电缆标准。国内对阻燃电缆的认识较晚,一些大的电缆厂家在80年代初期相继生产出含卤阻燃电缆,其中绝大多数阻燃电缆是采用PVC护套,直到现在,PVC阻燃电缆在国内仍占有一席之地。80年代末,国内一些高等院校、研究所以及电缆厂商开始研制低烟、低卤、低酸的阻燃电缆。到了21世纪,国内的无卤阻燃电缆技术得到长足的发展,但目前所使用的无卤阻燃电缆料在一定程度上还是依赖进口。

3、专利申请总体分析

3.1国内外主要申请人分析

20世纪以后,越来越多中国研发机构开始关注与重视阻燃电缆领域,中国专利量有了大幅提升。但是,中国申请人强调专利数量而忽视专利质量的现象也日益凸显,对于核心技术的研究和开发仍有待突破。

3.2国内外专利申请区域分布

在阻燃电缆领域中,国内外专利申请量排名前三的分别是中国、日本、美国。其中,日本在该领域最为发达,处于明显领先的地位,并且日本在该产业中拥有大量的核心专利,这与日本在电力领域中处于领先地位不无关系。在国内,企业为该领域的主要研发力量,江苏省在阻燃电缆领域的发展较为发达,安徽、上海等地紧随其后。而个人、科研院所和高校在该领域的研发情况相比公司来说更是少之又少。

3.3国内外主要申请人分析

在阻燃电缆领域中,日本申请人以日立(HITD)、住友(SUME)、藤仓(FUJD)等公司为主,日立公司属于日本电缆领域的龙头企业。国内申请人主要有中利科技集团股份有限公司、芜湖航天特种电缆厂、江苏亨通线缆科技有限公司等,其专利总申请量和授予发明专利权的在本行业中都是占有很大比重的。

4、总结

阻燃电缆逐渐趋于无烟、无卤、无毒的环保阻燃方向,也顺应了我国当下对于环境保护和治理的高度重视和发展的政策。阻燃剂的无卤化、抑烟及低毒已成为当前和今后阻燃研究领域的前沿课题。我国对于阻燃电缆的研究起步较晚,我国阻燃电缆企业及研发机构必须着眼于学习和合作,抓住阻燃电缆由有卤有毒阻燃型电缆向无卤环保型电缆转型的机会,加强对核心关键技术的研究,重视专利保护,提高我国阻燃电缆技术的水平以及核心技术的掌握能力。

参考文献:

[1] 王玉忠, 陈力. 新型阻燃材料[J], 新型工业化, 2016, 6(1), 38-61.

[2] 钱宝杰. 低无卤阻燃电缆的现状与展望[J], 电线电缆, 1995(3), 9-14.

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