阻燃用电缆的技术发展分析

（国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心 湖北省 武汉市 4300470）

摘 要：为了保证电缆运行的安全可靠，电线电缆的防火阻燃性能引起了越来越广泛的关注，电缆的阻燃化也已成为实现电缆综合发展的一个重要保障。本文梳理了国内外阻燃电缆的发展路线以及专利技术，审查员在审查实践中能够利用技术综述快速定位并找出最相关的现有技术。

关键词：阻燃；耐火；环保；电缆；低烟；无卤

1.引言

阻燃电缆，通常指成束敷设时具有阻燃特性的电缆，常常用于电缆敷设密集程度较高的发电站、核电站地铁隧道、重要的高层建筑等场所[1]。阻燃电缆主要通过使用阻燃阻热材料来对高温或者火焰进行防护，使得残焰在限定时间内能自行熄灭，从而进一步控制火势的蔓延，以保证供电的安全。

由于电缆引起的火灾造成了许多伤亡和损失，而火势沿电缆线路的蔓延更增加了火灾的危害性[2]。同时， 电线电缆的塑料绝缘层在燃烧中会产生大量烟气和有毒气体，影响人员疏散，给火场逃生和火场救援带来很大困难。因此，提高电缆的阻燃耐火性能具有非常重大的实际意义。

2. 阻燃电缆领域专利技术的发展趋势

本文在CNABS 、CNTXT、SIPOABS以及DWPI专利库中选取合适的关键词集合分类号对阻燃电缆进行了全面检索和数据分析，IC分类号为：H01B7/29，H01B7/295，FI分类号为H01B7/34&B。

截止2016年6月30日，通^统计分析发现专利申请量最大的前五个国家分别是：中国51.4%，日本16.7%，德国5.4%，美国5.1%，欧洲4.2%，其余国家申请量相对较少。

2.1. 国内外专利申请趋势

（1）阻燃电缆全球历年专利申请量分布

图1 阻燃电缆全球历年专利申请量分布

图1分别示出了阻燃电缆在全球以及中国历年专利申请量的分布情况。阻燃电缆发展始于1970年后，截止2010年，专利申请量呈现相平稳增长趋势；从2011年起至2015年，随着世界各国用电量的迅猛发展，对于使用电线电缆的要求也越来越高，同时各国对于阻燃电缆的标准的制定也趋于完善，世界范围内的阻燃电缆专利申请量逐年增加，直到2015年依然保持着良好的发展势头。

（2）阻燃电缆国内历年专利申请量分布

该领域的申请最早出现在2002年，2002年到2008年我国对该领域的研究还处于萌芽阶段，而此时外国对该领域已研究多年，全球专利申请量趋于稳定。从2009年至2015年，我国在阻燃电缆方面的研究力度逐步加大，国内申请量迅速增加，并且在全球的申请量也处于遥遥领先的地位。且国外在华申请量也在2010年后逐年增多，一方面凸显了阻燃电缆在中国的发展势头，另一方面也说明了中国阻燃专利的迅猛发展已经在世界范围内占有一席之地。

2.2.国内外专利申请分布

（1）国内主要申请人申请量分析

本文进一步统计分析了国内申请人阻燃电缆相关专利申请量排名前10位的申请人，9家国内企业，1家日本企业，其中中利科技申请量最大，芜湖航天特种电缆厂、江苏亨通线缆科技有限公司等也在阻燃电缆的领域占据重要位置；在地域分布上江苏和安徽两省在阻燃电缆领域的申请比较靠前，这与两省的用电量和地方企业的创新政策是分不开的；而且排名前10名的申请人中没有高校科研院所，由于该领域应用性较强，企业申请人往往投入较大，更倾向于学术研究的高校科研院所对该领域关注较少。另外，日本日立电线株式会社在国内的申请量位居前10，可见日本在阻燃电缆领域的研究与应用也比较广泛，并且日本对于在华阻燃电缆的专利布局也十分重视。

（2）日本主要申请人申请量分析

鉴于日本在阻燃电缆领域的重要地位，下面重点对日本主要申请人申请分布进行分析，与国外申请在华布局趋势相似，日立公司在日本的申请量最大，住友、藤仓株式会社的申请量紧随其后，这几家公司专利申请量比较接近，在全球范围内都具备一定的竞争实力，技术实力相对均衡。此外，涉足该领域的企业逐年增加，尽管每个企业的申请量非常小，但是众多企业申请量加和已超过总申请量的百分之五十，可以预见，在未来十年以内，这一部分企业的申请量将占据越来越多的比重，该领域的竞争也将愈加激烈。

3. 阻燃电缆技术脉络分析

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，还在上述含卤塑料和橡胶基料中添加Sb2O3阻燃剂、溴系阻燃剂等，这个时期比较有代表性的专利有Cerro公司的US3576940A和住友株式会社的JP2657474A。但当火灾发生时，这些线缆材料由于燃烧和热分解，会释放出大量的浓烟和有毒的腐蚀性气体。随着人们环保意识的加强，70年代末80年代初，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“低毒环保”的低烟无卤阻燃电缆，比如瑞侃公司的GB2107720A以及西门子公司的EP0017609A1。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，美国电话电报公司的申请无卤通信电缆US30317289A 先后在包括中国的十个国家申请专利，标志着无卤电缆在全球范围内开始投产，并走向实用化。国内对阻燃电缆的认识较晚，20世纪80年代以来，随着经济的发展和电气火灾事故的频频发生，国内对阻燃电缆的认识、研制和使用才开始引起高度重视。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，PVC阻燃电缆曾在国内市场风靡一时。80年代末，国内一些电缆厂商开始研制低烟、低卤、低酸、低卤阻燃电缆，相关的专利和研发成果在80年代末，90年代初相继问世，如CN1095181使用不含氯碱的PVC以及氧化物阻燃剂制作低烟无卤耐火电缆，然而国内大部分产品都存在机械性能和加工性能较差等问题。到了21世纪，国内的无卤阻燃电缆技术得到长足的发展，并且技术发展已相对成熟。

4.结语

阻燃电缆逐渐趋于无烟、无卤、无毒的环保阻燃方向，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。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，各大阻燃电缆企业、研究单位应加强合作，集中资源优势，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] 王勇，舒中俊，徐晓楠，杨守生. 阻燃电缆的现状及发展综述[A]. 中国阻燃学会.2004全国阻燃学术年会论文集[C].中国阻燃学会，2004：4.

[2] 茅雪林. 阻燃电缆的现状及发展综述[J]. 科技风，2008，20：31.