一种新型安全环保轨道交通电缆制造技术

本发明专利技术公开了一种新型安全环保轨道交通用电缆，包括导体，所述导体外依次设置三层共挤的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层；还包括缓冲阻水层、金属屏蔽层、绕包层、径向阻水层、防火层、装铠层、隔热层、外护套。该电缆兼具有径向和纵向阻水性能，满足轨道交通电缆在实际工况中的应用环境条件。同时在燃烧时具有燃烧增长速率指数低、产烟速率低，燃烧时释放的热量低、产烟小的性能，减少了电缆燃烧对周围环境助燃的影响程度，满足消防在实际火灾中对线缆安全性的要求。

A new type of safety and environmental protection rail transit cable

【技术实现步骤摘要】
一种新型安全环保轨道交通电缆
本专利技术涉及交通电缆领域，具体为一种新型安全环保轨道交通电缆。
技术介绍
随着我国轨道交通建设步伐加快，铁路运营里程数的增加，带动了轨道交通设备的需求量的扩容，电线电缆需求量也随之攀升。我国铁路建设提速将带来对机车电缆、通信和信号电缆的巨大需求，预计年平均需求将分别达16万～20万千米和7万～10万千米，城市轨道交通将产生车辆用电缆年需求2.5万～3万千米，交通用信号电缆年需求1.5万～2万千米。轨道交通电缆随着轨道交通的发展，也面对了更多的使用需求，对轨道交通电缆的性能也提出了更高的要求。现有的轨道交通电缆通常设置阻水层，但是现有的阻水结构均单一，不符合轨道交通电缆径向阻水、纵向阻水的要求。现有的轨道交通电缆自身的阻燃性能比较优良，但是燃烧时会释放大量热量，对周围环境有燃烧助燃的影响，不满足在实际火灾中对线缆安全性的消防要求，不具有良好的防火性能。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中存在的阻水结构单一、不具备防火性能的缺陷，提供一种能实现纵向阻水、径向阻水，防火性能优异的新型安全环保轨道交通电缆。本专利技术首先提供一种新型安全环保轨道交通用电缆，包括导体，所述导体外依次设置三层共挤的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层；还包括缓冲阻水层、金属屏蔽层、绕包层、径向阻水层、防火层、装铠层、隔热层、外护套。所述导体是由多根铜丝或者铝丝绞合，其最外层绞合方向为左向，相邻层相反。所述导体也可以由单根实芯铜丝或者铝丝构成。所述导体屏蔽层为挤包交联型半导电导体屏蔽料，该材料是以聚烯烃类为基料，掺有交联剂和其他助剂经塑化造粒而制成的半导电屏蔽料，具有防止气隙放电、提高耐局部放电、树枝放电的特性。所述绝缘层为挤包交联聚乙烯。所述绝缘屏蔽层为挤包不可剥离交联型半导电绝缘屏蔽料，该材料是以聚烯烃类为基料，掺有交联剂和其他助剂经塑化造粒而制成的半导电屏蔽料，能有效抑制电缆在高压下由于运行中弯曲产生微观裂纹导致电树枝的引发。这三层通过三层共挤化学交联方式同时挤出形成一绝缘线芯。所述缓冲阻水层是采用2.0mm的半导电缓冲阻水带重叠绕包在绝缘线芯表面。该材料内含吸水膨胀的阻水粉，能使电缆具有纵向阻水性能，抑制电缆浸水后继续纵向蔓延。所述金属屏蔽层的一种设置是采用厚度0.10mm～0.12mm的软铜带进行单层重叠绕包，绕包搭盖率15％～20％；第二种设置是采用0.6mm～1.0mm的细圆铜丝螺旋缠绕在缓冲阻水层表面，再采用软铜带反向间隙绕包，缠绕节距10倍～12倍，相邻铜丝的平均间隙不大于4mm。第二种设置比第一种设置的短路容量更大，更加安全。所述绕包层是采用高阻燃的玻璃纤维包带重叠绕包，绕包搭盖率15％～20％。所述径向阻水层是采用厚度为0.2mm～0.4mm的双面铝塑复合带纵包，纵包重叠宽度不小于10mm，纵包后塑料面和塑料面接触，通过一定的高温熔融，再通过压紧模具定型定径，使塑料面相互熔融粘结成一个密闭层，形成一个完整紧密的径向阻水层。同时在铝塑复合带表面紧密挤包一层氧指数OI≥40％的高阻燃低烟无卤聚烯烃隔氧料。所述防火层是指在将氢氧化镁、硅酸钠按照3:2的比例混合，并采用高阻燃的玻璃纤维包带重叠绕包作为承载附体制备而成，灌浆厚度2.0mm～4.0mm。所述装铠层是采用厚度0.12mm的铜带绕包构成，铜带绕包可以为单层重叠绕包或者双层间隙绕包，从机械防护上提高电缆的防白蚁性能，同时又具有良好的防火隔离能力。所述隔热层是在金属装铠层外采用高阻燃的玻璃纤维包带重叠绕包，搭盖率15％～20％。所述外护套是在隔热层外挤包氧指数OI≥40％的高阻燃低热值的防鼠防蚁防紫外线型低烟无卤阻燃聚烯烃材料。优选的，低烟无卤阻燃聚烯烃材料中添加有防鼠添加剂辣椒素及防蚁添加剂高效氯氰菊酯。辣椒素成份：壬酸香草酰胺，CAS编号2444-46-4，EEC-编号219-484-1。高效氯氰菊酯的分子式为：C22H19CI2NO3，CAS编号：52315-07-8。本专利技术的有益效果是：本专利技术的新型安全环保轨道交通用电缆采用半导电阻水缓冲带重叠绕包，使电缆具有纵向阻水性能。本专利技术的新型安全环保轨道交通用电缆采用双面铝塑带纵包，使电缆在水中浸泡120小时后，去除绝缘层外面的复合层后，用肉眼观察，绝缘层外表面是干燥的，从而满足径向阻水性能。本专利技术的新型安全环保轨道交通用电缆，通过结构上采用铜带铠装的装铠层使电缆具有机械防护的防鼠功能。同时通过在材料选型方面采用防鼠防蚁型的低烟无卤阻燃聚乙烯护套料做外护套，并往低烟无卤阻燃聚乙烯材料中添加辣椒素，因此具有强烈的“辛辣味”和刺激性，通过使害虫的口腔粘膜和味觉神经受到强烈刺激而厌弃嚼切，从而起到防鼠防蚁的作用。本专利技术在传统轨道交通电缆的结构基础上，通过增加或改变相应的结构或材料，设计出的一种新型安全环保轨道交通用电缆，该电缆相比传统的轨道交通电缆具有高阻燃低热释放的安全性能。在结构上采用灌浆氢氧化镁混合物作为防火结构，并采用玻璃纤维包带包裹，提高电缆的防火性能且在火焰作用下电缆具有较强的结构稳定性和抗冲击性，将内部可燃绝缘线芯与外界完全隔离，形成一层不间断的“密封真空”防火屏障，与低烟无卤高阻燃聚烯烃的隔氧层形成“防火双保险”，使得防火功能更强，在材料选型上面选用氧指数≥40％的隔氧料以及低热值的高阻燃低烟无卤阻燃聚烯烃护套料，同时通过绕包层、隔氧料、隔热层的设置以及对各层的加工厚度或加工温度等的控制，能进一步提高该电缆的阻燃耐温性能，防火等级符合欧盟CPR认证法规EN50575中的B2ca级要求：燃烧时火焰蔓延高度FS≤1.5m，热释放速率峰值HRR≤30kW，热释放总量THR1200≤15MJ，燃烧增长速率指数FIGRA≤150W/s，产烟速率峰值SPR≤0.25m2/s，产烟总量TSP1200≤50m2，烟密度It≥60％，垂直火焰蔓延距离H≤425mm。本专利技术的新型安全环保轨道交通用电缆径向阻水性能、防鼠防蚁、无卤低烟性能、防火等级均符合欧盟CPR认证法规EN50575中的B2ca级要求。且该电缆在燃烧时具有燃烧增长速率指数低、产烟速率低，燃烧时释放的热量低、产烟小的性能，减少了电缆燃烧对周围环境助燃的影响程度，满足消防在实际火灾中对线缆安全性的要求。附图说明图1为本专利技术一种优选实施例的新型安全环保轨道交通用电缆的剖视图；图2为本专利技术一种优选实施例的纵向透水试验示意图；具体的附图标记为：1导体、2导体屏蔽层、3绝缘层、4绝缘屏蔽层、5缓冲阻水层、6金属屏蔽层、7绕包层、8阻水层、9防火层、10装铠层、11隔热层、12外护套。具体实施方式为了使本领域的技术人员更好地理解专利技术的技术方案，下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。如图1所示，本专利技术的新型安全环保轨道交通用电缆，包括导体1，所述导体1外依次设置三层共挤的导体屏蔽层2、绝缘层3、绝缘屏蔽层4；还包括缓冲阻水层5、金属屏蔽层6、绕包层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型安全环保轨道交通用电缆，其特征在于：包括导体，所述导体外依次设置三层共挤的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层；还包括缓冲阻水层、金属屏蔽层、绕包层、径向阻水层、防火层、装铠层、隔热层、外护套。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型安全环保轨道交通用电缆，其特征在于：包括导体，所述导体外依次设置三层共挤的导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层；还包括缓冲阻水层、金属屏蔽层、绕包层、径向阻水层、防火层、装铠层、隔热层、外护套。


2.根据权利要求1所述的新型安全环保轨道交通用电缆，其特征在于：所述导体是由多根铜丝绞合，其最外层绞合方向为左向，相邻层相反。


3.根据权利要求1所述的新型安全环保轨道交通用电缆，其特征在于：所述导体屏蔽层包括挤包交联型半导电导体屏蔽材料，所述绝缘层包括挤包交联聚乙烯材料，所述绝缘屏蔽层包括挤包不可剥离交联型半导电绝缘屏蔽材料。


4.根据权利要求1所述的新型安全环保轨道交通用电缆，其特征在于：所述缓冲阻水层是采用厚度2.0mm的半导电阻水缓冲带重叠绕包，绕包搭盖率15％～20％。


5.根据权利要求1所述的新型安全环保轨道交通用电缆，其特征在于：所述金属屏蔽层是采用厚度0.10mm～0.12mm的软铜带进行单层重叠绕包，绕包搭盖率15％～20％。


6.根据权利要求1所述的新型安全环保轨道交...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄静，沈智飞，王娟，易国华，李勇军，王杨，何壮，李岚斌，
申请(专利权)人：尚纬股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51