CN101714417B - 地铁用直流电缆 - Google Patents

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Abstract

一种地铁用直流电缆，它包括导体，导体采用镀锡铜丝，股线由多根镀锡铜丝复绞而成，阻水纱夹带于镀锡铜丝间，动力线芯由多股外纵包双面半导电阻水带的股线复绞而成，动力线芯外绕包两层双面半导电阻水带，两层双面半导电阻水外是聚酯薄膜带，聚酯薄膜带外是耐热105℃高强度阻燃三元乙丙绝缘胶，耐热105℃高强度三元乙丙绝缘胶外是膨胀型半导电阻水带，膨胀型半导电阻水带外是铝塑复合带，铝塑复合带重叠纵包搭焊，铝塑复合带与聚乙烯内护套之间挤包一层填充了大量无机阻燃剂如氢氧化铝、氢氧化镁类金属氢氧化物的高阻燃隔氧层，聚乙烯内护套外是防鼠防白蚁防紫外线低烟无卤高阻燃型聚烯烃护套。它完全可以在恶劣地质条件下使用。

Description

地铁用直流电缆
技术领域
本发明涉及一种电缆，尤其是指一种地铁用直流电缆。
背景技术
随着我国经济的稳步发展，城市轨道交通正进入稳健、有序和快速发展阶段。全国已开通城市轨道交通的城市有北京、上海、天津、广州、长春、大连、重庆、武汉、深圳、南京等。按照国务院批准地铁建设的三项指标(即城市人口在300万以上、GDP在1000亿元以上、地方财政一般预算收入100亿元以上)来衡量，目前全国将近50个城市都具备了地铁建设的需求和条件。从国务院已经批准和即将批准的城市轨道交通规划来看，共涉及20多个城市。据国家发改委委统计，“十一五”期间，中国城市交通投资将达8000亿元。专家估计，至少有2000亿元将用于建地铁。
就地层软弱富水的复杂工程地质条件、暗挖隧道结构呈洞群系统的复杂工程施工条件、近邻建筑物和管线密布的复杂工程边界条件而言，隧道工程的施工难度和风险极大，且地表沉降机理及施工所引起的地表沉降分布形态也极为复杂，这就意味着地铁用直流电缆必须能够满足特定工程环境条件下的各项性能要求。
由于地铁使用环境为人口密集的地下，对阻燃性能要求较高，阻燃要求从最初符合GB/T 18380.3中C级要求逐步提高到GB/T 18380.3中A级要求。考虑到通风条件的限制，即使出现意外燃烧现象，也必须严格控制烟密度及有毒气体含量，故应优先采用低烟无卤类材料。
中国专利曾公开了一种“种环保型地铁用电力电缆”(中国，公开号CN1691213A，公开日2005年11月2日)，由内向外依次有导体、内半导电屏蔽层、绝缘层、外半导电屏蔽层、金属屏蔽层，金属屏蔽层外有防水防潮、低烟无卤、具有高阻燃性的特殊外护层。特殊外护层由内向外依次包括有阻水层、高密度聚乙烯护层、隔氧层、铠装层、低烟无卤护层；或由内向外依次包括有阻水层、低烟无卤护层、隔氧层、铠装层、高密度聚乙烯护层。当地铁内发生火灾时，它能在短时间内不会造成电力传输系统中断，同时燃烧产生的卤酸气体释放量小、烟密度低。但它没有很好地考虑导体纵向阻水问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种地铁用直流电缆，它是低烟无卤阻燃型，较柔软、高强度、全向阻水、防鼠、防白蚁、防紫外线，完全可以在恶劣地质条件下使用。
为达到上述目的，本发明采取的解决方案是：一种地铁用直流电缆，它包括导体，导体采用镀锡铜丝，股线由多根镀锡铜丝复绞而成，阻水纱夹带于镀锡铜丝间，动力线芯由多股外纵包双面半导电阻水带的股线复绞而成，动力线芯外绕包两层双面半导电阻水带，两层双面半导电阻水外是聚酯薄膜带，聚酯薄膜带外是耐热105℃高强度阻燃三元乙丙绝缘胶，耐热105℃高强度三元乙丙绝缘胶外是膨胀型半导电阻水带，膨胀型半导电阻水带外是铝塑复合带，铝塑复合带重叠纵包搭焊，铝塑复合带与聚乙烯内护套之间挤包一层填充了大量无机阻燃剂如氢氧化铝、氢氧化镁类金属氢氧化物的高阻燃隔氧层，聚乙烯内护套外是防鼠防白蚁防紫外线低烟无卤高阻燃型聚烯烃护套。
该电缆采用GB 3956-2008五类圆形结构导体，其电阻满足GB 3956标准。通常地铁用电缆使用环境湿度相对较大，且短时负荷大，导体温度高(导体最高允许工作温度不高于90℃)，为避免导体出现明显的氧化，故选用镀锡铜丝。
该电缆具有以下特点：
1)、导体的纵向阻水采用导体股线拖带阻水纱、股线复绞纵包拖带第一双层双面半导电阻水带及动力线芯外绕包两层双面半导电阻水，有效解决导体纵向阻水问题。采用镀锡铜丝，有效地避免了导体氧化现象的出现。
2)、绝缘采用耐热105℃高强度阻燃三元乙丙绝缘胶，其绝缘性能优于常规天然橡胶类绝缘材料，绝缘电阻与交联聚乙烯绝缘电阻相当，是优良的绝缘材料。三元乙丙橡胶绝缘胶柔软性能优越于交联聚乙烯绝缘，适合于管线复杂弯曲的施工条件。聚酯薄膜带有助于导体滑移，增强电缆柔软性。
3)、绕包绝缘外的膨胀型半导电阻水带、纵包铝塑复合带及薄聚乙烯内护套形成三层有效径向阻水层。铝塑复合带重叠纵包搭焊，形成有效的阻水层；低烟无卤阻燃聚乙烯内护套具有良好的防水性能。
4)、阻燃绝缘层、高阻燃隔氧层和阻燃聚烯烃外护套形成有效的阻燃体系。采用高阻燃隔氧层结构，即在绝缘和护套间挤包一层填充了大量无机阻燃剂的低烟无卤阻燃内护套，它的阻燃机理如下：电缆的燃烧是一个先吸热后放热的过程，电缆在引燃前需要吸收大量的热量使电缆内的材料达到闪点，才能燃烧。高阻燃隔氧层材料由于填充了大量不可燃的无机氢氧化铝、氢氧化镁等，使电缆的热容量增加和传导热阻降低，延滞了火焰下外护套温升的提高。另外，氢氧化铝温升到250℃时，出现下列反应：2Al(OH)3→Al2O3+3H2O↑，此过程需要吸收大量的热量同时释放大量的水蒸气，水蒸气可以有效稀释可然性气体，有效抑制材料闪点的出现，有助于阻止电缆燃烧。不溶不燃的氧化铝包裹在绝缘外阻止火焰进入绝缘内，也隔绝了绝缘与外界氧气的接触，有效抑制火势升级。
5)、绝缘层、高阻燃隔氧层、内护套层和外护套聚烯烃层均为低烟无卤材料，其烟密度满足GB12666.7-2008标准要求，卤素气体逸出量的测定满足GB/T17650-1998.2的标准要求。
6)、聚乙烯内护套层具有良好防止昆虫及啮齿目动物的危害及鼠害性能，聚烯烃外护套料添加防鼠、防蚁剂，满足了防止老鼠啮咬、白蚁蛀咬要求，确保电缆长期运行安全。防紫外线母粒添加使电缆具有良好的抗紫外线、耐候性能。
附图说明
图1是本实施例结构示意图。
图中：1、导体，2、阻水纱，3-1、双面半导电阻水带，3-2、两层双面半导电阻水带，4、聚酯薄膜带，5、耐热105℃高强度阻燃三元乙丙绝缘胶，6、膨胀型半导电阻水带、7、铝塑复合带，8、高阻燃隔氧层，9、聚乙烯内护套，10、防鼠防白蚁防紫外线低烟无卤高阻燃型聚烯烃护套。
具体实施方式
下面结合实施例及其附图对本发明再作描述。
参见图1，一种地铁用直流电缆，它包括导体1，导体1采用镀锡铜丝，股线由多根镀锡铜丝复绞而成，阻水纱2夹带于镀锡铜丝间，动力线芯由多股外纵包双面半导电阻水带3-1的股线复绞而成，动力线芯外绕包两层双面半导电阻水带3-2，两层双面半导电阻水带3-2外是聚酯薄膜带4，聚酯薄膜带4外是耐热105℃高强度阻燃三元乙丙绝缘胶5，耐热105℃高强度阻燃三元乙丙绝缘胶5外是膨胀型半导电阻水带6，膨胀型半导电阻水带6外是铝塑复合带7，铝塑复合带7重叠纵包搭焊，铝塑复合带7与聚乙烯内护套9之间挤包一层填充了大量无机阻燃剂如氢氧化铝、氢氧化镁类金属氢氧化物的高阻燃隔氧层8，聚乙烯内护套9外是防鼠防白蚁防紫外线低烟无卤高阻燃型聚烯烃护套10。
参见图1所述的股线一次性束绞，束绞节距≯25倍。考虑到导体的纵向阻水，在导体股线束绞过程中拖带阻水纱2。
参见图1，所述的，股线复绞节距符合GB3956标准要求，其中最外层股线复绞节距≯14倍。

Claims (3)

1.一种地铁用直流电缆，它包括导体(1)，导体(1)采用镀锡铜丝，其特征在于：股线由多根镀锡铜丝复绞而成，阻水纱(2)夹带于镀锡铜丝间，动力线芯由多股外纵包双面半导电阻水带(3-1)的股线复绞而成，动力线芯外绕包两层双面半导电阻水带(3-2)，两层双面半导电阻水带(3-2)外是聚酯薄膜带(4)，聚酯薄膜带(4)外是耐热105℃高强度阻燃三元乙丙绝缘胶(5)，耐热105℃高强度阻燃三元乙丙绝缘胶(5)外是膨胀型半导电阻水带(6)，膨胀型半导电阻水带(6)外是铝塑复合带(7)，铝塑复合带(7)重叠纵包搭焊，铝塑复合带(7)与聚乙烯内护套(9)之间挤包一层填充了大量无机阻燃剂的高阻燃隔氧层(8)，聚乙烯内护套(9)外是防鼠防白蚁防紫外线低烟无卤高阻燃型聚烯烃护套(10)。
2.根据权利要求1所述的地铁用直流电缆，其特征在于：所述的股线一次性束绞，束绞节距≯25倍。
3.根据权利要求1所述的地铁用直流电缆，其特征在于：所述的股线复绞节距符合GB3956标准要求，其中最外层股线复绞节距≯14倍。
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