CN103137264B - 一种轨道交通用环保型中压供电电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨道交通用环保型中压供电电缆，包括圆形导体，在圆形导体上一次挤包有三层聚合物材料层，在三层聚合物材料层上围绕包有金属屏蔽层，在金属屏蔽层上绕包有半导电阻水层，在半导电阻水层上纵包有金属塑料综合护层，在金属塑料综合护层上挤包有隔火层，在隔火层上绕包有防鼠蚁金属铠装层，在防鼠蚁金属铠装层上绕包有防火层，在防火层上挤包有低烟无卤环保型聚合物外护层。隔火层采用在常温下是柔软的硅橡胶材料但一旦着火可变成无机陶瓷隔火材料的陶瓷化的硅橡胶材料挤包构成，防火层采用基带材料和陶瓷化的硅橡胶材料重叠绕包而成。本发明可以满足电缆成束燃烧A级阻燃的要求和满足防鼠防蚁要求。
Description
技术领域
本发明涉及电缆领域，特别涉及一种轨道交通用环保型中压供电电缆。
背景技术
目前城市轨道交通的中压供电电缆一般阻燃等级为成束燃烧B级，无法满足现代轨道交通供电电缆，数量多，敷设空间有限、阻燃级别高的要求，其次南方城市轨道交通电缆大多要求防鼠防蚁，而目前很多防鼠防蚁电缆采用有毒的防鼠蚁添加剂，即使无毒也存在使用时间一长，防鼠蚁添加剂容易从护层中析出，失去防鼠蚁功能。
综上所述，针对现有城市轨道交通的中压供电电缆的不足和缺陷，特别需要一种可以满足电缆成束燃烧A级阻燃的要求且满足防鼠防蚁要求的城市轨道交通的中压供电电缆，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轨道交通用环保型中压供电电缆，该电缆满足电缆成束燃烧A级阻燃的要求和满足防鼠防蚁要求。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种轨道交通用环保型中压供电电缆，包括圆形导体，其特征在于，在所述圆形导体上一次挤包有三层聚合物材料层，在所述三层聚合物材料层上围绕包有金属屏蔽层，在所述金属屏蔽层上绕包有半导电阻水层，在所述半导电阻水层上纵包有金属塑料综合护层，在所述金属塑料综合护层上挤包有隔火层，在所述隔火层上绕包有防鼠蚁金属铠装层，在所述防鼠蚁金属铠装层上绕包有防火层，在所述防火层上挤包有低烟无卤环保型聚合物外护层。
在本发明的一种优选实施例中，所述三层聚合物材料层由内至外依次为导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层。
在本发明的一种优选实施例中，所述导体屏蔽层采用体积电阻率不大于1000Ω·cm的黑色半导电聚合物挤包而成；所述绝缘层采用体积电阻率不小于1×1014Ω·cm的交联聚烯烃挤包而成；所述绝缘屏蔽层采用体积电阻率不大于500Ω·cm的黑色半导电聚合物挤包而成。
在本发明的一种优选实施例中，所述体积电阻率不大于1000Ω·cm的黑色半导电聚合物由可交联聚烯烃为、半导电炭黑、交联剂、抗水树剂共混而成；所述交联聚烯烃由可交联聚烯烃、抗氧剂、交联剂、抗水树剂共混而成；所述体积电阻率不大于500Ω·cm的黑色半导电聚合物由可交联聚烯烃、半导电炭黑、交联剂、抗水树剂共混而成。
在本发明的一种优选实施例中，所述金属屏蔽层为两层，其中内层采用铜丝左向疏绕而成，相邻铜丝的间隙不大于4mm；外层采用软铜带右向绕包而成，绕包重叠率不小于20%。
在本发明的一种优选实施例中，所述半导电阻水层采用一层0.2mm厚的半导电阻水带以不小于20%的重叠率绕包而成。
在本发明的一种优选实施例中，所述金属塑料综合护层采用金属与塑料构成的复合带绕包而成，金属塑料综合护层的两端采用热风封口处理，封口处重叠宽度不小于6mm。
在本发明的一种优选实施例中，所述隔火层采用陶瓷化硅橡胶挤包而成。
在本发明的一种优选实施例中，所述防鼠蚁金属铠装层是由一层非磁性金属带箔重叠绕包或由两层非磁性金属带箔间隙绕包组成，重叠绕包重叠率不小于15%，间隙绕包上下两层的间隙搭盖率不小于20%。
在本发明的一种优选实施例中，所述防火层采用陶瓷化的硅橡胶带重叠绕包而成，重叠绕包重叠率不小于15%。
在本发明的一种优选实施例中，所述低烟无卤环保型聚合物外护层的挤包材料由聚烯烃、金属氢氧化物、抗紫外线防护剂共混而成，所述低烟无卤环保型聚合物外护层的邵氏D硬度大于64，氧指数大于36。
由于采用了如上的技术方案，本发明采用陶瓷化的硅橡胶材料制成隔火层和防火层的双层防火层，陶瓷化的硅橡胶材料在常温下是柔软的硅橡胶材料，一旦着火可变成无机陶瓷隔火材料，能是电缆满足电缆成束燃烧A级阻燃的要求，同时防鼠蚁金属铠装层和外护层能增加电缆的硬度，来满足防鼠防蚁要求，且电缆所有材料均为环保材料，满足欧盟ROHS指令的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一种具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参见图1所示的一种轨道交通用环保型中压供电电缆由内至外依次包括圆形导体1、同时一次挤包在圆形导体1上的三层聚合物材料分别作为导体屏蔽层2、绝缘层3和绝缘屏蔽层4、绕包在三层聚合物上的金属屏蔽层5、绕包在金属屏蔽层5上的半导电阻水层5a、纵包在半导电阻水层5a上的金属塑料综合护层6、挤包在金属塑料综合护层6上的隔火层7、绕包在隔火层7上的防鼠蚁金属铠装层8、绕包在金属铠装层8上的防火层9以及挤包在高等级防火层9上的低烟无卤环保型聚合物外护层10。
隔火层7采用陶瓷化硅橡胶挤包而成，该材料常温时是柔软的硅橡胶材料，当温度超过硅橡胶分解温度约400度左右变成无机陶瓷材料，能有效提高电缆成束燃烧阻燃等级，隔火层7的厚度为2.0mm，外径为43.2mm。
防火层9高等级防火层采用基带材料和陶瓷化的硅橡胶材料重叠绕包而成，基带材料采用无碱玻璃丝材料，且两面涂覆陶瓷化的硅橡胶材料，陶瓷化的硅橡胶材料在常温时是柔软的硅橡胶材料，当温度超过硅橡胶分解温度约400度左右变成无机陶瓷材料，能有效提高电缆成束燃烧阻燃等级，防火层9与隔火层7组成的双层防火层，进一步提高电缆成束燃烧阻燃等级，满足电缆成束燃烧A级阻燃的要求，基带材料厚度为0.12mm～0.4mm，陶瓷化硅橡胶带的厚度为0.4mm，绕包重叠率不小于15%，外径为46.0mm。
本发明的防鼠蚁金属铠装层8是由一层非磁性金属带箔重叠绕包或由两层非磁性金属带箔间隙绕包组成，该非磁性金属带箔可以是铜带、铝带、不锈钢带中一种，重叠绕包重叠率不小于15%，间隙绕包上下两层的间隙搭盖率不小于20%。而在本实施例中，防鼠蚁金属铠装层8采用一层黄铜带绕包而成，黄铜带厚度为0.12mm，宽度为60mm，绕包重叠率不小于15%，外径为43.7mm，能够有效增加电缆的硬度，使电缆满足防鼠防蚁要求。
低烟无卤环保型聚合物外护层10是由金属氢氧化物、抗紫外线防护剂及基料共混而成，基料为聚烯烃材料（可以为PE\PP\EVA中的一种或两种组成），材料的邵氏硬度（HD）大于64，氧指数（OI）大于36，挤包厚度为2.4mm，外径为50.8mm，采用高硬度的防鼠防蚁环保阻燃性聚烯烃材料挤包而成的电缆能够有效增加电缆的硬度，使电缆满足防鼠防蚁要求，与防鼠蚁金属铠装层8的配合使用能够是电缆进一步达到防鼠防蚁要求。
圆形导体1由多股镀锡或不镀锡铜线绞合紧压组成，本实施例中，圆形导体1采用十九根φ2.57mm软铜圆线绞合紧压形成铜导体，绞合外径约为φ11.6mm。
导体屏蔽层2采用电阻率不大于1000Ω·cm黑色半导电聚合物挤包而成，黑色半导电聚合物由可交联聚烯烃为基材，与半导电炭黑、交联剂、抗水树剂共混而成，且具有抗水树性能，厚度为0.8mm，外径为φ13.2mm。
绝缘层3为体积电阻率不小于1014Ω·cm的可交联聚烯烃材料，以可交联聚烯烃为基材，与抗氧剂、交联剂、抗水树剂共混而成，且具有抗水树性能，厚度为10.5mm，外径为34.1mm。
绝缘屏蔽层4为体积电阻率不大于500Ω·cm黑色半导电聚合物材料，由可交联聚烯烃为基材，与半导电炭黑、交联剂、抗水树剂共混而成，且具有抗水树性能，厚度为1.2mm。外径为φ36.5mm。
金属屏蔽层5采用铜丝和铜带组合屏蔽结构，铜丝和铜带截面满足系统短路电流要求，铜丝屏蔽采用三十四根φ0.79mm软铜丝左向疏绕，相邻铜丝的间隙不大于4mm。其外重叠右向绕包一层厚度为0.08mm，宽度为50mm的软铜带，绕包重叠率不小于15%，外径为φ38.3mm。
半导电阻水层5a采用一层0.2mm的半导电阻水带，以不小于20%的重叠率绕包而成。
金属塑料综合护层6是由金属带箔（铜带、铝带）为基带，上下两面粘合薄层聚烯烃材料重叠纵包组成，基带的厚度为0.15mm或0.2mm，粘合聚烯烃薄层厚度为0.025mm，纵包重叠宽度不小于6mm。在本实施例中，金属塑料综合护层6采用0.3mm厚的铝塑复合带，铝带厚度为0.2mm，上下两面塑料层厚度均为0.025mm。该铝塑复合带经过特殊的工装纵包成圆筒形，并采用热风处理密封，封口处重叠宽度不小于6mm，外径为39.2mm。
本发明从材料选型和结构设计两个方面来满足电缆成束燃烧A级阻燃的要求，通过采用外护套采用高硬度阻燃环保材料，用物理方法硬度来满足防鼠防蚁要求，电缆所有材料均为环保材料，满足欧盟ROHS指令的要求，对地铁等人流密集场所供电安全可靠，阻燃等级高、防鼠防蚁防水能力持久，是一种适合城市轨道交通长期安全可靠供电用中压电力电缆。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (2)
1.一种轨道交通用环保型中压供电电缆，包括圆形导体，其特征在于，在所述圆形导体上一次挤包有三层聚合物材料层，在所述三层聚合物材料层上围绕包有金属屏蔽层，在所述金属屏蔽层上绕包有半导电阻水层，在所述半导电阻水层上纵包有金属塑料综合护层，在所述金属塑料综合护层上挤包有隔火层，在所述隔火层上绕包有防鼠蚁金属铠装层，在所述防鼠蚁金属铠装层上绕包有防火层，在所述防火层上挤包有低烟无卤环保型聚合物外护层；
隔火层采用陶瓷化硅橡胶挤包而成，该材料常温时是柔软的硅橡胶材料，当温度超过硅橡胶分解温度400度变成无机陶瓷材料，能有效提高电缆成束燃烧阻燃等级；
防火层采用基带材料和陶瓷化的硅橡胶材料重叠绕包而成，基带材料采用无碱玻璃丝材料，且两面涂覆陶瓷化的硅橡胶材料，陶瓷化的硅橡胶材料在常温时是柔软的硅橡胶材料，当温度超过硅橡胶分解温度400度变成无机陶瓷材料，能有效提高电缆成束燃烧阻燃等级，防火层与隔火层组成的双层防火层，进一步提高电缆成束燃烧阻燃等级，满足电缆成束燃烧A级阻燃的要求，绕包重叠率不小于15％；
防鼠蚁金属铠装层是由一层非磁性金属带箔重叠绕包或由两层非磁性金属带箔间隙绕包组成，该非磁性金属带箔是铜带、铝带、不锈钢带中一种，重叠绕包重叠率不小于15％，间隙绕包上下两层的间隙搭盖率不小于20％，能够有效增加电缆的硬度，使电缆满足防鼠防蚁要求；
低烟无卤环保型聚合物外护层是由金属氢氧化物、抗紫外线防护剂及基料共混而成，基料为聚烯烃材料，材料的邵氏硬度大于64，氧指数大于36，采用高硬度的防鼠防蚁环保阻燃性聚烯烃材料挤包而成的电缆能够有效增加电缆的硬度，使电缆满足防鼠防蚁要求，与防鼠蚁金属铠装层的配合使用能够是电缆进一步达到防鼠防蚁要求；
三层聚合物材料层由内至外依次为导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层；
导体屏蔽层采用电阻率不大于1000Ω·cm黑色半导电聚合物挤包而成，黑色半导电聚合物由可交联聚烯烃为基材，与半导电炭黑、交联剂、抗水树剂共混而成，且具有抗水树性能；
绝缘层为体积电阻率不小于1014Ω·cm的可交联聚烯烃材料，以可交联聚烯烃为基材，与抗氧剂、交联剂、抗水树剂共混而成，且具有抗水树性能；
绝缘屏蔽层为体积电阻率不大于500Ω·cm黑色半导电聚合物材料，由可交联聚烯烃为基材，与半导电炭黑、交联剂、抗水树剂共混而成，且具有抗水树性能；
所述金属屏蔽层为两层，其中内层采用铜丝左向疏绕而成，相邻铜丝的间隙不大于4mm；外层采用软铜带右向绕包而成，绕包重叠率不小于20％；
金属塑料综合护层是由金属带箔为基带，上下两面粘合薄层聚烯烃材料重叠纵包组成，金属塑料综合护层的两端采用热风封口处理，封口处重叠宽度不小于6mm。
2.如权利要求1所述的一种轨道交通用环保型中压供电电缆，其特征在于，所述半导电阻水层采用一层0.2mm厚的半导电阻水带以不小于20％的重叠率绕包而成。
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- 2013-03-26 CN CN201310099467.1A patent/CN103137264B/zh active Active
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Denomination of invention: Environment friendly medium voltage power supply cable for rail transit Effective date of registration: 20211215 Granted publication date: 20160217 Pledgee: Bank of China Limited Hengyang Branch Pledgor: GOLD CUP ELECTRIC APPARATUS HENGYANG CABLES Co.,Ltd. Registration number: Y2021980015024 |
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