CN105913943A - 一种轨道交通用特种电缆 - Google Patents
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Abstract
轨道交通用特种电缆，包括线芯，包裹所述线芯的聚丙烯网带填填充层，涂敷在所述聚丙烯网带填充层外的防火屏蔽涂层，包裹在所述防火屏蔽涂层外的PET编织网管耐火层，挤包在所述PET编织网管耐火层外的聚烯烃弹性体外护套；所述线芯包括动力传输线芯和信号传输线芯；所述动力传输线芯由多股软铜丝绞合导体挤包在所述多股软铜丝绞合导体外的高密度聚乙烯绝缘层组成；所述信号传输线芯由镀锡铜包钢导体，挤包在所述镀锡铜包钢导体外的热塑性聚酯弹性体护层，绕包在所述热塑性聚酯弹性体护层外的铝塑复合带屏蔽绕包层组成。本发明电缆由于动力和信号的传输，电缆重量轻，体积小；环保阻燃和耐老化耐候性好，防火性能突出。
Description
技术领域
本发明涉及一种电缆，特别是涉及一种用于动力和信号的传输的轨道交通用特种电缆。
背景技术
道交通建设高潮迭起、风起云涌、好戏连台。轨道交通建设投资规模大、涉及行业多，建筑、冶金、电线电缆、电气、通信信号、工程机械制造和机电设备制造业等多个行业都可以从中收益，而其所涉及的每一个行业，都离不开电线电缆，可以说，电线电缆制造业是最大的配套行业之一，它与我国城市轨道交通的发展密切相关。城市轨道交通用电线电缆的品种很多，按使用场合、用途、功能等的不同，可分成站内、线路、机车用；高压与低压；电力、控制、无线通信与仪表计算机用等。
由于轨道交通运行的环境和使用的非凡性，所用电缆大都要求低烟无（低）卤、阻燃、耐火、耐油、耐紫外光、耐潮、防水、防霉、防鼠等，南方还要求防白蚁。适用于南方湿热气候和多蚁环境的高低压电力电缆、低烟无卤电缆、云母带绝缘耐火电缆、矿物绝缘防火电缆、泄漏同轴电缆等，将有良好的市场机遇。地铁区间隧道、地铁车站、设备安装、消防等建设则需要大量的电力电缆（轨道交通通常采用强电方式进行动力供给）、通信电缆、隧道非凡用电缆以及漏泄和射频电缆等。隧道和地铁车站用照明电线电缆也是一大亮点。高速客运专线的建设，按照当前的技术，轨道应答器必将大量使用，这就为轨道应答器数据传输电缆提供了广阔的市场空间。轨道交通用电缆中电力电缆将主要是直流牵引电缆、阻燃电缆、耐火电缆、绿色环保电缆、自控温电缆等特种电缆。信号电缆主要集中在地铁用、信号电缆和控制电缆、通讯电缆、通讯光缆等品种。漏泄同轴、射频电缆主要应用于无线通信系统。
发明内容
本发明的目的是克服现有电缆的技术缺陷，提供一种环保无卤和耐老化耐候性好，具有出色的屏蔽性能和弯曲性能，电缆重量轻，体积小，具有突出的防火性能的轨道交通用特种电缆。
本发明的轨道交通用特种电缆，包括线芯，包裹所述线芯的填充层，涂敷在所述填充层外的防火屏蔽涂层，包裹在所述防火屏蔽涂层外的编制耐火层，挤包在所述编制耐火层外的外护套；所述线芯包括动力传输线芯和信号传输线芯；所述动力传输线芯由导体,挤包在所述导体外的绝缘层组成；所述信号传输线芯由镀锡铜包钢导体挤包在所述镀锡铜包钢导体外的热塑性聚酯弹性体护层，绕包在所述热塑性聚酯弹性体护层外的屏蔽绕包层组成。
作为优化，该轨道交通用特种电缆，包括线芯，包裹所述线芯的聚丙烯网带填填充层，涂敷在所述聚丙烯网带填充层外的防火屏蔽涂层，包裹在所述防火屏蔽涂层外的PET编织网管耐火层，挤包在所述PET编织网管耐火层外的聚烯烃弹性体外护套；所述线芯包括动力传输线芯和信号传输线芯；所述动力传输线芯由多股软铜丝绞合导体挤包在所述多股软铜丝绞合导体外的高密度聚乙烯绝缘层组成；所述信号传输线芯由镀锡铜包钢导体，挤包在所述镀锡铜包钢导体外的热塑性聚酯弹性体护层，绕包在所述热塑性聚酯弹性体护层外的铝塑复合带屏蔽绕包层组成。
作为优化，该轨道交通用特种电缆，所述线芯包括三条动力传输线芯和两条信号传输线芯。
作为优化，该轨道交通用特种电缆，所述防火屏蔽涂层由以下重量份数的组分制成：苯丙丙烯酸树脂76～82份、水性聚氨酯树脂45～50份、平均粒径40nm纳米铝酸锶3～4份、平均粒径600nm纳米氮化硼3～4份、椰油酸二乙醇酰胺0.5～0.6份、仲醇聚氧乙烯醚0.7～0.8份、平均粒径12um超细硅酸铝8～12份、平均粒径8um白云石粉8～12份、平均粒径20um羟基磷灰石5～6份、十六烷基三甲氧基硅烷0.8～1份、环己六醇磷酸酯0.8～1份、二乙二醇单丁醚3～4份、丁基羟基茴香醚2～3份、α-硫辛酸1.5～2份、焦亚硫酸钾1.5～2份。
该轨道交通用特种电缆，所述防火屏蔽涂层，通过以下方法制成：
(1)将椰油酸二乙醇酰胺0.5份、仲醇聚氧乙烯醚0.7份，加入到20份的纯净水中，然后加入平均粒径40nm纳米铝酸锶3份、平均粒径600nm纳米氮化硼3份；用磁力搅拌机搅拌5分钟，在85℃条件下超声波震荡120分钟；然后在80℃烘箱中干燥5小时；
(2)将平均粒径12um超细硅酸铝8份、平均粒径8um白云石粉8份、平均粒径20um羟基磷灰石5份、十六烷基三甲氧基硅烷0.8份、环己六醇磷酸酯0.8份、二乙二醇单丁醚3份，80～85℃条件下，加入到搅拌机中搅拌均匀；
(3) 将苯丙丙烯酸树脂76份、水性聚氨酯树脂45份，加入立式涂料搅拌机中搅拌均匀，然后加入步骤(2)中的混合物在80～85℃条件下搅拌3分钟，然后加入步骤(1)中的混合物在90～95℃条件下搅拌3分钟，最后在60～65℃条件下，依次加入丁基羟基茴香醚2份、α-硫辛酸1.5份、焦亚硫酸钾1.5份，搅拌3分钟即成。
本发明的轨道交通用特种电缆由于动力和信号的传输，采用特殊的结构设计，电缆重量轻，体积小；采用无卤素的绝缘层、防火屏蔽涂层和护套，本电缆环保阻燃和耐老化耐候性好，电缆燃烧时，无HCL等腐蚀气体释放；由于采用了新型的防火屏蔽涂层，高温时会形成坚固的硬化层，火灾时的表现更出色，本电缆不仅能经受高达250℃的工作温度，而且在保持柔软性能的同时又大大提高了防火性能。在火焰950±40℃ 180分钟，线路不击穿，线路通电性能保持完整；在650±40℃ 30分钟后，承受15分钟水喷淋或水浸，线路通电性能保持完整。此外，本电缆具有出色的屏蔽性能和弯曲性能，因此具有卓越的传输率、衰减低，不齐量小，确保高频范围的数据传输。采用了镀锡铜包钢线作为信号传输线芯，兼有铜线高导电性、导磁性和钢线高强度、折弯性及锡导热性、耐腐蚀性，且高温下有一定抗氧化性。
附图说明
图1为本发明轨道交通用特种电缆的结构示意图。
具体实施方式
下面给出的实施例拟对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，本领域技术人员根据本发明内容对本发明的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
实施例1：如图1所示，该轨道交通用特种电缆，包括线芯，包裹线芯的聚丙烯网带填填充层1，涂敷在聚丙烯网带填充层1外的防火屏蔽涂层2，包裹在防火屏蔽涂层2外的PET编织网管耐火层3，挤包在PET编织网管耐火层3外的美国陶氏/DE4301聚烯烃弹性体（POE）外护套4；线芯包括三条动力传输线芯和两条信号传输线芯；动力传输线芯由多股软铜丝绞合导体5挤包在多股软铜丝绞合导体5外的韩华电线用复合树脂CHNA-8380高密度聚乙烯(HDPE)绝缘层6组成；信号传输线芯由镀锡铜包钢导体7,挤包在镀锡铜包钢导体7外的LG化学/BT-1155D热塑性聚酯弹性体（TPEE）护层8，绕包在LG化学/BT-1155D热塑性聚酯弹性体（TPEE）护层8外的铝塑复合带屏蔽绕包层9组成。
轨道交通用特种电缆，防火屏蔽涂层，通过以下方法制成：
(1)将椰油酸二乙醇酰胺0.5千克、仲醇聚氧乙烯醚（S-50）0.7千克，加入到20千克的纯净水中，然后加入平均粒径40nm纳米铝酸锶3千克、平均粒径600nm纳米氮化硼3千克；用磁力搅拌机搅拌5分钟，在85℃条件下超声波震荡120分钟；然后在80℃烘箱中干燥5小时；
(2)将平均粒径12um超细硅酸铝8千克、平均粒径8um白云石粉8千克、平均粒径20um羟基磷灰石5千克、南京全希化工有限公司（QX-1613）十六烷基三甲氧基硅烷0.8千克、环己六醇磷酸酯0.8千克、二乙二醇单丁醚3千克，80～85℃条件下，加入到搅拌机中搅拌均匀；
(3) 将淄博嘉丰化工科技发展有限公司JF1025苯丙丙烯酸树脂76千克、广州冠志新材料科技有限公司PU-608水性聚氨酯树脂45千克，加入立式涂料搅拌机中搅拌均匀，然后加入步骤(2)中的混合物在80～85℃条件下搅拌3分钟，然后加入步骤(1)中的混合物在90～95℃条件下搅拌3分钟，最后在60～65℃条件下，依次加入丁基羟基茴香醚2千克、α-硫辛酸1.5千克、焦亚硫酸钾1.5千克，搅拌3分钟即成。
将步骤（3）的组合物涂敷在聚丙烯网带填充层和PET编织网管耐火层之间。本发明防火屏蔽涂层，采用独特的配方和工艺，各组分之间协同作用突出；具有良好的电磁屏蔽性能和优异的耐热耐腐蚀性能和意想不到的阻燃性能,达到了采用其他组分和助剂组合难以达到的性能。该防火屏蔽涂层，采用SJ20524材料屏蔽效能的测试方法测试屏蔽性能≥48dB(30MHz～1.5GHz)；采用行业标准SJ2573的划格法测试附着力＞1级。耐盐性(d) 浸泡15 天，涂层无起皱、无剥落；耐湿热性(d)，经过7d 试验，涂层无起泡、无脱落；耐冷热循环性，经15 次循环，涂层无起泡，无脱落；抗弯性；涂层不起层、不脱落、无裂纹；阻燃性(m) ，炭化高度为0.48，氧指数40%。
实施例2：轨道交通用特种电缆，结构如同实施例1，不同之处在于，防火屏蔽涂层，通过以下方法制成：
(1)将椰油酸二乙醇酰胺0.6千克、仲醇聚氧乙烯醚（S-50）0.8千克，加入到20千克的纯净水中，然后加入平均粒径40nm纳米铝酸锶4千克、平均粒径600nm纳米氮化硼4千克；用磁力搅拌机搅拌5分钟，在85℃条件下超声波震荡120分钟；然后在80℃烘箱中干燥5小时；
(2)将平均粒径12um超细硅酸铝12千克、平均粒径8um白云石粉12千克、平均粒径20um羟基磷灰石6千克、南京全希化工有限公司（QX-1613）十六烷基三甲氧基硅烷1千克、环己六醇磷酸酯1千克、二乙二醇单丁醚4千克，80～85℃条件下，加入到搅拌机中搅拌均匀；
(3) 将淄博嘉丰化工科技发展有限公司JF1025苯丙丙烯酸树脂82千克、广州冠志新材料科技有限公司PU-608水性聚氨酯树脂50千克，加入立式涂料搅拌机中搅拌均匀，然后加入步骤(2)中的混合物在80～85℃条件下搅拌3分钟，然后加入步骤(1)中的混合物在90～95℃条件下搅拌3分钟，最后在60～65℃条件下，依次加入丁基羟基茴香醚3千克、α-硫辛酸2千克、焦亚硫酸钾2千克，搅拌3分钟即成。
将步骤（3）的组合物涂敷在聚丙烯网带填充层和PET编织网管耐火层之间。本发明防火屏蔽涂层，采用独特的配方和工艺，各组分之间协同作用突出；具有良好的电磁屏蔽性能和优异的耐热耐腐蚀性能和意想不到的阻燃性能,达到了采用其他组分和助剂组合难以达到的性能。该防火屏蔽涂层，采用SJ20524材料屏蔽效能的测试方法测试屏蔽性能≥49dB(30MHz～1.5GHz)；采用行业标准SJ2573的划格法测试附着力＞1级。耐盐性(d) 浸泡15 天，涂层无起皱、无剥落；耐湿热性(d)，经过7d 试验，涂层无起泡、无脱落；耐冷热循环性，经15 次循环，涂层无起泡，无脱落；抗弯性；涂层不起层、不脱落、无裂纹；阻燃性(m) ，炭化高度为0.47，氧指数40%。
对比例1：轨道交通用特种电缆，结构如同实施例1，不同之处在于，防火屏蔽涂层，通过以下方法制成：
(1)将椰油酸二乙醇酰胺0.6千克、仲醇聚氧乙烯醚（S-50）0.8千克，加入到20千克的纯净水中，然后加入平均粒径600nm纳米氮化硼8千克；用磁力搅拌机搅拌5分钟，在85℃条件下超声波震荡120分钟；然后在80℃烘箱中干燥5小时；
(2)将平均粒径12um超细硅酸铝15千克、平均粒径8um白云石粉15千克、南京全希化工有限公司（QX-1613）十六烷基三甲氧基硅烷1千克、环己六醇磷酸酯1千克、二乙二醇单丁醚4千克，80～85℃条件下，加入到搅拌机中搅拌均匀；
(3) 将淄博嘉丰化工科技发展有限公司JF1025苯丙丙烯酸树脂82千克、广州冠志新材料科技有限公司PU-608水性聚氨酯树脂50千克，加入立式涂料搅拌机中搅拌均匀，然后加入步骤(2)中的混合物在80～85℃条件下搅拌3分钟，然后加入步骤(1)中的混合物在90～95℃条件下搅拌3分钟，最后在60～65℃条件下，依次加入丁基羟基茴香醚3千克、焦亚硫酸钾2千克，搅拌3分钟即成。
将步骤（3）的组合物涂敷在聚丙烯网带填充层和PET编织网管耐火层之间。该防火屏蔽涂层，采用SJ20524材料屏蔽效能的测试方法测试屏蔽性能≥41dB(30MHz～1.5GHz)；采用行业标准SJ2573的划格法测试附着力＞1级。耐盐性(d) 浸泡15 天，涂层轻微起皱、无剥落；耐湿热性(d)，经过7d 试验，涂层轻微起泡、无脱落；耐冷热循环性，经15 次循环，涂层无起泡，无脱落；抗弯性；涂层不起层、不脱落、无裂纹；阻燃性(m) ，炭化高度为0.98，氧指数33%。
对比例2：轨道交通用特种电缆，结构如同实施例1，不同之处在于，防火屏蔽涂层，通过以下方法制成：
(1)将仲醇聚氧乙烯醚（S-50）0.7千克，加入到20千克的纯净水中，然后加入平均粒径40nm纳米铝酸锶6千克；用磁力搅拌机搅拌5分钟，在85℃条件下超声波震荡120分钟；然后在80℃烘箱中干燥5小时；
(2)将平均粒径12um超细硅酸铝13千克、平均粒径20um羟基磷灰石8千克、南京全希化工有限公司（QX-1613）十六烷基三甲氧基硅烷0.8千克，80～85℃条件下，加入到搅拌机中搅拌均匀；
(3) 将淄博嘉丰化工科技发展有限公司JF1025苯丙丙烯酸树脂76千克、广州冠志新材料科技有限公司PU-608水性聚氨酯树脂45千克，加入立式涂料搅拌机中搅拌均匀，然后加入步骤(2)中的混合物在80～85℃条件下搅拌3分钟，然后加入步骤(1)中的混合物在90～95℃条件下搅拌3分钟，最后在60～65℃条件下，依次加入α-硫辛酸1.5千克、焦亚硫酸钾1.5千克，搅拌3分钟即成。
将步骤（3）的组合物涂敷在聚丙烯网带填充层和PET编织网管耐火层之间。该防火屏蔽涂层，采用SJ20524材料屏蔽效能的测试方法测试屏蔽性能≥42dB(30MHz～1.5GHz)；采用行业标准SJ2573的划格法测试附着力＞1级。耐盐性(d) 浸泡15 天，涂层轻微起皱、无剥落；耐湿热性(d)，经过7d 试验，涂层无起泡、无脱落；耐冷热循环性，经15 次循环，涂层无起泡，无脱落；抗弯性；涂层不起层、不脱落、轻微裂纹；阻燃性(m) ，炭化高度为0.96，氧指数35%。
Claims (4)
1.一种轨道交通用特种电缆，其特征在于：包括线芯，包裹所述线芯的填充层，涂敷在所述填充层外的防火屏蔽涂层，包裹在所述防火屏蔽涂层外的编制耐火层，挤包在所述编制耐火层外的外护套；所述线芯包括动力传输线芯和信号传输线芯；所述动力传输线芯由导体,挤包在所述导体外的绝缘层组成；所述信号传输线芯由镀锡铜包钢导体，挤包在所述镀锡铜包钢导体外的热塑性聚酯弹性体护层，绕包在所述热塑性聚酯弹性体护层外的屏蔽绕包层组成。
2.根据权利要求1所述的轨道交通用特种电缆，其特征在于在于包括线芯，包裹所述线芯的聚丙烯网带填填充层，涂敷在所述聚丙烯网带填充层外的防火屏蔽涂层，包裹在所述防火屏蔽涂层外的PET编织网管耐火层，挤包在所述PET编织网管耐火层外的聚烯烃弹性体外护套；所述线芯包括动力传输线芯和信号传输线芯；所述动力传输线芯由多股软铜丝绞合导体挤包在所述多股软铜丝绞合导体外的高密度聚乙烯绝缘层组成；所述信号传输线芯由镀锡铜包钢导体，挤包在所述镀锡铜包钢导体外的热塑性聚酯弹性体护层，绕包在所述热塑性聚酯弹性体护层外的铝塑复合带屏蔽绕包层组成。
3.根据权利要求1所述的轨道交通用特种电缆，其特征在于所述线芯包括三条动力传输线芯和两条信号传输线芯。
4.根据权利要求1所述的轨道交通用特种电缆，其特征在于所述防火屏蔽涂层由以下重量份数的组分制成：苯丙丙烯酸树脂76份、水性聚氨酯树脂45份、平均粒径40nm纳米铝酸锶3份、平均粒径600nm纳米氮化硼3份、椰油酸二乙醇酰胺0.5份、仲醇聚氧乙烯醚0.7份、平均粒径12um超细硅酸铝8份、平均粒径8um白云石粉8份、平均粒径20um羟基磷灰石5份、十六烷基三甲氧基硅烷0.8份、环己六醇磷酸酯0.8份、二乙二醇单丁醚3份、丁基羟基茴香醚2份、α-硫辛酸1.5份、焦亚硫酸钾1.5份。
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