CN202275657U - 电气化铁路27.5kV单相交流乙丙绝缘电缆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电气化铁路27.5kV单相交流乙丙绝缘电缆，包括导体、包覆在所述的导体外部的导体屏蔽层、包覆在所述的导体屏蔽层外部的绝缘层、包覆在所述的绝缘层外部的绝缘屏蔽层、包覆在所述的绝缘屏蔽层外部的金属屏蔽层以及包覆在所述的金属屏蔽层外部的护套，所述的绝缘屏蔽层为蒸汽交联中压乙丙橡胶层。本实用新型采用蒸汽交联中压乙丙橡胶代替目前的过氧化物交联聚乙烯作为绝缘层，解决了电气化铁路27.5kV专用电缆在野外复杂工况下得使用过程中，电缆受潮产生树枝化缺陷、耐电压冲击能力差、局部放电较多、弯曲半径过大不易安装敷设等一系列的技术难题，使得电气化铁路27.5kV专用电缆的使用寿命大大增加。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气化铁路技术领域，特别是涉及一种电气化铁路27.5kV单相交流乙丙绝缘电缆。
背景技术
电气化铁路27．5kV专用电缆一般用于牵引变电所至上网点之间的供电线或者AT供电方式中的正馈线，是直接给接触网供电的重要设备。一般主要使用在附近建筑物较多、空间狭窄，高速客运专线长大桥梁、隧道等不具备架空条件和对外观环境要求较高的大型客运站场等处所。因此27.5kV专用电缆是电气化牵引供电系统的重要组成部分，其可靠性直接影响到电气化铁路的安全运行。
随着我国电气化铁路的发展，对于27.5kV专用电缆由于使用环境的特殊性，以及对产品电气、机械、安全各方面性能要求越来越高。而且随之而来由于电缆故障影响行车的事例也越来越多，如电缆运行击穿、护套开裂、外力破坏等。根据目前铁道部电气化改造项目的甲控物资采购招标文件可以看出老版TB/T2822-1997《电气化铁道27.5kV单相铜芯交联聚乙烯绝缘电缆》标准已经不适合国内铁路行业发展的需要。因此迫切需要开发一种载流量大、耐电冲击性能好、安装施工方便、耐外力冲击的，适应电气化铁路发展的新型27.5kV专用单相交流电缆。
传统的电气化铁路27.5kV单相交流电缆，采用交联聚乙烯绝缘（XLPE），其结构是由“导体+导体屏蔽+交联聚乙烯+绝缘屏蔽+金属屏蔽层+护套”组成。但是，其存在以下缺点：
1、现有电气化铁路27.5kV专用电缆采用交联聚乙烯绝缘，其耐热粘连性较差；在超过电线额定温度情况下使用电力线，容易造成电线之间相互粘连的情况，严重时可导致绝缘破皮形成短路；
2、耐热切通能力差，在超过200℃的温度下，电线绝缘变的异常柔软，受外力挤压碰撞容易导致电线切通短路；
3、现有电气化铁路27.5kV专用电缆没有铠装层，耐受外力破坏能力较差；
4、交联聚乙烯绝缘特别容易受到微孔的影响，从而导致局部放电；而且它在杂质粒子污染及存在水的情况下会引发树枝。
由于以上缺陷不能满足现代电气化铁路的发展对27.5kV专用电缆的需求，因此迫切寻求一种新型电气化铁路27.5kV专用电缆，以满足我国电气化铁路行业发展的需要。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种电气化铁路27.5kV单相交流乙丙绝缘电缆，其用于电气化铁道供电、自藕变压器供电线以及牵引所、分区所、开闭所、自藕变压器所引出的馈电线。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：
一种电气化铁路27.5kV单相交流乙丙绝缘电缆，包括导体、包覆在所述的导体外部的导体屏蔽层、包覆在所述的导体屏蔽层外部的绝缘层、包覆在所述的绝缘层外部的绝缘屏蔽层、包覆在所述的绝缘屏蔽层外部的金属屏蔽层以及包覆在所述的金属屏蔽层外部的护套，所述的绝缘屏蔽层为蒸汽交联中压乙丙橡胶层。
优选地，所述的金属屏蔽层外部包覆有防水内衬层。
进一步优选地，所述的防水内衬层的材料为聚乙烯。
进一步优选地，所述的防水内衬层的外部包覆有铝丝铠装层。
优选地，所述的金属屏蔽层包括铜丝疏绕层和铜丝绕包层，所述的铜丝绕包层包覆在所述的铜丝疏绕层外部。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：
本实用新型采用蒸汽交联中压乙丙橡胶代替目前的过氧化物交联聚乙烯作为绝缘层，解决了电气化铁路27.5kV专用电缆在野外复杂工况下得使用过程中，电缆受潮产生树枝化缺陷、耐电压冲击能力差、局部放电较多、弯曲半径过大不易安装敷设等一系列的技术难题，使得电气化铁路27.5kV专用电缆的使用寿命大大增加；并且为电气化铁路27.5kV专用电缆提供了更为安全可靠的实现方法，特别是该电缆生产加工、敷设安装和应用得到了更深一步的改进，性能更优，完全能适应电气化铁路供电系统发展的需要。
附图说明
附图1为本实用新型的结构示意图；
附图2为本实用新型的工艺流程图。
其中：1、导体；2、导体屏蔽层；3、蒸汽交联中压乙丙橡胶层；4、绝缘屏蔽层；5、铜丝疏绕层；6、铜丝绕包层；7、防水内衬层；8、铝丝铠装层；9、护套。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
如图1所示的一种电气化铁路27.5kV单相交流乙丙绝缘电缆，包括导体1、包覆在导体1外部的导体屏蔽层2、包覆在导体屏蔽层2外部的蒸汽交联中压乙丙橡胶层3、包覆在蒸汽交联中压乙丙橡胶层3外部的绝缘屏蔽层4、包覆在绝缘屏蔽层4外部的金属屏蔽层，其中：金属屏蔽层包括包覆在绝缘屏蔽层4外部的铜丝疏绕层5和包覆在铜丝疏绕层5外部的铜丝包绕层6，铜丝包绕层6外部包覆有防水内衬层7、铝丝铠装层8，铝丝铠装层8外部包覆有护套9，上述9层结构组成了本实施例中的电缆。
本实施例采用蒸汽交联中压乙丙橡胶代替目前的过氧化物交联聚乙烯作为绝缘层，蒸汽交联中压乙丙橡胶的优点在于：
1、高的耐潮湿性能：浸水后其电气及机械性能几乎不下降，即使在海底运行时也有很长的寿命；
2、耐热性能好：蒸汽交联中压乙丙橡胶具有较低的热膨胀系数，且与温度无关，这可保征较高的尺寸稳定性，特别是在故障及短路条件下可减小绝缘及附件中的变形及应力，在250℃及以上还有非常小的收缩效应；
3、室温下有较好的柔软性，允许有较小的弯曲半径，易于进行接头及终端安装，这对预制附件尤其重要；
4、耐局部放电性能：蒸汽交联中压乙丙橡胶比过氧化物交联聚乙烯具有高的多的耐局部放电性能；
5、耐电压冲击能力：过氧化物交联聚乙烯的应变及应力随温度变化而增加，是由于局部体积变化使微晶结构变成无定形结构而导致微晶破裂，因而在电气场强下产生电离效应，其结果是沿微晶放电路径形成碳树而氧化，导致绝缘性能下降；由此相反，蒸汽交联中压乙丙橡胶几乎不受影响，同时电气化铁路供电27.5kV专用电缆供电主要为短时间瞬时供电，因此绝缘耐受电压冲击的能力是保证电缆安全可靠运行的关键。
此外，在本实施例中通过增加防水内衬层7及铝丝铠装层8以提高电缆的纵向防水和抗外力破坏能力。电缆采用高密度聚乙烯作为电缆的防水内衬层7可以大大提高电缆的防水性能，电缆可以在野外湿地敷设，也可以短期在水浸泡条件下正常工作；采用铝丝铠装层8能有效防止白蚁、老鼠对电缆的损害对电缆造成事故，同时使电缆在受到冲击和轴向拉力时能能起到防护作用，而且由于是良导体防护，在雷击等自然灾害下大大提高了安全可靠性。
如图2所示：以下具体阐述下本实施例的加工工艺：以TDWD-EY73 1*300 27.5kV为例：
（1）、拉丝：铜拉机拉丝制得2.65 mm，电阻率不大于0.017241Ω·mm
2
/m；
（2）、绞线：导体结构为61根2.65mm裸铜单丝经绞合而成，绞合结构为1+6+12+18+24，中心1盘2.65mm裸铜单线；第一笼上6盘2.65mm裸铜单线，绞合方向为右向，第二笼上12盘2.65mm裸铜单线，绞合方向为左向，第三笼上18盘2.65mm裸铜单线，绞合方向为右向，第四笼上24盘2.65mm裸铜单线，绞合方向为左向，绞合模具为圆形纳米钨钢模，模具尺寸20.6mm，公差±0.1mm；复绞节距控制在280~305mm；
（3）、绝缘：采用特勒斯特进口蒸汽硫化三层共挤生产线，导体屏蔽单点厚度不小于0.6mm；EPR绝缘平均厚度不小于12.4mm，最薄点厚度不小于10.7mm，偏芯率不大于15%；绝缘屏蔽单点厚度不小于0.9mm；
（4）、铜丝疏绕：采用86根0.86mm单丝，节径比12～14倍，铜丝疏绕后反向疏绕一层0.12mm铜带，间隙率90～110％；
（5）、隔离层：采用使用150挤出机在线芯表面挤面一个平均厚度不小于2.1mm的高密度聚乙烯护套，最薄点厚度不小于1.6mm；
（6）、硬铝线铠装：硬铝线铠装采用72（参考根数）根2.5mmLY9硬铝线，节径比为12～14，铠装后重叠绕包一层低烟无卤高阻燃玻璃布带，重叠率为15～20％；
（7）外护套：采用150挤出机在铠装层外挤出平均厚度不小于3.6mm厚的低烟无卤聚烯烃护套，该种材料高抗撕，耐候性、无卤阻燃性能以及优异的耐水解。
上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种电气化铁路27.5kV单相交流乙丙绝缘电缆，包括导体、包覆在所述的导体外部的导体屏蔽层、包覆在所述的导体屏蔽层外部的绝缘层、包覆在所述的绝缘层外部的绝缘屏蔽层、包覆在所述的绝缘屏蔽层外部的金属屏蔽层以及包覆在所述的金属屏蔽层外部的护套，其特征在于：所述的绝缘屏蔽层为蒸汽交联中压乙丙橡胶层。
2.根据权利要求1所述的电气化铁路27.5kV单相交流乙丙绝缘电缆，其特征在于：所述的金属屏蔽层外部包覆有防水内衬层。
3.据权利要求2所述的电气化铁路27.5kV单相交流乙丙绝缘电缆，其特征在于：所述的防水内衬层的材料为聚乙烯。
4.根据权利要求2所述的电气化铁路27.5kV单相交流乙丙绝缘电缆，其特征在于：所述的防水内衬层的外部包覆有铝丝铠装层。
5.根据权利要求1所述的电气化铁路27.5kV单相交流乙丙绝缘电缆，其特征在于：所述的金属屏蔽层包括铜丝疏绕层和铜丝绕包层，所述的铜丝绕包层包覆在所述的铜丝疏绕层外部。
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