CN210429330U - 一种用于磁悬浮轨道交通的无涂层长定子电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于磁悬浮轨道交通的无涂层长定子电缆，所述电缆整体上轴向延伸，且在垂直于电缆长度方向的任意截面上看，所述电缆包括位于中心位置的导体，在导体外依次挤包有导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和位于最外层的护套；所述绝缘屏蔽层的电阻率大于导电护套的电阻率；所述导体包括位于中心位置的中心线，在中心线外周向设置有多层由内至外设置的环形导体层。本实用新型减小了无涂层电缆的感应电流、电容电流和泄漏电流，提高了安全性。

Description

一种用于磁悬浮轨道交通的无涂层长定子电缆

技术领域

本实用新型涉及一种用于磁悬浮轨道交通的无涂层长定子电缆，属于动力电缆领域。

背景技术

目前磁悬浮长定子绕组电缆设计的导体共有三种类型：

1、中芯线采用扇形铝型线绞合，外层采用铝型线绞合而成。

2、中芯线采用7根圆铝线绞合，外层采用铝型线绞合而成。

3、中芯线采用扇形铝型线绞合，外层采用梯形型线绞合而成。

法国耐克森电缆和上海电缆研究所采用的是第1、2种结构，远东电缆有限公司采用的是第3种结构。

目前公知的单芯或者多芯的铝导体或者铝合金导体通常由圆形单芯线绞合紧压成扇形、半圆形、圆形结构，导体的填充系数小，且表面不光滑，电缆弯曲后导体容易凸起，挤出后绝缘屏蔽或者绝缘容易进入绝缘导体缝隙，或者导体的毛刺刺入绝缘或者绝缘屏蔽，影响电缆电气绝缘性能。

相关现有技术介绍：CN101697287A公开了一种紧压柔性电缆导体，CN202352364U公开了一种铝合金电缆导体，CN202976978U公开了一种高输送容量电缆导体，CN104064256B公开了一种异型线绞合电缆导体及其生产方法，CN204760064U公开了一种智慧能源用石墨烯改性紧压圆形大截面电缆导体。

这些电缆在使用过程中存在感应电流、电容电流和泄漏电流沿着电缆轴向传导的情况，这将导致提高了电缆屏蔽层的地电位，容易引发安全事故。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种用于磁悬浮轨道交通的无涂层长定子电缆，电缆导体的密实度高，敷设弯曲半径小；此外，还可以有效地减小无涂层电缆的感应电流、电容电流和泄漏电流，提高安全性，通过无涂层设计，可以减少电缆的制造工序，降低电缆的制造成本。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种用于磁悬浮轨道交通的无涂层长定子电缆，其结构特点是，该电缆整体上轴向延伸，且在垂直于电缆长度方向的任意截面上看，所述电缆包括位于中心位置的导体，在导体外依次挤包有导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层和位于最外层的护套；所述绝缘屏蔽层的电阻率大于护套的电阻率；

所述导体包括位于中心位置的中心线，在中心线外周向设置有多层由内至外设置的环形导体层。

由此，通过设计所述绝缘屏蔽层的电阻率大于导电护套的电阻率，这样可以有效地减小感应电流、电容电流和泄漏电流，使得电流沿着电缆的横截面径向传导出去，从而提高电缆试用的安全性。

根据本实用新型的实施例，还可以对本实用新型作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

多层所述环形导体层中，紧贴中心线布置的最内层环形导体层由多根梯形截面的单芯导体构成，每根单芯导体的左右两侧与相邻单芯导体紧贴在一起；

其余各环形导体层中，每一层环形导体层由多根Z形型线单线或多根S形型线单线绞合而成，同一个环形导体层的绞合方向相同，相邻两层环形导体层的绞合方向相反。

由此，通过Z形型线单线或多根S形型线单线绞合而成形成锁扣结构，

优选地，同一个环形导体层中，每根单线的左右两侧与相邻单线紧贴在一起。这样在相同截面前提下可减少电缆外径。

为了进一步提高用于磁悬浮轨道交通的无涂层长定子电缆的光滑度，防止弯曲时导体凸起，同一个环形导体层中，单线的所有尖角部分均为圆弧形；

相邻两根单线中，一根单线的延伸部伸入另一根单线的缺口处并相互匹配。

这样圆弧形设计可以防止尖端放电。

根据本实用新型的两种实施方式，所述中心线为单根圆芯或由多根扇形截面的线芯绞合而成。绞合的方式可以有效地防止弯曲时导体凸起。

优选地，所述用于磁悬浮轨道交通的无涂层电缆由铝或者铝合金制成。

为了实现在相同截面减少电缆外径，从而降低了生产成本，所述中心线外周向设置有三层环形导体层，其中最内层的第一环形导体层由多根梯形截面的单芯导体构成，位于最外层的第二环形导体层和位于中间层的第三环形导体层均由多根Z形型线单线或多根S形型线单线绞合而成；其中第二环形导体层和第三环形导体层的绞合方向相反。

所述绝缘屏蔽层和护套均为半导电材料制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的无涂层电缆取消了半导电涂层结构，减少了电缆的制造工序，降低了电缆的制造成本。

2、本实用新型的无涂层电缆导体填充系数达到0.95以上。

3、本实用新型的无涂层电缆弯曲半径小，低至1.5倍的电缆直径。

4、本实用新型的无涂层电缆减小了感应电流、电容电流和泄漏电流，从而降低了电缆的地电位，提高了电缆使用的安全系数。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构示意图；

图2是图1中导体的局部放大图。

具体实施方式

以下将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为叙述方便，下文中如出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用。

一种用于磁悬浮列车轨道的无涂层长定子电缆，如图1所示，该电缆整体上轴向延伸，且在垂直于电缆长度方向的任意截面上看，所述电缆包括位于中心位置的导体10，包绕在导体10外的导体屏蔽层11，包绕在导体屏蔽层11外的绝缘层12，包绕在绝缘层12外的绝缘屏蔽层13，以及包绕在绝缘屏蔽层13外的护套14。为了便于感应电流、电容电流和泄漏电流径向导出，避免轴向传导，所述绝缘屏蔽层13的电阻率大于护套14的电阻率。

所述绝缘屏蔽层13和护套14最好均为半导电材料制成。

绝缘层12最好是乙丙橡胶为基的混合物。导体屏蔽层11和绝缘屏蔽层13都最好是EVA橡胶为基的混合物，室温下体积电阻率应在1~100Ω.m之间。

护套14最好是氯丁橡胶为基的混合物。护套14不仅具有机械保护，耐臭氧、耐气候老化等作用，还有电场屏蔽、接地通道的功能，电容电流要通过导电护套流向接地端，所以护套14在室温下的体积电阻率应较小，应该在0.01~0.1Ω.m之间。

如图2所示，所述导体包括位于中心位置的中心线1，在中心线1外周向设置有三层由内至外设置的环形导体层。三层所述环形导体层中，紧贴中心线1布置的最内层环形导体层由多根梯形截面的单芯导体3构成，每根单芯导体3的左右两侧与相邻单芯导体紧贴在一起。其余两层环形导体层中，每一层环形导体层由多根Z形型线单线2或多根S形型线单线2绞合而成，同一个环形导体层的绞合方向相同，相邻两层环形导体层的绞合方向相反。

由此，中心导体采用轧绞结构，较容易实现，型线结构绞合时导体紧密相扣，提高了导体填充系数，相同截面可减少电缆外径，从而降低了生产成本，弯曲时导体不会凸起，且绞合后导体表面光滑，提高了电缆电气绝缘性能。

最好地，如图2所示，无涂层电缆的导体由1根圆形单线、7根梯形单线和30根Z形单线（1+7+12+18）构成紧凑型软铝合金线或者铝导体。导体标称截面直径：300mm²，导体的断裂伸长率在30%以上。

同一个环形导体层中，每根单线2的左右两侧与相邻单线紧贴在一起。同一个环形导体层中，单线2左下部和右上部向外延伸形成延伸部21，左上部和右下部形成缺口22，相邻两根单线中，一根单线的延伸部21伸入另一根单线的缺口22处并相互匹配。

其中位于中心的结构可有多种结构，其中图2具有1根圆单线中心线1，绞合多芯梯形结构形成圆线芯。此外，电缆导体还可以具有2-4根扇形线芯绞合成中心线，外层多根梯形结构绞合成圆形线芯。

本实施例的用于磁悬浮轨道交通的无涂层长定子电缆由型线单线组成，在垂直于电缆长度方向的绞合截面来看，型线单线由Z形型线或者S形型线单线，相邻层的绞合相反。本实施例的导体由铝或者铝合金制成。

本实施例的无涂层电缆的使用特性如下：

1、电压等级：12/20（24）kV；

2、导体长期工作允许温度：90℃；

3、电缆敷设时允许最低温度：-15℃；

4、电缆使用时允许最低环境温度：-40℃；

5、安装敷设时允许最小弯曲半径：1.5倍电缆直径。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。

Claims (8)

1.一种用于磁悬浮轨道交通的无涂层长定子电缆，其特征在于，该电缆整体上轴向延伸，且在垂直于电缆长度方向的任意截面上看，所述电缆包括位于中心位置的导体（10），在导体（10）外依次挤包有导体屏蔽层（11）、绝缘层（12）、绝缘屏蔽层（13）和位于最外层的护套（14）；所述绝缘屏蔽层（13）的电阻率大于护套（14）的电阻率；

所述导体包括位于中心位置的中心线（1），在中心线（1）外周向设置有多层由内至外设置的环形导体层。

2.根据权利要求1所述的用于磁悬浮轨道交通的无涂层长定子电缆，其特征在于，多层所述环形导体层中，紧贴中心线（1）布置的最内层环形导体层由多根梯形截面的单芯导体（3）构成，每根单芯导体（3）的左右两侧与相邻单芯导体紧贴在一起；

其余各环形导体层中，每一层环形导体层由多根Z形型线单线或多根S形型线单线绞合而成，同一个环形导体层的绞合方向相同，相邻两层环形导体层的绞合方向相反。

3.根据权利要求2所述的用于磁悬浮轨道交通的无涂层长定子电缆，其特征在于，同一个环形导体层中，每根单线（2）的左右两侧与相邻单线紧贴在一起。

4.根据权利要求2所述的用于磁悬浮轨道交通的无涂层长定子电缆，其特征在于，同一个环形导体层中，单线（2）的所有尖角部分均为圆弧形；

相邻两根单线中，一根单线的延伸部（21）伸入另一根单线的缺口（22）处并相互匹配。

5.根据权利要求2所述的用于磁悬浮轨道交通的无涂层长定子电缆，其特征在于，所述中心线（1）外周向设置有三层环形导体层，其中最内层的第一环形导体层由多根梯形截面的单芯导体（3）构成，位于最外层的第二环形导体层和位于中间层的第三环形导体层均由多根Z形型线单线或多根S形型线单线绞合而成；其中第二环形导体层和第三环形导体层的绞合方向相反。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的用于磁悬浮轨道交通的无涂层长定子电缆，其特征在于，所述中心线（1）为单根圆芯或由多根扇形截面的线芯绞合而成。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的用于磁悬浮轨道交通的无涂层长定子电缆，其特征在于，所述导体由铝或者铝合金制成。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的用于磁悬浮轨道交通的无涂层长定子电缆，其特征在于，所述绝缘屏蔽层（13）和护套（14）均为半导电材料制成。

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