本發(fā)明屬于電纜領(lǐng)域,涉及一種跨接電纜,具體地說,是一種高鐵屏蔽動力跨接電纜及其制造方法。
背景技術(shù):
作為車廂和轉(zhuǎn)向架之間的連接,短程跨接電纜能在開放和移動的環(huán)境中傳輸信息與動力。跨接電纜采用特殊的結(jié)構(gòu)和材料,具有超柔韌性、高抗拉強度和耐用性(超過100萬次循環(huán)周期)??缃与娎|分控制信號電纜和動力電纜。
高鐵由于其高速度的特殊性,設(shè)備運行環(huán)境要求高,普通動力電纜產(chǎn)生的磁場無法滿足高鐵設(shè)備的正常運行。
中國專利申請?zhí)?01610578871.0,公開公告號cn106207884a,公開了公開了一種海洋平臺間跨接電纜連接裝置,包括并排設(shè)置的兩條鋼絲繩,在兩條鋼絲繩的兩端分別連接有一套掛架,兩套掛架分別懸掛在跨接范圍兩端平臺邊緣固定位置的結(jié)構(gòu)件上,在兩套掛架之間的鋼絲繩上間隔設(shè)置有多個支撐架。該發(fā)明的裝置,簡單實用、安裝維護方便,適用性強,有效改善跨接電纜全長范圍內(nèi)的受力狀態(tài),延長跨接電纜及其插接頭的使用壽命,適用于多種不同跨接電纜直徑和多根跨接電纜的同時吊運和跨接,為支持平臺輔助鉆井作業(yè)模式及其他海洋工程提供一種更加有效的長距離跨接電纜連接裝置。該發(fā)明通過對設(shè)置跨接電纜裝置的改進以提高電纜的使用壽命。
中國專利申請?zhí)?01410084632.0,公告授權(quán)號cn103819808b,公開了一種低煙無鹵電纜料和射頻電纜。低煙無鹵電纜料包括如下重量份數(shù)的原料組分:線型低密度聚乙烯35份,低密度聚乙烯35份,乙烯-醋酸乙烯共聚物30份,氫氧化鎂40份,氫氧化鋁40份,微膠囊化紅磷8份,單烷氧基鈦酸酯1.6份,抗氧劑1010為0.6份,抗氧化劑dltp為0.2份,雙酚a為0.2份。該發(fā)明提供的低煙無鹵電纜料及采用該電纜料制成的射頻電纜,在遭到火災(zāi)時,不會助燃,不會產(chǎn)生煙霧。因材料中不含鹵素,燃燒時不會產(chǎn)生毒氣,對環(huán)境無害,是一種環(huán)保材料。
現(xiàn)有技術(shù)中電纜很難應(yīng)用于高鐵環(huán)境,高鐵中電纜的使用部位是動車組車廂與車廂之間的跨接連接,所以具有運動性;此電纜長期裸露在惡劣的環(huán)境中使用,對電纜的耐候性有較高的要求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
1、要解決的問題
針對現(xiàn)有動力電纜難以適應(yīng)高鐵運動頻率高及環(huán)境惡劣的問題,本發(fā)明提供一種高鐵屏蔽動力跨接電纜及其制造方法,絕緣層和護套具有良好的伸長抗張性能、良好的耐油、耐酸堿性能。
2、技術(shù)方案
為解決上述問題,本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案。
一種高鐵屏蔽動力跨接電纜的制造方法,包括如下步驟:
步驟1,導(dǎo)體束絲,束絲直徑為3.85mm;
步驟2,導(dǎo)體絞合,選擇19根步驟1中銅絲采用常規(guī)生產(chǎn)中籠絞機絞合;
步驟3,包覆絕緣層,選擇按照重量份的組分為:
硅橡膠40-50份、
雙二四硫化劑2-3份、
特殊除霜劑2-3份、
固化劑1-2份熔融后混合;
冷卻至50℃;
經(jīng)鹽浴方式絕緣硫化后,在170~200℃溫度下,用直徑為120mm的單螺桿包覆至步驟s2中絞合后的導(dǎo)體上;
步驟4,編織屏蔽層,選用五類鍍錫軟銅線,采用36錠編織機編織包覆至步驟3中包覆絕緣層后的導(dǎo)體上;
步驟5,包覆外套,選擇輻照交聯(lián)聚乙烯在180℃溫度下,通過120mm單螺桿擠出包覆至步驟4中包覆屏蔽層后的導(dǎo)體上;
步驟6,對步驟5中得到的導(dǎo)體進行輻照,輻照選擇11mrad劑量。
優(yōu)選地,步驟1中采用五類或者六類鍍錫退火軟銅絲束絲。
優(yōu)選地,步驟1中束絲后的銅絲電阻率為2.018ohm/km以內(nèi)。
優(yōu)選地,步驟2中采用中心1根線,第一層6根,第二層12根的結(jié)構(gòu)絞合。
優(yōu)選地,步驟3中鹽浴絕緣硫化的介質(zhì)采用無機硝酸鹽混合物,組分如下:硝酸鉀53%、亞硝酸鈉40%、硝酸鈉7%。
優(yōu)選地,步驟3中硅橡膠為甲基乙烯基硅橡膠;特殊除霜劑為二甲基硅氧烷聚合物、硅油和mgo的混合物;固化劑為氧化鋅和硅酸鋯的混合物。
優(yōu)選地,步驟5中輻照交聯(lián)聚乙烯的成分為lldpe7042和dh-125df混聚物。
一種高鐵屏蔽動力跨接電纜,采用上述方法制造。
3、有益效果
相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明的有益效果為:
一、使用硅橡膠絕緣材料,可以有效提升電纜的耐受溫度,高性能聚烯烴材料的最高耐受溫度為120℃,硅橡膠可以達到150℃,瞬時耐受溫度可以達到350℃??梢杂行箚⑼_^程中瞬時大電流引起的溫升。
二、編織采用五類鍍錫軟銅線,可以有效提升電纜自身強度,同時,避免對車體內(nèi)數(shù)據(jù)控制類電纜信號干擾。
三、新型輻照交聯(lián)聚乙烯,材料符合歐盟en50264標準對護套材料的要求,做到了低煙、無鹵、阻燃、耐酸、耐堿、耐礦物質(zhì)油燃料油、耐臭氧、耐紫外線的要求。
具體實施方式
下面對本發(fā)明進行詳細描述。
實施例1
一種高鐵屏蔽動力跨接電纜的制造方法,包括如下步驟:
步驟1,導(dǎo)體束絲,采用五類鍍錫退火軟銅絲束絲,束絲直徑為3.85mm;
束絲后的銅絲電阻率為2.018ohm/km以內(nèi);
步驟2,導(dǎo)體絞合,選擇19根步驟1中銅絲,采用中心1根線,第一層6根,第二層12根的結(jié)構(gòu),絞合;
本步驟中導(dǎo)體的絞合采用常規(guī)生產(chǎn)中籠絞機絞合;
步驟3,包覆絕緣層,選擇按照重量份的組分為:硅橡膠(甲基乙烯基硅橡膠)40份、
雙二四硫化劑2份、特殊除霜劑2份、固化劑1份熔融后混合;
其中特殊除霜劑為二甲基硅氧烷聚合物30%、硅油2%、mgo68%的混合物;
固化劑為氧化鋅和硅酸鋯的按照2:1比例混合;
本實施例中上述組分配比即可以滿足絕緣層拉伸要求,又使硅橡膠具有高強度,不容易被刺破或撕裂;尤其是在高鐵上使用時,其單位面積抗擊打的能力大大提升,降低絕緣層刺破概率;
冷卻至50℃;
經(jīng)鹽浴方式絕緣硫化后,在170~200℃溫度下,用直徑為120mm的單螺桿包覆至步驟s2中絞合后的導(dǎo)體上;
本實施例中鹽浴絕緣硫化的介質(zhì)采用無機硝酸鹽混合物,組分如下:
硝酸鉀53%、亞硝酸鈉40%、硝酸鈉7%;其熔點為155℃,可加熱至450℃,適合170~200℃溫度下硫化;確保硫化適宜不過度,提高了絕緣層后期耐老化性能,同時也使得絕緣層硫化充分,充分發(fā)揮出其適用于高鐵環(huán)境的抗高頻率運動性、高抗拉強度和耐用性;
本步驟中單螺桿的溫度應(yīng)當控制在25℃以內(nèi),采用水冷;螺桿中溫度過高會導(dǎo)致材料在機筒內(nèi)提早交聯(lián),出現(xiàn)焦燒現(xiàn)象;
步驟4,編織屏蔽層,選用五類鍍錫軟銅線,采用36錠編織機編織包覆至步驟3中包覆絕緣層后的導(dǎo)體上;由于五類鍍錫軟銅線的線徑相對較大,因此選擇36錠編織機可以提高效率,五類鍍錫軟銅線,屏蔽效果好,同時又不會因為編織層太硬而降低電纜的柔軟性,方便后期穿線使用
本步驟中各編織線之間的夾角為45°,以提高電纜屏蔽效果,起到防止干擾高鐵精密電氣元件的效果;
步驟5,包覆外套,選擇輻照交聯(lián)聚乙烯(lldpe7042和dh-125df混聚物)在180℃溫度下,通過120mm單螺桿擠出包覆至步驟4中包覆屏蔽層后的導(dǎo)體上;
步驟6,對步驟5中得到的導(dǎo)體進行輻照,輻照劑量g根據(jù)護套厚度d計算,公式如下,
g=f*d,
其中f為輻照系數(shù),單位為mrad/mm;d=(r2-r2)-2,其中r為線纜外圓半徑,r為線芯半徑;
本實施例取f=5.5mrad/mm,d=2mm厚度,選擇11mrad劑量。
本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果如下表所示:
經(jīng)測試,本發(fā)明的電纜符合以下高鐵標準:
導(dǎo)體:en60228退火鍍鋅銅線
絕緣:符合ei111要求
編織覆蓋率不小于90%
護套:符合em104要求
外徑18.5
性能指標
額定電壓:3.6/6kv
高壓試驗11kvrms5分鐘
工作溫度:-40℃-+70℃
20℃導(dǎo)體電阻≤0.108/km
20℃絕緣電阻≤210ω.km。
實施例2
一種高鐵屏蔽動力跨接電纜的制造方法,與實施例1基本相同,所不同的是,步驟1中導(dǎo)體束絲,采用六類鍍錫退火軟銅絲束絲,束絲直徑為3.85mm;
步驟3中,包覆絕緣層,選擇按照重量份的組分為:硅橡膠(甲基乙烯基硅橡膠)50份、
雙二四硫化劑3份、特殊除霜劑3份、固化劑1份熔融后混合。
本實施例能夠?qū)崿F(xiàn)與實施例1相同的技術(shù)效果。