新型雙層絕緣系統(tǒng)軌道交通車輛用電纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于電纜制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種新型雙層絕緣系統(tǒng)軌道交通車 輛用電纜。
【背景技術(shù)】
[0002] 當前我國軌道交通業(yè)正處于蓬勃發(fā)展的時代，鐵路運輸掀起了高速化、重載化的 新高潮，城市軌道交通也得到了極大的發(fā)展。在這種大好形勢下，為響應(yīng)國家高鐵走出去的 發(fā)展戰(zhàn)略，中國南車、中國北車集團已經(jīng)合并，我國的軌道交通車輛行駛區(qū)域?qū)恼麄€中國 擴展到整個世界。軌道交通車輛在行駛過程中，不得不循環(huán)經(jīng)歷著各種高原、丘陵、平原以 及盆地等復(fù)雜交錯的地形以及高低溫、冰凍、雨雪等惡劣環(huán)境，自然對軌道交通車輛電纜提 出了更高的要求。尤其軌道車輛用電纜型式檢驗過程中模擬的試驗環(huán)境與軌道車輛真實的 運行環(huán)境有一定差距，所以電纜各項性能指標留有足夠的余量是必要的。
[0003] 現(xiàn)有使用量最大的額定電壓3. 6/6kV及以下具有特殊防火性能的軌道交通車輛 電纜是依據(jù)EN 50264《具有特殊防火性能的軌道交通車輛用動力、控制電纜》標準進行生產(chǎn) 的，生產(chǎn)工藝一般都是導(dǎo)體外擠包單層低煙無鹵阻燃交聯(lián)聚烯烴（XLP0)材料，根據(jù)現(xiàn)有成 熟技術(shù)，在同一款材料中單一性能如耐低溫、耐油、低煙、無鹵、阻燃等要求是可以滿足的， 但是各性能卻存在一個此消彼長的關(guān)系，因此確定絕緣材料各性能的平衡點，開發(fā)出各項 性能優(yōu)異，且能夠穩(wěn)定批量生產(chǎn)的材料難度極大。并且成品電纜通過DC穩(wěn)定性試驗驗證， 4_ 2及以下規(guī)格電纜通過率低，導(dǎo)致電纜在潮濕工作環(huán)境下的長期運行過程中，極易造成 絕緣電阻降低，容易引發(fā)事故，目前已經(jīng)有用戶反映過此類問題。
[0004] 傳統(tǒng)的雙層結(jié)構(gòu)絕緣生產(chǎn)工藝采用內(nèi)層絕緣、外層絕分別依次擠出完成，使用的 塑料擠出機組是在現(xiàn)有絕緣擠出機前加另外裝一臺型擠出機用做內(nèi)絕緣層的擠出，兩機頭 間的距離為1. 5米左右，其間安裝一臺風冷裝置，使內(nèi)絕緣能能得到及時和有效的冷卻。若 不在兩個機頭間進行冷卻固化，則在外絕緣擠出時，內(nèi)絕緣極容易造成機械損傷，因此內(nèi)外 絕緣間的溫差不可避免。在電纜外絕緣擠出后，內(nèi)、外絕緣冷卻收縮不一致，導(dǎo)致內(nèi)、外絕緣 間存有應(yīng)力使電纜內(nèi)、外絕緣分層，無法起到與單層絕緣相同的效果，嚴重影響電纜的電氣 性能、物理機械性能和安全性能。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 實用新型目的：本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，將單層絕緣材 料各批次間的性能差異導(dǎo)致電纜性能的波動程度降到最低，并同時提高各項性能指標的余 量，提供一種新型雙層絕緣系統(tǒng)軌道交通車輛用電纜及其制備方法。在雙層絕緣結(jié)構(gòu)中，內(nèi) 層絕緣采用20°C體積電阻率不小于10 14Q ? cm的交聯(lián)聚烯烴材料，保證電纜20°C和90°C 時的絕緣電阻、DC穩(wěn)定性、表面漏電流等電氣性能要求；外層絕緣系統(tǒng)采用耐IRM902 #礦物 油、耐IRM903#燃料油、耐酸堿、耐臭氧的交聯(lián)聚烯烴材料，保證電纜的各項物理機械性能。 并且二者同時滿足低煙無鹵低毒要求，保證電纜的防火性能要求。由于內(nèi)層絕緣系統(tǒng)以電 氣性能為主，外層絕緣系統(tǒng)以物理機械性能為主，因此各層絕緣系統(tǒng)在減少性能項點后，將 此消彼長的性能關(guān)聯(lián)性降到最低，同時各項性能指標余量增大，進而保證了每批電纜性能 的穩(wěn)定性和一致性。
[0006] 技術(shù)方案：本實用新型所述的一種新型雙層絕緣系統(tǒng)軌道交通車輛用電纜，所述 電纜包括導(dǎo)體層，所述導(dǎo)體層外設(shè)有兩層絕緣層，所述絕緣層分別為內(nèi)絕緣層和外絕緣層， 所述導(dǎo)體層與所述內(nèi)絕緣層之間還設(shè)有內(nèi)包帶，所述內(nèi)包帶的覆蓋率不小于20%，所述外 絕緣層外設(shè)有外包帶和護套，所述導(dǎo)體層采用鍍錫導(dǎo)體，且采用外徑不小于〇. 1mm的單絲 按照相鄰層絞向相反的方式進行絞合，各層導(dǎo)體單絲根數(shù)按照（n-1) *6的方式進行設(shè)計， 其中n多2,為絞合層數(shù)。
[0007] 作為優(yōu)化，所述內(nèi)絕緣層采用20°C體積電阻率不小于1014Q _ cm的交聯(lián)聚烯烴材 料，保證電纜20°C和90°C時的絕緣電阻、DC穩(wěn)定性、表面漏電流等電氣性能要求；外絕緣層 采用耐IRM902 #礦物油、耐IRM903 #燃料油、耐酸堿、耐臭氧的交聯(lián)聚烯烴材料，保證電纜的 各項物理機械性能；內(nèi)絕緣層、外絕緣層同時具有PH彡4. 3、電導(dǎo)率彡10 y s/mm、HCL及HBr 含量< 0. 5%、HF含量< 0. 1%、毒性指數(shù)< 3等低煙無鹵低毒的特點。
[0008] 有益效果：本實用新型通過改善雙層擠出工藝，使內(nèi)絕緣層和外絕緣層緊密的結(jié) 合在一起，實現(xiàn)了雙層絕緣系統(tǒng)軌道交通車輛電纜的設(shè)計，可滿足額定電壓3. 6/6kV及以 下的使用范圍，以EN 50264-3-1 600V 1.5 M電纜為例，雙層絕緣系統(tǒng)可顯著提高電纜各項 指標余量，并且各批次材料性能穩(wěn)定，明顯提升電纜長期運行的安全性、可靠性，滿足了國 家遠距離高速/重載運行列車連續(xù)跨區(qū)域運行的發(fā)展戰(zhàn)略要求。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本實用新型的電纜結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010] 圖2為本實用新型的電路制備流程示意圖。
[0011] 圖3為本實用新型的擠塑工序流程示意圖。
[0012] 圖4為本實用新型的擠出模具結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖一和附圖二對本專利技術(shù)方案進行詳細闡述：
[0014] 圖1為一種新型的雙層絕緣系統(tǒng)軌道交通車輛用電纜。電傳輸部分由導(dǎo)體層1組 成。其中，為了提高導(dǎo)體抗氧化，耐腐蝕性能，采用鍍錫工藝進行生產(chǎn)；為了保證導(dǎo)體圓整， 各層導(dǎo)體單絲根數(shù)按照（n-1) *6的方式進行設(shè)計，其中n多2,為絞合層數(shù)；為了保證導(dǎo)體 絞合緊實，采用外徑不小于〇. 1mm的單絲按照相鄰層絞向相反的絞合方式，并且在規(guī)格為 16mm2及以上的導(dǎo)體外繞包一層內(nèi)包帶2扎緊，當電纜電壓為3. 6/6kV時，為同時能夠起到 均化電場的作用，導(dǎo)體外的內(nèi)包帶2應(yīng)采用半導(dǎo)電材質(zhì)；為了防止導(dǎo)體在彎曲時，出現(xiàn)包帶 褶皺或漏包的現(xiàn)象，要求包帶搭蓋率不小于20%。
[0015] 由于軌道交通車輛運行環(huán)境惡劣，為保證絕緣性能的穩(wěn)定性和各性能較高的余 量，采用雙層絕緣系統(tǒng)，雙層絕緣系統(tǒng)由內(nèi)絕緣層3和外絕緣層4組成。其中內(nèi)絕緣層3采