[实用新型]新型双层绝缘系统轨道交通车辆用电缆

说明书

技术领域

    本实用新型属于电缆制造技术领域，具体涉及一种新型双层绝缘系统轨道交通车辆用电缆。

背景技术

当前我国轨道交通业正处于蓬勃发展的时代，铁路运输掀起了高速化、重载化的新高潮，城市轨道交通也得到了极大的发展。在这种大好形势下，为响应国家高铁走出去的发展战略，中国南车、中国北车集团已经合并，我国的轨道交通车辆行驶区域将从整个中国扩展到整个世界。轨道交通车辆在行驶过程中，不得不循环经历着各种高原、丘陵、平原以及盆地等复杂交错的地形以及高低温、冰冻、雨雪等恶劣环境，自然对轨道交通车辆电缆提出了更高的要求。尤其轨道车辆用电缆型式检验过程中模拟的试验环境与轨道车辆真实的运行环境有一定差距，所以电缆各项性能指标留有足够的余量是必要的。

现有使用量最大的额定电压3.6/6kV及以下具有特殊防火性能的轨道交通车辆电缆是依据EN 50264《具有特殊防火性能的轨道交通车辆用动力、控制电缆》标准进行生产的，生产工艺一般都是导体外挤包单层低烟无卤阻燃交联聚烯烃(XLPO)材料，根据现有成熟技术，在同一款材料中单一性能如耐低温、耐油、低烟、无卤、阻燃等要求是可以满足的，但是各性能却存在一个此消彼长的关系，因此确定绝缘材料各性能的平衡点，开发出各项性能优异，且能够稳定批量生产的材料难度极大。并且成品电缆通过DC稳定性试验验证，4mm²及以下规格电缆通过率低，导致电缆在潮湿工作环境下的长期运行过程中，极易造成绝缘电阻降低，容易引发事故，目前已经有用户反映过此类问题。

传统的双层结构绝缘生产工艺采用内层绝缘、外层绝分别依次挤出完成，使用的塑料挤出机组是在现有绝缘挤出机前加另外装一台型挤出机用做内绝缘层的挤出，两机头间的距离为1.5米左右，其间安装一台风冷装置，使内绝缘能能得到及时和有效的冷却。若不在两个机头间进行冷却固化，则在外绝缘挤出时，内绝缘极容易造成机械损伤，因此内外绝缘间的温差不可避免。在电缆外绝缘挤出后，内、外绝缘冷却收缩不一致，导致内、外绝缘间存有应力使电缆内、外绝缘分层，无法起到与单层绝缘相同的效果，严重影响电缆的电气性能、物理机械性能和安全性能。

实用新型内容

实用新型目的：本实用新型的目的是为了解决现有技术中的不足，将单层绝缘材料各批次间的性能差异导致电缆性能的波动程度降到最低，并同时提高各项性能指标的余量，提供一种新型双层绝缘系统轨道交通车辆用电缆及其制备方法。在双层绝缘结构中，内层绝缘采用20℃体积电阻率不小于10¹⁴Ω˙cm的交联聚烯烃材料，保证电缆20℃和90℃时的绝缘电阻、DC稳定性、表面漏电流等电气性能要求；外层绝缘系统采用耐IRM902^#矿物油、耐IRM903^#燃料油、耐酸碱、耐臭氧的交联聚烯烃材料，保证电缆的各项物理机械性能。并且二者同时满足低烟无卤低毒要求，保证电缆的防火性能要求。由于内层绝缘系统以电气性能为主，外层绝缘系统以物理机械性能为主，因此各层绝缘系统在减少性能项点后，将此消彼长的性能关联性降到最低，同时各项性能指标余量增大，进而保证了每批电缆性能的稳定性和一致性。

技术方案：本实用新型所述的一种新型双层绝缘系统轨道交通车辆用电缆，所述电缆包括导体层，所述导体层外设有两层绝缘层，所述绝缘层分别为内绝缘层和外绝缘层，所述导体层与所述内绝缘层之间还设有内包带，所述内包带的覆盖率不小于20％，所述外绝缘层外设有外包带和护套，所述导体层采用镀锡导体，且采用外径不小于0.1mm的单丝按照相邻层绞向相反的方式进行绞合，各层导体单丝根数按照（n-1）*6的方式进行设计，其中n≥2，为绞合层数。

作为优化，所述内绝缘层采用20℃体积电阻率不小于10¹⁴Ω˙cm的交联聚烯烃材料，保证电缆20℃和90℃时的绝缘电阻、DC稳定性、表面漏电流等电气性能要求；外绝缘层采用耐IRM902^#矿物油、耐IRM903^#燃料油、耐酸碱、耐臭氧的交联聚烯烃材料，保证电缆的各项物理机械性能；内绝缘层、外绝缘层同时具有PH≥4.3、电导率≤10μs/mm、HCL及HBr含量≤0.5%、HF含量≤0.1%、毒性指数≤3等低烟无卤低毒的特点。