[发明专利]一种铁路用抗弯折电缆结构

说明书

本发明公开了一种铁路用抗弯折电缆结构，包括绝缘护套以及设置在所述绝缘护套内部的绝缘内衬和碳纤维复合导线，碳纤维复合导线包括内芯和套在内芯上的导体，内芯为碳纤维扁线；绝缘内衬填充在导体和所述绝缘护套之间；所述绝缘护套使得所述碳纤维复合导线绕X轴弯曲，其中，所述X轴为与该内芯的横截面的长度方向平行的直线。本发明提出的铁路用抗弯折电缆结构，碳纤维扁线相比圆线，沿其宽侧的弯曲性能更佳。设计时抗弯折电缆结构巧妙的采用非对称的外绝缘结构，使得抗弯折电缆结构顺着内层碳纤维扁线的宽侧弯曲，在保证抗弯折电缆结构强度的同时，使得抗弯折电缆结构的弯曲性能更佳，更容易在绕线盘上收卷。

技术领域

本发明属于电缆领域，更具体地，涉及一种铁路用抗弯折电缆结构。

背景技术

电气化铁路由于其牵引功率大、节能环保、运营能力高、速度快等优点，是当前世界各国优选的铁路牵引动力方式。由于铁路运输对安全型近乎苛刻的要求，系统可靠性永远是铁路技术发展的首要指标之一。供电系统是电气化铁路建设的核心部分,电气化铁路电缆作为牵引动力的传输纽带,则是整个供电系统的源头。

现有技术中的电气化铁路电缆多数采用直埋或电缆沟敷设，环境比较潮湿,甚至长期与水接触，电缆容易受潮，电缆受潮后水分会逐渐渗透到电缆绝缘内部的导线上，影响电缆的使用寿命。同时现有技术中的铁路电缆均是在靠外一层设置金属铠装层来增加电缆的抗拉强度，但是导线在弯曲时金属铠装层会对其内部设置的导线进行挤压，有可能造成导线的破裂等，同时电缆在收卷时不易弯曲，影响其收卷和转运。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种铁路用抗弯折电缆结构，利用碳纤维材料重量轻，强度高的特色，可以使得导体外层不加金属铠装，减轻重量的同时增加了导体的综合强度，提高了导线的安全可靠性，而且绝缘护套使得碳纤维复合导线有一个预弯曲，即有一个弯曲指引路径，便于电缆结构顺着该弯曲指引路径继续弯曲而不会朝其它方向随意弯曲，更容易收卷。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种铁路用抗弯折电缆结构，其特征在于，包括绝缘护套以及设置在所述绝缘护套内部的绝缘内衬、绕包层和碳纤维复合导线，其中：

所述碳纤维复合导线包括内芯和套在所述内芯上的导体，所述内芯为碳纤维扁线；

所述绕包层缠绕在所述导体和所述绝缘内衬上，从而包裹住所述所述导体和所述绝缘内衬；

所述绝缘护套套在所述绕包层上，并且该绝缘护套使得所述碳纤维复合导线绕X轴弯曲，其中，所述X轴为与该内芯的横截面的长度方向平行的直线。

优选地，所述碳纤维复合导线在所述绝缘护套内保持预拉状态，即该碳纤维复合导线上存在预拉应力。

优选地，所述内芯的横截面的等效圆直径为3.5mm-11mm，所述导体的横截面的外边缘的面积为5mm²～30mm²。

优选地，所述绕包层采用玻纤带。

优选地，所述内芯的强度为2100MPa-2750MPa。

优选地，所述导体的横截面的外边缘为圆形、椭圆形或者梯形。

优选地，所述碳纤维复合导线设置有多根。

优选地，所述绝缘内衬填充在任意相邻两根碳纤维复合导线与绝缘护套围成的空间内。

优选地，所述绝缘护套包括内层和外层，并且它们均由交联聚乙烯制成。

优选地，对于所述绝缘护套的横截面而言，其由两段弧线分别取代梯形的两底形成的图形，并且两段弧线的开口朝向相同，取代梯形较短的底的弧线的开口朝向梯形的宽度较大的一端。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：