專利名稱：環(huán)保型軌道交通用自然硫化乙丙橡膠絕緣直流電力電纜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及直流電力電纜領(lǐng)域，尤其涉及一種環(huán)保型的軌道交通用自然硫化乙丙橡膠絕緣直流電力電纜。
背景技術(shù)：
城市軌道交通直流電纜的使用環(huán)境多為人口密集的地下場所，一旦發(fā)生火災(zāi)，地下封閉的環(huán)境給人員逃生和消防工作帶來很大的困難，這些因素決定了地鐵輕軌用的直流電纜必須有很好的阻燃性能和低煙無毒的性能，對電纜的安全性、可靠性以及環(huán)保性能均要求很高，由于地鐵空間狹窄，特別需要電纜具有較好柔軟性能。而目前軌道交通用直流電力電纜采用GB/T3956中第2種導(dǎo)體絞合結(jié)構(gòu)，交聯(lián)聚乙烯絕緣，成品電纜比較硬，交聯(lián)聚乙烯絕緣沒有彈性，受到外力扭轉(zhuǎn)或擠壓時，容易產(chǎn)生裂紋。近年來，為了滿足電纜柔軟性，導(dǎo)體開始采用GB/T3956中第5種相鄰層絞合方向相反、非緊壓絞合方式軟銅導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，采用先束絞成股線，然后將多股股線再絞合成復(fù)絞型導(dǎo)體，但是絞合后導(dǎo)體結(jié)構(gòu)不夠緊密，結(jié)構(gòu)尺寸容易發(fā)生變化。絞合時導(dǎo)體表面繞包無紡布、聚酯帶或聚丙烯帶進(jìn)行包扎，穩(wěn)定導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，無紡布和聚酯帶在燃燒過程中發(fā)煙量大，聚丙烯帶在燃燒過程中雖發(fā)煙量小，但是和銅導(dǎo)體直接接觸時，容易發(fā)生老化。并且采用的乙丙橡膠絕緣是由專用混煉硫化設(shè)備，以硫磺或過氧化物為硫化劑，采用蒸汽加熱連續(xù)硫化加工生產(chǎn)而成，生產(chǎn)工藝繁瑣，不僅生產(chǎn)效率低，能耗大，廢品率較高等，而且對環(huán)境還有一定的污染。目前電纜也有防水層、阻燃層、內(nèi)襯層和外護(hù)套層，但是阻燃效果并不是很好。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種環(huán)保型的軌道交通用自然硫化乙丙橡膠絕緣直流電力電纜，電纜柔軟性較好，阻燃、抗裂的性能也很好，電纜結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，環(huán)保性好。本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案一種環(huán)保型軌道交通用自然硫化乙丙橡膠絕緣直流電力電纜，其特征在于包括采用GB/T3956-2008標(biāo)準(zhǔn)中的多股細(xì)銅絲組成的第5種軟銅導(dǎo)體，軟銅導(dǎo)體外部依次為聚丙烯包帶層、自然硫化乙丙橡膠絕緣層、防水層、低煙無鹵高阻燃包帶層、低煙無鹵高阻燃擠包內(nèi)襯層、低煙無鹵阻燃外護(hù)套層。所述的第5種軟銅導(dǎo)體的導(dǎo)體絞合結(jié)構(gòu)采用的最外層導(dǎo)體的絞合方向與相鄰層導(dǎo)體的絞合方向相反，其余相鄰層導(dǎo)體的絞合方向均相同。所述的聚丙烯包帶層為改性聚丙烯包帶層。所述的防水層由縱包鋁塑復(fù)合帶層和線性低密度聚乙烯護(hù)套層組成。所述的低煙無鹵高阻燃包帶層采用至少兩層氧指數(shù)3 55的低煙無鹵高阻燃玻璃布帶重疊繞包。所述的低煙無鹵高阻燃擠包內(nèi)襯層采用擠包一層氧指數(shù)3 36的低煙無鹵阻燃聚烯烴護(hù)套材料。所述的低煙無鹵阻燃外護(hù)套層采用擠包防鼠防白蟻抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護(hù)套材料。所述的低煙無鹵阻燃外護(hù)套層采用擠包防紫外線抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護(hù)套材料。本實(shí)用新型中的第5種軟銅導(dǎo)體的導(dǎo)體絞合結(jié)構(gòu)采用部分相鄰層絞合方向相同、最外層與其相鄰層絞合方向相反的方式，且導(dǎo)體各層微緊壓使導(dǎo)體更加緊密，結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定;改性聚丙烯包帶包扎緊湊，在燃燒過程中發(fā)煙量低，而且大大改善其(和銅接觸)耐老化性能；自然硫化乙丙橡膠材料作為絕緣層，直流擊穿強(qiáng)度高、絕緣電阻大、電性能優(yōu)異，加工方便快捷、空氣中自然硫化工藝簡單，電纜絕緣彈性好，柔軟性能佳；采用縱包鋁塑復(fù)合帶和線性低密度聚乙烯護(hù)套組成的綜合防水層，使電纜徑向阻水的效果大大增強(qiáng)；同時因電纜增加了低煙無鹵高阻燃包帶層和低煙無鹵高阻燃擠包內(nèi)襯層，使電纜的低煙無齒及阻燃性能優(yōu)良；外護(hù)套在隧道內(nèi)、隧道外分別使用防鼠防白蟻抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護(hù)套材料和防紫外線抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護(hù)套材料，保證電纜在不同的敷設(shè)場合滿足不同的需要，抗開裂性能優(yōu)異，耐老化性能好。綜上所述，本實(shí)用新型所述的電纜具備柔軟特性，特別適用于地鐵等空間狹窄、需要緊湊布線的應(yīng)用場合，滿足低煙、無釓A類或B類阻燃需要，以及防水、防鼠、防白蟻、防紫外線、抗開裂等特殊性能，選用材料均使用不含有鹵元素的材料，無污染，滿足環(huán)保、無毒的需要，保障了電纜正常運(yùn)行的安全性，整個生產(chǎn)工藝加工過程浪費(fèi)小、成本低、無污染等，產(chǎn)品性能符合安全性和環(huán)保適用性。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的軟銅導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，本實(shí)用新型一種環(huán)保型軌道交通用自然硫化乙丙橡膠絕緣直流電力電纜，包括軟銅導(dǎo)體1，軟銅導(dǎo)體I外部依次為改性聚丙烯包帶層2、自然硫化乙丙橡膠絕緣層3、防水層4、低煙無鹵高阻燃包帶層5、低煙無鹵高阻燃擠包內(nèi)襯層6、低煙無鹵阻燃外護(hù)套層7 ;所述的軟銅導(dǎo)體I采用GB/T3956-2008標(biāo)準(zhǔn)中的多股細(xì)銅絲組成的第5種軟銅導(dǎo)體。如圖2所示，所述的軟銅導(dǎo)體I采用先束絞成股線，然后將多股股線再絞合成復(fù)絞型導(dǎo)體，導(dǎo)體絞合結(jié)構(gòu)采用最外層導(dǎo)體11的絞合方向與相鄰層導(dǎo)體12的絞合方向相反，其余相鄰層導(dǎo)體的絞合方向均相同。導(dǎo)體各層進(jìn)行微緊壓，緊壓系數(shù)O. 96，使導(dǎo)體更加緊密，結(jié)構(gòu)尺寸更加穩(wěn)定。為了使多股軟銅導(dǎo)線復(fù)絞后結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定，改性聚丙烯包帶層2采用北京蘭德梅克公司生產(chǎn)的改性聚丙烯PI-2001D包帶進(jìn)行繞包包扎，改性聚丙烯包帶在燃燒過程中發(fā)煙量低，而且會大大改善其(和銅接觸)耐老化性能。自然硫化乙丙橡膠絕緣層3，其直流擊穿強(qiáng)度高、絕緣電阻大、電性能優(yōu)異；柔軟性能好、老化性能優(yōu)異、機(jī)械物理性能高；放置一定濕度空氣中常溫下自然硫化，載荷下伸長率可達(dá)60% (熱延伸試驗(yàn));并且具有優(yōu)異的耐候性(耐紫外線和臭氧)、耐酸堿、耐化學(xué)品、耐低溫性能。自然硫化乙丙橡膠絕緣材料，生產(chǎn)加工不需要復(fù)雜的專用混煉硫化設(shè)備，主料和硫化劑(均為顆粒狀)充分混合后，只要在普通的PVC擠塑機(jī)上就可以擠出；硫化工藝簡單，采用放置一定濕度空氣中常溫下自然硫化的方式進(jìn)行生產(chǎn)，可以成功解決傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝加工過程浪費(fèi)大，成本高，污染大等問題，產(chǎn)品性能符合安全性和環(huán)保適用性，電性能和機(jī)械性能穩(wěn)定、產(chǎn)品成本低、有很大發(fā)展前景。為了達(dá)到電纜徑向阻水的目的，防水層4由縱包鋁塑粘結(jié)復(fù)合帶和擠包一層線性低密度聚乙烯護(hù)套共同組成，這兩種材料組成層狀結(jié)構(gòu)，鋁塑復(fù)合帶在內(nèi)層，聚乙烯護(hù)套在外層。鋁塑復(fù)合帶是一種很好的防水擋潮材料，其表面的聚乙烯薄膜在擠出聚乙烯護(hù)套時熔體高溫和壓力的作用下，鋁塑復(fù)合帶縱包重疊部分獲得良好粘結(jié)，同時其表面聚乙烯薄膜和聚乙烯護(hù)套內(nèi)表面也獲得很好的粘結(jié)，加上線性低密度聚乙烯護(hù)套材料具有較好的韌度及較低的透水性，這樣電纜可以達(dá)到雙重的徑向阻水的效果。鋁塑復(fù)合帶厚度為O. 25mm或O. 3mm，線性低密度聚乙烯護(hù)套標(biāo)稱厚度符合GB/T12706. I規(guī)定。所述的低煙無鹵高阻燃包帶層5采用煙密度小，氧指數(shù)> 55的至少兩層低煙無鹵高阻燃玻璃布帶重疊繞包，重疊率不小于15%。所述的低煙無鹵高阻燃擠包內(nèi)襯層6采用擠包一層低煙無鹵阻燃聚烯烴護(hù)套材料(氧指數(shù)> 36)，標(biāo)稱厚度符合GB/T2952規(guī)定，起到隔絕氧氣、襯墊和徑向阻水及防潮作用。當(dāng)電纜設(shè)置在隧道內(nèi)的時候，所述的低煙無鹵阻燃外護(hù)套層7采用擠包防鼠防白蟻抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護(hù)套材料(氧指數(shù)> 36)，標(biāo)稱厚度符合GB/T12706. I規(guī)定，防鼠、防白蟻添加劑均使用環(huán)保型填充材料，對環(huán)境無污染。所述的外護(hù)套層不僅有良好的物理機(jī)械性能，還具有阻燃、低煙性能，不僅起到保護(hù)電纜內(nèi)部器件和密封作用，而且又能滿足阻燃的效果。當(dāng)電纜設(shè)置在隧道外的時候，所述的低煙無鹵阻燃外護(hù)套層7采用擠包防紫外線抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護(hù)套材料(氧指數(shù)> 36)，標(biāo)稱厚度符合GB/T12706. I規(guī)定，具有良好的抗日照、耐紫外線老化性能以及抗開裂性能。
權(quán)利要求1.一種環(huán)保型軌道交通用自然硫化乙丙橡膠絕緣直流電力電纜，其特征在于包括采用GB/T3956-2008標(biāo)準(zhǔn)中的多股細(xì)銅絲組成的第5種軟銅導(dǎo)體，軟銅導(dǎo)體外部依次為聚丙烯包帶層、自然硫化乙丙橡膠絕緣層、防水層、低煙無鹵高阻燃包帶層、低煙無鹵高阻燃擠包內(nèi)襯層、低煙無鹵阻燃外護(hù)套層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的環(huán)保型軌道交通用自然硫化乙丙橡膠絕緣直流電力電纜，其特征在于所述的第5種軟銅導(dǎo)體的導(dǎo)體絞合結(jié)構(gòu)采用的最外層導(dǎo)體的絞合方向與相鄰層導(dǎo)體的絞合方向相反，其余相鄰層導(dǎo)體的絞合方向均相同。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的環(huán)保型軌道交通用自然硫化乙丙橡膠絕緣直流電力電纜，其特征在于所述的聚丙烯包帶層為改性聚丙烯包帶層。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的環(huán)保型軌道交通用自然硫化乙丙橡膠絕緣直流電力電纜，其特征在于所述的防水層由縱包鋁塑復(fù)合帶層和線性低密度聚乙烯護(hù)套層組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的環(huán)保型軌道交通用自然硫化乙丙橡膠絕緣直流電力電纜，其特征在于所述的低煙無鹵高阻燃包帶層采用至少兩層氧指數(shù)3 55的低煙無鹵高阻燃玻璃布帶重疊繞包。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的環(huán)保型軌道交通用自然硫化乙丙橡膠絕緣直流電力電纜，其特征在于所述的低煙無鹵高阻燃擠包內(nèi)襯層采用擠包一層氧指數(shù)3 36的低煙無鹵阻燃聚烯烴護(hù)套材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)保型軌道交通用自然硫化乙丙橡膠絕緣直流電力電纜，其特征在于所述的低煙無鹵阻燃外護(hù)套層采用擠包防鼠防白蟻抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護(hù)套材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的環(huán)保型軌道交通用自然硫化乙丙橡膠絕緣直流電力電纜，其特征在于所述的低煙無鹵阻燃外護(hù)套層采用擠包防紫外線抗開裂無鹵低煙阻燃聚烯烴護(hù)套材料。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種環(huán)保型軌道交通用自然硫化乙丙橡膠絕緣直流電力電纜，包括采用GB/T3956-2008標(biāo)準(zhǔn)中的多股細(xì)銅絲組成的第5種軟銅導(dǎo)體，軟銅導(dǎo)體外部依次為改性聚丙烯包帶層、自然硫化乙丙橡膠絕緣層、防水層、低煙無鹵高阻燃包帶層、低煙無鹵高阻燃擠包內(nèi)襯層、低煙無鹵阻燃外護(hù)套層。本實(shí)用新型所述的電纜具備柔軟特性，滿足低煙、無鹵、A類或B類阻燃需要，以及防水、防鼠、防白蟻、防紫外線、抗開裂等特殊性能，無污染，滿足環(huán)保、無毒的需要，保障了電纜正常運(yùn)行的安全性，整個生產(chǎn)工藝加工過程浪費(fèi)小、成本低、無污染等，產(chǎn)品性能符合安全性和環(huán)保適用性。
文檔編號H01B9/00GK202758652SQ20122038561
公開日2013年2月27日 申請日期2012年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月6日
發(fā)明者王宏飛, 尚愛民, 柳俊嶺, 楊成峰, 田有利 申請人:焦作鐵路電纜有限責(zé)任公司