一种超耐低温耐火高速客运机车电缆的制作方法

本发明涉及一种电缆，尤其涉及一种超耐低温耐火高速客运机车电缆。

背景技术：

随着世界高速铁路技术的不断发展， 高速列车的商业运行速度迅速提高。旅行时间的节约，旅行条件的改善，旅行费用的降低，再加上国际社会对人们赖以生存的地球环保意识的增强，使得高速铁路在世界范围内呈现出蓬勃发展的强劲势头。在最近闭幕的第三届高速铁路国际会议发出了一个明确信息，作为主要的公共交通工具之一，高速铁路将在 21 世纪获得迅速发展。因此，欧洲、美洲、亚洲诸国和地区，正在计划进一步加快高速铁路的建设。由此可见，更为密集的高速铁路网目前看来前途一片光明。与世界许多国家相比，我国高速铁路的发展有更加广阔的空间。我国东西跨度 5400 公里，南北相距 5200 公里，这决定了中长距离客货运量需求巨大，而铁路是经济又快捷的交通运输方式，因此有很大的发展潜力。中国铁路总公司有关部门负责人表示， 研制时速 350 公里中国标准动车组，是根据中国铁路自身发展需求和“走出去”战略要求决定实施的一项铁路重大装备工程。中国标准动车组的成功研制，一方面，能够适应中国高速铁路运营环境和条件更为复杂多样、长距离长时间连续高速运行等需求，对保持中国高速铁路可持续发展,推进高铁装备自主创新成果产业化、 全面系统掌握高速铁路动车组及关键装备的核心技术，具有重要战略意义；另一方面，能够根据世界各国高铁运营需求，提供系列化产品和成套技术解决方案，有利于中国高铁“走出去”为了确保运行安全，中国标准动车组进一步增加了主动安全与被动安全措施： 一是列车设计严格遵循安全标准， 包括防火、防碰撞、动力学等方面，提高列车可靠性，具备失稳检测、烟火报警、轴温监控、受电弓视频监视等安全防护功能。二是按照“故障导向安全”的原则，优化了智能化感知系统，能全面监测列车运行状况，实时感知列车状态。列车出现异常时，可自动报警或预警，并能根据安全需求自动采取限速或停车措施。中国高速铁路的建设和发展，将会给国内外铁路建设者带来巨大的商机，同时促进世界和区域经济的提速和发展，为世界经济的腾飞做出巨大的贡献。

城市轨道交通用通信电缆运行环境主要在电气化轨道交通线-地铁环境中，通信距离虽达不到以往的长途通信的距离，但其所受的外界电磁干扰源更加复杂，主要存在两种频率的干扰源，50Hz电力线路和800Hz的音频通信线路，其在电缆护套上的纵向干扰电压约为30V/km-150V/km，因此，城市轨道交通用通信电缆必须采取有效的屏蔽措施，以避免电缆内部芯线所传输的信号受到干扰。

在国内市场上电缆护套材料主要是聚氯乙烯、聚乙烯。虽然PVC和PE材料价格低廉、容易加工，但是燃烧时产生的烟密度大，并且传统的PVC护套材料虽然阻燃性能好，但由于燃烧时会放出大量的卤化氢气体和浓烟，对人体健康及环境损害很大，无卤低烟护套料不仅拥有良好的阻燃性能，而且不含卤素，燃烧所产生的腐蚀性和毒性都比较低，产生极少量的烟雾，减少了对人体、仪器、设备的损害，有利于发生火灾时及时救援和撤离，减少火灾的蔓延和损失的扩大。

目前，高速客运用射频通信电缆由于其绝缘对衰减及信号的传输影响较大，因此现在国内并无耐火型电缆的产品。

技术实现要素：

本发明目的之一提供一种超耐低温耐火高速客运机车电缆，具有传输效率高、低烟无卤、阻燃、衰减低、柔软、易弯曲、导电率高等特点。

为实现所述目的，本发明采用如下技术方案：

一种超耐低温耐火高速客运机车电缆,其特征在于，由内到外依次包括内导体、多层绝缘层、耐火层、外导体、护套层，所述内导体为镀银铜单线材料，多层绝缘依次包括内薄层、发泡层和外薄层，所述内薄层为聚全氟乙丙烯材料，发泡层为聚乙烯发泡材料，外薄层为黑色线性低密度阻燃聚乙烯材料，所述内薄层包覆在内导体上，所述内薄层外层设有发泡层，所述发泡层外包覆外薄层。

进一步的，所述耐火层由合成云母带绕包在外薄层上，外导体由镀银铜单线编织在耐火层上，护套层挤包在外导体上，所述护套层采用低烟无卤阻燃聚烯烃材料。

本发明的有益效果：

1. 内导体采用镀银铜单线，镀银铜线有极好的防蚀能力和极好的可焊性，并且银的电导率比铜更高，因而可广泛用在高温和高频的条件下。可适用于3GHz以上的频率和高温的情况下，其连续工作温度可达200℃，短时间使用温度可达250℃。

2. 绝缘层采用独特的多层绝缘，包括内薄层、发泡层和外薄层，可以得到均匀、密闭的发泡结构，具有机械性能稳定、强度高以及很好的防潮性能等特点。内薄层采用介质损耗低、耐腐蚀性优异、高阻燃性的聚全氟乙丙烯材料。聚全氟乙丙烯优异的电气性能和较低的介质损耗可以保证导体具有优异的传输效果。同时其介质损耗不随频率的变化而变化。发泡层采用聚乙烯发泡材料，使电缆的传输效果不受绝缘的影响。外薄层采用黑色线性低密度阻燃聚乙烯材料，黑色线性低密度聚乙烯材料具有优异的物理机械性能，同时具有优异的耐水性，可以有效的防止紫外线的降解和环境老化，延长电缆的使用寿命。这种外薄层可以有效防止潮气入侵，从一开始生产就保护电缆电气性能，另外，绝缘层通过内薄层紧紧地包在内导体上，进一步提高了电缆的机械稳定性。而且，薄层中含有特殊的稳定剂，即能保证和铜的相容性，又能保证电缆的长期使用寿命。使电缆可以获得满意的防潮、粘接和稳定性等要求。

3. 耐火层采用燃烧性能好的合成云母带，可以有效的保护绝缘层不受火灾的影响，在受到火灾时可以保护内部的绝缘层不受高温影响。同时，云母带绕包在多层绝缘外对电缆的传输无任何不良影响。

4. 外导体采用镀银圆铜线编织而成，编织密度达到90％，编织外导体的结构形式不仅可以防止外界对电缆内部传输信号的影响，同时可以与内导体形成回路。相比于传统的外导体型式，具有屏蔽效果好，电缆耐弯曲，柔软性优异等特点。

5. 护套层采用耐寒-50℃低烟无卤阻燃聚烯烃材料，在保持电缆具有良好的阻燃性的同时，可以满足电缆在-50℃的环境中使用的要求。超过了目前高速客运机车电缆耐低温-40℃的要求。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

其中：1.内导体，2.内薄层，3.发泡层，4.外薄层，5.耐火层，6.外导体，7.护套层。

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本发明进行进一步说明

首先，应该指出的是，本节描述的仅仅是用于实施本发明的优选实施方式，在不改变本发明的原理的前提下，本领域技术人员能够在这里描述的技术方案做出改型，这些改型也将落入本发明的范围内。

一种超耐低温耐火高速客运机车电缆,包括内导体1、多层绝缘、耐火层5、外导体6、护套层7，所述内导体1采用镀银铜单线，镀银铜线有极好的防蚀能力和极好的可焊性，再加上银的电导率比铜更高，因而可广泛用在高温和高频的条件下，可适用于3GHz以上的频率和高温的情况下，其连续工作温度可达200℃，短时间使用温度可达250℃。

所述绝缘层采用多层绝缘，包括内薄层2、发泡层3和外薄层4，可以得到均匀、密闭的发泡结构，具有机械性能稳定、强度高以及很好的防潮性能等特点。内薄层2采用介质损耗低、耐腐蚀性优异、高阻燃性的聚全氟乙丙烯材料，聚全氟乙丙烯优异的电气性能和较低的介质损耗可以保证导体具有优异的传输效果。同时其介质损耗不随频率的变化而变化，发泡层3采用聚乙烯发泡材料，使电缆的传输效果不受绝缘的影响，外薄层4采用黑色线性低密度阻燃聚乙烯材料，黑色线性低密度聚乙烯材料具有优异的物理机械性能，同时具有优异的耐水性，可以有效的防止紫外线的降解和环境老化，延长电缆的使用寿命。这种外薄层可以有效防止潮气入侵，从一开始生产就保护电缆电气性能，另外，绝缘层通过内薄层紧紧地包在内导体上，进一步提高了电缆的机械稳定性。

而且，内薄层2和外薄层4中均含有稳定剂，即能保证和铜的相容性，又能保证电缆的长期使用寿命，使电缆可以获得满意的防潮、粘接和稳定性等要求。

所述耐火层5采用燃烧性能好的合成云母带，可以有效的保护绝缘层不受火灾的影响，在受到火灾时可以保护内部的绝缘层不受高温影响，云母带绕包在多层绝缘外对电缆的传输无任何不良影响。

所述外导体6采用镀银圆铜线编织而成，编织密度达到90％，编织外导体的结构形式不仅可以防止外界对电缆内部传输信号的影响，同时可以与内导体形成回路，相比于传统的外导体型式，具有屏蔽效果好，电缆耐弯曲，柔软性优异等特点。

所述护套层7采用耐寒-50℃低烟无卤阻燃聚烯烃材料，在保持电缆具有良好的阻燃性的同时，可以满足电缆在-50℃的环境中使用的要求，超过了目前高速客运机车电缆耐低温-40℃的要求。

最后所应说明的是：以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。