一种防紫外线高阻燃轨道交通信号电缆及其制备方法与流程

1.本发明涉及电缆技术领域，具体是一种防紫外线高阻燃轨道交通信号电缆及其制备方法。


背景技术：

2.电缆作为电力输送或信号输送的媒介，在现代社会的应用较为广泛；市面上的电缆的结构大同小异，主要区别在于制作电缆的材料，而目前市面上电缆材料的区别点之一在于外护套的材质，一种性能良好的外护套能够给予电缆更强的保护，继而增加电缆的使用寿命。
3.目前市面上电缆的外护套主要为低烟无卤阻燃护套料，该种护套料指代在聚乙烯等聚合物中添加镁系以及铝系等无机阻燃剂，从而达到无卤低烟阻燃的目的。
4.低烟无卤阻燃护套料在使用的过程中，由于加入了大量镁系以及铝系无机阻燃剂，用于提高阻燃低烟效果，而导致护套料的力学性能和使用寿命相对降低，尤其是在恶劣的环境下，容易造成开裂以及热老化等情况，影响电缆的正常使用；因此，针对上述问题提出一种防紫外线高阻燃轨道交通信号电缆及其制备方法。


技术实现要素：

5.为了弥补现有技术的不足，解决低烟无卤阻燃护套料在恶劣的环境下，容易造成开裂以及热老化等情况，影响电缆的正常使用的问题，本发明提出的一种防紫外线高阻燃轨道交通信号电缆及其制备方法。
6.一种防紫外线高阻燃轨道交通信号电缆，包括导体、绝缘层、填充层、外导体、铠装层以及聚氯乙烯护套；所述绝缘层套设在导体的外侧；所述导体设置七组，且所述填充层设置在外导体与七组导体外侧套设的绝缘层之间；所述铠装层贴合在外导体的外侧，且所述聚氯乙烯护套贴合在铠装层的外侧；而该处的外护套材料是利用添加有增塑剂、稳定剂、阻燃剂、抑烟剂等添加剂以及少量的其他聚合物的聚氯乙烯材料制得。
7.优选的，所述导体的材质为镀锡铜线，且七组所述导体均采用第二类tr软通导体绞合而成；导体的材料选择镀锡铜线，其中无氧铜材料的表面镀锡后可以提高抗腐蚀性能，而镀锡铜线在绞合后可提高导体的柔韧性。
8.优选的，六组所述导体外侧包裹的绝缘层材质为聚乙烯材料；通过可交联聚烯烃绝缘材料与聚乙烯材料在辐照或者蒸馏的情况下发生交联，即可有效的提高电缆在燃烧室易燃物的滴落问题，提高阻燃性能。
9.优选的，所述外导体采用无氧铜丝编织而成，且无氧铜丝的密度在90％以上，其中无氧铜丝的表面镀锡。
10.一种防紫外线高阻燃轨道交通信号电缆的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
11.s1：拉丝，利用拉机将铜杆拉制为铜丝，并在拉制后装盘；
12.s2：绞合，将步骤s1中制得的铜丝以七根为组，利用绞合机以及放线盘按照一定节
距左右绞合制得导体；
13.s3：绝缘，将步骤s2中制得的导体在挤出机中挤出绝缘，其中绝缘材料为聚乙烯塑料；
14.s4：绞合，利用绞合设备将导体连通导体表面的绝缘层按照一定节距，且按照顺时针或是逆时针的方向左右绞合；
15.s5：填充，在步骤s4的末端进行包带缠绕，重复缠绕多层，完成导体外侧填充层的制作，作为半成品a；
16.s6：绞合，将步骤s5制得的半成品a通过以镀锡铜线绞合的绞合设备，完成填充层外侧外导体的制作，作为半成品b；
17.s7：挤制，将步骤s6制得的半成品b在挤出机中挤出金属合金铅套，并在挤出机的挤出端进行冷却定型，作为半成品c；
18.s8：成缆，利用挤出机对步骤s7制得的半成品c进行橡胶挤出包覆，制得半成品d；
19.s9：铠装，利用绞合设备对半成品d的表面进行缠线，多层缠线后继续利用绞合设备对半成品d的表面进行钢丝缠绕形成铠装；
20.s10：护套，经过步骤s9的半成品d连通其表面的铠装通过挤出机进行聚氯乙烯材料包覆，制得成品电缆。
21.优选的，所述s2中，每组放线盘上均设置有皮带张力装置，确保每根单线的张力一致。
22.优选的，所述s5中，在多组导体连通其表面的绝缘层绞合后，对其表面进行包带缠绕，其中包带类型为半导电阻水带，多层缠绕避免存在空隙。
23.优选的，所述s10中，聚氯乙烯材料主要为聚氯乙烯树脂，区别于现有的聚氯乙烯，其在热熔前，添加有增塑剂、稳定剂、阻燃剂、抑烟剂等添加剂以及少量的其他聚合物。
24.优选的，所述s10中，聚氯乙烯材料中各部分材料的组成成分按重量份数分别为：聚氯乙烯树脂50-60份、增塑剂5-20份、稳定剂5-10份、阻燃剂20-30份、抑烟剂5-10份、其他聚合物5-10份。
25.优选的，所述增塑剂为偏苯三酸三辛酯或邻苯二甲酸二异癸酯。
26.本发明的有益之处在于：
27.本发明通过正常的电缆生产工艺，在电缆的聚氯乙烯护套挤出时，将按照一定重量份数配比的聚氯乙烯材料替换传统的聚氯乙烯树脂材料或者是聚乙烯材料，从而能够在保证护套料阻燃效果优良的同时，具备耐油以及耐腐蚀的效果，且该种护套料包覆在铠装层外侧，其机械性能优于低烟无卤阻燃护套料，具备优良的抗紫外线照射性能以及抗热老化性能，相对于低烟无卤阻燃护套料，其更适应户外的恶劣环境。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
29.图1为本发明一种实施例的立体图；
30.图中：1、聚氯乙烯护套；2、铠装层；3、外导体；4、填充层；5、绝缘层；6、导体。
具体实施方式
31.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
32.实施例一：
33.请参阅图1所示，一种防紫外线高阻燃轨道交通信号电缆，包括导体6、绝缘层5、填充层4、外导体3、铠装层2以及聚氯乙烯护套1；所述绝缘层5套设在导体6的外侧；所述导体6设置七组，且所述填充层4设置在外导体3与七组导体6外侧套设的绝缘层5之间；所述铠装层2贴合在外导体3的外侧，且所述聚氯乙烯护套1贴合在铠装层2的外侧。
34.具体的，导体6、绝缘层5、填充层4以及外导体3均为一般电缆的结构，且现有技术中低烟无卤阻燃电缆所使用的外护套材料一般是利用聚乙烯树脂，以及部分阻燃剂、交联剂等无机材料混合熔融而成，而该处的外护套材料是利用添加有增塑剂、稳定剂、阻燃剂、抑烟剂等添加剂以及少量的其他聚合物的聚氯乙烯材料制得。
35.作为本发明的一种实施方式，所述导体6的材质为镀锡铜线，且七组所述导体6均采用第二类tr软通导体绞合而成。
36.具体的，导体6的材料选择镀锡铜线，其中无氧铜材料的表面镀锡后可以提高抗腐蚀性能，而镀锡铜线在绞合后可提高导体6的柔韧性，满足gb/t3956(iec 60228)第2种要求，因此适宜该种户外防紫外线高阻燃轨道交通电缆的使用。
37.作为本发明的一种实施方式，六组所述导体6外侧包裹的绝缘层5材质为聚乙烯材料。
38.具体的，导体6外侧包裹的聚乙烯材料一般选用高密度聚乙烯，且在聚乙烯材料熔融挤出前，通过可交联聚烯烃绝缘材料与聚乙烯材料在辐照或者蒸馏的情况下发生交联，即可有效的提高电缆在燃烧室易燃物的滴落问题，提高阻燃性能。
39.作为本发明的一种实施方式，所述外导体3采用无氧铜丝编织而成，且无氧铜丝的密度在90％以上，其中无氧铜丝的表面镀锡。
40.一种防紫外线高阻燃轨道交通信号电缆的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
41.s1：拉丝，利用拉机将铜杆拉制为铜丝，并在拉制后装盘；
42.s2：绞合，将步骤s1中制得的铜丝以七根为组，利用绞合机以及放线盘按照一定节距左右绞合制得导体；
43.s3：绝缘，将步骤s2中制得的导体在挤出机中挤出绝缘，其中绝缘材料为聚乙烯塑料；
44.s4：绞合，利用绞合设备将导体连通导体表面的绝缘层按照一定节距，且按照顺时针或是逆时针的方向左右绞合；
45.s5：填充，在步骤s4的末端进行包带缠绕，重复缠绕多层，完成导体外侧填充层的制作，作为半成品a；
46.s6：绞合，将步骤s5制得的半成品a通过以镀锡铜线绞合的绞合设备，完成填充层
外侧外导体的制作，作为半成品b；
47.s7：挤制，将步骤s6制得的半成品b在挤出机中挤出金属合金铅套，并在挤出机的挤出端进行冷却定型，作为半成品c；
48.s8：成缆，利用挤出机对步骤s7制得的半成品c进行橡胶挤出包覆，制得半成品d；
49.s9：铠装，利用绞合设备对半成品d的表面进行缠线，多层缠线后继续利用绞合设备对半成品d的表面进行钢丝缠绕形成铠装；
50.s10：护套，经过步骤s9的半成品d连通其表面的铠装通过挤出机进行聚氯乙烯材料包覆，制得成品电缆。
51.作为本发明的一种实施方式，所述s2中，每组放线盘上均设置有皮带张力装置，确保每根单线的张力一致。
52.作为本发明的一种实施方式，所述s5中，在多组导体连通其表面的绝缘层绞合后，对其表面进行包带缠绕，其中包带类型为半导电阻水带，多层缠绕避免存在空隙。
53.作为本发明的一种实施方式，所述s10中，聚氯乙烯材料主要为聚氯乙烯树脂，区别于现有的聚氯乙烯，其在热熔前，添加有增塑剂、稳定剂、阻燃剂、抑烟剂等添加剂以及少量的其他聚合物。
54.作为本发明的一种实施方式，所述s10中，聚氯乙烯材料中各部分材料的组成成分按重量份数分别为：聚氯乙烯树脂50份、增塑剂15份、稳定剂5份、阻燃剂20份、抑烟剂5份、其他聚合物5份。
55.作为本发明的一种实施方式，所述增塑剂为偏苯三酸三辛酯或邻苯二甲酸二异癸酯。
56.实施例二：
57.请参阅图1所示，一种防紫外线高阻燃轨道交通信号电缆，包括导体6、绝缘层5、填充层4、外导体3、铠装层2以及聚氯乙烯护套1；所述绝缘层5套设在导体6的外侧；所述导体6设置七组，且所述填充层4设置在外导体3与七组导体6外侧套设的绝缘层5之间；所述铠装层2贴合在外导体3的外侧，且所述聚氯乙烯护套1贴合在铠装层2的外侧。
58.具体的，导体6、绝缘层5、填充层4以及外导体3均为一般电缆的结构，且现有技术中低烟无卤阻燃电缆所使用的外护套材料一般是利用聚乙烯树脂，以及部分阻燃剂、交联剂等无机材料混合熔融而成，而该处的外护套材料是利用添加有增塑剂、稳定剂、阻燃剂、抑烟剂等添加剂以及少量的其他聚合物的聚氯乙烯材料制得。
59.作为本发明的一种实施方式，所述导体6的材质为镀锡铜线，且七组所述导体6均采用第二类tr软通导体绞合而成。
60.具体的，导体6的材料选择镀锡铜线，其中无氧铜材料的表面镀锡后可以提高抗腐蚀性能，而镀锡铜线在绞合后可提高导体6的柔韧性，满足gb/t3956(iec 60228)第2种要求，因此适宜该种户外防紫外线高阻燃轨道交通电缆的使用。
61.作为本发明的一种实施方式，六组所述导体6外侧包裹的绝缘层5材质为聚乙烯材料。
62.具体的，导体6外侧包裹的聚乙烯材料一般选用高密度聚乙烯，且在聚乙烯材料熔融挤出前，通过可交联聚烯烃绝缘材料与聚乙烯材料在辐照或者蒸馏的情况下发生交联，即可有效的提高电缆在燃烧室易燃物的滴落问题，提高阻燃性能。
63.作为本发明的一种实施方式，所述外导体3采用无氧铜丝编织而成，且无氧铜丝的密度在90％以上，其中无氧铜丝的表面镀锡。
64.一种防紫外线高阻燃轨道交通信号电缆的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
65.s1：拉丝，利用拉机将铜杆拉制为铜丝，并在拉制后装盘；
66.s2：绞合，将步骤s1中制得的铜丝以七根为组，利用绞合机以及放线盘按照一定节距左右绞合制得导体；
67.s3：绝缘，将步骤s2中制得的导体在挤出机中挤出绝缘，其中绝缘材料为聚乙烯塑料；
68.s4：绞合，利用绞合设备将导体连通导体表面的绝缘层按照一定节距，且按照顺时针或是逆时针的方向左右绞合；
69.s5：填充，在步骤s4的末端进行包带缠绕，重复缠绕多层，完成导体外侧填充层的制作，作为半成品a；
70.s6：绞合，将步骤s5制得的半成品a通过以镀锡铜线绞合的绞合设备，完成填充层外侧外导体的制作，作为半成品b；
71.s7：挤制，将步骤s6制得的半成品b在挤出机中挤出金属合金铅套，并在挤出机的挤出端进行冷却定型，作为半成品c；
72.s8：成缆，利用挤出机对步骤s7制得的半成品c进行橡胶挤出包覆，制得半成品d；
73.s9：铠装，利用绞合设备对半成品d的表面进行缠线，多层缠线后继续利用绞合设备对半成品d的表面进行钢丝缠绕形成铠装；
74.s10：护套，经过步骤s9的半成品d连通其表面的铠装通过挤出机进行聚氯乙烯材料包覆，制得成品电缆。
75.作为本发明的一种实施方式，所述s2中，每组放线盘上均设置有皮带张力装置，确保每根单线的张力一致。
76.作为本发明的一种实施方式，所述s5中，在多组导体连通其表面的绝缘层绞合后，对其表面进行包带缠绕，其中包带类型为半导电阻水带，多层缠绕避免存在空隙。
77.作为本发明的一种实施方式，所述s10中，聚氯乙烯材料主要为聚氯乙烯树脂，区别于现有的聚氯乙烯，其在热熔前，添加有增塑剂、稳定剂、阻燃剂、抑烟剂等添加剂以及少量的其他聚合物。
78.作为本发明的一种实施方式，所述s10中，聚氯乙烯材料中各部分材料的组成成分按重量份数分别为：聚氯乙烯树脂55份、增塑剂10份、稳定剂10份、阻燃剂20份、抑烟剂5份、其他聚合物5份。
79.作为本发明的一种实施方式，所述增塑剂为偏苯三酸三辛酯或邻苯二甲酸二异癸酯。
80.实施例三：
81.请参阅图1所示，一种防紫外线高阻燃轨道交通信号电缆，包括导体6、绝缘层5、填充层4、外导体3、铠装层2以及聚氯乙烯护套1；所述绝缘层5套设在导体6的外侧；所述导体6设置七组，且所述填充层4设置在外导体3与七组导体6外侧套设的绝缘层5之间；所述铠装层2贴合在外导体3的外侧，且所述聚氯乙烯护套1贴合在铠装层2的外侧。
82.具体的，导体6、绝缘层5、填充层4以及外导体3均为一般电缆的结构，且现有技术
中低烟无卤阻燃电缆所使用的外护套材料一般是利用聚乙烯树脂，以及部分阻燃剂、交联剂等无机材料混合熔融而成，而该处的外护套材料是利用添加有增塑剂、稳定剂、阻燃剂、抑烟剂等添加剂以及少量的其他聚合物的聚氯乙烯材料制得。
83.作为本发明的一种实施方式，所述导体6的材质为镀锡铜线，且七组所述导体6均采用第二类tr软通导体绞合而成。
84.具体的，导体6的材料选择镀锡铜线，其中无氧铜材料的表面镀锡后可以提高抗腐蚀性能，而镀锡铜线在绞合后可提高导体6的柔韧性，满足gb/t3956(iec 60228)第2种要求，因此适宜该种户外防紫外线高阻燃轨道交通电缆的使用。
85.作为本发明的一种实施方式，六组所述导体6外侧包裹的绝缘层5材质为聚乙烯材料。
86.具体的，导体6外侧包裹的聚乙烯材料一般选用高密度聚乙烯，且在聚乙烯材料熔融挤出前，通过可交联聚烯烃绝缘材料与聚乙烯材料在辐照或者蒸馏的情况下发生交联，即可有效的提高电缆在燃烧室易燃物的滴落问题，提高阻燃性能。
87.作为本发明的一种实施方式，所述外导体3采用无氧铜丝编织而成，且无氧铜丝的密度在90％以上，其中无氧铜丝的表面镀锡。
88.一种防紫外线高阻燃轨道交通信号电缆的制备方法，该制备方法包括以下步骤：
89.s1：拉丝，利用拉机将铜杆拉制为铜丝，并在拉制后装盘；
90.s2：绞合，将步骤s1中制得的铜丝以七根为组，利用绞合机以及放线盘按照一定节距左右绞合制得导体；
91.s3：绝缘，将步骤s2中制得的导体在挤出机中挤出绝缘，其中绝缘材料为聚乙烯塑料；
92.s4：绞合，利用绞合设备将导体连通导体表面的绝缘层按照一定节距，且按照顺时针或是逆时针的方向左右绞合；
93.s5：填充，在步骤s4的末端进行包带缠绕，重复缠绕多层，完成导体外侧填充层的制作，作为半成品a；
94.s6：绞合，将步骤s5制得的半成品a通过以镀锡铜线绞合的绞合设备，完成填充层外侧外导体的制作，作为半成品b；
95.s7：挤制，将步骤s6制得的半成品b在挤出机中挤出金属合金铅套，并在挤出机的挤出端进行冷却定型，作为半成品c；
96.s8：成缆，利用挤出机对步骤s7制得的半成品c进行橡胶挤出包覆，制得半成品d；
97.s9：铠装，利用绞合设备对半成品d的表面进行缠线，多层缠线后继续利用绞合设备对半成品d的表面进行钢丝缠绕形成铠装；
98.s10：护套，经过步骤s9的半成品d连通其表面的铠装通过挤出机进行聚氯乙烯材料包覆，制得成品电缆。
99.作为本发明的一种实施方式，所述s2中，每组放线盘上均设置有皮带张力装置，确保每根单线的张力一致。
100.作为本发明的一种实施方式，所述s5中，在多组导体连通其表面的绝缘层绞合后，对其表面进行包带缠绕，其中包带类型为半导电阻水带，多层缠绕避免存在空隙。
101.作为本发明的一种实施方式，所述s10中，聚氯乙烯材料主要为聚氯乙烯树脂，区
别于现有的聚氯乙烯，其在热熔前，添加有增塑剂、稳定剂、阻燃剂、抑烟剂等添加剂以及少量的其他聚合物。
102.作为本发明的一种实施方式，所述s10中，聚氯乙烯材料中各部分材料的组成成分按重量份数分别为：聚氯乙烯树脂60份、增塑剂5份、稳定剂5份、阻燃剂20份、抑烟剂5份、其他聚合物5份。
103.作为本发明的一种实施方式，所述增塑剂为偏苯三酸三辛酯或邻苯二甲酸二异癸酯。
104.无卤低烟阻燃护套和低烟低卤软聚氯乙烯阻燃护套机械性能对比表
[0105][0106]
本发明通过正常的电缆生产工艺，在电缆的外护套挤出时，将按照一定重量份数配比的聚氯乙烯材料替换传统的聚氯乙烯树脂材料或者是聚乙烯材料，从而能够在保证护套料阻燃效果优良的同时，具备耐油以及耐腐蚀的效果，且该种护套料包覆在铠装层外侧，其机械性能优于低烟无卤阻燃护套料，具备优良的抗紫外线照射性能以及抗热老化性能，相对于低烟无卤阻燃护套料，其更适应户外的恶劣环境。
[0107]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0108]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。