一种防开裂轨道交通用35kV电力电缆的制作方法

本发明涉及电力电缆制备技术领域，更具体地，涉及一种防开裂轨道交通用35kv电力电缆。

背景技术：

城市轨道交通电力电缆的使用环境多为人口密集的地下场所，一旦发生火灾，地下封闭的环境给人员逃生和消防工作带来很大的困难，这些因素决定了轨道交通用电力电缆必须有很好的阻燃、低烟和无毒的性能，对电缆的安全性、可靠性以及环保性能均要求很高，尤其需要其具有优异的抗开裂性能。

目前，城市轨道交通35kv交联聚乙烯(xlpe)绝缘电力电缆外护套采用低烟、无卤、阻燃聚烯烃护套料，采用挤包的方法制成，护套材料要求具有防鼠防白蚁、良好的耐紫外线老化的性能。

低烟无卤阻燃聚烯烃电缆护套料是为了满足环保性能开发的产品，为达到规定的阻燃效果，需在聚烯烃材料添加大量的阻燃剂al(oh)2或mg(oh)2，其填充量一般都在50％以上，随着其填充量的增大，间隔了聚合物分子链间的连续性，减少了大分子链间的缠结，降低了材料的机械物理性能。

按gb/t19666-2005“阻燃和耐火电线电缆通则”的规定，低烟无卤阻燃聚烯烃护套的机械物理性能抗张强度9n/mm²，断裂伸长率最小为125％；而gb/t12706.3-2008中普通pe护套的机械物理性能抗张强度为12.5n/mm²，断裂伸长率最小为300％(在实际应用中聚乙烯的断裂伸长率典型值可以达到500％)；普通pvc护套的机械物理性能抗张强度为12.5n/mm²，断裂伸长率最小为150％(在实际应用中聚氯乙烯的断裂伸长率典型值可达到200％)。可见，低烟无卤阻燃护套的机械物理性能与普通pe护套相比大幅下降；同时，又由于聚合物基体材料与水和无机填充料的膨胀系数相差较大，在热涨冷缩的过程中，由于不均匀收缩而出现结构缺陷，产生内应力。结合上述可知，机械物理性能的大幅下降和内应力的产生，造成高填充的低烟无卤阻燃聚烯烃材料极易出现开裂的现象。

综上所述，如何在现有研究基础上，提供一种防开裂轨道交通用35kv电力电缆，兼顾环保性能和机械物理性能，提高其在城市轨道交通应用过程的安全性，具有重要的理论和实际意义。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种防开裂轨道交通用35kv电力电缆。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种防开裂轨道交通用35kv电力电缆，包括电缆内芯和包覆在所述电缆内芯外侧的电缆外层，所述电缆外层由内而外依次为金属屏蔽层、金属铠装层、防开裂包带和护套，所述金属屏蔽层由铜丝屏蔽层以及扎紧在所述铜丝屏蔽层外表面的铜带构成，所述金属铠装层为黄铜带铠装层，所述防开裂包带为高阻燃玻纤带，所述护套为双层低烟无卤阻燃聚烯烃护套。

在上述技术方案中，所述护套由抗开裂低烟无卤阻燃聚烯烃内层护套以及包覆在所述内层护套外侧的抗开裂防鼠防蚁防紫外线低烟无卤阻燃聚烯烃外层护套构成。

进一步地，在上述技术方案中，所述内层护套和所述外层护套的厚度分别为1.5-2.5mm和1.5-2.8mm。

进一步地，在上述技术方案中，所述护套采用半挤管式模芯和低压缩比螺杆配合挤出成型。

在上述技术方案中，所述防开裂包带为2.8-4.5mm厚的双层高阻燃玻纤带。

在上述技术方案中，所述金属屏蔽层采用铜丝疏绕屏蔽加铜带扎紧。

在上述技术方案中，所述金属铠装层为h56黄铜带铠装层。

在上述技术方案中，所述电缆内芯的数量为一个或多个，所述电缆内芯由内而外依次为导电芯线、内屏蔽层、绝缘层和外屏蔽层，所述导电芯线为多股细铜丝构成的绞合导体结构，且所述绞合导体结构的相邻层的细铜丝的绞合方向均相反。

进一步地，在上述技术方案中，所述绝缘层为蒸汽交联聚乙烯绝缘层。

优选地，在上述技术方案中，所述电缆外层还包括隔热纤维带和阻燃隔氧层，所述阻燃隔氧层包覆在所述隔热纤维带的外侧，且所述隔热纤维带和所述阻燃隔氧层设置在所述金属屏蔽层和所述金属铠装层之间。

本发明的优点：

(1)本发明所提供的防开裂轨道交通用35kv电力电缆的电缆外层采用金属铠装层、防开裂包带和护套三者结合的方式，金属铠装层能有效防止老鼠等小动物对电力电缆的侵害和其他机械损伤，防开裂包带能有效防止金属铠装层的锋利边缘及金属铠装层表面的高低起伏对护套造成的开裂，双层低烟无卤阻燃聚烯烃护套相对现有单层护套而言，具有更强的防开裂性能，同时，兼具低烟、无卤、阻燃、防水、防鼠和昆虫噬咬及防紫外线性能，综合性能优异，实际意义重大，应用前景广阔；

(2)本发明所提供的防开裂轨道交通用35kv电力电缆的金属屏蔽层采用铜丝屏蔽层以及扎紧在所述铜丝屏蔽层外表面的铜带构成，与传统的铜带屏蔽相比，能够承载更大的短路电流，同时可根据实际应用场所的具体情况，调节铜丝截面，增大铜丝屏蔽的利用率；

(3)本发明所提供的防开裂轨道交通用35kv电力电缆的护套采用半挤管式模芯和低压缩比螺杆配合挤出成型，低压缩比螺杆能有效减小护套材料在螺杆与炮筒之间的摩擦和剪切力，减低分解，半挤管式模芯可使挤出机承线区适当放小，减小护套材料在机头内的阻力，从而保证了护套材料的抗拉强度、伸长率和表面光洁度，综合性能优异。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的一种防开裂轨道交通用35kv电力电缆的结构示意图；

图中：

金属屏蔽层1，铜丝屏蔽层11，铜带12，金属铠装层2，防开裂包带3，护套4，导电芯线5，内屏蔽层6，绝缘层7，外屏蔽层8，隔热纤维带9，阻燃隔氧层10。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

以下实施例用于说明本发明的技术手段、具体技术特征、预期目的和实际效果，但不用来限制本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

若未特别指明，本发明实施例中所用的原材料均可市售获得。

若未具体指明，本发明实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。

本发明实施例所提供的一种防开裂轨道交通用35kv电力电缆，如图1所示，包括电缆内芯和包覆在上述电缆内芯外侧的电缆外层，上述电缆外层具体包括金属屏蔽层1、金属铠装层2、防开裂包带3和护套4，且金属屏蔽层1、金属铠装层2、防开裂包带3和护套4从内而外依次包覆在上述电缆内芯的外侧。

具体地，上述金属屏蔽层由铜丝屏蔽层11以及扎紧在所述铜丝屏蔽层11外表面的铜带12构成。

详细地，在上述金属屏蔽层1的制备过程中，采用铜丝11疏绕屏蔽加铜带12扎紧而成。

具体地，上述金属铠装层2为黄铜带铠装层。

详细地，上述金属铠装层2采用牌号为h56的黄铜带制备而成。

具体地，上述防开裂包带3为高阻燃玻纤带，且为双层玻纤带重叠而成，其厚度为2.8-4.5mm。

具体地，上述护套4为双层低烟无卤阻燃聚烯烃护套。

详细地，上述护套4由内层护套和包覆在该内层护套外侧的外层护套构成，上述内层护套由抗开裂低烟无卤阻燃聚烯烃材料制得，上述外层护套由抗开裂防鼠防蚁防紫外线低烟无卤阻燃聚烯烃材料制得。

此外，上述内层护套和上述外层护套的厚度分别为1.5-2.5mm和1.5-2.8mm。

详细地，在上述护套4的制备过程中，采用半挤管式模芯和低压缩比螺杆配合挤出成型，低压缩比螺杆能有效减小护套材料在螺杆与炮筒之间的摩擦和剪切力，减低分解，半挤管式模芯可使挤出机承线区适当放小，减小护套材料在机头内的阻力，从而保证了护套材料的抗拉强度、伸长率和表面光洁度，进而提高护套的综合性能。

本发明实施例所提供的一种防开裂轨道交通用35kv电力电缆的护套4的卤素含量小于0.2wt％，护套烟指数小于25，护护套毒指数小于3.0，能在-25℃至45℃的环境下使用，具有优异的机械性能和电性能，绝缘和阻燃效果满足国家相关行业的要求，设计合理，电力传输性能可靠。

本发明实施例所提供的一种防开裂轨道交通用35kv电力电缆的电缆外层采用金属铠装层2、防开裂包带3和护套4三者结合的方式，可以看出，金属铠装层2能有效防止老鼠等小动物对电力电缆的侵害和其他机械损伤；防开裂包带3能有效防止金属铠装层2的锋利边缘及金属铠装层2表面的高低起伏对护套4造成的开裂；双层低烟无卤阻燃聚烯烃护套相对现有单层护套而言，具有更强的防开裂性能，同时，兼具低烟、无卤、阻燃、防水、防鼠和昆虫噬咬及防紫外线性能。此外，金属屏蔽层1采用铜丝屏蔽层11以及扎紧在所述铜丝屏蔽层11外表面的铜带12构成，与传统的铜带屏蔽相比，能够承载更大的短路电流，同时可根据实际应用场所的具体情况，调节铜丝截面，增大铜丝屏蔽的利用率。综上可知，上述防开裂轨道交通用35kv电力电缆的综合性能优异，实际意义重大，应用前景广阔。

在本发明另一个实施例所提供的一种防开裂轨道交通用35kv电力电缆中，如图1所示，其电缆内芯的数量可以为一个或多个，其具体数量根据实际应用场合决定；每个电缆内芯均由从内而外依次设置的为导电芯线5、内屏蔽层6、绝缘层7和外屏蔽层8构成。

具体地，上述导电芯线5为多股细铜丝构成的绞合导体结构，且该绞合导体结构的相邻层的细铜丝的绞合方向均相反。

具体地，上述绝缘层7为蒸汽交联聚乙烯绝缘层。

在本发明又一个实施例所提供的一种防开裂轨道交通用35kv电力电缆中，如图1所示，上述电缆外层还包括隔热纤维带9和阻燃隔氧层10，上述阻燃隔氧层10包覆在隔热纤维带9的外侧，且上述隔热纤维带9和上述阻燃隔氧层10设置在金属屏蔽层1和金属铠装层2之间。

本发明实施例所提供的防开裂轨道交通用35kv电力电缆具有25-40年的使用寿命和优异的抗开裂性能，能有效保证城市轨道交通电力输送的安全可靠性，避免鼠蚁及紫外线对电力电缆的损害，同时避免用电故障引发的火灾对国民经济造成损害，具有良好的社会效益和经济效益。

以上仅仅分析和阐述了本发明的基本原理、主要特征及其所具有的优点效果。

最后，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。