一种机车高压电缆的制作方法

本实用新型涉及机车牵引电缆技术领域，尤其涉及一种机车高压电缆。

背景技术：

机车承担着运输货物及人员的任务，随着机车的发展，对电缆的使用性能要求也越来越高，不仅要求其有耐油、超高温或超低温等特性，由于机车上使用的电缆移动频繁，且经常处于弯曲状态，对电缆的柔软度要求也越来越高。

目前，机车使用的电缆通常由5类电缆芯绞合，绞合方向层层相反，且铠装层为铠带铠装（片状钢片厚度至少0.5），机车使用的电缆的电缆芯长时间处于弯曲状态时容易发生起包、断路等情况，导致不能正常供电，常常几个月就需要更换一次，使用寿命短，更换频繁，影响机车的工作效率，基于以上问题，现有技术中做了一些相关研究：

CN108666024A公开了一种高强度、耐磨型轨道交通机车电缆，包括数根导体，所述的数根导体均采用第6类镀锡铜丝与芳纶丝束丝绞合构成，束丝节距比不大于12倍，数根导体外分别包裹有绝缘层构成绝缘线芯，绝缘线芯相互绞合成束构成缆芯，缆芯外依次包裹有防火层、隔离层、复合屏蔽层，复合屏蔽层采用铝带纵包屏蔽后加镀锡铜丝和芳纶丝编织屏蔽构成，复合屏蔽层外包裹有铠装层，铠装层外挤塑成型有尼龙护套层。这种电缆的缆芯强度高，不易出现断芯，同时具有良好地柔软性能，此外还具有良好的耐高低温、耐撕裂、耐磨、屏蔽与弯曲特征性能。CN104392779A公开了一种耐磨、耐高温抗拉环保型铁路机车电缆，所述的数根导体均采用第6类镀锡铜丝束丝绞合后复绞构成，复绞节距比不大于14倍，数根导体外分别包裹有绝缘层构成绝缘线芯，绝缘线芯相互绞合成束构成缆芯，缆芯内放置一根或数根钢丝，缆芯外依次包裹有隔离层、护套层，隔离层采用聚酯带构成，隔离层外挤塑成型有热塑性聚氨酯弹性体护套层，绝缘采用聚醚醚酮材料，其具有耐油、耐高温、耐高温水汽、耐辐射、可绕性强、低烟、无卤、难燃的机车电缆；电缆缆芯内放置一根或数根钢丝，具有较好的抗拉性能，能在一定程度上延长电缆使用寿命。

上述两项专利，虽然一定程度上改善了电缆的耐磨性，但是柔软度依然有待改善，有鉴于此，需要研发一种耐磨兼具良好柔软性的机车高压电缆。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种耐磨、柔软、使用寿命高的机车高压电缆。

为实现上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种机车高压电缆，其包括电缆芯，所述电缆芯由多根导线束绞成股线后再由所述股线复绞而成，多股所述股线的束绞方向相同，且所述股线复绞时每层的绞合方向都与所述导线的束绞方向相同，所述电缆芯外侧由内至外依次包覆有半导电带、半导电胶内屏蔽层、乙烯丙烯绝缘层、绝缘屏蔽层、铠装层和外护套。

作为本实用新型的进一步改进，所述导线为第六类镀锡导线。

作为本实用新型的进一步改进，复绞时，节距控制在10-18倍之间。

作为本实用新型的进一步改进，复绞时，股线的排列方式为正规排列。

作为本实用新型的进一步改进，所述铠装层为钢丝编织铠装层。

本实用新型实施例提供的技术方案可以包含以下有益效果：

本实用新型提供的一种机车高压电缆，电缆芯由多根导线束绞成股线后复绞而成，多股所述股线的束绞方向相同，且所述股线复绞时每层的绞合方向都与所述导线的束绞方向相同，大大增加了电缆芯的柔韧性和柔软性，从而延长了电缆的使用寿命；电缆芯中多股所述股线的束绞方向相同，减少了股线间的摩擦力，加强了电缆的稳定性。铠装层为钢丝编织铠装层，在保护电缆的同时，减小了弯曲半径，使电缆更柔软，进一步延长了电缆的使用寿命；绝缘材料选用乙烯丙烯材料，其绝缘性能良好，柔软性好；所述机车高压电缆从导体选材到电缆芯结构，再到绝缘层、护套层等与导体结构的相互配合，形成一个有机整体，使得电缆整体柔软性大大提高，各方面性能良好，从而达到延长电缆的使用寿命的目的。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型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介绍，显而易见的，对于本领域技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种机车高压电缆的结构示意图。

其中：1电缆芯、2半导电带、3半导电胶内屏蔽层、4乙烯丙烯绝缘层、5绝缘屏蔽层、6铠装层、7外护套。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对实用新型进行清楚、完整的描述。

如图1所示的一种机车高压电缆，其包括电缆芯1，所述电缆芯1由多根导线束绞成股线后再由所述股线复绞而成，多股所述股线的束绞方向相同，且所述股线复绞时每层的绞合方向都与所述导线的束绞方向相同，所述电缆芯1外侧由内至外依次包覆有半导电带2、半导电胶内屏蔽层3、乙烯丙烯绝缘层4、绝缘屏蔽层5、铠装层6和外护套7。所述导线为第六类镀锡导线，采用了新型结构与超软镀锡导线材料结合的方式，使机车高压电缆的使用寿命大大提升。所述电缆芯1由多根导线束绞成股线后复绞而成，所述导线的绞合方向与股线的绞合方向相同，大大增加了电缆芯1的柔韧性和柔软性，从而延长了电缆的使用寿命；电缆芯1中各股线的绞合方向一致，减少了股线间的摩擦力，加强了电缆的稳定性。

制作步骤如下：

S01：将多根导线束绞成股线，且所有股线的束绞方向相同；每股股线用的导线数量可根据需要进行调整。

S02：将所述步骤S01得到的股线进行复绞，复绞方向与所述导线的束绞方向一致，得到电缆芯；复绞时股线的数量可根据所需电缆的粗细进行调整。

S03：在所述步骤S02得到的电缆芯1的外侧依次包覆半导电带2、半导电胶内屏蔽层3、乙烯丙烯绝缘层4、绝缘屏蔽层5、铠装层6和外护套7，得到机车高压电缆。

所述半导电胶内屏蔽层3和乙烯丙烯绝缘层4可与所述绝缘屏蔽层5，三层共挤生产。

优选的，复绞时，节距控制在10-18倍绞线外径之间，股线的排列方式为正规排列。采用正规绞合方式，节距控制在10-18倍，使电缆节距缩小，增加了电缆柔软度，同时增强了电缆芯的弯曲性，提高了高压电缆的弯曲寿命，因而延长了电缆的使用寿命。

绞线是以绞合单线沿轴向螺旋式匀速前进，靠绞线轴向同角度旋转和绞线匀速前进运动实现的。此方法中利用大量的非常小直径的单丝导体，一定数量细小单丝先进行同方向束绞，束线由多根单线按同一方向绞合成，属于不规则绞合。束线时单线位置不固定，所以由7根以上单线组成的束线外形不如正规绞线圆整。但由于束线中各单线向一个方向扭绞，在弯曲时，各单线之间滑动余量大，抗弯曲力小，所以束线的弯曲性能好。然后再将束线以同心的方式同方向复绞，使得由多根细小单丝组成的多股小单线绞合到一起，形成一个整体。每根单丝沿束绞方向和沿复绞方向所受的力的方向是相同的，束绞和复绞过程中，单丝前进时，受到的力也随着前进，使得单丝间距离更大，减小了单丝间的摩擦力，从而使得到的电缆芯更松弛，内应力减小，股线间和绞层间摩擦力减小，进而使电缆芯更加柔软，对外界力的抵制力更强，明显增加了韧性和柔软性，且有了更好的耐弯曲性。所述电缆芯的多股股线的复绞方向相同，减少股线间的摩擦力，加强稳定性。一般每股股线由7-54跟单线绞合而成，电缆芯1由7-61股股线复绞而成。

铠装层为钢丝编织铠装层。本实用新型采用钢丝编织铠装层对电缆进行保护，相对于钢带铠装层，本申请的钢丝编织铠装层在保护电缆的同时，减小了弯曲半径，使电缆更柔软，从而延长电缆频繁处于弯曲状态时的使用寿命。所述机车高压电缆从导体选材到电缆芯结构，再到绝缘层、护套层等与导体结构的相互配合，形成一个有机整体，使得电缆整体柔软性大大提高，各方面性能良好，从而达到延长电缆的使用寿命的目的。

绝缘材料选用乙烯丙烯材料，其绝缘性能良好，柔软性好；所述机车高压电缆从导体选材到电缆芯结构，从绝缘层、护套层等的材料配方的调整，再到绝缘层、护套层等与导体结构的相互配合，形成一个有机整体，使得电缆整体柔软性大大提高，各方面性能良好，从而达到延长电缆使用寿命的目的。

电缆芯1标称截面以240平方毫米为例：

实施例1

本实施例提供一种机车高压电缆及其制作方法，所述方法包括如下步骤：

一种机车高压电缆，其包括电缆芯1，所述电缆芯1由多根导线束绞成股线后再由所述股线复绞而成，多股所述股线的束绞方向相同，且所述股线复绞时每层的绞合方向都与所述导线的束绞方向相同，所述电缆芯1外侧由内至外依次包覆有半导电带2、半导电胶内屏蔽层3、乙烯丙烯绝缘层4、绝缘屏蔽层5、钢丝编制的铠装层6和外护套7。

电缆制备方法具体包括如下步骤：

S01：多根导线单丝绞制成一股束绞线，共绞制37股束绞线，且使所有束绞线的方向一致；

S02：将所述步骤S01得到的37股束绞线进行复绞，使每层股线复绞方向与导线束绞方向一致，得到排列方式为1+6+12+18的电缆芯1；

S03：在所述步骤S02得到的电缆芯1的外侧依次包覆半导电带2、半导电胶内屏蔽层3、乙烯丙烯绝缘层4、绝缘屏蔽层5、铠装层6和外护套7，得到机车高压电缆。

将本实施例得到的机车高压电缆应用于机车牵引，经统计得知，本实施例的机车高压电缆使用寿命为1年。

对比例1

本实施例提供一种机车高压电缆，其制作方法与实施例1基本相同，不同的是本实施例中，多根导线单丝绞制成一股束绞线，共绞制48股束绞线，48股束绞线进行复绞，得到排列方式为3+9+15+21的电缆芯1。

将本实施例得到的机车高压电缆应用于机车牵引，经统计得知，本实施例的机车高压电缆使用寿命为6个月。此实施例相对实施例1股线数量增多，要保证电缆芯1标称截面不变，需要减小股线截面，会导致电缆柔软度相对较好。但因结构不是正规排列导致使用寿命达不到最佳状态。

对比例2

本实施例提供一种机车高压电缆，其制作方法与实施例1基本相同，不同的是本实施例中，多根导线单丝绞制成一股束绞线，共绞制27股束绞线，27股束绞线进行复绞，得到排列方式为3+9+15的电缆芯1。

将本实施例得到的机车高压电缆应用于机车牵引，经统计得知，本实施例的机车高压电缆使用寿命为6个月。此实施例相对实施例1股线数量减少，要保证电缆芯1标称截面不变，需要加大股线截面，会导致电缆柔软度相对较差。但因结构不是正规排列导致使用寿命达不到最佳状态。

对比例3

本对比例提供一种机车高压电缆原料及其制作方法，本对比例与实施例1基本相同，复绞方向不同，所述方法包括如下步骤：

S01：多根导线单丝绞制成一股束绞线，共绞制37股束绞线，且使所有导线的束绞方向一致；

S02：将所述步骤S01得到的37股束绞线进行复绞，使复绞方向层层相反，得到排列方式为1+6+12+18的电缆芯1；

S03：在所述步骤S02得到的电缆芯1的外侧依次包覆半导电带2、半导电胶内屏蔽层3、乙烯丙烯绝缘层4、绝缘屏蔽层5、钢丝编织的铠装层6和外护套7，得到机车高压电缆。

将本对比例得到的机车高压电缆应用于机车牵引，经统计得知，本对比例的机车高压电缆使用寿命为6个月。

对比例4

本对比例提供一种机车高压电缆原料及其制作方法，本对比例与实施例1基本相同，导线束绞方向不同，所述方法包括如下步骤：

S01：多根导线单丝绞制成一股束绞线，共绞制37股束绞线，且束绞线的方向不同；

S02：将所述步骤S01得到的37股束绞线进行复绞，使每层股线复绞方向相同，得到排列方式为1+6+12+18的电缆芯1；

S03：在所述步骤S02得到的电缆芯1的外侧依次包覆半导电带2、半导电胶内屏蔽层3、乙烯丙烯绝缘层4、绝缘屏蔽层5、钢丝编织的铠装层6和外护套7，得到机车高压电缆。

将本对比例得到的机车高压电缆应用于机车牵引，经统计得知，本对比例的机车高压电缆使用寿命为6个月。

对比例5

本对比例提供一种机车高压电缆及其制作方法，本对比例与实施例1基本相同，束绞、复绞的方向不同，所述方法包括如下步骤：

S01：多根导线单丝绞制成一股束绞线，共绞制37股束绞线，束绞线的方向不同；

S02：将所述步骤S01得到的37股束绞线进行复绞，使复绞方向层层相反，得到排列方式为1+6+12+18的电缆芯1；

S03：在所述步骤S02得到的电缆芯1的外侧依次包覆半导电带2、半导电胶内屏蔽层3、乙烯丙烯绝缘层4、绝缘屏蔽层5、铠装层6和外护套7，得到机车高压电缆。

将本对比例得到的机车高压电缆应用于机车牵引，经统计得知，本对比例的机车高压电缆使用寿命为4个月。

对比例6

本对比例与实施例1基本相同，不同的是，本对比例的铠装层6为钢带铠装层。

将本对比例得到的机车高压电缆应用于机车牵引，经统计得知，本对比例的机车高压电缆使用寿命为2个月。

所述实施例1、对比例1、对比例2、对比例3、对比例4和对比例5的电缆芯1标称截面都为240平方毫米，而且所述机车高压电缆的使用条件完全相同。通过实施例1、对比例1和对比例2可知，复绞时股线采用正规排列可以大大提高所述机车高压电缆的使用寿命。通过实施例1、对比例3、对比例4和对比例5可知，多股所述股线的束绞方向相同，且所述股线复绞时每层的绞合方向都与所述导线的束绞方向相同时，可以提高所述机车高压电缆的使用寿命。通过实施例1和对比例6可知，采用钢丝编制铠装层6可以显著提高所述机车高压电缆的使用寿命。

由上可知，本实用新型实施例1所提供的机车高压电缆的使用寿命明显延长。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围。