一种高阻燃城际轨道交通电缆

技术领域

本发明创造属于电缆行业技术领域，尤其是涉及一种高阻燃城际轨道交通电缆。

背景技术

随着各城市城轨项目如火如荼的建设，不仅要求电缆具有一般特性，而且应具有抗开裂、无卤、低烟、阻燃、寿命长的性能，还要具有特定的耐环境性。而城际轨道交通电缆作为城市轨道的中枢神经系统，一般沿其轨道敷设在轨道边缘，电缆长期在这样的场合下工作，大部分电缆绝缘和护套承受不了强辐射要求，另外，敷设后遇到火灾时，阻燃性能差的电缆燃烧后自行熄灭时间长，给救灾工作带来极大困难，造成更大的伤害和损失。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种高阻燃城际轨道交通电缆。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

一种高阻燃城际轨道交通电缆，包括缆芯以及包覆在缆芯外的护层结构，所述缆芯包括至少一个导线组；

所述导线组包括四根不同颜色的相互绞合的绝缘单线，在所述绝缘单线外部由内至外依次包覆有第一阻燃层、铜塑复合带以及第二阻燃层，在所述铜塑复合带与所述第一阻燃层之间设有由若干泄流导线绞合而成的泄流线缠绕层；

所述绝缘单线包括导体，在导体外部由内至外依次包覆有防腐涂层、内绝缘层、热熔胶层、编织层、第三阻燃层以及外绝缘层；

所述护层结构包括内至外依次包覆的第四阻燃层、隔氧层、金属屏蔽层、碳复合耐火材料层、钢带铠装层和外护套。

进一步，所述导体采用单根实心铜导体。

进一步，所述内绝缘层采用聚醚醚酮绝缘层。

进一步，所述编织层由铜丝或镀锡铜丝编织而成。

进一步，所述第一阻燃层采用F46氟塑料带层。

进一步，第二阻燃层及第三阻燃层采用陶瓷化硅橡胶复合带层。

进一步，所述第四阻燃层采用玻璃纤维带层。

进一步，所述金属屏蔽层采用铜合金无缝管制成。

进一步，所述泄流导线采用镀锡软铜线。

相对于现有技术，本发明创造具有以下优势：

本发明创造提供的电缆结构设计合理，具有优越的热稳定性、防潮性、机械物理性能、高阻燃性能、耐高温性能，能承受较大的辐射剂量，使用寿命长，使用性能好。

附图说明

构成本发明创造的一部分的附图用来提供对本发明创造的进一步理解，本发明创造的示意性实施例及其说明用于解释本发明创造，并不构成对本发明创造的不当限定。在附图中：

图1为本发明创造的结构示意图；

图2为本发明创造实施例中设有支撑体时的示意图。

附图标记说明：

1、绝缘单线；2、导体；3、防腐涂层；4、内绝缘层；5、热熔胶层；6、编织层；7、第三阻燃层；8、外绝缘层；9、导线组；10、第一阻燃层；11、泄流线缠绕层；12、铜塑复合带层；13、第二阻燃层；14、第四阻燃层；15、隔氧层；16、金属屏蔽层；17、碳复合耐火材料层；18、钢带铠装层；19、外护套；20-支架；21-承托件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明创造。

一种高阻燃城际轨道交通电缆，如图1所示，包括缆芯以及包覆在缆芯外的护层结构，所述缆芯包括至少一个导线组9；

所述导线组包括四根不同颜色的相互绞合的绝缘单线1，在所述绝缘单线外部由内至外依次包覆有第一阻燃层10、铜塑复合带12以及第二阻燃层13，在所述铜塑复合带与所述第一阻燃层之间设有由若干泄流导线绞合而成的泄流线缠绕层11，泄流导线优选采用镀锡软铜线，通过在各每一导线组的各绝缘单线外侧包覆一层泄流导线，有效的提高了电缆的泄流能力，安全性更高，即使发生灾害造成局部损坏，也不会导致泄流功能丧失。

绝缘单线包括导体2，导体优选采用单根实心铜导体，具有更好的机械强度，散热好。在导体外部由内至外依次包覆有防腐涂层3、内绝缘层4、热熔胶层5、编织层6、第三阻燃层7以及外绝缘层8；

护层结构包括内至外依次包覆的第四阻燃层14、隔氧层15、金属屏蔽层16、耐火层17、钢带铠装层18和外护套19。耐火层采用碳复合耐火材料制作，碳复合耐火材料制成的耐火层具有质轻、熔点高，即使高温也不会燃烧，具有很好的阻燃防火作用。

通常，内绝缘层采用聚醚醚酮绝缘层，具有优越的耐高温性能、耐辐照性能、耐腐蚀性能，阻燃性能及化学稳定性也较好。而外绝缘层为交联聚乙烯绝缘材料制作，并在交联聚乙烯绝缘材料外侧涂覆一层耐磨涂层。

外绝缘层材料是采用过氧化物交联的方法使聚乙烯分子由线型分子结构变为三维网状结构，即热塑性的聚乙烯转变为热固性的交联聚乙烯，从而大大提高它的耐热性和机械性能，减少它的收缩性，使其受热后不再熔化，并保持优良的电气性能。

将耐磨涂层涂覆在交联聚乙烯材料的外绝缘层外，使电缆具有优良的耐磨性能及耐疲劳性能。

在一个可选的实施例中，编织层由直径为0.15～0.2mm的铜丝或镀锡铜丝编织而成，编织密度为90％～95％。编织屏蔽层使电缆轻便柔软，增强电缆的屏蔽性能。

上述第一阻燃层采用F46氟塑料带层，具有优异的耐候性、耐紫外线性、耐高温性和耐低温性能。

上述第二阻燃层以及第三阻燃层均采用陶瓷化硅橡胶复合带层，具有非常好的防火、耐火、阻燃、低烟、无毒的性能，同时，其燃烧后的残余物为陶瓷化硬壳，硬壳在火灾环境下不熔融，不滴落，保障了在火灾情况下线路畅通，起到坚固的保护作用，提高电缆的阻燃防火性能。

上述第四阻燃层采用玻璃纤维带层，其采用耐高温高强型玻璃纤维经特殊工艺加工而成的，具有耐高温、保温隔热、防火阻燃、耐腐蚀、耐老化、耐气候性、强度高的性能特点。

上述金属屏蔽层采用铜合金无缝管制成，作为无机物的铜合金无缝管，它具防火性能好、屏蔽效果好，信号传输过程中，不受其它外界干扰，能有效保证列车运行安全。另外，铜合金无缝管屏蔽层坚固，不易变形，电缆具有较高的抗拉强度和弯曲性能。

隔氧层和外护套均采用陶瓷化聚烯烃耐火材料，具有在650℃以上的温度或火焰条件下，能够迅速生成完整的陶瓷状壳体，生成的陶瓷状壳体不开裂、不滴落，除了具有优异的电隔离性能，还具有极好的隔氧隔热效果。

制作本电缆时，先在铜导体表面涂覆一层高温防腐涂层，然后在防腐涂层外挤包一层聚醚醚酮内绝缘层，在内绝缘层外挤包一层热熔胶层。之后再采用编织工艺在热熔胶层外编织一层编织密度不小于90％的编织层，之后再采用绕包工艺在编织层外包覆一层陶瓷化硅橡胶复合带制得第三阻燃层，在第三阻燃层外包覆一层交联聚乙烯外绝缘层，然后在外绝缘层外采用涂覆工艺涂覆一层耐磨涂层，完成绝缘单线的制作。

之后将生产好的4根不同颜色的绝缘单线采用高速星绞机进行绞合，然后在绞合的4根不同颜色的绝缘单线外采用绕包工艺包覆一层F46氟塑料带制得第一阻燃层，然后采用纵包工艺将事先准备好的泄流导线、铜塑复合带和陶瓷化硅橡胶复合带一次性包覆在第一阻燃层外完成导线组制作。

将数个导线组采用高速成缆机一起绞合制成缆芯，并在缆芯外采用绕包工艺包覆一层玻璃纤维带制得第四阻燃层，然后在第四阻燃层外包覆一层陶瓷化聚烯烃耐火材料制得隔氧层，在隔氧层外采用无缝合金铜管通过连续铸轧工艺包覆一层金属屏蔽层，在金属屏蔽层外依次包覆碳复合耐火材料层、钢带铠装层和外护套。

在一个可选的实施例中，如图2所示，为了最大限度避免电缆在敷设固定及使用过程中受压损坏，还可以在护层结构内布置支撑体，具体结构设计时，支撑体包括支架20，在支架的每一支撑臂上均设有承托件21，支架通常设计为X型结构。承托部优选采用整体呈弧形结构，其外侧面与第四阻燃层间均留有缓冲间隙。导线组布置在两支撑臂之间的收纳腔中，形成较好的防护作用。当缆芯所包括的导线组数量少于4个时，可以在未布置导线组的收纳腔中填装实心橡胶体，以提升电缆抗拉及抗挤压的性能。

在敷设及使用过程中，在护层结构的形变量超过缓冲间隙范围时，则支撑体会起到有效的支撑作用，保护缆芯。为保证电缆的完全性能，支撑体也可以为分段式结构，即，在电缆长度方向上间隔布置若干支撑体，也能同样起到很好的保护缆芯的作用。

本发明创造提供的电缆结构设计合理，具有优越的热稳定性、防潮性、机械物理性能、高阻燃性能、耐高温性能，能承受较大的辐射剂量，使用寿命长，使用性能好。

以上所述仅为本发明创造的较佳实施例而已，并不用以限制本发明创造，凡在本发明创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明创造的保护范围之内。