一种磁悬浮列车用馈电电缆及其生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种磁悬浮列车用馈电电缆生产工艺。所述电缆由内至外依次包括芯导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、外护套，所述金属屏蔽层为铜丝屏蔽层；绝缘屏蔽层外绕包有第一阻水带，金属屏蔽层由金属丝屏蔽层和金属带屏蔽层组成，且金属带屏蔽层在外层，金属带屏蔽层外包覆有第二阻水带，第二阻水带外挤包有聚乙烯外护套；所述芯导体为多根铜导线绞合而成的复合导体；在导体屏蔽层内与芯导体的之间填充有阻水粉。该生产工艺简单，且容易实现，所制备的电缆在保证电缆最基本运行使用要求前提下，大截面铜丝屏蔽设计可以降低电缆因故障出现过电流致磁悬浮馈电电网瘫痪的风险，延长电缆在恶劣情况使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种磁悬浮列车用馈电电缆及其生产工艺
本专利技术涉及电缆制备
，特别涉及一种磁悬浮列车用馈电电缆及其生产工艺。
技术介绍
铁路是我国国民经济和社会发展的大动脉，铁路在我国交通运输方式中处于首要地位，以高铁、地铁、城际轻轨，磁悬浮轨道为主要方式的城市轨道交通是今后大城市客运交通的主要形式和发展方向。铁路经过近60年的发展，截止到2020年铁路的运营里程达到13.9万公里，预计到2030年铁路运营里程将达到20万公里。磁悬浮列车作为高科技产业，从上世纪60、70年代至今，在国外获得了较大的发展，而我国第一辆磁悬浮列车（买自德国）2003年1月开始在上海磁悬浮线运行；2015年10月中国首条国产磁悬浮线路长沙磁浮线成功试跑；2016年5月6日，中国首条具有完全自主知识产权的中低速磁悬浮商业运营示范线开通试运营。该线路也是世界上最长的中低速磁浮运营线；2018年6月，我国首列商用磁浮2.0版列车在中车株洲电力机车有限公司下线，标志着我国已具备独立自主商用磁浮线路完整解决方案，磁悬浮列车目前最高时速可达603km/h（日本2015年运行试验数据），马斯克近年在无人沙漠测试“超级高铁”计划，时速1200km/h,测试成功，标志着铁路发展向高科技、高速、高运输效率方向发展，另一方由于国家要求铁路，航空等大型国家项目要求装备国产化，不依赖于进口，这又给国内生产设备制造的厂家提供一个良好的契机和发展前景，未来可期。目前国内电缆一般采用金属带屏蔽结构进行生产，优点在于易于生产，效率高，其缺点在于其带材截面小，在短路电流较大的时候不能够完全消化，致使该段线路过载，出现起火瘫痪；所以磁悬浮馈电电缆在设计时就采用易于疏导电流的铜丝屏蔽形式。采用铜丝疏绕面临一个问题，铜丝屏蔽铜丝的均匀分布性，分布不均会导致局部过热，损伤电缆绝缘本体，所以针对磁悬浮馈电电缆大载流量金属屏蔽生产铜丝如何能分布均匀需要特殊生产工艺和设备工装来保证。另外由于在交联的生产过程中绝缘、导体屏蔽及绝缘屏蔽中会出现大量的副产物气体，由于轨道交通用馈电电缆电缆绝缘厚度较厚，副产物气体在生产过程中不能及时从绝缘线芯中排出，这样会大大影响电缆的介电性能、使用寿命。另外因为电缆绝缘线芯内含有气体对已运行的电缆会造成电缆接头附件与电缆连接部分出现滑移而脱落，使电缆出现故障；常规馈电电缆聚乙烯护套挤出表面不是很光滑，过冷却水易产生表面凹陷，本身过模不是很光滑的情况下再出现表面凹陷，使得电缆护套质量很难保证，护套结构尺寸最薄点处厚度很难符合要求，存在报废和剥线重新生产的可能，降低电缆一次性合格率。
技术实现思路
本专利技术的目的在提供一种磁悬浮列车用馈电电缆生产工艺，以解决上述所陈述的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种磁悬浮列车用馈电电缆，所述电缆由内至外依次包括芯导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、外护套，所述金属屏蔽层为铜丝屏蔽层；绝缘屏蔽层外绕包有第一阻水带，金属屏蔽层由金属丝屏蔽层和金属带屏蔽层组成，且金属带屏蔽层在外层，金属带屏蔽层外包覆有第二阻水带，第二阻水带外挤包有聚乙烯外护套；所述芯导体为多根铜导线绞合而成的复合导体；在导体屏蔽层内与芯导体的之间填充有阻水粉。作为优选，所述第一阻水带和第二阻水带为半导电阻水带。作为优选，所述外护套为防鼠高阻燃型聚乙烯。一种上述磁悬浮列车用馈电电缆的生产工艺，具体步骤包括：导体制备、多层共挤、绝缘层和绝缘屏蔽层的脱气、金属屏蔽层包覆、外护套挤出；导体制备：采用多根铜导线通过绞合制备芯导体；多层共挤：将导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层采用交联三层共挤工艺挤出，挤出速率为0.5-1m/s，挤出温度为100-105℃，针对绝缘层和绝缘屏蔽层内部气体的脱气工艺：在温度控制区间60-65℃之间的空旷室内静置脱气，脱气时间控制在36-50；通过硅油试验观察绝缘中气泡残留情况；S4、然后在外层采用绕包的方式包覆第一阻水带，然后在第一阻水带外包覆铜丝屏蔽层和铜带屏蔽层，然后在铜带屏蔽层外再包覆第二阻水带；S5、第二阻水带外挤出外护套；挤出转速≤10rpm/min；挤出速率≤2m/min。作为优选，采用重叠绕包方式缠绕的第一阻水带和第二阻水带，搭接率至少50%以上。作为优选，所述脱气工艺为：在60-75℃空旷的室内进行，脱气时间为36-48小时。作为优选，外护套挤出成型时所采用的模具结构为：在外设置钢模模口，然后在钢模模口内嵌入设置耐高温的高分子聚乙烯模具。作为优选，所述外护套通过护套机挤出后的冷却采用分段温度递减式冷却方式，温度设定梯度具体为：第一段为80℃、第二段为45℃、第三段为25℃。作为优选，所述第一段冷却水的水槽内加入液体发泡剂。本专利技术的有益效果是：生产工艺简单，且容易实现，所制备的电缆在保证电缆最基本运行使用要求前提下，大截面铜丝屏蔽设计可以降低电缆因故障出现过电流致磁悬浮馈电电网瘫痪的风险，延长电缆在恶劣情况使用寿命；同时，可以有效地减少电缆因绝缘线芯内部气体过多使电缆附件脱落，改善介电性能，大大降低因电树放电出现击穿的可能性，延长电缆运行使用寿命；另外，防鼠型聚乙烯护套可以有效的防止老鼠啃咬，改进型模具和缓冲式冷却方法保证产品质量和护套材料的机械性能。附图说明图1给出的是本专利技术的的结构示意图。图中：1芯导体，2导体屏蔽层，3绝缘层，4绝缘屏蔽层，5铜丝屏蔽层，6金属带屏蔽层，7第一阻水带，8第二阻水带，9外护套，10阻水粉。具体实施方式现在将进一步细化基于附图所示的代表性实施方案。应当理解，以下描述并非旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反，其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求限定的所述实施方案的实质和范围内的替代形式、修改形式和等同形式。在以下的详细描述中，参考了形成说明书的一部分的附图，并且在附图中以举例说明的方式示出了根据所述实施方案的具体实施方案。尽管足够详细地描述了这些实施例以使得本领域的技术人员能够实施所述实施例，但应当理解，这些实例不是限制性的，使得可以使用其它实例并且可在不脱离所述实施例的实质和范围的情况下做出相应的修改。具体的，参考图1，图1给出了一种磁悬浮列车用馈电电缆，如图1所示，所述电缆由内至外依次包括芯导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、外护套，所述金属屏蔽层为铜丝屏蔽层；绝缘屏蔽层外绕包有第一阻水带，金属屏蔽层由金属丝屏蔽层和金属带屏蔽层组成，且金属带屏蔽层在外层，金属带屏蔽层外包覆有第二阻水带，第二阻水带外挤包有聚乙烯外护套；所述芯导体为多根铜导线绞合而成的复合导体；在导体屏蔽层内与芯导体的之间填充有阻水粉。其中，所述第一阻水带和第二阻水带为半导电阻水带。所述外护套为防鼠高阻燃型聚乙烯。关于上述的磁悬浮列车用馈电电缆的制备工艺，具体步骤包括：导体制备、多层共挤、绝缘层和绝缘屏蔽层的脱气、金属屏蔽层包覆、外护套挤出；导体制备：采用多根铜导线通过绞合制备芯导体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁悬浮列车用馈电电缆，其特征在于：所述电缆由内至外依次包括芯导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、外护套，绝缘屏蔽层外绕包有第一阻水带，金属屏蔽层由金属丝屏蔽层和金属带屏蔽层组成，且金属带屏蔽层在外层，金属带屏蔽层外包覆有第二阻水带，第二阻水带外挤包有聚乙烯外护套；所述芯导体为多根铜导线绞合而成的复合导体；在导体屏蔽层内与芯导体的之间填充有阻水粉。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁悬浮列车用馈电电缆，其特征在于：所述电缆由内至外依次包括芯导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、外护套，绝缘屏蔽层外绕包有第一阻水带，金属屏蔽层由金属丝屏蔽层和金属带屏蔽层组成，且金属带屏蔽层在外层，金属带屏蔽层外包覆有第二阻水带，第二阻水带外挤包有聚乙烯外护套；所述芯导体为多根铜导线绞合而成的复合导体；在导体屏蔽层内与芯导体的之间填充有阻水粉。


2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮列车用馈电电缆，其特征在于：所述第一阻水带和第二阻水带为半导电阻水带。


3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮列车用馈电电缆，其特征在于：所述外护套为防鼠高阻燃型聚乙烯。


4.一种上述任一项所述磁悬浮列车用馈电电缆的生产工艺，其特征在于：具体步骤包括：导体制备、多层共挤、绝缘层和绝缘屏蔽层的脱气、金属屏蔽层包覆、外护套挤出；
导体制备：采用多根铜导线通过绞合制备芯导体；
多层共挤：将导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层采用交联三层共挤工艺挤出，挤出速率为0.5-1m/s，挤出温度为100-105℃，
针对绝缘层和绝缘屏蔽层内部气体的脱气工艺：在温度控制区间60-65℃之间的空旷室内静置脱气，脱气时间控制在36-50；通过硅油试验观察绝缘中气泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙永哲，魏学志，杨丽伟，
申请(专利权)人：杭州电缆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33