一种柔性贯通地线及其生产工艺制造技术

技术编号：43201385 阅读：2 留言：0更新日期：2024-11-01 20:19

本发明专利技术属于电缆生产和加工工艺技术领域，具体涉及一种柔性贯通地线及其生产工艺。本发明专利技术所述柔性贯通地线，由圆形股线单元制备而成，或者由若干根圆形股线单元绞合形成的线芯以及包裹在线芯外的高导电耐高温复合材料制备而成。所述的圆形单线单元或者圆形股线单元由若干根防腐铜单线绞合而成。所述的防腐铜单线由铜单线以及铜单线外周涂覆的高导电防腐涂料制备而成。本发明专利技术所述工艺通过采用先涂覆高导电防腐涂料、再进行绞合的方式制备柔性贯通地线，并配合加热、挤塑、冷却等工序，使制备得到的柔性贯通地线具有导电性能优、弯曲半径小、耐腐蚀性优越的特点；另外，本发明专利技术的生产工艺能够提高产品的安全性能，具备良好的应用前景。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电缆生产和加工工艺，具体涉及一种柔性贯通地线及其生产工艺。

技术介绍

1、铁路贯通地线是一种用于铁路综合接地系统全线机电设备统一接地的电缆，它可使大范围的铁路电气系统各个工作点接地电位基本保持一致，使系统设备接地安全可靠，消除由于不同设备之间的电位差引起的电位不平衡，实现对人员和设备的有效可靠防护，保障铁路行车安全，被称为高铁的“生命线”。

2、现有的铁路贯通地线大都采用无缝铜合金护套贯通地线，材质坚硬，在实际应用中不易弯曲，在过桥隧道内铺设时无法平直置于电缆槽内，而弯曲外露则会造成更大的放电风险，同时也增加了现场施工的难度。

3、鉴于上述情况，目前，急需一种柔软性好、弯曲半径小且易施工的新型柔性贯通地线，同时，还要满足相关电性能、耐腐蚀性能等要求。

技术实现思路

1、本专利技术目的是提供一种柔性贯通地线及其生产工艺，通过采用先涂覆高导电防腐涂料、再进行绞合的方式制备柔性贯通地线，并配合加热、挤塑、冷却等工序，使制备得到的柔性贯通地线具有导电性能优、弯曲半径小、耐腐蚀性优越的特点；另外，本专利技术的生产工艺能够提高产品的安全性能，具备良好的应用前景。

2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：

3、一种柔性贯通地线，由圆形单线单元制备而成，或者由若干根圆形股线单元绞合形成的线芯以及包裹在线芯外的高导电耐高温复合材料制备而成。

4、具体的，所述的圆形单线单元或者圆形股线单元由若干根防腐铜单线绞合而成。</p>

5、具体的，所述的防腐铜单线由铜单线以及铜单线外周涂覆的高导电防腐涂料制备而成。

6、进一步的，本专利技术还提供了所述柔性贯通地线的生产工艺，当所述柔性贯通地线由圆形铜单线单元制备而成时，所述生产工艺，包括如下步骤：

7、1)制备防腐蚀铜单线：将铜单线通过涂覆装置涂覆高导电防腐涂料；

8、涂覆方式为浸涂且采用3-5道次模具式涂覆，涂覆得到涂膜，经过高温烘干装置进行烘干；同时在涂覆工艺时，采用非接触式激光在线测厚系统对涂层的厚度检测和及时调整偏差，可有效降低次品率和返工率，最后制备得到防腐蚀铜单线；

9、2)制备成品：将步骤1)的防腐铜单线在绞制设备上绞合形成柔性贯通地线本体，防腐铜单线的根数根据直流电阻的要求进行调整。

10、具体的，步骤1)中，所述铜单线为紫铜线。

11、具体的，步骤1)中，涂覆时，涂覆第一道模具所形成的涂层不宜过薄或过厚，第二道及其以后各道的模具孔径一般按顺序增大0.01mm，模具排列时需考虑炉温及线速等参数之间的配合。

12、具体的，步骤1)中，所述高导电防腐涂料采用石墨烯基为基础的高导电高耐磨防腐涂料，不仅不影响紫铜线的导电性能，同时因为具有高的耐磨特性，完全能满足生产过程、现场安装敷设过程的要求，不会因为外部因素导致涂层刮破、脱落等。

13、具体的，步骤1)中，高导电防腐涂料由质量分数为2～8％的石墨烯粉体(片径约10um，

14、物理法剥离，牌号为zfsmx-10)、质量分数为50～63％的单质硅无机附着剂(牌号为zfbd-32-2，内含离子型单质硅+伴生液体(乙醇+水))和质量分数为35～46％的溶剂制备而成。

15、优选的，步骤1)中，高导电防腐涂料由质量分数为4～5％的石墨烯粉体、质量分数为50～56％的单质硅无机附着剂和质量分数为40～46％的溶剂制备而成。

16、具体的，所述溶剂为pma(丙二醇甲醚醋酸酯)。

17、具体的，步骤1)中，烘干时采用7节烘箱依次进行不同温度的烘干，每节烘箱的通过长度约为4m，具体的烘干温度为：常温(25℃±5℃)→60℃→80℃→100℃→120℃→140℃→160℃，然后常温晾干，烘炉的长度可根据生产速度进行配置。

18、具体的，步骤2)中，绞合方为左向，节径比控制在15-20。

19、进一步的，作为另外一种优选的技术方案，当所述柔性贯通地线由若干根圆形股线单元绞合形成的线芯以及包裹在线芯外的高导电耐高温复合材料制备而成时，所述生产工艺，包括如下步骤：

20、(1)制备防腐蚀铜单线：将铜单线通过涂覆装置涂覆高导电防腐涂料；

21、涂覆方式为浸涂且采用3-5道次模具式涂覆，涂覆得到涂膜，经过高温烘干装置进行烘干；同时在涂覆工艺时，采用非接触式激光在线测厚系统对涂层的厚度检测和及时调整偏差，可有效降低次品率和返工率，最后制备得到防腐蚀铜单线；

22、(2)制备圆形股线单元：将步骤(1)制备的防腐蚀铜单线在束绞设备上绞合制成圆形股线单元，防腐蚀铜单线的根数根据直流电阻的要求进行调整；

23、(3)制备导体线芯：将步骤(2)的圆形股线单元在绞制设备上绞合形成导体线芯，这样设置不仅能缩小绞合导体之间的间隙，而且也能减少绞合后的外径，同时，降低了直流电阻，节省了材料用量成本，圆形股线单元的根数根据直流电阻的要求进行调整；

24、(4)制备成品：将高导电耐高温复合材料经过加热、挤塑、冷却的工序包覆到步骤(3)的导体线芯上，最终制备得到柔性贯通地线本体。

25、进一步的，步骤(1)中，所述铜单线为紫铜线。

26、进一步的，步骤1)中，涂覆时，涂覆第一道模具所形成的涂层不宜过薄或过厚，第二道及其以后各道的模具孔径一般按顺序增大0.01mm，模具排列时需考虑炉温及线速等参数之间的配合。

27、进一步的，步骤(1)中，所述高导电防腐涂料采用石墨烯基为基础的高导电高耐磨防腐涂料，不仅不影响紫铜线的导电性能，相比之下其直流电阻更是降低1％左右，具有更好的导电性能。

28、进一步的，步骤(1)中，高导电防腐涂料由质量分数为2～8％的石墨烯粉体(片径约10um，物理法剥离，牌号为zfsmx-10)、质量分数为50～63％的单质硅无机附着剂(牌号为zfbd-32-2，内含离子型单质硅+伴生液体(乙醇+水))和质量分数为35～46％的溶剂制备而成。

29、优选的，步骤(1)中，高导电防腐涂料由质量分数为2～8％的石墨烯粉体、质量分数为55～63％的单质硅无机附着剂和质量分数为35～43％的溶剂制备而成。

30、进一步的，所述溶剂为pma(丙二醇甲醚醋酸酯)。

31、进一步的，步骤(1)中，烘干时采用7节烘箱依次进行不同温度的烘干，每节烘箱的通过长度约为4m，具体的烘干温度为：常温(25℃±5℃)→60℃→80℃→100℃→120℃→140℃→160℃，然后常温晾干，烘炉的长度可根据生产速度进行配置。

32、进一步的，步骤(2)中，绞向为左向，节径比控制在20-25。

33、进一步的，步骤(3)中的绞合方向与步骤(2)中束绞的方向相同都为左向，节径比分别控制在20-22、12-14。

34、进一步的，步骤(3)中，所述若干根圆形股线单元采用股线绞向和复绞绞向相同的绞本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种柔性贯通地线，其特征在于，由圆形单线单元制备而成，或者由若干根圆形股线单元绞合形成的线芯以及包裹在线芯外的高导电耐高温复合材料制备而成。

2.如权利要求1所述的柔性贯通地线，其特征在于，所述的圆形单线单元或者圆形股线单元由若干根防腐铜单线绞合而成；所述的防腐铜单线由铜单线以及铜单线外周涂覆的高导电防腐涂料制备而成。

3.权利要求1或2所述柔性贯通地线的生产工艺，其特征在于，当所述柔性贯通地线由圆形铜单线单元制备而成时，具体生产工艺，包括如下步骤：

4.如权利要求3所述的生产工艺，其特征在于，步骤1）中，高导电防腐涂料由质量分数为2~8%的石墨烯粉体、质量分数为50~63%的单质硅无机附着剂和质量分数为35~46%的溶剂制备而成；所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯。

5.如权利要求3所述的生产工艺，其特征在于，步骤1）中，烘干时采用7节烘箱依次进行不同温度的烘干，具体的烘干温度为：常温→60℃→80℃→100℃→120℃→140℃→160℃，然后晾干。

6.权利要求1或2所述柔性贯通地线的生产工艺，其特征在于，当所述柔性贯

7.如权利要求6所述的生产工艺，其特征在于，步骤（1）中，高导电防腐涂料由质量分数为2~8%的石墨烯粉体、质量分数为50~63%的单质硅无机附着剂和质量分数为35~46%的溶剂制备而成；所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯。

8.如权利要求6所述的生产工艺，其特征在于，步骤（1）中，烘干时采用7节烘箱依次进行不同温度的烘干，具体的烘干温度为：常温→60℃→80℃→100℃→120℃→140℃→160℃，然后晾干。

9.如权利要求6所述的生产工艺，其特征在于，步骤（4）所述的高导电耐高温复合材料由质量分数为10%—25%的碳纳米管母粒和质量分数为75%—90%的耐高温材料混合后，再重新造粒制备而成；

10.如权利要求6所述的生产工艺，其特征在于，步骤（4）中，加热温度为75-85℃，加热时间为5-7小时；挤塑温度主要是依次通过四个温度区域：进料区180-220℃、机身区域220-250℃、机颈区220-250℃、机头区220-250℃；挤塑速度为20-30m/min，经挤塑后的挤出厚度为0.3-0.5mm；最后经冷却水槽进行冷却，冷却温度15-60℃。

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【技术特征摘要】

3.权利要求1或2所述柔性贯通地线的生产工艺，其特征在于，当所述柔性贯通地线由圆形铜单线单元制备而成时，具体生产工艺，包括如下步骤：

6.权利要求1或2所述柔性贯通地线的生产工艺，其特征在于，当所述柔性贯通地线由若干根圆形股线单元绞合形成的线芯以及包裹在线芯外的高导电...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱增乐，王宏飞，尚爱民，杨永谦，买利伟，郭明明，
申请(专利权)人：焦作铁路电缆有限责任公司，
类型：发明
国别省市：

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