[發明專利]一種高耐磨軌道交通車輛用薄壁絕緣電纜及其制備方法

有效

• 申請號: 202110558903.1
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113314269B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 周佳龍;解向前;史夢穎;姜青松;黃偉德;花季華;侯玉婷
• 申請（專利權）人: 中天科技裝備電纜有限公司
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00;H01B13/06;H01B7/29;H01B3/30;H01B7/02;H01B7/18;H01B7/28;H01B9/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 錢云

本發明提供一種高耐磨軌道交通車輛用薄壁絕緣電纜及其制備方法，其中高耐磨軌道交通車輛用薄壁絕緣電纜的制備方法包括輻照交聯步驟以形成交聯聚烯烴絕緣層，所述輻照交聯步驟的工藝條件基于預先獲得的低能量輻照下的輻照劑量與產品熱延伸性能之間的關系曲線確定。本發明通過該薄壁絕緣電纜制備過程中輻照交聯步驟的改進以及增加涂覆層的設計等，在滿足耐熱、耐環境性能的前提下，強化了該電纜的耐磨性能，提高了其使用性能的可靠性，使其適宜在有限空閑、狹小空間內密集敷設，滿足了用戶車型不斷升級而提高的電纜安裝性能要求。

技術領域

本發明涉及電纜技術領域，尤其涉及一種高耐磨軌道交通車輛用薄壁絕緣電纜及其制備方法。

背景技術

軌道交通車輛用薄壁絕緣電纜特別適用高速和超高速機車車輛等相對密閉、人員集中等環境要求苛刻的機車車輛內部配電柜的供電控制系統。該電纜一般采用鍍錫軟銅導體和無鹵低煙阻燃絕緣材料，運用薄壁制造技術生產，具有體積小、重量輕、耐熱、耐寒等特點，在火災時能有效限制火的傳播和煙氣的釋放，避免對人員造成危險。

目前市場上具有特殊防火性能軌道交通車輛用薄壁電纜的絕緣材料主要包括PE、TPE、PEEK材料。但各種絕緣材料都有其局限性： PE材料柔性有余，抗拉性能較差；TPE絕緣材料長期耐熱性參數指標差，在狹小空間內密集敷設后散熱條件不理想，使用壽命短，不適宜作為薄壁電纜絕緣使用；PEEK絕緣材料價格昂貴，性能指標富裕過度，不宜在薄壁絕緣電纜中大力推廣。而XLPO(交聯聚烯烴)絕緣材料雖然性能指標的富裕度不大，但其電氣性能和機械物理性能均能夠滿足標準要求，耐熱性評定結果顯示，其長期耐熱性能參數指標良好，再加上其合適的價格，是薄壁絕緣電纜理想的絕緣材料，目前使用最多。

但是，在大數據和互聯網時代中，軌道交通車輛設計制造逐步向智能化、自動化發展，車載設備數量不斷增加，控制電纜用量也明顯提升，因此，在有限的、甚至狹小的車體空間內，在保證薄壁輻照交聯聚烯烴絕緣電纜耐熱性能的前提下，對敷設的控制電纜提出了更高耐磨性的要求，以提升在車輛布線及運行振動過程中電纜相互間、電纜與設備本體或與車體之間相互磨擦的可靠性。

現有薄壁輻照交聯聚烯烴絕緣電纜交聯度受設備能量、輻照劑量等因素的影響，一般采用熱延伸指標(依據歐盟EN 50306《具有特殊防火性能的軌道交通車輛用薄壁絕緣控制電纜》標準)評價產品交聯程度，但小規格薄壁電纜很容易出現因輻照能量過高導致電纜過度交聯的問題，過度交聯電纜絕緣分子結構已分解，產品耐磨性、耐熱性、耐酸堿油酯侵蝕均明顯下降，為電纜長期可靠運行埋下安全隱患。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供一種高耐磨軌道交通車輛用薄壁絕緣電纜及其制備方法。

本發明采用以下技術方案：

本發明提供一種高耐磨軌道交通車輛用薄壁絕緣電纜的制備方法，包括輻照交聯步驟以形成交聯聚烯烴絕緣層，所述輻照交聯步驟的工藝條件基于預先獲得的低能量輻照下的輻照劑量與產品熱延伸性能之間的關系曲線確定。

進一步地，所述輻照劑量與產品熱延伸性能之間的關系曲線的獲得包括以下步驟：

將擠塑成型后的電纜按大小滾筒組合的8字形走線方式進線，使用能量為1.5-2.5MeV、束流為0.5-40mA的電子束進行輻照，測試不同輻照運行圈數下電纜的熱延伸性能，計算所述輻照劑量與產品熱延伸性能之間的關系曲線。

進一步地，所述電纜的導體由鍍錫單絲按照1+6+12+18的方式正規絞合形成，所述鍍錫單絲的直徑為0.16～0.4mm，斷裂伸長率不小于 15％。

進一步地，所述制備方法還包括在所述絕緣層外部包裹涂覆層，所述涂覆層為氧化石墨烯-聚酰亞胺復合材料，其厚度不超過0.02mm。

進一步地，所述氧化石墨烯-聚酰亞胺復合材料中氧化石墨烯的質量分數為0.1％～0.3％。