CN110136870A - 一种磁悬浮系统用直流高压铝合金电缆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁悬浮系统用直流高压铝合金电缆，在铝合金导体的外侧依次包覆有半导电屏蔽带、交联聚乙烯绝缘层、镀锡铜丝编织屏蔽层、铝合金带联锁金属护套层和无卤低烟聚烯烃外护套；所述的铝合金导体采用铝合金导线紧压绞合而成，先将单根铝合金丝经过梯形拉丝模具，拉制成梯形单丝，最内层铝合金单丝为圆形，圆形单丝外层包裹梯形单丝绞合，每层绞合方向相反，且都经过聚晶模具紧压。本发明导体通过分层紧压，提高紧压填充芯数，阻止水分进入导体内部，降低电缆使用寿命；半导电层采用绕包形式，结构简单，性能可靠；绝缘层采用厚壁挤出，边挤包边交联，防止生产过程中绝缘受到污染、受潮而导致电缆击穿，从而提高电缆的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及磁悬浮交通中悬浮系统所用高压供电系统技术领域，尤其涉及一种磁悬浮系统用直流高压铝合金电缆。
背景技术
目前 ,在世界上对磁悬浮列车进行过研究的国家主要是德国、日本、英国、加拿大、美国、前苏联和中国。美国和前苏联分别在上世纪70年代和80年代放弃了研究计划 ,但美国最近又开始了研究计划。英国从 1973 年才开始研究磁悬浮列车 ,却是最早将磁悬浮列车投入商业运营的国家之一。
德国从1968年开始研究磁悬浮列车 ,目前德国在常导磁悬浮列车研究上的技术已经成熟。
日本从1962年开始研究常导型磁悬浮列车 ，1982 年,磁悬浮列车的载人试验获得成功。
中国在上世纪80年代初开始对低速常导型磁悬浮列车进行研究。1994年10月 ,西南交通大学建成了首条磁悬浮铁路试验线 ,并通过了载人试验 ,通过了铁道部的认定，填补了中国在磁悬浮列车技术领域的空白 。
磁悬浮交通发展趋势良好，将来是全世界轨道交通发展重要的部分，各国都投入大量的人力、物力和财力积极研发该技术。
磁悬浮列车研究虽然取得一些成功，但世界上目前只有上海浦东磁悬浮铁路真正投入商业运营。但是该条线路所使用的技术、所有的配套设备全部采用德国技术，系统造价昂贵，技术受人控制，参加修建上海磁悬浮快速列车的电力专家介绍，敷设在磁浮工程全线的电缆，是德国进口的一种普通铝芯制造的高压电缆，受电后将产生20KV直流高压。所有的电缆占总投资的10%。而上海浦东段约30公里的线路投资为1000亿元人民币，电缆价格所占比较大，令投资方无法承受。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种磁悬浮系统用直流高压铝合金电缆。该电缆耐压等级为30kV，为直流高压电缆，绝缘挤包厚度达到15mm，并采用交联聚乙烯，通过紫外光干式交联，防止水分的原因，导致电缆容易击穿。较强的防电磁干扰结构设计。具有良好的耐候性、耐老化性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种磁悬浮系统用直流高压铝合金电缆，包括有铝合金导体，在铝合金导体的外侧依次包覆有半导电屏蔽带、交联聚乙烯绝缘层、镀锡铜丝编织屏蔽层、铝合金带联锁金属护套层和无卤低烟聚烯烃外护套；所述的铝合金导体采用铝合金导线紧压绞合而成，先将单根铝合金丝经过梯形拉丝模具，拉制成梯形单丝，最内层铝合金单丝为圆形，圆形单丝外层包裹梯形单丝绞合，每层绞合方向相反，且都经过聚晶模具紧压，每层紧压填充率超过95%；在所述的镀锡铜丝编织屏蔽层上还设有导流丝。
所述的半导电屏蔽带采用导电涂层的无纺布带重叠缠绕在铝合金导体上，其缠绕方向和导体绞制方向相反。
所述的交联聚乙烯绝缘层的壁厚达到15mm挤出，挤包过程中采用紫外光干式交联。
所述的镀锡铜丝编织屏蔽层的编织密度采用重量控制，即编织层重量和相同厚度金属管重量的比值不小于90%，导流丝截面不小于25mm2，沿着铝合金导体的轴向分布。
所述的铝合金导体采用8000系列电缆用铝合金导线紧压绞合而成。
导体采用8000系列电缆用铝合金导线紧压绞合而成，绞线过程中长期分层紧压，每层紧压填充率超过95%，形成致密的导体层，可以很好地组织水分沿导体轴向进入导体内部。且8000系列铝合金导体抗蠕变性能优良，能与铜等金属很好地接触，经过长期也不发生腐蚀、松动等不良反应。
半导电绕包屏蔽层采用导电涂层的无纺布带，重叠缠绕在铝合金导体上，防止铝合金导体上由于毛刺引起的高压放电现象。
绝缘层绝缘交联聚乙烯挤包，为提高电压等级，壁厚达到15mm厚壁挤出，挤包过程中采用紫外光干式交联，整个工序下来，保持绝缘线芯干净、干燥，不存在由于绝缘线芯由于受到污染、潮湿而导致使用过程中击穿。
为应对高压电缆在线路上工作过程中，长期对线路周边的设施、人员形成电磁辐射而造成磁场污染，其屏蔽结构设计较为科学合理，高密度的铜网编织屏蔽加大截面导流丝，可以保证电缆外围磁场较小，另加铝合金金属护套的最后电磁屏障的保护，可以是磁悬浮系统建设在市区繁华及高科技设施或军事设施周边而不受影响。
外护套采用耐候性的聚烯烃材料，该种材料无卤低烟阻燃的性能，是洁净型电缆，若发生短路或周边高温引起的燃烧，可以很好地保护周边的精密设施、人员，并将由于燃烧控制在较小范围内。且电缆外护套使用寿命长，能满足系统的设计使用寿命。
本发明的优点是：本发明导体通过分层紧压，提高紧压填充芯数，阻止水分进入导体内部，降低电缆使用寿命；半导电层采用绕包形式，结构简单，性能可靠；绝缘层采用厚壁挤出，边挤包边交联，防止生产过程中绝缘受到污染、受潮而导致电缆击穿，从而提高电缆的使用寿命；屏蔽层采用高密度铜丝编织加大截面导流丝结构，外加铝合金金属护套的保护，其电磁屏蔽性能较为优良，基本不对周边设施、人员形成磁场污染；外护套的环保、耐候性，保护人员及设施的安全，降低最小的事故损失，提高电缆的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，一种磁悬浮系统用直流高压铝合金电缆，包括有铝合金导体1，在铝合金导体1的外侧依次包覆有半导电屏蔽带2、交联聚乙烯绝缘层3、镀锡铜丝编织屏蔽层4、铝合金带联锁金属护套层5和无卤低烟聚烯烃外护套6；所述的铝合金导体1采用铝合金导线紧压绞合而成，先将单根铝合金丝经过梯形拉丝模具，拉制成梯形单丝，最内层铝合金单丝为圆形，圆形单丝外层包裹梯形单丝绞合，每层绞合方向相反，且都经过聚晶模具紧压，每层紧压填充率超过95%；在所述的镀锡铜丝编织屏蔽层4上还设有导流丝7。
所述的半导电屏蔽带2采用导电涂层的无纺布带重叠缠绕在铝合金导体上，其缠绕方向和导体绞制方向相反。
所述的交联聚乙烯绝缘层3的壁厚达到15mm挤出，挤包过程中采用紫外光干式交联。
所述的镀锡铜丝编织屏蔽层4的编织密度采用重量控制，即编织层重量和相同厚度金属管重量的比值不小于90%，导流丝截面不小于25mm2，沿着铝合金导体的轴向分布。
所述的铝合金导体1采用8000系列电缆用铝合金导线紧压绞合而成。
磁悬浮系统用直流高压铝合金电缆，导体采用8000系列电缆用铝合金导线紧压绞合而成，先将单根铝合金丝经过梯形拉丝模具，拉制成梯形单丝，最内层铝合金单丝为圆形，圆形单丝外层包裹梯形单丝绞合，并提高纳米聚晶紧压模具紧压，每层绞合方向相反，并都经过聚晶模具紧压，这样得到的绞合导体每层紧压填充率超过95%，形成致密的导体层，有效地阻止水分沿导体轴向进入导体内部。从而导致导体腐蚀，长期在高压电的作用下，形成水树现象，而导致绝缘层击穿。且8000系列铝合金导体机械强度优良，抗拉强度高，不宜变形，抗蠕变性能优良，能与铜等金属很好地接触，经过长期也不发生腐蚀、松动等不良反应。
半导电屏蔽层采用导电涂层的无纺布带重叠缠绕在铝合金导体上，其缠绕方向和导体绞制方向相反，这样绕包紧凑，结构简单。
绝缘层绝缘交联聚乙烯挤包，为提高电压等级，壁厚达到15mm厚壁挤出，挤出过程采用射线侧后控制厚度、偏心度，保证绝缘厚度达到设计要求，且绝缘外径均匀。挤包过程中采用紫外光干式交联，边挤包绝缘，边提高紫外光辐照交联，整个工序下来，保持绝缘线芯干净、干燥，做到干式交联工艺，不存在由于绝缘线芯由于受到污染、潮湿而导致电缆使用过程中击穿。
为应对高压电缆在线路上工作过程中，长期对线路周边的设施、人员形成电磁辐射而造成磁场污染，其屏蔽结构设计较为科学合理，高密度的铜网编织屏蔽加大截面导流丝，其编织密度采用重量控制，即编织层重量和相同厚度金属管重量的比值不小于90%，导流丝截面不小于25mm2，沿着绝缘线芯轴向分布，这样屏蔽层，若高压产生的磁场，形成电流提高屏蔽层导入接地，可以保证电缆外围磁场较小，另加铝合金金属护套的最后电磁屏障的保护，可以是磁悬浮系统建设在市区繁华及高科技设施或军事设施周边而不受影响。
外护套采用耐候性的聚烯烃材料，该种材料无卤低烟阻燃的性能，是洁净型电缆，若发生短路或周边高温引起的燃烧，可以很好地保护周边的精密设施、人员，并将由于燃烧控制在较小范围内。且电缆外护套使用寿命长，其耐候性，即使长期使用在露天下的日照雨淋，空气污染的环境下，也能满足系统的设计使用寿命。
Claims (5)
1.一种磁悬浮系统用直流高压铝合金电缆，其特征在于：包括有铝合金导体，在铝合金导体的外侧依次包覆有半导电屏蔽带、交联聚乙烯绝缘层、镀锡铜丝编织屏蔽层、铝合金带联锁金属护套层和无卤低烟聚烯烃外护套；所述的铝合金导体采用铝合金导线紧压绞合而成，先将单根铝合金丝经过梯形拉丝模具，拉制成梯形单丝，最内层铝合金单丝为圆形，圆形单丝外层包裹梯形单丝绞合，每层绞合方向相反，且都经过聚晶模具紧压，每层紧压填充率超过95%；在所述的镀锡铜丝编织屏蔽层上还设有导流丝。
2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮系统用直流高压铝合金电缆，其特征在于：所述的半导电屏蔽带采用导电涂层的无纺布带重叠缠绕在铝合金导体上，其缠绕方向和导体绞制方向相反。
3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮系统用直流高压铝合金电缆，其特征在于：所述的交联聚乙烯绝缘层的壁厚达到15mm挤出，挤包过程中采用紫外光干式交联。
4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮系统用直流高压铝合金电缆，其特征在于：所述的镀锡铜丝编织屏蔽层的编织密度采用重量控制，即编织层重量和相同厚度金属管重量的比值不小于90%，导流丝截面不小于25mm2，沿着铝合金导体的轴向分布。
5.根据权利要求1所述的一种磁悬浮系统用直流高压铝合金电缆，其特征在于：所述的铝合金导体采用8000系列电缆用铝合金导线紧压绞合而成。
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