鐵路機車電纜-電力電纜FZWL-TZEY 1*150mm2技術參數
一、結構參數如下：
結構參數
導體標稱截面（mm2）
150
電纜芯數
單芯
導體直徑(mm)
17.2
電纜近似外徑(mm)
26.3
電纜近似彎曲半徑(mm)
158
電纜參考重量(kg/km)
1884
二、結構圖如下：
一、執行標準：Q/TL168-2016
二、耐壓等級：250V、750V、1500V．3000V
三、型號： FZWL-TZEY WDZB-FS/FZ-TZEYR-DC1500V
四、產品結構：導電線芯十絕緣層 組合防水層 鎧裝層 隔氧層 外護層
五、生產範圍：芯數為單芯．截面為0.5-400mm2。
六、適用範圍：該電纜適用於地鐵隧道．輕軌、車站等人員相對集中．環境相對密閉的場所，因城市軌道交通多在地下．一旦發生火災．地下封閉的環境給人員逃生和消防工作帶來很大的困難，這些決定了敷設在該場所內的電纜不僅應具有很高的阻燃要求，而且特別要求在燃燒時不產生濃煙及有毒害作用的鹵酸氣體．減少對設備和儀器儀表產生的“二次災害”．同時該電纜還具有耐日光老化，防水及防鼠等性能，因此該電纜尤其適用於地鐵隧道和輕軌沿線及配電櫃與地鐵之間．及地鐵和輕軌車站內部的電氣連接．作為直流牽引的電力傳輸。
七、產品型號說明：
直流電纜1500V FZWL-TZEY WDZB-FS/FZ-TZEYR-DC1500V
八、電纜特性：
1、直流電纜導電線芯的長期允許工作溫度應不超過90℃。
2、短路時長持續時間不超過5s．其導電線芯的高溫度不超過250℃。
3、敷設時的環境溫度應不低於O℃。
4、電纜敷設時的小彎曲半徑應不小於電纜外徑的12倍。
5．低煙無鹵特性：滿足GB／T 17560-1998與GB／T 17651-1998的要求；
1，電導率 10μs／mm；
2、DH值 4.3。
3、電纜燃燒煙密度 透光率 60%。
6、煙氣毒性達到公共電纜燃燒級二級水平：
7、電纜阻燃性能達到GB／T18380.3-2001電纜成束燃燒試驗A類的要求；
8、電纜的防水性能非常異．可以長期浸泡在水中使用，而對其電性能影響很小。
9、電纜具有防紫外線性能．防紫外線性能能夠滿足GB 14049標準的要求：電纜在大氣和日光老化的作用下，試樣經過42天老化後，護套的抗拉強度和裂伸長率變化率應不超過±30％；經過21天老化後，護套的抗拉強度和斷裂伸長率變化率應不超過士15％的範圍。
10、電纜具有防鼠咬性能．通過與試樣對比．經過連續兩周試驗．試樣保護率 95％。
11、可以根據用戶需要生產其它型號和規格的直流電纜．也可提高電纜的耐溫等級到125℃．
地鐵隧道、輕軌直流電纜結構參數表
序號
No
標稱截面
Nominal Cross-Section
Area
mm 2
導體組成
根數／單線直徑
Core structure No. ／ Dia
mm
直流電纜1500V FZWL-TZEY WDZB-FS/FZ-TZEYR-DC1500V
電纜參考大外徑 mm
2 0 ℃導體大電阻
Max resistance at 20 ℃
Ω /km
250V
750V
1500V
3000V
銅芯
鍍錫銅芯
1
0.5
16/0.2
28/0.15
14.3
14.5
15
15.5
39.0
26.0
40.1
26.7
2
0.75
24 ／ 0.20
42 ／ 0.15
14.5
14.7
15.5
16
26.O
19.5
26.7
26.7
3
1.O
32 ／ 0.20
56 ／ 0.15
14.8
15
16
16.5
19.5
13.3
20.O
20.0
4
1.5
48 ／ O.20
85 ／ 0.15
15.O
15.5
16.5
17
13.3
13.3
13.7
13.7
5
2.5
77 ／ 0.20
140 ／ 0.15
15.5
16
17
18
7.98
7.98
8.21
8.21
6
4
56 ／ 0.30
231 ／ 0.15
16.0
17
18
19
4.95
4.95
5.09
5.09
7
6
84 ／ 0.30
189 ／ 0.20
17.0
17.5
19
20
3.30
3.30
3.39
3.39
8
10
147 ／ 0.30
324 ／ 0.20
18.O
19
20
21
1.91
1.91
1.95
1.95
9
16
133 ／ 0.39
513 ／ 0.20
—
20
21
22
1.21
1.21
1.24
1.24
10
25
209 ／ 0.39
783 ／ 0.20
—
22
24
25
0.780
0.780
0.795
O.795
11
35
304 ／ 0.39
1107 ／ O.20
—
24
25
26
0.554
O.554
0.565
0.565
12
50
418 ／ O.39
702 ／ 0.30
—
26
27
28
0.386
0.386
0.393
O.393
13
70
380 ／ 0.49
999 ／ O.30
—
29
30
31
0.272
O.272
0.277
0.277
14
95
513 ／ 0.49
1332 ／ O.30
—
30
32
33
O.206
0.206
O.210
O.210
15
120
629 ／ 0.49
1702 ／ O.30
—
32
33
34
0.161
0.161
O.164
0.164
16
150
777 ／ 0.49
2109 ／ 0.30
—
34
35
36
0.129
0.129
0.132
0.132
17
185
976 ／ 0.49
1525 ／ 0.39
—
36
37
38
0.106
0.106
O.108
0.108
18
240
1248 ／ 0.49
1976 ／ O.39
—
41
42
43
0.0801
0.0801
0.0817
0.0817
19
300
1586 ／ 0.49
2464 ／ O.39
—
43
44
45
0.0641
0.0641
O.0654
O.0654
20
400
2135 ／ O.49
3416 ／ 0.39
—
50
52
53
0.0486
0.0486
0.0495
0.0495
“額定電壓1500V及以下軌道交通用直流電纜”應具備的無鹵、摘要：針對城市地鐵用低煙、阻燃A類、阻水、防水、防鼠、防白蟻、無害、耐紫外線等性能，以及電纜敷設的復雜環境，介紹了電纜結構設計、材料選型、配合和加工技術要點。
軌道交通用直流電纜；三元乙丙膠；阻水帶；高阻燃無鹵玻璃纖維帶；聚烯烴中圖分類號：
引言
額定電壓1500V及以下軌道交通用直流電纜的設計與加工
內企業標準，制定了《額定電壓1500V軌道交通用直流電纜》企業標準。為滿足該電纜具有無鹵、低煙、阻燃A類、阻水、防水、防鼠、防白蟻、無害、耐紫外線等性能，本文對其結構設計、材料選型、材料配合以及關鍵生產工藝進行了研究。
1
1．1
電纜結構設計
總體結構
該電纜結構設計主要考慮以下幾個因素：（1）
電纜敷設或彎曲安裝使用時產生應力，會出現開裂現象，故要求盡可能柔軟；（2）電纜運行時有可能長期浸泡在水堶情A具有不錯的阻水、防水性能；（3）電纜若僅採用氧指數較高的無鹵低煙阻燃護套料，則無法通過成束燃燒A類試驗，故還需覆蓋或擠包其它高阻燃材料。
圖1為過去行業內該電纜普遍採用的結構。據地鐵公司相關人士介紹，採用該結構的電纜，敷設在轉角
使用一段時間後，彎曲部位所產生的應力，會導處，
致開裂現象出現，嚴重時影響電網正常運行，故不得不更換。究其原因，一是防水層採用鋁－塑粘接層，它是由涂塑鋁帶與聚乙烯護套粘接組合而成，使電
纜變硬；二是無鹵、低煙、高阻燃隔氧料和無鹵、低
煙、高阻燃護套料其邵氏硬度大（通常在HSA90以上），影響電纜的柔軟性。因此，導致電纜彎曲部位在使用過程出現開裂現象的根本原因是鋁－塑粘接防水層、隔氧層和護套層等三種材料硬度過大。顯然，要滿足電纜防鼠、防白蟻、預防光線直射等使用特性，取消或取代護套層是不可行的。如何取消或取代鋁－塑粘接防水層和隔氧層，又能滿足電纜的徑向防水性能，並通過成束燃燒A類試驗是該電纜結構設計的關鍵。經過多次試驗，我們採用耐水性能的乙丙膠作絕緣層，並適當增加其厚度，以提高電纜的防水性能；增加高阻燃玻璃纖維帶厚度和繞包層數，從而達到取消擠包隔氧層的目的。圖2為本文推薦的軌道交通用直流電纜的結構
額定電壓1500V及以下軌道交通用直流電纜的設計與加工
選用三元乙丙橡膠作絕緣基料，其絕緣厚度在TB/T1484．1—2010絕緣厚度的基礎上加厚2．5mm，以提高電纜的徑向防水性能（見表1）。1．4阻水層
阻水層包覆在絕緣上，其作用是阻止水通過絕緣和阻燃層之間的間隙沿著電纜縱向遷移。選用遇水膨脹型復合阻水帶，採用雙層繞包，每層搭蓋率不
保證電纜每處阻水帶不小於2層。小於30%，1．5
阻燃層
電纜採用氧指數大於50、厚度為0．25mm的無
鹵玻璃纖維帶繞包，它不但具有高阻燃特性而且具有防鼠作用。採用雙層繞包，每層搭蓋率不小於60%，使得電纜每處無鹵玻璃纖維帶不小於4層，確保電纜阻燃性能達到A類要求。1．6護套層
護套以乙烯－醋酸乙烯（EVA）、聚烯烴彈性體（POE）作基料，1：氧指數大於35。依照IEC60245-2003規定的護套厚度幾種計算方法，並對計算的結果進行比較。由於絕緣厚度加厚的因素，護套厚度適合下面計算公式：
t=0．085D 0．45
式中，t為護套厚度（mm）；D為絕緣線芯假定直徑（mm）。
2
1×150mm2，1×240表1為常用的1×95mm、
圖1
額定電壓1500V及以下軌道交通用直流電纜的設計與加工
原軌道交通用直流電纜結構圖
mm2三個規格直流電纜的結構尺寸。
表1
額定電壓1500V及以下軌道交通用直流
電纜結構尺寸
項目
導體標稱截面/mm2
電纜芯數
導體大單線直徑/mm絕緣標稱厚度/mm護套標稱厚度/mm電纜平均外徑上限/mm電纜小彎曲半徑
9510．314．52．2346D
規格15010．314．92．5386D
40010．415．12．8506D
圖2推薦的軌道交通用直流電纜結構圖
2材料選用及配合
1．2
導體結構
無鹵、低煙、高阻燃護套材料其邵氏硬度大，影
所有選用的材料應不含鹵素，燃燒時發煙量低、
無害，能滿足ROHS指令，限制使用六類有害物質：
6鉛（Pb）、汞（Hg）、鎘（Cd）、六價鉻（Cr）、多溴聯苯（PBB）、多溴二苯醚（PBDE）。
響電纜的柔軟性。為杜絕電纜使用時開裂，應盡可
能減小電纜的彎曲半徑（標準值6D），同時一改傳統採用5類導體的做法，選用了GB/T3956—2008中柔軟的第6類導體。1．3
絕緣層
2．1
絕緣膠材料選用和配方
（1）生膠。為滿足絕緣耐熱、耐水、耐臭氧、耐
·9·
紫外線等性能，選用了美國陶氏（DOW）生產的三
元乙丙橡膠NORDELIP4725P作基料，其乙烯含量
125℃25），相應高（70%）、門尼粘度低（ML1 4，其絕緣電阻率高（20℃，不小於10
能好。
14
硫工藝參數見表3。
表2
工序名稱混煉
使用設備密煉機
項
目
絕緣膠煉膠工藝參數
工藝參數
控制範圍401．1±0．10．3±0．16±0．5105±560±590±298±290±250±1095±255±560±5
Ω·m）、加工性
（2）交聯劑。採用過氧化二異丙苯（DCP）作交
聯劑，三烯丙基異氰皛懾迭]TAIC）作助交聯劑。（3）防老劑。為滿足空氣彈老化試驗要求，兼顧對銅導體的保護作用，採用防老劑MB與防老劑RD並用。
（4）填充劑。選用難溶於水的微細滑石粉。
（5）絕緣膠基本配方。三元乙丙膠（NORDELIP4725P）100；過氧化二異丙苯（DCP）3．8；三烯丙基異氰皛懾迭]TAIC）2．9；氧化鋅5；防老劑MB2.5；防老劑RD1.2，；微細滑石粉（10μm）120；其它61.6；合計297；含膠率33.7%。2.2
護套膠材料選擇
POE作基料，以EVA、配合抗氧劑1010、防鼠
後轉子轉速/（r/min）上頂栓壓力/MPa冷卻水壓力/MPa混煉時間/min排膠溫度/℃
壓片過濾
開煉機濾膠機
輥溫/℃機身溫度/℃機頭溫度/℃螺桿溫度/℃
加硫壓片輾頁
密煉機開煉機壓延機
混煉時間/s排膠溫度/℃輥溫/℃輥溫/℃
表3
項
目
絕緣連硫工藝參數
控制範圍90±295±298±298±295±298±295±2151．1±0．1
80
劑、防白蟻劑、預防光線直射劑、消煙劑、軟化劑、氫氧化
鋁等無鹵阻燃劑。護套防鼠性能：LD50大於2000mg/kg；咬傷面積為0；實驗期間，SD大鼠無中毒、致畸、致突變、致癌現象。護套防白蟻性能依據GB2951.38—86規定：白蟻擊倒時間KT50不大於350min。
機身溫度/℃：Ⅰ
ⅡⅢ
機頭溫度/℃：Ⅰ
Ⅱ
模套溫度/℃螺桿溫度/℃牽引速度/（m/min）硫化汽壓/MPa硫化管道有效長度/m
3
3.1
現場關鍵工序控制
絕緣
絕緣膠加工
3．2
3.1.1
（1）膠料和配合劑。採用電子稱稱量。膠料：三元乙丙橡膠；配合劑：超細滑石粉、氧化鋅、劑、防老劑、交聯劑等。
（2）混煉。稱量好的膠料和配合劑採用密煉機混煉。
（3）濾橡。混煉好的混合膠在開煉機上壓片，片狀膠料由皮帶輸機運送到濾橡機對膠料的雜質進行過濾。
（4）加交聯劑。過濾後的膠料冷卻存放8∼24h後，再次投入密煉機混煉，並加入交聯劑。排料後由皮帶運輸機輸送到開煉機上壓片，供壓延機輾頁。
（5）輾頁。採用壓延機壓片，膠片經冷卻裝置冷卻後，存放8∼96h後，供電纜擠出用。（6）絕緣煉膠工藝參數見表2。3.1.2
絕緣連硫
導體擠包乙丙橡膠絕緣料，採用擠橡連續硫化機組，嚴格控制擠出溫度、牽引速度、硫化汽壓，以保證電纜的電性能和絕緣層的物理機械性能；絕緣連
·10·
護套
護套擠出採用螺桿，其壓縮比小，出膠量
大，螺桿轉速不宜太快，分段加熱，擠出時採用擠壓式，使電纜結構緊密，有利於電纜的阻燃和防水效果；護套擠出工藝參數見表4。
表4
項
目
護套擠出工藝參數
控制範圍120±2138±2152±2160±2162±2162±25∼8
機身溫度/℃：Ⅰ
ⅡⅢⅣ
機頭溫度/℃模套溫度/℃牽引速度/（m/min）
4成品電纜性能
把地鐵常用的額定電壓1500V及以下軌道交
2
1×150mm2，1×400通用直流電纜：1×95mm
試驗項目
電性能
20℃時直流電阻/（Ω/km）環境溫度40℃電纜載流量/A5min）成品電纜耐壓試驗（6．5kV，20℃時絕緣電阻/（MΩ·km）
試驗結果7．8400 2－5－4－3－21－1350無裂紋
縱向透水試驗（100℃，透水10次）電纜燃燒試驗
電纜成束燃燒試驗（A類）炭化部分所達高度/m
±30 ±30 ±30 ±30 ±30 ±30 175 15無裂紋
煙密度試驗透光率/%燃燒氣體腐蝕性試驗絕緣pH值
電導率/（μs/mm）阻水層pH值
電導率/（μs/mm）阻燃層（玻璃纖維帶）pH值
電導率/（μs/mm）護套pH值
9150 ±30 ±30
10．2170
電導率/（μs/mm）
4．3 10 4．3 10 4．3 10 4．3 10 60 2．5 0．132 490不擊穿 150二端不應
有水滲出技術要求
Feb．，2013
試驗結果0．128567不擊穿1750符合要求
mm2三個規格電纜，送有關檢驗機構進行檢
測，各項性能指標達到國內外同類產品的
2
水平。表5為其中的1×150mm各項性能指標。
表5DC1500V1×150mm2軌道交通用直流
電纜試驗結果
試驗項目
技術要求 5．0 200
絕緣物理機械性能老化前抗張強度/MPa老化前斷裂伸長率/%168h）空氣烘箱老化（135℃，抗張強度變化率/%斷裂伸長率變化率/%16 額定電壓1500V及以下軌道交通用直流電纜的設計與加工_word文檔在線閱讀與下載_免費文檔/doc/0931de071cbaba96c64f0563/4 8h）帶導體老化（100℃，抗張強度變化率/%斷裂伸長率變化率/%40h）空氣彈老化（127℃，抗張強度變化率/%斷裂伸長率變化率/%0．2MPa）熱延伸試驗（200℃，載荷下伸長率/%冷卻後變形/%24h，耐臭氧試驗（25℃，
臭氧濃度0．025%∼0．030%）護套物理機械性能老化前抗張強度/MPa老化前斷裂伸長率/%168h）空氣烘箱老化（100℃，抗張強度變化率/%斷裂伸長率變化率/%16h）低溫拉伸試驗（－25℃，伸長率/%耐氣候老化（1）1008h老化
抗張強度大變化率/%伸長率大變化率/%
（2）1008h老化後與504h老化後對比抗張強度大變化率/%伸長率大變化率/%
±15±15
－3－8
±30±30
10
20
56 10 8
0．575
5．50．345．20．515．20．365．20．38
5結束語
我們研制的額定電壓1500V及以下軌道交通
用直流電纜經挂網運行，防水性能，在敷設、彎曲使用時未出現開裂現象，滿足使用要求。
參考文獻：
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S〕．及以下標準壁厚絕緣電纜〔
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