轨道交通车辆用电缆的性能探析范文

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《安徽科技杂志》2016年第6期

摘要：

随着我国经济和社会的快速发展，轨道交通建设也越来越快。轨道交通车辆用电缆对轨道交通系统的稳定运行有着重要影响。本文研究了轨道交通车辆用电缆的性能及辐照技术，以寻找出优化改进措施，更高效率地实现轨道交通运输要求。

关键词：

轨道交通；车辆专用电缆；性能；辐照技术

电线电缆在轨道交通行业广泛应用，发挥着重要作用。轨道交通车辆用电缆是轨道交通建设的重要组成部分，对提高铁路运输速度和保障铁路安全运营有着重要作用。轨道交通车辆用电缆具有安全系数高、稳定性强、耐磨性强、修理维护成本低等优势，对轨道交通系统的稳定运行有着重要影响。

一、电缆的标准要求

铁路车辆和城市轨道交通车辆是轨道车辆的两大组成部分。铁路旅客车辆的电缆阻燃要求要符合国际通用阻燃标准IEC60332-1、IEC60332-2。城市轨道交通车辆用电缆的要求更为严格，对阻燃性的要求更高，并要具有强绝缘性、高防水防油性和耐磨性。我国对于电缆厂家的要求是：拥有我国电线电缆强制性认证；具备铁道部车辆用电缆的订货标准；符合德国铁道部认可的DIN5510《轨道车辆防火材料和部件的燃烧特性及燃烧伴随现象分类、要求和检测方法》防火测试、英国的BS6853《客运列车设计建造中的防火通用规程》防火测试或法国的NFF16-101《铁路车辆防火性能、材料的选择》防火测试等标准。从轨道交通车辆用电缆的使用情况看，电缆不仅要完全符合国家相关要求标准，还要适应科学合理的轨道交通工程建设要求。通过选用合适的电缆材料和辐照技术，在保证轨道安全运行的前提下，做到先主后次，由小到大，层次分明，更高效率地实现轨道交通运输要求。

二、电缆的性能特点

轨道交通车辆用电缆在轨道交通建设中起着关键性的作用。因此，要提高对车辆用电缆的重视程度，以保证工程处于安全高效的工作状态，更好地服务社会。阻燃性。轨道交通有些处于地下，一旦发生火灾，不易逃生，造成的损失难以弥补。因此，轨道交通车辆用电缆一般都要求具有很强的阻燃性，以降低因阻燃小而引发火灾的几率，最大化保证人民的生命财产安全。环境适应性。为了充分适应各种轨道交通工作环境，电线电缆要具有防水、防油和抗老化性等优点，减少电缆的维护工作量，节约维修成本，以使轨道交通实现最大化经济收益。低烟性。在发生火灾时，随着火焰密集的增大会对人体造成伤害，引起判断失误，导致难以找到最佳的逃生方式，最终酿成悲剧。因此，轨道交通车辆用电缆在阻燃条件下的透光率应大于60%。电线电缆是轨道交通运输网中的基础线，其性能特点直接影响轨道运输的安全。因此，除对电缆的防水、防油和耐磨性能进行加强外，还要选用合理有效的材料，着重提高电缆的高阻燃防火性能。

三、电缆的辐照技术

低烟无卤阻燃车辆专用电缆是目前轨道交通车辆用电缆的优先选择。低烟无卤阻燃电缆采用的材料有聚烯烃化合物，里面有大量氢氧化物已被偶联剂活化。低烟无卤阻燃电缆的阻燃原理分为三步：第一，是一个吸热的分解化学反应过程，通过氢氧化物进行化学反应，将周围的热量吸走，以满足自身反应需求，同时降低周围电缆产生的热量，达到阻燃目的；第二，在反应中，氢氧根与氧原子进行结合，生成水分子，水分子可降低电缆的温度；第三，分解反应最终生成金属氧化物结壳，减少当前氧原子和有机物的接触面，降低燃烧的可能性。低烟无卤电缆中的阻燃剂是一种化学碱性物质，具有吸水性，会发生潮解。为了减少潮解的发生，可通过交联使聚烯烃的分子结构改变。交联包括物理和化学两种交联方式，但轨道交通车辆用电缆不宜采用化学交联方式。因为化学交联有干法交联和温水交联，其中干法交联是在高温条件下进行的，但在高温高压下的氢氧化物会产生裂解反应，形成水和金属氧化物，导致电缆表面磨损，出现裂纹，引起安全故障。温水交联是在水中长时间浸泡电缆，这样会导致电缆的综合使用性能降低，不符合轨道交通车辆用电缆的要求。辐射交联是利用自由基间的自由组合来改变聚烯烃类化合物的分子空间结构式，达到阻燃效果。具体过程是：第一，将低电子流通过加速器转变为高电能的电子流；第二，利用电子流对电缆的绝缘层和保护套进行撞击，改变聚烯烃的分子量，形成自由基；第三，自由基具有自由性和不稳定性，可随机组合，形成新的三维网状立体结构。在辐射交联的过程中，只是利用物理原理将分子结构打乱重新组合，不进行化学反应，不会导致电缆导电性能的改变，是适应轨道交通车辆用电缆的交联方式。

四、提高轨道交通电缆的技术措施

随着我国轨道交通建设的不断发展，国家投入力度也随之加大。因此，应不断创新和发展轨道交通车辆用电缆的性能，让轨道交通工程更好地造福大众。提高轨道交通车辆用电缆的绝缘性和阻燃性，可通过物理交联即辐射交联进行，以满足高阻燃、强绝缘、低事故的轨道交通工程建设要求。要严格遵循相关的法律法规，从原材料的筛选到辐射技术加工中的每一个环节，都要认真做好监测和管理，严格按照工艺流程进行操作，通过分组对照选用最适合的辐射量对电缆进行加工。若辐照量过大，会造成电缆的使用寿命缩短，增大成本；若辐照量过小，则产生的自由基数量不够，不能达到提高性能的标准。因此，合理控制辐照技术的辐照量至关重要。在进行实际操作时，要充分考虑不同环境的综合因素，选择合适方案，以达到最好的辐照效果。

五、结语

在高科技快速发展的今天，轨道交通车辆用电缆已经被广泛地应用在轨道交通体系中。随着对轨道交通车辆用电缆的不断探索与研究，将寻找出更好的提高轨道交通车辆用电缆性能技术的相关控制措施，提高电缆的稳定性、安全性、耐压性和应用水平，进一步促进我国轨道交通行业的可持续发展。

参考文献：

[1]闵峻.ETFE绝缘电线电缆电子辐照交联技术研究[D].上海复旦大学,2013.

[2]金银强.交流额定电压3kV轨道交通车辆用电缆的研制[J].机械研究与应用,2012.

[3]冯湘波.交联电缆与辐照交联电缆技术[J].大众用电,2003.

作者:王兴祥 李训祥 崇平 单位:安徽省康利亚股份有限公司