直流牵引电缆的选型结构

（1）导体

为了满足轨道交通的轻量化、柔性好、转弯半径小的安装要求，硬性电缆导体（1、2类导体）由紧压型的多股细圆线组成，一般每根细圆线芯直径不大于3mm，不必镀锡，导体紧压系数较大，生产成本较低。柔性电缆的导体（5类导体）由非紧压型的多股圆铜线组成，采用镀锡退火处理，生产成本较高。在尽可能减少电缆的弯曲半径时，也可考虑选用GB/T3965-2008《电缆的导体》中柔软的第6类导体。

导体截面积一般都比较大，正、负极电缆通常可选择400mm2的铜导体。对敷设空间特别狭小且敷设处存在强烈震动的链接电缆，应选择柔软电缆。如果连接电缆中120mm2规格的电缆约占连接电缆总长的25%，可以将其截面积加大，即整个工程都采用150mm2的电缆，便于设备的统一和施工以及运营维护的方便。

（2）绝缘设计

电缆在直流电压下绝缘内的电场强度与其电阻率成正比分布，电缆在运行中，电缆内温度升高，电阻率会受温度的影响而发生变化。当电缆负荷为零时，超大电场强度出现在导电线芯表面；加上负荷后，超大电场强度有向绝缘表面移动的趋势。因此，在绝缘材料选择和厚度设计时不仅应保证在空载时线芯表面场强不能超过其允许值，而且还应保证电缆在允许超大负荷时，绝缘层表面的电场强度不超过其允许值。

绝缘材料的选择。轨道交通用直流牵引电缆一般应为低卤低烟或无卤低烟A类阻燃电缆，可采用交联聚乙烯、聚乙烯、乙丙橡胶等不含卤素的电缆。单聚乙烯绝缘电缆有易延燃、受热易变形、易发生应力龟裂的缺点，所以轨道交通用直流牵引电缆不采用聚乙烯电缆；乙丙橡胶具有耐丑氧、介质损耗小、柔韧性好的特点，在短路时可承受250℃的高温而不受损伤，虽然它价格较高，可是适合用在柔韧性要求高、弯曲半径要求小的连接电缆；交联聚乙烯电缆以其优异的电气性能，良好的热过载特性没传输容量大的性能及其重量轻和敷设不受落差限制、电缆安装和运行维护方便等优点，且价格便宜，因此综合考虑，直流牵引电缆采用交联聚乙烯这类绝缘不含卤素的电缆是合适的。

直流输电线路中正、负极电缆，因使用特性不同其绝缘厚度设计可有区别。

直流电缆对工频耐压和冲击耐压的要求不高，正极电缆的电压在各个工程中没有差别，而负极电缆的电压有较大区别，地铁工程中负极电缆数量约占直流电缆数量的40%，考虑设备的统一、施工和运营维护的方便以及运营的可能，负极电缆宜采用与正极电缆相同的结构。

（3）护套设计

绝缘采用了非阻燃材料，而护套采用了句有防紫外线的低（无）卤低烟阻燃材料。根据直流牵引电缆不同性能的需求。

（4）阻燃结构设计

对于C类阻燃直流牵引电缆，采用乙丙橡胶和交联聚乙烯材料做绝缘，护套采用阻燃材料是能够实现的。但对于A、B类阻燃要求来说，比较困难。为了使电缆达到不同的阻燃级别的要求，可在绝缘和护层之间设计一层厚度为1~2mm的高阻燃隔火层，以实现电缆的阻燃或提高电缆的阻燃等级。

（5）电缆的防水结构设计

对于潮湿多雨地区，因地下环境和大气的影响，电缆长期敷设在潮湿的环境下，谁分子会通过橡胶或塑料层渗透到电缆内部，引起绝缘电气性能下降，甚至造成安全事故，因此，直流牵引电缆应具有防水、防潮性能。

电缆防水一般以径向防水为主，采用一层不能渗水或难以透水的材料，将水分阻挡在绝缘以外，从而达到保护绝缘的目的。通常可采用铝/塑黏接综合护层；也可以在绝缘和护层之间单独设计一层线型低密度聚乙烯材料作为防水层，因为线型低密度聚乙烯具有较好的韧度、耐磨及较低的透水性。另外，也可采用膨胀型阻水带缠绕在绝缘层的外表面，以便起到纵向或径向的防水的作用。

（6）防白蚁、防鼠层设计

地下空间鼠害严重，采用提高电缆护套材料的硬度来防直流电缆的白蚁危害，采用0.2mm厚的铜带或0.12mm厚的非磁性不锈钢钢带作为防鼠层，效果明显。

（7）防紫外线设计

城市轻轨和地铁的车辆段一般位于地面上，要求直流电缆防紫外线。防紫外线低卤低烟阻燃直流牵引电缆的结构。