CN103928189B - 一种大功率铁路通信信号控制光电综合线缆 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种大功率铁路通信信号控制光电综合线缆，包括缆芯，所述缆芯包括单线、对线组、三线组、星绞组等多组相互绞合的线对，所述缆芯内填充有电缆阻水油膏或阻水纱等其他阻水填充材料，所述缆芯外侧依次包覆有阻水层，屏蔽层，内衬层，铠装层及外护层，所述线对由两根绝缘线芯等节距绞合，相邻线对绞合节距不同。所述绝缘线芯为直径为1.4~1.8mm的导体，且外侧包覆有交联聚乙烯材质的绝缘层，所述绝缘层上采用颜色或喷印有数字标识，所述缆芯内包括由多根光纤组成的光通信单元及多组的线对或加填单线，所述屏蔽层内嵌有报警线。本发明揭示的一种大功率铁路通信信号控制光电综合线缆，在保持其原有优良电气性能的前提下，大大地提高了实际使用性能。

Description

一种大功率铁路通信信号控制光电综合线缆

技术领域

本发明涉及一种铁路线缆，尤其涉及一种大功率铁路通信信号控制光电综合线缆。

背景技术

现有的铁路数字信号电缆是满足铁道行业标准TB/T 2476《铁路信号电缆》及TB/T3100《铁路数字信号电缆》，其电缆缆芯的结构均由导体直径为1.0mm的实心或发泡聚乙烯绝缘单线构成。

长期以来，在铁路各类信号电缆的使用中当需要大电流、长传输距离的控制信息传输或供电时，则将多根线芯并联使用，这种方式不仅给施工带来不便，更重要的是由于是多芯并联，在实际应用中当其中一根或数根导线断时，由于其它导线仍处于接通状态，但由于此时线路处于非正常状态，其控制信息的传递及供电都已使信号控制或执行设备处于非正常状态，在铁路沿线敷设的电缆长期处于振动的环境下，这种连接方式极易造成个别导线断裂，当个别导线断裂时，这一严重事故隐患状态不能表现出来，从而就被掩盖，这对列车的行车安全造成极大的威胁。

对于铁路信号工程来说，电缆接地故障也是一个很棘手的问题，由于电缆并不总是埋在电缆沟里，而是敷设在线路两旁预留好的电缆槽中，再加上交叉施工，免不了出现电缆被砸伤而导致电缆芯线接地的情况，如未能及时发现或修复，由于电缆使用在有很强电磁场干扰的区段，电缆屏蔽层中的电流就可能被导入到电缆芯线中，这样传输芯线中引入的强干扰信号会引起终端设备的误动作或损坏设备，同样会对列车行车安全而极大的威胁。

传统的铁路信号控制信息传输也完全依赖电传输通道，随着铁路信号技术的发展，光纤传输的***因其具有传输容量大，抗干扰能力强，信息传输稳定可靠，传输距离远等诸多优点，为铁路信号控制及信息传输提供了更好的解决方案。

由于铁路沿线的地理环境复杂，电缆不能保证总是敷设在干燥的区段，常常会放在潮湿或有水的地段，电缆内部如侵入潮气，则其绝缘性能将大幅度下降，为此也要保证电缆有很好的防水防潮性能，以确保电缆在这种特殊的环境中长期安全使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种安全可靠的大功率铁路通信信号控制光电综合线缆。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种大功率铁路通信信号控制光电综合线缆，包括缆芯，所述缆芯包括单线、对线组、三线组、星绞组等多组相互绞合的线对，所述缆芯内填充有阻水填充材料，所述缆芯外侧依次包覆有阻水层，屏蔽层，内衬层，铠装层及外护层，所述缆芯由多组不同线径的单线、线对、线组绞合，不同的线对由多根绝缘线芯以不同的节距绞合，通过绞合节距的配合，以使线对间的串音达到最小，所述绝缘线芯为直径为1.4～1.8mm的导体，且外侧包覆有交联聚乙烯材质的绝缘层，所述绝缘层采用颜色或喷印有数字标识，所述缆芯内包括由多根光纤组成的光通信单元，所述屏蔽层内嵌有报警线。

所述阻水填充材料的介电系数与所述交联聚乙烯的介电系数相当。

所述屏蔽层为铝带，铝塑复合带，铜带，铜塑复合带中的一种或多种通过焊接或挤压铸成的金属屏蔽层。

所述屏蔽层为一层以上复合结构，且相邻层之间为不同金属。

所述屏蔽层外部涂覆有抗腐蚀的涂层。

所述铠装层为两层高导磁率的镀锌钢带，其绕包在所述内衬层外部，可以采用轧制联锁铠装。

所述导体为镀锡绞线，高强度铝镁合金绞线，铜包铝镁合金绞线或圆铜单线。

所述光通信单元为G-层绞全干式光传输单元、GX-中心管全干式光单元、GT-层绞填充式光单元、GXT-中心管填充式光单元及GJPFJH-柔软式光单元中的一种或多种。

所述报警线为镀锡的铜线或铜线束，所述报警线连接报警***。

与现有技术相比，本发明揭示的一种大功率铁路通信信号控制综合线缆，具有如下特点：

绝缘线芯导体直径为1.4～1.8mm，从而使得导体的抗张力至少提高了80％，大幅度提高了电缆在长期振动条件下的可靠性，同时若采用合金绞线，则使线缆同时具有良好的弯曲性能；

绝缘线芯外部的绝缘层采用交联聚乙烯电缆专用树脂，从而使得电缆的长期允许工作温度提高到90℃，甚至是125℃，5s短路温度允许提高到250℃，耐磨性、耐化学药品性、耐应力开裂等一系列物理、化学性能都有了很大的改善；

缆芯中同时具备电单元，添加线及光单元，使得线缆集信号传输，电力输配电及光纤通信于一身，实现一根线缆多种功能；

通过采用铝护套作为屏蔽层，使得屏蔽系数低于0.1，且在屏蔽层中增加报警线连接报警装置，通过电磁场变化而产生的感应电流立刻触发警报装置，及时提醒工作人员终止终端设备的误动作，消除安全隐患；

因此本发明所揭示的综合线缆在保持其原有优良电气性能的前提下，大大地提高了实际使用性能。

附图说明

图1是本发明所述综合线缆的截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1所示，本发明所揭示的大功率铁路通信信号控制光电综合线缆，由单根绝缘线芯1或多根绝缘线芯1等节距绞合形成的线对2，不同节距的多组线对2与光通信单元3形成缆芯4，所述缆芯4的空隙间填充有阻水填充材料6，所述线芯4外部依次包覆有阻水层7，屏蔽层8，内衬层9，铠装层10及外护层11。

具体说来：所述绝缘线芯1包括导体101及包覆于所述导体101外部的绝缘层102，所述导体101为截面直径为1.4～1.8mm的镀锡绞线或高强度铝镁合金绞线或铜包铝镁合金绞线或圆铜单线，所述绝缘层102采用交联聚乙烯材质，且所述绝缘层102具有不同颜色，其表面喷印有数字标识。

所述线对2由单根绝缘线芯1或多根不同颜色的标有数字识别的绝缘线芯1进行绞合，多组线对2绞合时，相邻线对2绞合节距不同，且通过计算得出不同配合节距组，以使线对间电磁耦合小，线对间串音小，经对样品实际传输参数的测量后，推荐以下节距相配合。

所述光通信单元3外部具有多根光纤及外部的保护层，所述保护层可以是非金属材料，也可以是不锈钢套管，所述光通信单元3为G-层绞全干式光传输单元、GX-中心管全干式光单元、GT-层绞填充式光单元、GXT-中心管填充式光单元及GJPFJH-柔软式光单元中的一种或多种，其可作为信号***中附加通信功能的通道，也可作为信号控制的光传输信息的媒介。

所述缆芯4制备过程中，线芯4的空隙间填充有通信线缆专用的阻水填充材料6，所述阻水填充材料6可以为阻水油膏或阻水纱等，所述阻水填充材料6有良好的阻水效果，且其介电系数应与交联聚乙烯材料的介电系数相当，并且具有较好的绝缘性能，以使线缆处于良好的防水环境保护中并具有合适的传输特性。

所述阻水层7采用干式阻水材料，一般采用阻水带，其包绕在缆芯4的外部以提高缆芯4的径向阻水特性。

为使线缆安全应用在强电磁干扰的环境中，在缆芯的外部，都会设置抗电磁干扰的屏蔽层8，所述屏蔽层8为一层以上复合结构，且相邻层之间为不同金属带，以确保电缆对外部磁场的屏蔽效果，所述金属带为铝带，铝塑复合带，铜带，铜塑复合带中的一种或多种通过焊接或挤压铸成的，也可以进行绕包或纵包，但金属层要构成一个之完整、封闭的***。所述金属带采用纵向焊接或绕包方式包覆在阻水层7外部，其外部涂覆有抗腐蚀的热熔胶或其他等效材料涂层，如果金属带厚度大于0.5mm，则在所述金属带上轧纹或压花，以使线缆具有良好的弯曲性能，所述屏蔽层8内还嵌有一根报警线5。

所述报警线5为裸露或带绝缘的(镀锡)铜线或铜线束，当缆芯4外部的外护层11及屏蔽层8遭到损坏时，线缆会出现接地故障的状态，在这种情况，缆芯4因受外部电磁场的干扰而产生感应电流，这种感应电流会对严重干扰正常信号的传输，甚至造成对设备的损坏，而由于在缆芯中增加接地保护线5，在线缆接地故障时，其上也产生感应电流，把它作为接地故障的报警线，连接到专用的装置上，当其上当有异常电流时，可以立刻显示故障感应电流，从而为马上采取保护措施提供便利。

所述内衬层9包绕或挤包在所述金属屏蔽层外部，可以为非吸湿的非金属带或塑料，所述内衬层9具有良好的耐电压冲击性，用作线缆的防雷保护层。

所述铠装层10绕包在所述内衬层9外部，为两层高导磁率的镀锌钢带，必要时采用轧制联锁铠装方式提高线缆的弯曲性能，所述高导磁率的镀锌钢带不仅提高了线缆的抗外部电磁场干扰，还提供了极好的抗外部机械冲击及破坏的能力。

所述外护层11为塑料保护套，其材质为阻燃或非阻燃，具有抗外部腐蚀剂老化的能力，并起到防鼠防蚁的作用。

所述屏蔽层除了金属屏蔽层外，还可以使用综合屏蔽层，使得线缆在满足稳定运行的安全性及可靠性的前提下，可以将线缆的最小弯曲半径缩小到线缆外径的12倍。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种大功率铁路通信信号控制光电综合线缆，包括缆芯，所述缆芯包括对线组、三线组、星绞组多组相互绞合的线对，所述缆芯内填充有阻水填充材料，所述缆芯外侧依次包覆有阻水层，屏蔽层，内衬层，铠装层及外护层，其特征在于：所述缆芯中包括有不同节距的七组线对，所述线对由绝缘线芯等节距绞合，其绞合节距为80±3mm、96±3mm、103±3mm、120±3mm、138±3mm、160±3mm和240±3mm，所述绝缘线芯为直径1.4～1.8mm的导体，且外侧包覆有交联聚乙烯材质的绝缘层，所述绝缘层采用颜色标识或喷印数字标识，所述缆芯内包括由多根光纤组成的光通信单元，所述屏蔽层内嵌有报警线，所述报警线为镀锡的铜线或铜线束，所述报警线连接报警***。

2.根据权利要求1所述的一种大功率铁路通信信号控制光电综合线缆，其特征在于：所述阻水填充材料的介电系数与所述交联聚乙烯的介电系数相当。

3.根据权利要求1所述的一种大功率铁路通信信号控制光电综合线缆，其特征在于：所述屏蔽层为铝带，铝塑复合带，铜带，铜塑复合带中的一种或多种通过焊接或挤压铸成的金属屏蔽层。

4.根据权利要求3所述的一种大功率铁路通信信号控制光电综合线缆，其特征在于：所述屏蔽层为大于一层的复合结构，且相邻层之间为不同金属。

5.根据权利要求3所述的一种大功率铁路通信信号控制光电综合线缆，其特征在于：所述屏蔽层外部涂覆有抗腐蚀的涂层。

6.根据权利要求1所述的一种大功率铁路通信信号控制光电综合线缆，其特征在于：所述铠装层为两层高导磁率的镀锌钢带，其绕包在所述内衬层外部，采用轧制联锁铠装。

7.根据权利要求1所述的一种大功率铁路通信信号控制光电综合线缆，其特征在于：所述导体为镀锡绞线，高强度铝镁合金绞线，铜包铝镁合金绞线或圆铜单线。

8.根据权利要求1所述的一种大功率铁路通信信号控制光电综合线缆，其特征在于：所述光通信单元为G-层绞全干式光传输单元、GX-中心管全干式光单元、GT-层绞填充式光单元、GXT-中心管填充式光单元及GJPFJH-柔软式光单元中的一种或多种。