鐵路數(shù)字信號電纜<百科>

鐵路數(shù)字信號電纜簡介

鐵路數(shù)字信號電纜具有傳輸模擬信號(1MHz)、數(shù)字信號(2Mbit/s)、額定電壓交流750V或直流1100V及以下系統(tǒng)控制信息及電能的傳輸功能。適用于鐵路信號自動閉塞系統(tǒng)、計軸、車站電碼化、計算機連鎖、微機監(jiān)測、調(diào)度集中、調(diào)度監(jiān)督、大功率電動轉(zhuǎn)轍機等有關(guān)信號設(shè)備和控制裝置之間傳輸控制信息、監(jiān)測信息和電能。

特性

內(nèi)屏蔽鐵路數(shù)字信號電纜在滿足原有鐵路信號電纜指標(biāo)的基礎(chǔ)上，提高了電纜的綜合電氣性能：交流額定電壓提高了1.5倍，電容指標(biāo)降低了40%，絕緣電阻指標(biāo)提高了2.3倍，同時改善了阻抗、衰減、串音等性能。

電纜提高了線組間的抗干擾能力，實現(xiàn)了同頻同纜傳輸，而且當(dāng)線芯接地故障狀態(tài)下屏蔽組間串音干擾與分纜的兩根信號電纜等效，有效地提高了系統(tǒng)的安全性。

優(yōu)點

電纜有較高的機械強度，良好的防腐蝕、耐寒性能、高屏蔽性能，可滿足電氣化鐵路對強電場干擾、潮濕、嚴(yán)寒等各種環(huán)境的要求以及現(xiàn)有信號系統(tǒng)最新制式、最新裝備的配套要求;同時電纜兼容其它制式的信號系統(tǒng)設(shè)備。另外，電纜可根據(jù)使用環(huán)境要求，具有阻燃、防白蟻的附加功能。

結(jié)構(gòu)特點

1.絕緣單線

絕緣單線的絕緣層為皮-泡-皮結(jié)構(gòu)，共有紅、綠、白、藍四種色譜，采用國際上先進的三層共擠串聯(lián)線制造，即導(dǎo)體拉制與皮-泡-皮結(jié)構(gòu)的絕緣層擠制一次完成，實現(xiàn)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸與性能指標(biāo)的在線檢測與控制的精確制造，其主要優(yōu)點是：

a.內(nèi)皮絕緣層能與導(dǎo)體良好的粘接在一起，保證絕緣層的防潮性和粘接牢固性;發(fā)泡絕緣層為氮氣物理發(fā)泡，與傳統(tǒng)的化學(xué)發(fā)泡相比泡孔小而密且互不聯(lián)通，因而具有很高的發(fā)泡度(60%左右)，絕緣層的發(fā)泡意味著四線組工作電容下降，線路傳輸衰減常數(shù)降低。

b.外皮層使用高密度絕緣料，有良好的耐磨性和機械強度，耐環(huán)境老化性能是普通聚乙烯料的10倍以上，從根本上解決了普通鐵路信號電纜中存在的絕緣層老化龜裂問題。

c.由于單線顏色母料僅存在于外皮層，絕緣電阻和耐電壓擊穿強度明顯提高，是普通鐵路信號電纜的3倍以上。由于單線生產(chǎn)過程實現(xiàn)了計算機在線檢測與控制，單線結(jié)構(gòu)尺寸的一致性好，工作線對的直流電阻差降低了50%。

d.絕緣單線制造精度高，有效地提高了產(chǎn)品的電氣性能指標(biāo)。

2.四線組絞合

四線組采用先進的高速星絞機生產(chǎn)，每根單線均為主動恒張力放線，特有的絞合預(yù)扭裝置、開線器等針對產(chǎn)品性能指標(biāo)的獨特設(shè)計，預(yù)扭裝置能有效地降低因絕緣偏心造成的電容耦合系數(shù)，使電容耦合系數(shù)達到最小值;精確的扎紗張力即要保證四線組結(jié)構(gòu)的對稱穩(wěn)定性，又不能使皮-泡-皮結(jié)構(gòu)絕緣層變形和損傷;四線組絞合的節(jié)距精度、線序、外徑控制等均是本工序的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是影響產(chǎn)品性能指標(biāo)的關(guān)鍵因素。

3.四線組單元屏蔽

內(nèi)屏蔽電纜中四線組單元用銅帶縱包實現(xiàn)電磁屏蔽的目的，并沿銅帶表面加添了一根銅導(dǎo)線作為排流線，以確保屏蔽層在電纜敷設(shè)施工和長期使用中具有穩(wěn)定可靠的屏蔽性能。

4.成纜

為了改善電纜的串音指標(biāo)，在成纜工序中合理設(shè)計、匹配絞合節(jié)距，并實現(xiàn)完全退扭絞合，降低了線間直接系統(tǒng)性耦合，達到減小串音的目的。

多達四種的不同結(jié)構(gòu)、不同尺寸的成纜單元，在絞制過程中如何保證纜芯的圓整、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、緊湊是成纜工序的關(guān)鍵，同時必須保證纜芯的線序與組序完全正確。

5.電纜鋁護套

電纜鋁護套為采用氬弧焊技術(shù)進行鋁帶縱包形成鋁護套。為了防止鋁護套在使用過程中的電化反應(yīng)，生產(chǎn)過程中對鋁護套表面進行涂覆。

鋁護套電纜為干線使用電纜，用量最大，因而鋁護套工序的產(chǎn)能和質(zhì)量也是該產(chǎn)品制造過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。用氬弧焊技術(shù)生產(chǎn)的電纜鋁護套，焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠，可完全經(jīng)得起按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行的彎曲試驗、擴口試驗和氣密性試驗。

性能指標(biāo)

與普通鐵路信號電纜相比，鐵路數(shù)字信號電纜通過結(jié)構(gòu)的設(shè)計和工藝措施，工作電容由50nF/km降低到29nF/km，電容耦合K1平均值由141pF/km降低到81pF/km，同時增加了阻抗、衰減、串音等二次傳輸性能指標(biāo)。雖然產(chǎn)品質(zhì)量具有很大的優(yōu)勢并在技術(shù)方面有所突破，但根據(jù)實際檢測與現(xiàn)場使用情況，產(chǎn)品在以下性能指標(biāo)方面還需更進一步改進完善。首先，產(chǎn)品使用過程中出現(xiàn)的導(dǎo)體混線、斷線與氧化;其次，絕緣層的抗張強度、斷裂伸長率、抗壓縮性能的改進提高;最后，現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中部分二次參數(shù)的范圍設(shè)定并不理想，相關(guān)聯(lián)二次參數(shù)及各頻率點指標(biāo)很難匹配到理想中值。

特別是絕緣強度，是用戶(鐵道部各工程單位)、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心與生產(chǎn)廠家之間存在分歧并非常關(guān)注的問題，這不僅是線纜制造企業(yè)面臨的一個新的技術(shù)難題，同時會因絕緣強度的改進造成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸、性能指標(biāo)與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較大的偏差。