CN102394145A - 轨道交通信号系统的专用电缆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道交通信号系统的专用电缆，包括光电缆保护套，在光电缆保护套内设有光单元和至少一个电单元，光单元由光纤套管、光纤及纤膏组成，在光纤套管内设有多根光纤，纤膏填充在光纤套管内，电单元为铜导体。本发明具有结构简单、传输性好，大大提高了交叉感应环线电缆及系统的安全性，保障列车运行安全的优点，可利用光纤的特性进行即时报警并对断处精确定位。

Description

轨道交通信号系统的专用电缆

技术领域：

本发明公开一种电缆，特别是一种轨道交通信号系统的专用电缆。

背景技术：

当前，铁路列车运行控制系统有多种方案可供选择，但各方案均有其缺陷和不足。现在我国铁路客运专线等广泛采用国产的ZPW-2000系列无绝缘轨道电路进行轨道占用检查和断轨检查，作为保证列车运行安全的重要检查设备，但其工作的稳定性却受多方面的影响，如对于超长区间来说，轨道电路设备难以满足要求，在地下水丰富的隧道、积水或当列车长时间处于制动状态下运行，会造成铁屑洒落轨面，上述因素都会影响道床参数的稳定，从而影响轨道电路设备的可靠工作。

计轴设备是检查铁路线路、道岔、平面交叉和道口区段占用或空闲状态的安全设备，其作用与轨道电路等效，其不受站间距离长度的限制，而且不受道床电阻影响，在钢轨轨面生锈条件下仍能正常工作，但该系统需铺设专用的计轴电缆，工程量及造价很大。特别是其很难在既有线路改造中大面积快速采用。

基于通信的列车控制系统代表着世界轨道交通信号技术的发展趋势，其根本的特点是利用无线通信取代了传统轨道电路，进行地面与车载列车自动控制系统设备之间大容量安全控制信息传输，即通过无线通信方式、实现车对地信息的连续双向快速传输。

目前可选择的车队地信息传输技术手段主要有GSM-R方式、无线局域网方式及交叉感应环线。GSM-R为地面无线控制中心和车载控制设备之间的数据传输提供安全的无线传输通道，但GSM-R连接建立存在时延，另外，采用这种方式需要对国铁GSM-R网进行一定修改，设计配套的相关设备，同时需要开展相关技术攻关和研究。无线局域网技术在高速时数据丢包率较高，目前在地铁的车对地双向通信中仅在速度目标值120km/h及以下的线路上应用，更高速度的线路上没有成熟应用的经验。

发明内容：

本发明的目的是为了克服以上的不足，提供一种传输性好，抗干扰能力强，通信系统稳定、结构简单、施工方便、进度快、在既有线路上也易实施的轨道交通信号系统的专用电缆。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种轨道交通信号系统的专用电缆，包括光电缆保护套，在光电缆保护套内设有光单元和至少一个电单元，光单元由光纤套管、光纤及纤膏组成，在光纤套管内设有多根光纤，纤膏填充在光纤套管内，电单元为铜导体；在光电缆保护套内设有一个电单元，在电单元外套有绝缘层，光单元与电单元在光电缆保护套内平行设置，且所述光单元与电单元的相对位置可调；在光电缆保护套，内设有多个电单元，多个电单元均匀排列在光纤套管的外围，在电单元的外围设有光电缆保护套；在光单元外并列设有一个电单元，在光单元的光纤套管与电单元的外围共同设有缆芯包带，在缆芯包带在光电缆保护套的内围。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

不仅可作为列车与地面之间的双向数据通信媒介，还可以用于列车定位，系统稳定、结构简单、施工方便、进度快、在既有线路上也易实施，传输性好，抗干扰能力强。

附图说明：

图1为本发明第一种实施方式的结构示意图；

图2为本发明第二种实施方式的结构示意图；

图3为本发明第三种实施方式的结构示意图；

图中标号：1-光电缆保护套、2-光单元、3-电单元、4-光纤套管、5-光纤、6-纤膏、7-铜导体、8-绝缘层、9-缆芯包带。

具体实施方式：

为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。

如图1、示出了本发明轨道交通信号系统的专用电缆的一种具体实施方式，包括光电缆保护套1，在光电缆保护套1内设有光单元2和至少一个电单元3，光单元2由光纤套管4、光纤5及纤膏6组成，在光纤套管4内设有多根光纤5，纤膏6填充在光纤套管4内，电单元3为铜导体7，在光电缆保护套1内设有一个电单元3，在电单元3外套有绝缘层8，光单元2与电单元3在光电缆保护套1内平行设置，且光单元2与电单元3的相对位置可调，能够支撑不同外形的光缆，但其内在结构特性与功能不变，构成了一种平行式交叉感应轨道交通信号系统的专用电缆的光电缆。

因为光单元2与电单元3的相对位置可调，能够根据需求制成不同外形的光缆，但其内在结构特性与功能不变。由于光电缆中电单元3的存在，其可作为交叉感应环线电缆，其可作为计轴信息传输的通道，因此它也提供了应急通信或信号传输的通道，它使用的方式与普通感应环线电缆相同，可实现车对地信息的交换、传输。

如图2示出了本发明轨道交通信号系统的专用电缆的第二种具体实施方式，包括光电缆保护套1，在光电缆保护套1内设有光单元2和至少一个电单元3，光单元2由光纤套管4、光纤5及纤膏6组成，在光纤套管4内设有多根光纤5，纤膏6填充在光纤套管4内，电单元3为铜导体7，在光电缆保护套1，内设有多个电单元3，多个电单元3均匀排列在光纤套管4的外围，构成了同心式交叉感应轨道交通信号系统的专用电缆。

由于光单元2处于光电缆的最中心，所以它也可以受到最好的机械性能的保护，电单元3为若干铜导体7同心绞合在光单元2外，铜导体7通常为单根铜线同心绞合在光纤套管外，铜线的直径、根数由电缆的直流电阻指标及光纤套管的外径共同确定，为使光电缆缆芯圆整，必要时可以用非金属的加强或填充芯与铜导体一起绞合在光纤套管外，如果需要的话也可以在光纤套管外编织铜网作为导体。

如图3示出了本发明轨道交通信号系统的专用电缆的第三种具体实施方式，包括光电缆保护套1，在光电缆保护套1内设有光单元2和至少一个电单元3，光单元2由光纤套管4、光纤5及纤膏6组成，在光纤套管4内设有多根光纤5，纤膏6填充在光纤套管4内，电单元3为铜导体7，在光单元2外并列设有一个电单元3，在光单元2的所述光纤套管4与电单元3外围共同设有缆芯包带9，在缆芯包带9在光电缆保护套1的内围，构成了并列式交叉感应轨道交通信号系统的专用电缆。

光纤套管4与铜导体7紧密接触并行的位于光电缆的中心位置，然后在其外包绕电缆绝缘性包带如PP、PE带以构成光电缆的缆芯，然后在缆芯外分别或一次性的挤包绝缘与护套材料。

由于光单元2的存在，其可作为计轴信息传输的通道，光单元中光纤的数量可以采用单芯或多芯，因此它也提供了应急通信或信号传输的通道。

当由于灾害或盗割而使光电缆断路时，可以利用光纤线路进行及时报警并对断点精确定位。对光电单元选用不同的材料或结构时，可以使光电缆兼具有其他的功能。如当光纤套管采用不锈钢焊管等金属套管时，其对光纤在拉伸或冲击下的保护性更好。同时，金属套管的选用，使光电缆更平直的沿铁路轨道敷设，使感应环线电缆外部的电磁场更均匀。在光单元2中，当采用特种光纤5时，由于其套管与电缆的导体紧密接触，因为可以对导体的异常温升报警，从而监控线路运行的稳定性。光纤套管4也可以采用非金属与金属管的组合，如内层为PBT等外层为金属钢、铜或铝管。光电缆的绝缘和护套材料可以采用通常的电缆料如PE、PVC、XLPE等。当采用阻燃或低烟无卤阻燃料时，光电缆因其具有了阻燃的特性而可以在安全性要求更高的场合使用。

本发明介绍的三种结构的光电缆，不但满足了现有交叉感应环线的使用功能，而且也提供了计轴信息或其他应急信息传输的通道，同时光电缆本身也具有多种防灾保护特性，因此可大幅度提高现有铁路信号系统的安全，可靠性好。

车对地通信采用交叉感应环线方式，是将感应环线电缆敷设于轨道之间，每25m交叉一次，每组感应环线控制距离约为1000m，车上安装感应环线接收天线。列车经过每个环线电缆交叉点时，车载设备检测环线内信号的相位变化，并对相位变化的次数进行计数，从而确定列车运行的位置。

本发明为从多方面完善现有铁路信号系统的不足提供了有效的解决方案，并大大提高了交叉感应环线电缆及系统的安全性，从而能更好的保障列车运行安全，可以用来实现防火光电缆的功能，可利用光纤的特性进行即时报警并对断处精确定位，具有系统稳定、结构简单、在既有线路上也易实施，传输性好，抗干扰能力强的优点。

Claims (4)

1.一种轨道交通信号系统的专用电缆，其特征在于：包括光电缆保护套（1），在所述光电缆保护套（1）内设有光单元（2）和至少一个电单元（3），所述光单元（2）由光纤套管（4）、光纤（5）及纤膏（6）组成，在所述光纤套管（4）内设有多根光纤（5），所述纤膏（6）填充在光纤套管（4）内，所述电单元（3）为铜导体（7）。

2.根据权利要求1所述轨道交通信号系统的专用电缆，其特征在于：在所述光电缆保护套（1）内设有一个电单元（3），在所述电单元（3）外套有绝缘层（8），所述光单元（2）与电单元（3）在光电缆保护套（1）内平行设置，且所述光单元（2）与电单元（3）的相对位置可调。

3.根据权利要求1所述轨道交通信号系统的专用电缆，其特征在于：在所述光电缆保护套（1）内设有多个电单元（3），多个所述电单元（3）均匀排列在所述光纤套管（4）的外围。

4.根据权利要求1所述轨道交通信号系统的专用电缆，其特征在于：在所述光单元（2）外并列设有一个电单元（3），在所述光单元（2）的所述光纤套管（4）与电单元（3）外围共同设有缆芯包带（9），在所述缆芯包带（9）在所述光电缆保护套（1）的内围。

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