CN107240461A - 一种27芯同轴跨接信号电缆及其制造方法 - Google Patents

一种27芯同轴跨接信号电缆及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种27芯同轴跨接信号电缆及其制造方法，属于电缆领域。其包括线芯和保护层，所述的保护层由外向内依次包括有护套层、编织层及隔离带；所述的线芯与所述的保护层之间填充有填充物；电缆的制造方法包括护套层的制备、绝缘挤出、编织层的制备、隔离带的制备及成缆；本发明制得的跨接信号电缆耐磨损、耐弯曲、抗摇摆性能好、信号传输快，且其绝缘层和护套层具有良好的伸长抗张性能、良好的耐油、耐酸碱性能。

Description

一种27芯同轴跨接信号电缆及其制造方法
技术领域
本发明属于电缆领域，涉及一种跨接电缆，具体地说，是一种27芯同轴跨接信号电缆及其制造方法。
背景技术
作为车厢和转向架之间的连接，短程跨接电缆需要在开放和移动的环境中传输信息与动力。传统方式的信号传输在传输过程中容易出现信息受外部信号的干扰，导致信号丢失；同时，考虑到车厢和车厢之间的空间及环境的特殊性，必须要通过增加带屏蔽的高强度保护管的方式来实现，但这不仅增加成本，而且容易导致系统的冗余。目前，新型的跨接电缆应着力避免了外部信号干扰导致的信号丢失，同时满足节省制造成本、运行成本和降低系统冗余。这就需要跨接电缆采用特殊的结构和材料，且具有超柔韧性、高抗拉强度和耐用性(超过100万次循环周期)。
中国专利申请号201410084632.0，公告授权号CN 103819808B，公开了一种低烟无卤电缆料和射频电缆。低烟无卤电缆料包括如下重量份数的原料组分：线型低密度聚乙烯35份，低密度聚乙烯35份，乙烯-醋酸乙烯共聚物30份，氢氧化镁40份，氢氧化铝40份，微胶囊化红磷8份，单烷氧基钛酸酯1.6份，抗氧剂1010为0.6份，抗氧化剂DLTP为0.2份，双酚A为0.2份。该发明提供的低烟无卤电缆料及采用该电缆料制成的射频电缆，在遭到火灾时，不会助燃，不会产生烟雾。因材料中不含卤素，燃烧时不会产生毒气，对环境无害，是一种环保材料。
中国专利申请号201510076637.3，公开公告号CN 104672592A，公开了一种表面黑亮度高的聚乙烯电缆护套料。该发明涉及一种表面黑亮度高的聚乙烯电缆护套料，包括以下原料：聚乙烯农用膜回收的粉碎料、聚乙烯塑料瓶回收的粉碎料、活化炭黑、抗氧化剂和发泡剂，活化炭黑包括碳酸钙、炭黑粉、白油、硬酯酸和聚乙烯蜡。该发明的有益效果是：电缆护套在原材料的选择上科学配比，产品的表面黑亮度高，外观漂亮，具有更好的耐腐蚀，耐氧化性和耐候性，更强的抗拉伸扭曲的机械性能，抗冲击性能好，同时也是低污染的环保产品。
现有技术中电缆很难应用于高铁环境，高铁中电缆的使用部位是动车组车厢与车厢之间的跨接连接，所以具有运动性；此电缆长期裸露在恶劣的环境中使用，对电缆的耐候性有较高的要求。
发明内容
1、要解决的问题
针对现有跨接信号电缆存在寿命短且电磁屏蔽性能差的问题，本发明提供一种27芯同轴跨接信号电缆及其制造方法，制得的跨接信号电缆耐磨损、耐弯曲、抗摇摆性能好、信号传输快，且其绝缘层和护套层具有良好的伸长抗张性能、良好的耐油、耐酸碱性能。
2、技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种27芯同轴跨接信号电缆，包括线芯和保护层，
所述的保护层由外向内依次包括有护套层、编织层及隔离带；所述的线芯与所述的保护层之间填充有填充物；
所述线芯包括第一多功能车辆总线、第一列车总线、第二多功能车辆总线、第一同轴电缆、信号控制线、第二同轴电缆、第二列车总线和Y/G黄绿地线；
所述的第一多功能车辆总线、所述的第一列车总线、所述的第二多功能车辆总线、所述的第一同轴电缆、所述的信号控制线、所述的第二同轴电缆、所述的第二列车总线、所述的Y/G黄绿地线与所述的填充物绞合在一起成圆形；所述的第一列车总线位于所述的第一多功能车辆总线与所述的第二多功能车辆总线之间。
优选地，所述的第一多功能车辆总线和所述的第二多功能车辆总线均采用绞线式列车总线，且其横截面积为2×0.75mm2。
优选地，所述的第一列车总线和所述的第二列车总线均采用多功能列车总线，且其横截面积为4×0.75mm2。
优选地，所述的信号控制线的横截面积为6×2×0.75mm2。
优选地，所述的第一同轴电缆和所述的第二同轴电缆均采用50Ω的同轴电缆。
一种27芯同轴跨接信号电缆的制造方法，包括以下步骤：
步骤1，线芯绞合，按照上述电缆结构组成，将第一多功能车辆总线、第一列车总线、第二多功能车辆总线、第一同轴电缆、信号控制线、第二同轴电缆、第二列车总线和Y/G黄绿地线上MOTO800框绞机绞合成缆；绞合同时绕包隔离带；
步骤2，屏蔽编织层，编织层采用镀锡软铜线通过36锭编织机，覆盖密度85％；
步骤3，护套挤出，将护套原料熔融混合后，使用压缩比1:1～1:2.0的LSHF单螺杆挤出，挤出控制温度170～180℃，考虑到绝缘的厚度均匀性，电缆挤出使用挤管方式配置，挤出速度控制在200～300米/分钟，挤出电缆采用60～70℃水冷；
步骤4，辐照交联：护套挤出完毕后，进行辐照，辐照剂量按照每毫米厚度5.5MRAD剂量计算。
优选地，步骤1中隔离带是以布质带、纸质带、纤维素薄膜及塑料薄膜中的两种或者两种以上的复合物，在基材上涂覆有聚氨酯树脂。
优选地，所述的聚氨酯树脂是以含有部分端羟基的聚氨酯预聚体和三异氰酸酯反应而成。
优选地，步骤3中护套原料选择按照重量份的组分为，
聚乙烯 80～90份、
纳米级氢氧化镁颗粒 5～6份、
抗氧化剂1010 5～6份、
水杨酸苯酯 2～3份。
3、有益效果
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
(1)跨接信号电缆采用多种通讯线集成复合结构，从而避免了安装过程中的反复穿线；
(2)跨接信号电缆带有屏蔽防护结构，这样可以有效的避免外部电磁波对传输信号的干扰，同时也可以避免电缆本身传输信号对外界数据传输造成干扰；
(3)跨接信号电缆中材料的特殊性保证了电缆长时间的使用寿命(目前通过高温加速老化试验，推算本发明中跨接信号电缆使用寿命可以达到30年)；
(4)传统材料达到同等性能多为含卤，而本发明中跨接信号电缆完全做到了无卤；
(5)外部护套层材料的强度，有别于传统电缆，裸露的工作环境无需增加额外保护，节省了空间，降低了系统冗余，节省建造和运营成本。
附图说明
图1为本发明中跨接信号电缆的结构示意图。
图中：1-第一多功能车辆总线、2-第一列车总线、3-第二多功能车辆总线、4-第一同轴电缆、5-信号控制线、6-第二同轴电缆、7-第二列车总线、8-Y/G黄绿地线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述。
实施例1
一种27芯同轴跨接信号电缆，包括线芯和保护层，
所述的保护层由外向内依次包括有护套层、编织层及隔离带；所述的线芯与所述的保护层之间填充有填充物；
所述线芯包括第一多功能车辆总线1、第一列车总线2、第二多功能车辆总线3、第一同轴电缆4、信号控制线5、第二同轴电缆6、第二列车总线7和Y/G黄绿地线8；
所述的第一多功能车辆总线1、所述的第一列车总线2、所述的第二多功能车辆总线3、所述的第一同轴电缆4、所述的信号控制线5、所述的第二同轴电缆6、所述的第二列车总线7、所述的Y/G黄绿地线8与所述的填充物绞合在一起成圆形；所述的第一列车总线2位于所述的第一多功能车辆总线1与所述的第二多功能车辆总线3之间。各线芯的排布除了考虑最终成品电缆的圆整之外，还需要考虑电缆装车使用接口的位置排布，避免出现交叉；
所述的第一多功能车辆总线1和所述的第二多功能车辆总线3均采用绞线式列车总线，且其横截面积为2×0.75mm2；
所述的第一列车总线2和所述的第二列车总线7均采用多功能列车总线，且其横截面积为4×0.75mm2；
所述的信号控制线5的横截面积为6×2×0.75mm2；
所述的第一同轴电缆4和所述的第二同轴电缆6均采用50Ω的同轴电缆。
一种27芯同轴跨接信号电缆的制造方法，包括以下步骤：
步骤1，线芯绞合，按照权利要求1所述的电缆结构组成，将第一多功能车辆总线1、第一列车总线2、第二多功能车辆总线3、第一同轴电缆4、信号控制线5、第二同轴电缆6、第二列车总线7和Y/G黄绿地线8上MOTO800框绞机绞合成缆；绞合同时绕包隔离带；
本步骤中隔离带是以布质带、纸质带、纤维素薄膜及塑料薄膜中的两种或者两种以上的复合物，在基材上涂覆有聚氨酯树脂；所述的聚氨酯树脂是以含有部分端羟基的聚氨酯预聚体和三异氰酸酯反应而成；
步骤2，屏蔽编织层，编织层采用镀锡软铜线通过36锭编织机，覆盖密度85％；
步骤3，护套挤出，使用压缩比1:1的LSHF单螺杆挤出，挤出控制温度180℃，考虑到绝缘的厚度均匀性，电缆挤出使用挤管方式配置，挤出速度控制在150米/分钟，挤出电缆采用70℃水冷；
本步骤中，护套层选择按照重量份的组分为，
聚乙烯 80份、
纳米级氢氧化镁颗粒 5份、
抗氧化剂1010 6份、
水杨酸苯酯 3份；
聚乙烯采用符合EN50264标准中满足EM101、EM102、EM103和EM104要求；
纳米级氢氧化镁颗粒成品符合60332-1测试标准；
本实施例中护套材料选择上述比例可以避免母材的过软特性，保持材料有高强度，又有较好的拉伸率；
步骤4，辐照交联：护套挤出完毕后，进行辐照，辐照需要先取样测试，确认剂量可以达到要求，才能进行整体辐照，辐照剂量按照每毫米厚度5.5MRAD剂量计算；
本实施例中辐照剂量的选择根据电缆护套、绝缘和屏蔽层总厚度来选择，过低剂量会导致未交联，过高剂量会导致过交联，对材料都有损害。
该电缆复合了多种数据传输线，同时通过提高护套层强度，避免了传统电缆无法合理复合，多根反复穿线，并且需要额外套管保护的弊端。
本实施例制作的电缆相对于传统工艺制作的电缆，其优势体现在以下表格：
实施例2
一种27芯同轴跨接信号电缆的制造方法，与实施例1基本相同，所不同的是，
步骤3中，护套挤出，使用压缩比1:1.8的LSHF单螺杆挤出，挤出控制温度170℃(挤出温度问题，挤出的温度受材料的特性有关，在相应的温度下交联效果最好，其他温度会造成交联度不够或者过交联，所有的挤出控制温度都是这个因素造成)，考虑到绝缘的厚度均匀性，电缆挤出使用挤管方式配置，挤出速度控制在300米/分钟，挤出电缆采用60℃水冷(温度低冷却效果好，但是温度过低会造成电缆内外受热不均匀，影响电缆的交联性能，造成电缆绝缘性能不够，电气性能下降)；
本步骤中，护套层选择按照重量份的组分为，
聚乙烯 90份、
纳米级氢氧化镁颗粒 6份、
抗氧化剂1010 5份、
水杨酸苯酯 3份；
聚乙烯采用符合EN50264标准中满足EM101、EM102、EM103和EM104要求；
纳米级氢氧化镁颗粒成品符合60332-1测试标准；
本实施例能起到与实施例1相同的技术效果。

Claims (9)

1.一种27芯同轴跨接信号电缆，包括线芯和保护层，其特征在于：
所述的保护层由外向内依次包括有护套层、编织层及隔离带；所述的线芯与所述的保护层之间填充有低密度聚乙烯填充物(LDPE)；
所述线芯包括第一多功能车辆总线(1)、第一列车总线(2)、第二多功能车辆总线(3)、第一同轴电缆(4)、信号控制线(5)、第二同轴电缆(6)、第二列车总线(7)和Y/G黄绿地线(8)；
所述的第一多功能车辆总线(1)、所述的第一列车总线(2)、所述的第二多功能车辆总线(3)、所述的第一同轴电缆(4)、所述的信号控制线(5)、所述的第二同轴电缆(6)、所述的第二列车总线(7)、所述的Y/G黄绿地线(8)与所述的填充物绞合在一起成圆形；所述的第一列车总线(2)位于所述的第一多功能车辆总线(1)与所述的第二多功能车辆总线(3)之间。
2.根据权利要求1所述的27芯同轴跨接信号电缆，其特征在于：
所述的第一多功能车辆总线(1)和所述的第二多功能车辆总线(3)均采用绞线式列车总线，且其横截面积为2×0.75mm2。
3.根据权利要求2所述的27芯同轴跨接信号电缆，其特征在于：
所述的第一列车总线(2)和所述的第二列车总线(7)均采用多功能列车总线，且其横截面积为4×0.75mm2。
4.根据权利要求3所述的27芯同轴跨接信号电缆，其特征在于：
所述的信号控制线(5)的横截面积为6×2×0.75mm2。
5.根据权利要求4所述的27芯同轴跨接信号电缆，其特征在于：
所述的第一同轴电缆(4)和所述的第二同轴电缆(6)均采用50Ω的同轴电缆。
6.一种27芯同轴跨接信号电缆的制造方法，包括以下步骤：
步骤1，线芯绞合，按照权利要求1所述的电缆结构组成，将第一多功能车辆总线(1)、第一列车总线(2)、第二多功能车辆总线(3)、第一同轴电缆(4)、信号控制线(5)、第二同轴电缆(6)、第二列车总线(7)和Y/G黄绿地线(8)上MOTO800框绞机绞合成缆；绞合同时绕包隔离带；
步骤2，屏蔽编织层，编织层采用镀锡软铜线通过36锭编织机，覆盖密度85％；
步骤3，护套挤出，将护套原料熔融混合后，使用压缩比1:1～1:2.0的LSHF单螺杆挤出，挤出控制温度170～180℃，考虑到绝缘的厚度均匀性，电缆挤出使用挤管方式配置，挤出速度控制在200～300米/分钟，挤出电缆采用60～70℃水冷；
步骤4，辐照交联：护套挤出完毕后，进行辐照，辐照剂量按照每毫米厚度5.5MRAD剂量计算。
7.根据权利要求6所述的27芯同轴跨接信号电缆的制造方法，其特征在于：步骤1中隔离带是以布质带、纸质带、纤维素薄膜及塑料薄膜中的两种或者两种以上的复合物，在基材上涂覆有聚氨酯树脂。
8.根据权利要求7所述的27芯同轴跨接信号电缆的制造方法，其特征在于：所述的聚氨酯树脂是以含有部分端羟基的聚氨酯预聚体和三异氰酸酯反应而成。
9.根据权利要求7所述的27芯同轴跨接信号电缆的制造方法，其特征在于：步骤3中护套原料选择按照重量份的组分为，
聚乙烯 80～90份、
纳米级氢氧化镁颗粒 5～6份、
抗氧化剂1010 5～6份、
水杨酸苯酯 2～3份。
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