CN1245722C - 铁路信号电缆及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铁路信号电缆及其制造方法，该铁路信号电缆包括外保护层(7)和包覆于外保护层(7)内的缆芯(1)，该外保护层(7)含有总屏蔽层，缆芯(1)中包括若干线组，每个线组具有芯线(8)，该芯线(8)的绝缘层是从中心导体(81)向外依次为实心内皮层(82)、中间泡沫层(83)、实心外皮层(84)三层，所述线组至少包括一个具有四根芯线(8)的四线组，且该四线组带有四线组屏蔽层(3)。该电缆具有理想的抗衰减、抗内外干扰等综合性能，它能同时传输高、低频铁路信号，实行一缆多用。

Description

铁路信号电缆及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种铁路电缆，特别是具有良好的高频信号、低频信号传输兼容性的铁路信号电缆及其制造方法
背景技术
现有铁路信号电缆，其结构大都为外保护层以及外保护层内的缆芯，缆芯由分成若干线组的芯线组成，芯线导体外绝缘层采用单层绝缘层，由于这种绝缘层为实心层结构，它具有相对较高的介电常数，直接影响着电缆的抗衰减性能，当电缆传输高频信号时显得尤为突出。《现代有线传输》1996年第1期“物理发泡皮/泡沫/皮绝缘市内通信电缆(HYPA)的开发”一文介绍了一种目前已应用于铁路数字信号电缆的电缆芯线绝缘层结构，由于该芯线结构的绝缘层在其实心内、外皮的中间具有许多密而互不连通的发泡孔泡沫层，它的介电常数比全实心皮绝缘层大为下降，因此，该类皮/泡沫/皮铁路信号电缆具有较好的传输高频数字信号的技术性能，但铁路信号的传输，不仅包括高频信号传输，而且还包括诸如道口信号灯、道岔转辙机信号等低频信号的传输，由于高频信号与低频信号在同缆传输中的相互干扰，直接影响着信号的传输质量，一直难以实现理想的高、低频信号同缆兼容传输。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种不仅同时具有较好的抗衰减和抗干扰性能，而且能高、低频同缆兼容、且效果理想的铁路信号电缆。本发明的目的还要提供一种生产该铁路信号电缆的制造方法。
为了达到上述目的，本发明的铁路信号电缆包括外保护层(7)和包覆于外保护层(7)内的缆芯(1)，该缆芯(1)中包括若干线组，每个线组具有芯线(8)，该芯线(8)的绝缘层是从中心导体(81)向外依次为实心内皮层(82)、中间泡沫层(83)、实心外皮层(84)三层，其特征在于：所述线组至少包括一个具有四根芯线(8)且节距为90mm～190mm的四线组，该四线组带有四线组屏蔽层(3)。
在上述基础上，本发明可以具有如下变型：
其中，所述四线组屏蔽层(3)由金属屏蔽层(32)及在金属屏蔽层(32)内外两侧包覆的非吸湿性绝缘层(31)构成。
其中，所述的金属屏蔽层(32)为铜带、铝箔或金属网，所述的非吸湿性绝缘层(31)为塑料薄膜、聚酯带、无纺布或浸油纸带。
其中，所述四线组屏蔽层(3)为铝塑复合带或者铜塑复合带。
本发明所述铁路信号电缆的制造方法包括下列步骤：
(a)拉制圆形铜导体；
(b)在圆形导体上挤包三层结构的绝缘层而制成绝缘芯线，该绝缘层从里向外依次为实心内皮层、中间泡沫层、实心外皮层；
(c)将不同外表颜色的绝缘芯线分别绞合成四线组、对线组；
(d)至少在一个节距为90mm～190mm的四线组外包覆屏蔽层而制成屏蔽四线组；
(e)将所述的至少一个屏蔽四线组与其它线组绞合成缆芯；
(f)在缆芯外加包外保护层而制成电缆成品。
在上述基础上，本发明可以具有如下变型：
其中，所述绝缘层的发泡可以采用物理发泡或者化学发泡。
其中，所述绝缘层的实心内皮层、中间泡沫层、实心外皮层最好是同时共挤形成的。
其中，所述绝缘层的绝缘材料可以采用聚烯烃，实心外皮层绝缘材料中加有色母料。
按照本发明的制造方法所制得的铁路信号电缆，由于组成缆芯的芯线绝缘层是皮/泡沫/皮结构，使芯线间的工作电容大幅下降，从而使线路传输衰减常数降低，在此基础上，传输高频数字信号的四线组外增设了屏蔽层，从而又很好地解决了高频与低频信号因相互干扰而难以同缆传输的问题，因此该电缆兼有理想的抗衰减、抗干扰的综合性能，实现了高、低频同缆兼容，做到一缆多用；还由于在高频数字线组外加装了屏蔽层，可以很容易地从众多芯线组成的缆芯中识别，避免了难以在施工中挑选符合性能要求的传输高频数字信号四线组的困难，方便了安装使用，节省了施工成本。本发明工艺合理、简单，保证了产品质量的稳定提高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明铁路信号电缆作进一步的说明。
图1是本发明铁路信号电缆的第一个具体实施方式的结构示意图；
图2是图1所示铁路信号电缆中的屏蔽四线组的结构示意图；
图3是本发明铁路信号电缆的另一个具体实施方式的结构示意图；
图4是本发明铁路信号电缆的又一个具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
图1所示的铁路信号电缆其缆芯具有24根芯线8，它们分成五个星形四线组，壹个对线组5，两根绝缘单线6；其中五个星形四线组中带屏蔽层的屏蔽四线组2为两个，无屏蔽四线组4为叁个，对线组5和绝缘单线6自身不带屏蔽层。屏蔽四线组2的结构如图2所示，它包括四根芯线8，芯线8的结构为在芯线导体81外的绝缘层为三层结构，从里向外依次为实心内皮层82、中间泡沫层83、实心外皮层84；包覆在四根芯线外的四线组屏蔽层3，也为三层结构，它是在金属屏蔽层32的内外两侧均紧贴着非吸湿性绝缘层31，非吸湿性绝缘层31具有隔潮绝缘的双重作用，它是塑料薄膜、聚酯带、无纺布或浸油纸带；非吸湿性绝缘层31还对四根芯线施加一柔性紧束力，有利于保持四根芯线的相对位置和整体圆整度，以稳定四线组的传输性能；金属屏蔽层32为铜带结构，以屏蔽其他线组或芯线信号的电磁干扰，减少相互串音。缆芯1中只选择部分四线组带有屏蔽层，用于传输高频数字信号，以获得较高的抗衰减、抗干扰等综合性能，而低频信号则通过不带屏蔽的线组或芯线传输，这种有选择的屏蔽结构，既实现了一缆多用，同缆传输高、低频信号，又方便于加工制造，减少电缆成本；同时，在实际电缆安装施工中，也很易识别高频数字四线组，而无需费时费力的去挑选，方便了使用，缩短了施工时间，节约了施工成本。在缆芯1外包覆着外保护层7，该保护层从内向外依次为塑料隔热层、塑一铝一塑综合护套、钢带铠装、聚乙烯外护套。
图3所示的铁路信号电缆其缆芯1具有16根芯线，它们组成四个星形四线组，其中叁个星形四线组为无屏蔽四线组4，一个带屏蔽层的屏蔽四线组2，每根绝缘芯线的绝缘层仍为皮/泡沫/皮结构。屏蔽四线组2的屏蔽层3采用由铝箔和塑膜覆合而成的铝塑复合带或者采用铜塑复合带。外保护层7从内向外依次为塑料隔热层、塑一铝一塑综合护套、钢带铠装、聚乙烯外护套。
图4所示的铁路信号电缆其缆芯1具有37芯，它们分成七个星形四线组，叁个对线组5，叁根绝缘单线6；其中七个星形四线组中带有屏蔽层的屏蔽四线组2有两个，无屏蔽四线组4为五个。缆芯1中的所有37根芯线均为皮/泡沫/皮绝缘层的绝缘芯线。屏蔽四线组2的屏蔽层3的结构为由非吸湿性绝缘层、金属屏蔽层、非吸湿性绝缘层覆合而成的屏蔽层。外保护层7从内向外依次为塑料隔热层、铝护套、塑料内垫层、钢带铠装、聚乙烯外护套。
上述结构中的线组屏蔽层还可采用其他屏蔽结构，如直接采用铜带、铝箔或金属网等相应结构；外保护层也可采用多种通用的电缆保护层结构；绝缘芯线的根数也不局限于24芯、16芯和37芯，其芯数可根据实际情况确定；带屏蔽层的屏蔽四线组也不限于一个、二个、还可以是三个或更多个，因此在不脱离本发明的原理情况下，只要缆芯中具有带有屏蔽层的屏蔽四线组以及缆芯的每根芯线绝缘层为皮/泡沫/皮结构，均应属于本发明的保护范围。
下面再以实施例来说明本发明的制造方法。
实施例1
首先通过拉丝机拉制出截面为圆形、直径为1.0mm的铜导体；并将该导体送入具有三层同时共挤功能的绝缘层挤出机，该挤出机对三层绝缘料均加热熔融并在导体外形成实心内皮、泡沫、实心外皮三层绝缘层，在加热挤出的过程中，对泡沫层原料注入氮气即采用通用的物理发泡方法，也可在泡沫层原料中加入偶氮二异丁腈(N型发泡剂)、偶氮二甲酰胺(AC型发泡剂)等发泡剂后完成挤包发泡即采用化学发泡方法；绝缘层材料采用聚乙烯或聚丙烯等聚烃材料；在实心外皮层聚烯烃材料中根据需要加入各种颜色的色母料，以形成不同颜色的绝缘芯线以便于识别；导体外绝缘层挤塑完成后将该带有绝缘层的芯线先进入温水冷却，再送入冷水冷却后成盘，再将成盘后的不同颜色的绝缘芯线分别绞制成星形四线组和对线组；将预先准备好的屏蔽带包覆到部分星形四线组上而形成屏蔽四线组，其余不带屏蔽层四线组外绕扎不同颜色的扎带，星形四线组和对线组的绞合节距不相同，其星形四线组节距为90-190mm，对线组节距为70-110mm，绞合后的星形四线组和对线组分别成盘；再将屏蔽四线组、非屏蔽四线组、对线组、绝缘单线根据设计要求绞合成缆；在绞合成缆的缆芯外，加包塑料隔热层，然后以1.3mm厚的铝板包裹于缆芯上，铝板缝口采用氩弧焊接后涂上热熔胶，送入拉拔机，将铝板焊成的铝管表面拉伸拉光，在铝板制成的铝管外，加热熔胶，既便于本工序的拉拔，也更具有防腐的效果；拉拔后继续成盘，再送入下道工序依次完成加包聚烯烃内垫层、装铠以及加装外护层。
实施例2：
将铜丝拉制成直径为1.13mm的截面为圆形的铜导体，将该导体依序送入三台绝缘层挤出机，分别完成实心内皮层挤包、中间泡沫层挤包和实心外皮层挤包，在中间挤出机的原料中加入化学发泡剂以形成中间泡沫层，再经风冷、水冷将绝缘芯线成盘，将成盘的绝缘芯线绞制成星形四线组和对线组；将预先准备好的屏蔽带，对规定颜色的四线组包覆屏蔽带，其余不带屏蔽层四线组加缠扎带并成盘，再将屏蔽四线组、无屏蔽四线组、对线组、单线根据设计要求绞合成缆，成缆后依次完成下面工序：加装塑料衬套、钢带装铠、外护套。
实施例3：
将依实施例1成缆后，再依次完成下面工序：加装塑料隔热层综合护套、钢带装铠、外护套。

Claims (8)

1、一种铁路信号电缆，它包括外保护层(7)和包覆于外保护层(7)内的缆芯(1)，该缆芯(1)中包括若干线组，每个线组具有芯线(8)，该芯线(8)的绝缘层是从中心导体(81)向外依次为实心内皮层(82)、中间泡沫层(83)、实心外皮层(84)三层，其特征在于：所述线组至少包括一个具有四根芯线(8)且节距为90mm～190mm的四线组，该四线组带有四线组屏蔽层(3)。
2、根据权利要求1所述的铁路信号电缆，其特征在于：所述四线组屏蔽层(3)由金属屏蔽层(32)及在金属屏蔽层(32)内外两侧包覆的非吸湿性绝缘层(31)构成。
3、根据权利要求2所述的铁路信号电缆，其特征在于：所述的金属屏蔽层(32)为铜带、铝箔或金属网，所述的非吸湿性绝缘层(31)为塑料薄膜、聚酯带、无纺布或浸油纸带。
4、根据权利要求1-3之一所述的铁路信号电缆，其特征在于：所述四线组屏蔽层(3)为铝塑复合带或者铜塑复合带。
5、一种权利要求1所述铁路信号电缆的制造方法，其特征在于该制造方法包括下列步骤：
(a)拉制圆形铜导体；
(b)在圆形导体上挤包三层结构的绝缘层而制成绝缘芯线，该绝缘层从里向外依次为实心内皮层、中间泡沫层、实心外皮层；
(c)将不同外表颜色的绝缘芯线分别绞合成四线组、对线组；
(d)至少在一个节距为90mm～190mm的四线组外包覆屏蔽层而制成屏蔽四线组；
(e)将所述的至少一个屏蔽四线组与其它线组绞合成缆芯；
(f)在缆芯外加包外保护层而制成电缆成品。
6、根据权利要求5所述的铁路信号电缆的制造方法，其特征在于：所述绝缘层的发泡采用物理发泡或者化学发泡。
7、根据权利要求5所述的铁路信号电缆的制造方法，其特征在于：所述绝缘层的实心内皮层、中间泡沫层、实心外皮层是同时共挤形成的。
8、根据权利要求5-7之一所述的铁路信号电缆的制造方法，其特征在于：所述绝缘层的绝缘材料采用聚烯烃，实心外皮层绝缘材料中加有色母料。
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Assignor: Tianshui Railway Cable Factory|JIAOZUO RAILWAY CABLE FACTORY|JIANGSU DONGQIANG Co.,Ltd.|XI'AN XD CABLE CO.,LTD.

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