CN1719552A - 新型隔火层耐火数字信号电缆 - Google Patents

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Abstract

新型隔火层耐火数字信号电缆，属于电缆技术领域。在无氧圆铜丝导体上采用皮－泡－皮三层共挤法挤包发泡聚乙烯材料绝缘层，以四根绝缘线芯绞合成绞合线组，在绞合线组上扎纱成线组，将若干线组绞合成缆芯，在缆芯上挤包氢氧化铝胶料内隔火层，在内隔火层上绕包云母带耐火层，在云母带耐火层上挤包氢氧化铝胶料外隔火层，在外隔火层上依次绕包阻燃包带、挤制无卤低烟阻燃聚烯烃内护套、绕包铝塑复合带屏蔽层、挤制无卤低烟阻燃聚烯烃外护套。本发明结构新颖合理，选用材料科学，抗强电磁干扰、使用频率高、传输衰减低、低电容、信号传输准确稳定，适用于轻轨、地铁等场所的系统设备。

Description

新型隔火层耐火数字信号电缆
技术领域
本发明涉及一种电缆的结构，特别是耐火型的信号电缆，属于电缆技术领域。
背景技术
随着信息时代的到来，大力发展信息技术和广泛应用电子计算机已是轨道交通现代化的重要标志。作为轨道通信为主体的轨道电路技术已更新了概念并扩大发展其应用范围，在轨道交通信号系统中采用计算机控制、检测技术，以实现多任务、多信息实时自动采集与处理，在确保安全的前提下，提高自动化水平和运输调度指挥效率，以更好地满足轨道交通高速、高效及安全运营的要求。
当前，城市轨道交通在我国普遍兴起，但由于其环境特殊性，这就要求建设商、运营商、设计和安装等单位注重并考虑其安全性。由于轨道交通具有人员集中、客流量大、通道出口受到限制等特点，一旦发生事故，后果不堪设想。根据有关资料统计显示，近些年地铁发生的事故中，以火灾最为严重。地铁一旦发生火灾，电力通信系统立刻中断，照明、通信全部中断，这不仅将使火灾中的人难以逃离险境，也给消防人员实施救援带来不便。地面地下无法沟通，无形中让事故损失增大。
传统的耐火信号电缆由导体、绝缘层、耐火层、屏蔽层和外护套等构成，耐火层采用绝缘线芯上绕包云母带来实现耐火性能，该结构要求绝缘层厚度加厚，材料消耗大。另外，电缆在燃烧的时候，耐火层完好，但绝缘层(PE材料)全部烧尽，电缆的结构会发生变化，从而改变了线对的固定节距大小，电缆的介电常数也随着改变，使得电缆在燃烧的时候不能保证信号传输准确。
发明内容
本发明的目的是提供一种耐火性能好，信号传输准确稳定的新型隔火层耐火数字信号电缆。
本发明的目的是这样实现的，新型隔火层耐火数字信号电缆，包括导体、绝缘层、综合耐火层、屏蔽层和外护套，其特征是所述的导体为无氧圆铜丝，所述的绝缘层为聚乙烯材料，在无氧圆铜丝上采用皮-泡-皮三层共挤的物理发泡绝缘技术挤包发泡聚乙烯材料绝缘层构成单根绝缘线芯，以四根绝缘线芯绞合成绞合线组，在绞合线组上用聚酯扎纱成线组，将若干线组绞合成缆芯，采用挤压式模具在缆芯上挤包氢氧化铝胶料作内隔火层，在内隔火层上绕包云母带耐火层，采用挤压式模具在云母带耐火层上挤包氢氧化铝胶料外隔火层，在外隔火层上绕包阻燃包带，阻燃包带上挤制无卤低烟阻燃聚烯烃内护套，内护套上绕包铝塑复合带屏蔽层，在复合带屏蔽层上挤制无卤低烟阻燃聚烯烃外护套。
所述的绞合成缆芯的若干线组中50％的线组上设有内屏蔽层和内、外聚脂带(CV带)包层，内屏蔽层设置在内、外聚脂带(CV带)包层的中间。线组上的聚脂带(CV带)包层，内聚脂带(CV带)包层为纵包层，外聚脂带包层为绕包层。所述的线组的四根绝缘线芯分红、绿、白、兰四种颜色，位置成正方形。绞合成的缆芯上用扎带进行小节距捆扎后，再在缆芯上挤包氢氧化铝胶料内隔火层。内隔火层上绕包的云母带耐火层为双层云母带，搭盖率达50％。
新型隔火层耐火数字信号电缆的导体采用无氧圆铜丝，保证电缆的传输性能稳定；采用发泡聚乙烯绝缘料绝缘，利用皮-泡-皮三层共挤的物理发泡绝缘技术，使得绝缘线芯具有高发泡度，且机械强度较高，使电缆具有低电容、低衰减，同时绝缘线芯分红、绿、白、兰四种颜色，便于识别操作；线组采用四线组结构，使四根单线位置成正方形，从而保证线组的电气性能，满足电缆的不同传输性能要求；内屏蔽层采用铜带屏蔽结构，以满足电缆同时传输相同信号的要求；将线组绞合成缆芯，并采用适当的绞合节距，用扎带对缆芯进行小节距捆扎，以稳定缆芯各线组的结构，有利于提高电缆的串音指标和抗干扰性能；采用双层耐火胶料隔火层，起到双重隔火效果，该胶料受热时分解，释放出结晶水及吸热，并在缆芯层表面形成一覆盖层，覆盖层能起到隔热、隔氧的作用，使内层绝缘有机物受到保护，内隔火层采用挤压式模具挤出，以利于填充所有间隙空间，外隔火层采用挤管式模具挤出，表面厚度均匀；耐火层采用绕包双层云母带，搭盖率为50％，对电缆整体起到耐火作用；屏蔽层采用铝塑复合带屏蔽既起到总屏蔽作用也起到了很好的隔热、隔氧作用，该屏蔽层除了阻止热量向内部传递，还延缓了外部火焰燃烧和气流对内部的冲击，增强了电缆的耐火性能；内、外护套均采用无卤低烟阻燃聚烯烃挤包，该材料可减缓电缆燃烧时火焰蔓延速度，延长耐火电缆的工作时间。
本发明结构新颖合理，选用材料科学。产品满足轨道交通用耐火型数字信号电缆的要求和有关指标：
一、耐火燃烧性能符合GB/T19216.11及GB/T19216.23的规定，即电缆在火焰温度不低于750℃燃烧时不仅确保数字信号传输准确无误，同时还要保证其90分钟的通电能力；
二、20℃时导体直流电阻：22.5±1.0Ω/km；
三、绝缘电阻(100-500V)≥10000MΩ·km；
四、两线对直流电阻不平衡≤1.0％；
五、电缆电容：(非屏蔽型)四线组28±3nF/km，(屏蔽型)四线组28±2nF/km，单根绝缘线芯对连接到地其它绝缘线芯间电容≤70nF/km；
六、电容耦合系数k1：平均值≤81pF/1000m；最大值≤330pF/1000m；
七、近端串音衰减：150kHz：≤61dB/km；1000kHz：≤40dB/km；
八、远端串音衰减：150kHz：≤68dB/km；1000kHz：≤40dB/km；
九、屏蔽系数(50Hz)：综合护套≤0.8，铝护套≤0.2。
新型隔火层耐火数字信号电缆具有的优点：
电压负载高；可同时满足传输音频信号与数字信号的要求；具有抗强电磁干扰、使用频率高、传输衰减低、低电容、信号传输稳定等特性；四线组屏蔽电缆线组间串音小；电缆能够在火焰温度不低于750℃高温燃烧条件下保持90分钟的信号传输能力，并准确无误。经济环保，从产品到使用全过程对环境无污染。
试验表明，新型隔火层耐火数字信号电缆经815℃火焰喷射90min后，其电缆的聚乙烯绝缘层基本完整无损，保证了电缆成缆线芯结构无变化，从而保证了电缆的电气性能可靠。该结构的成功实现，解决了其它耐火信号电缆结构在火焰燃烧时存在信号失真的难题。该电缆适用于轨道交通信号系统中有关设备和控制装置之间的联接，可实现1MHz(模拟信号)、2Mbit/s(数字信号)及额定电压交流750V或直流1100V及以下系统控制信息及电能的传输，并在发生火灾中能保持90min的正常信号传输。特别适用于轻轨、地铁等室内火灾安全系统设备以及人群密集封闭的场所安全系统设备。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中：1导体、2绝缘层、3扎纱、4CV带纵包层、5内屏蔽层、6CV带绕包层、7内隔火层、8耐火层、9外隔火层、10阻燃包带、11内护套、12屏蔽层、13外护套。
具体实施方式
在无氧圆铜丝导体1上采用皮-泡-皮三层共挤的物理发泡绝缘技术挤包发泡聚乙烯材料绝缘层2构成单根绝缘线芯，以每组四根绝缘线芯绞合成绞合线组，绞合线组的四根绝缘线芯分红、绿、白、兰四种颜色，位置成正方形。在绞合线组上绕包聚酯扎纱3成扎纱线组。在绞合线组上绕包聚酯扎纱3后，再在其上设置CV带纵包层(聚脂带纵包层)4，在CV带纵包层4上绕包铜带内屏蔽层5，在内屏蔽层5上绕包CV带绕包层(聚脂带绕包层)6构成内屏蔽线组。将两组扎纱线组和两组内屏蔽线组交叉对称设置绞合成缆芯(采用多少四线组绞合缆芯，是根据设计的需要，应符合TB/T3100铁路数字信号电缆标准要求，可以是8、12、14、16、19、21、24、28、30、33、37、42、44、48芯)，在缆芯上用扎带进行小节距捆扎。采用挤压式模具在缆芯上挤包氢氧化铝胶料内隔火层7，在内隔火层7上绕包双层云母带耐火层8，搭盖率达50％。采用挤压式模具在云母带耐火层8上挤包氢氧化铝胶料外隔火层9，在外隔火层上绕包阻燃包带10，阻燃包带上挤制无卤低烟阻燃聚烯烃内护套11，内护套上绕包铝塑复合带屏蔽层12，在复合带屏蔽层上挤制无卤低烟阻燃聚烯烃外护套13。

Claims (6)

1、一种新型隔火层耐火数字信号电缆，包括导体、绝缘层、耐火层、屏蔽层和外护套，其特征是所述的导体为无氧圆铜丝，所述的绝缘层为聚乙烯材料，在无氧圆铜丝上采用皮-泡-皮三层共挤的物理发泡绝缘技术挤包发泡聚乙烯材料绝缘层构成单根绝缘线芯，以四根绝缘线芯绞合成绞合线组，在绞合线组上用聚酯扎纱成线组，将若干线组绞合成缆芯，采用挤压式模具在缆芯上挤包氢氧化铝胶料作内隔火层，在内隔火层上绕包云母带耐火层，采用挤压式模具在云母带耐火层上挤包氢氧化铝胶料作外隔火层，在外隔火层上绕包阻燃包带，阻燃包带上挤制无卤低烟阻燃聚烯烃内护套，内护套上绕包铝塑复合带屏蔽层，在复合带屏蔽层上挤制无卤低烟阻燃聚烯烃外护套。
2、根据权利要求1所述的新型隔火层耐火数字信号电缆，其特征是所述的绞合成缆芯的若干线组中50％的线组上设有内屏蔽层和内、外聚脂带包层，内屏蔽层设置在内、外聚脂带包层的中间。
3、根据权利要求2所述的新型隔火层耐火数字信号电缆，其特征是所述的线组上的聚脂带包层，内聚脂带包层为纵包层，外聚脂带包层为绕包层。
4、根据权利要求1所述的新型隔火层耐火数字信号电缆，其特征是所述的线组的四根绝缘线芯分红、绿、白、兰四种颜色，位置成正方形。
5、根据权利要求1所述的新型隔火层耐火数字信号电缆，其特征是所述的绞合成的缆芯上用扎带进行小节距捆扎后，再在缆芯上挤包氢氧化铝胶料内隔火层。
6、根据权利要求1所述的新型隔火层耐火数字信号电缆，其特征是所述的内隔火层上绕包的云母带耐火层为双层云母带，搭盖率达50％。
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