CN2606952Y - 单元屏蔽铁路数字信号电缆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种单元屏蔽铁路数字信号电缆，电缆缆芯包括至少两种不同色标、疏绕有纱线的绝缘线组。绝缘线组可以是星型四线组或对绞线组，其中至少有两组绝缘线组具有单元屏蔽层。该单元屏蔽层为在绝缘线组外纵包或绕包至少一层铜、铝、钢或高导磁钢金属带，或上述金属的涂塑复合带，或它们的组合。沿金属带的纵向长度上贴敷有铜或镀锡铜泄流线。单元屏蔽层也可是编织的金属屏蔽层，或金属带与金属编织层的组合。该电缆能有效防止电缆内部各线组间相互电磁干扰和来自电缆外部的电磁干扰。并可用于铁路电气化区段或非电气化区段铁路信号系统的数字或模拟控制信号的传输及额定电压交流750伏或直流1100伏及以下交直流电能的传输。

Description

单元屏蔽铁路数字信号电缆

技术领域

本实用新型涉及一种铁路信号系统所用的传输介质，特别涉及为铁路信号控制设备、显示设备、轨道电路和信号执行机构传输数字或模拟控制信号以及交流额定电压为750伏或直流1100伏及以下动力电能的传输用电缆。

背景技术

现有的铁路信号电缆满足铁道行业标准TB/T2476-1993《铁路信号电缆》，其电缆缆芯结构为由导体直径为1.0mm的实心聚乙烯绝缘单线，对绞线组(或称对绞线)，以及红，绿，白，蓝和红蓝五种颜色标志的四线组(或称星绞组)构成。然而，随着铁路数字轨道电路和计算机联锁、计算机监测等铁路信号系统新技术的应用，上述铁路信号电缆的结构决定了其性能指标已不能满足新型铁路信号系统对信号电缆传输特性提出的新要求。

为此，本实用新型的设计人曾提出了一种“铁路数字信号电缆”，将现有四线组的红，绿，白，蓝和红蓝五种颜色的色标增加为红，绿，白，蓝、棕、黄和红蓝七种不同颜色(也可以是其它任意的颜色)的色标，并将绞合节距相应地从五种增加到七种。通过绞合节距种类的增加，并对各线组绞合节距的选择和线组间绞合节距的相互配合，以最大限度地减小组间的直接系统性耦合，从而将线组间串音干扰减至最小。然而，尽管上述技术在一定程度上达到了目的，其技术效果仍有待于提高。特别是要求电缆缆芯线组具有更高的抗内部相互干扰的性能和抗电缆外部干扰的性能。

铁路信号电缆抗内、外干扰性能的好坏，除了与绝缘材料、电缆结构(对绞及节距差异)有关外，还可通过设置屏蔽层的措施来改进。关于信号传输电缆的屏蔽技术已有大量的技术文献进行研究，并且公开了不少专利文献。例如，中国专利申请94108245.8即公开了一种用于传输差动逻辑信号的具有屏蔽结构的电缆，中国专利申请99805738.X公开了一种易于连接在标准接插件上的非编织的屏蔽下户电缆。中国专利申请99207571.8公开了一种屏蔽保护层是连续挤压的铝管的铁路信号电缆。但是，以上产品所采取屏蔽的目的均是用于抗电缆外部电磁场的干扰。迄今为止，本实用新型的设计人尚未发现有关防止铁路数字信号电缆的内部各线组间相互干扰的文献。

由于铁路数字信号电缆既要传输数字或模拟控制信号，又要传输交流额定电压为750伏或直流1100伏及以下的动力电能，因此具有与普通的通信电缆不同的特性和设计要求。而目前本实用新型的设计尚未发现有关带有单元屏蔽的铁路数字信号电缆的公开资料。

本实用新型的内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有良好的抗内外干扰性能的单元屏蔽铁路数字信号电缆，它除了满足“铁路数字信号电缆”的全部性能外，还具有良好的屏蔽性，可以大大提高电缆缆芯内各线组之间的防串音功能，其组间串音性能优于铁路数字信号电缆。

为实现上述目的，本实用新型提供一种单元屏蔽铁路数字信号电缆，其特征在于该电缆的缆芯包括至少两种不同色标的绝缘线组，所述绝缘线组包括星型四线组或对绞线组，其中至少有两组所述绝缘线组具有单元屏蔽层。

在本实用新型的实施方案中，绝缘线组还包括单线。

在根据本实用新型的上述实施方案中，单元屏蔽层为纵包或绕包的铜、铝、钢或高导磁钢金属带或其涂塑复合带，或金属编织带。金属带厚度为0.1～0.5mm。并且在长度方向上贴敷有直径为0.3～1.0mm的铜或镀锡铜泄流线。金属编织带的编织密度优选为60％以上。

在根据本实用新型的上述实施方案中，单元屏蔽层为一层或多层纵包或绕包的上述金属带或单、双面涂塑的金属复合带的组合结构。

以下参照附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。

附图的简要说明

图1为现有的铁路信号电缆的横截面示意图；

图2为根据本实用新型的16芯A型单元屏蔽铁路数字信号电缆横截面示意图；

图3为根据本实用新型的16芯B型单元屏蔽铁路数字信号电缆横截面示意图；

图4为根据本实用新型的28芯铁路数字信号电缆横截面示意图；

图5为根据本实用新型的33芯单元屏蔽铁路数字信号电缆的横截面示意图；

图6为根据本实用新型的37芯单元屏蔽铁路数字信号电缆的横截面示意图；

图7为根据本实用新型的42芯单元屏蔽铁路数字信号电缆的横截面示意图。

具体实施方式

图1示意性地显示了现有技术的铁路数字信号电缆结构的一个例子。它包括外保护层1和绝缘线组，其中绝缘线组包括有七种色标的七组星形四线组2。

外保护层1通常由外护套1-1，铠装层1-2，内垫层1-3，铝护套1-4，隔热层1-5，包带层1-6组成。本领域的普通技术人员可以根据电缆的实际使用场合，利用常规方法来设计所述外保护层。例如外护套可以采用聚烯烃材料，并根据电缆的应用场合，分别做成普通型、耐寒型、阻水防潮型、阻燃型等。这些类型电缆的制作工艺已较为成熟。本文不再赘述。

在本实用新型的铁路数字信号电缆实施方案中，电缆的缆芯包括至少两种不同色标、疏绕有纱线的绝缘线组。绝缘线组可以是四线组或对绞组。另外，在本实用新型的铁路数字信号电缆中也可包括有单线。四线组、对绞组或单线的导体为铜，直径为0.7～1.8mm。导体绝缘采用聚烯烃材料，由实芯内皮层、中间发泡层和实心外皮层组成绝缘层。可采用物理发泡技术或化学发泡技术制造中间发泡层。但气泡结构均应保证细密、均匀、泡壁完整、泡孔不联通，应防止泡孔结构太差造成电缆绝缘性能的损坏。

在本实用新型的一种实施例中，可以采用铝护套的方式，将要屏蔽的四线组或对绞组及需要的单线装在铝护套中。铝护套壁的厚度可为例如0.8～1.8毫米。

在本实用新型的另一种实施例中，可以采用铜带、高导磁钢带、普通钢带、或涂塑铜复合带、铝带或涂塑铝复合带作为屏蔽材料。铜带、导磁钢带或普通钢带可以用纵包或绕包的方式包覆在要屏蔽的四线组或对绞组上。屏蔽层中金属或金属复合带的厚度约为0.1～0.5毫米。

单元屏蔽层可以由一层或一层以上的同类金属或涂塑金属复合带与不同类金属或涂塑金属复合带组合构成。在本实用新型的实施例中，单元屏蔽层外部可以绕包或挤包有聚烯烃类材料。并且单元屏蔽层外层所包的聚烯烃材料也可用不同色标(例如红、蓝、白等色标)的方式加以区分。优选这些色标的颜色与被屏蔽的线组的色标相同，同时具有与未被屏蔽的线组区分的标志。特别是在电缆中存在相同色标的线组而只对这些相同色标线组中的某一些线组设置屏蔽层时，该实施例尤其有利。

在本实用新型的又一种实施例中，屏蔽层还可以采用编织的方式。例如，可以采用铜丝或钢丝的编织带。也可以采用铜丝与导磁钢丝或普通钢丝构成的编织带，或者采用铜丝或钢丝与具有良好柔韧性的塑料丝混合编织的方式。丝的直径可为0.1～0.3毫米。编织带的疏密程度是可以选择的，例如可以将编织带形成为鱼网状，或是形成致密的形式。优选编织带的编织丝所占的面积与编织带的总面积之比(即编织密度)在60％以上。

另外，在本实用新型的实施例中，当单元屏蔽层采用不涂塑或单面涂塑金属带或金属复合带、或金属编织带时，在所述金属带的长度方向上，贴敷有铜或镀锡铜泄流线(图中未示出)。

图2示出的是本实用新型另一实施例的16芯-A型铁路数字信号电缆结构示意图。图3示出的是根据本实用新型的16芯-B型铁路数字信号电缆结构示意图。该电缆的绝缘线组包括红、绿、白、蓝四种色标的四线组。其中A型电缆为红、白色标的四线组设置有屏蔽层；而B型电缆为四种色标的四线组都设置有屏蔽层。这样就可以有效地将被屏蔽的四线组之间及其与另外各四线组间的相互干扰。

图4示出的是本实用新型一实施例的28芯铁路数字信号电缆结构示意图。该电缆的绝缘线组包括红、绿、白、蓝、棕、红蓝、黄色共七种色标的四线组。其中红、白和棕色标的四线组设置有屏蔽层。这样就可以良好地屏蔽在这三种色标的四线组与周围的四线组或环境之间可能产生的串音干扰。需要说明的是，尽管图4显示其中有三个四线组具有屏蔽层，显然可以根据使用要求对屏蔽的组数进行调整。

图5示出了本实用新型另一实施例的33芯铁路数字信号电缆结构示意图。其中绝缘线组包括红、绿、白、蓝、棕、黄、和红/蓝共七种色标的四线组。另外还包括红、蓝、绿、白单线。在该实施例中，红、白和棕色标的四线组设置有屏蔽层。这样就可以有效地对红、白和棕色标的四线组进行屏蔽保护，从而有效降低被屏蔽四线组之间及其与另外各四线组和对绞组以及单线间的相互干扰。

图6示出的是根据本实用新型的37芯单元屏蔽铁路数字信号电缆结构示意图。该电缆的绝缘线线组包括红、绿、白、蓝、棕、黄色共六种色标的四线组。另外还包括红、蓝、白单线和红/白(H/B)、绿/白(L/B)、绿/蓝(L/A)对绞组。其中红、白和棕色标的四线组设置有屏蔽层。这样就可以有效地对红、白和棕色标的四线组进行屏蔽保护，从而有效降低被屏蔽四线组之间及其与另外各四线组间和对绞组以及单线间的相互干扰。

图7为根据本实用新型的42芯铁路数字信号电缆结构示意图，如图所示，该电缆结构中有五种不同色标的星形四线组，并且在该电缆中每种色标的四线组分别有多个。其中红、白、棕色标的四线组设置有屏蔽层。

需要说明的是，虽然上述图中没有显示，但也可以根据需要将对绞组加以屏蔽。

本实用新型的电缆可以达到良好的屏蔽效果。其工作电容在0.8～1.0kHz的条件下可达29±10％nF/km。回路间近端串音衰减在156kHz的条件下组内可达到≥61dB/500m，组间可达到≥65dB/500m。在1MHz的条件下，组内可达到≥40dB/500m，组间可达到45dB/500m。回路间远端串音衰减在1 56kHz的条件下组内可达到≥71dB/500m，组间在四个高频组的电缆有三个数据时可达到76dB/500，三个高频组的电缆有两个数据时可达到71dB/500m。在1MHz的条件下，组内可达到≥42dB/500m，组间可达到≥52dB/500m。

以上是对本实用新型的具体实施方案的说明，然而，本实用新型并不局限于此。本领域普通技术人员在不偏离本实用新型的精神和原理的基础之上所做出的其他等同的技术解决方案均在所附的权利要求书所限定的保护范围中。

Claims (9)

1.单元屏蔽铁路数字信号电缆，其特征在于所述电缆的缆芯包括至少两种不同色标的绝缘线组，所述绝缘线组包括星型四线组和/或对绞线组，其中至少有两组所述绝缘线组具有单元屏蔽层。

2.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于所述单元屏蔽层为在绝缘线组外纵包或绕包的铜、铝、钢或高导磁钢金属带，或者是单面或双面涂塑的上述金属的复合带，或上述金属带与金属复合带的组合。

3.根据权利要求2所述的电缆，其特征在于所述单元屏蔽层由至少一层同类金属或涂塑金属复合带或不同类金属或涂塑金属复合带组合构成。

4.根据权利要求2所述的电缆，其特征在于，在所述金属带的纵向长度上贴敷有铜或镀锡铜泄流线。

5.根据权利要求3所述的电缆，其特征在于，在所述金属带的纵向长度上贴敷有铜或镀锡铜泄流线。

6.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于所述单元屏蔽层是编织的金属屏蔽层，或金属带与金属编织层的组合。

7.根据权利要求6所述的电缆，其特征在于所述编织金属屏蔽层的编织密度大于60％。

8.根据权利要求1-6任一项所述的电缆，其特征在于所述单元屏蔽层外部还绕包或挤包有聚烯烃类材料。

9.根据权利要求8所述的电缆，其特征在于所述聚烯烃材料采用不同色标的方式加以区分。

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