JP3585774B2

JP3585774B2 - 信号ケーブル

Info

Publication number: JP3585774B2
Application number: JP20103399A
Authority: JP
Inventors: 弘佐瀬; 広和清見; 裕司大井; 辰也室伏; 信夫二ノ宮; 清登久保田; 直至市川; 和宏熊谷
Original assignee: Fujikura Ltd; Central Japan Railway Co
Current assignee: Fujikura Ltd; Central Japan Railway Co
Priority date: 1999-07-14
Filing date: 1999-07-14
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2019-07-14
Also published as: JP2001028210A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高速鉄道等の鉄道沿線や高電圧送電線に沿って布設される電磁遮蔽性を有する信号ケーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の信号ケーブルとしては、旧日本国有鉄道が制定した規格「ＪＲＳ３６２０４−２Ｃ−１４ＡＲ２Ｃ」に規定された「ＳＱＥＡ」と呼称される信号ケーブルが広く採用されている。
図２は、この「ＳＱＥＡ」信号ケーブルを示すものである。図２において、符号１は絶縁心線である。この絶縁心線１は、その複数本が対線として集合されており、この周囲にはクラフト紙などからなるテープが多層に巻回されて断熱層２が設けられている。この断熱層２上にはアルミニウムシース３が設けられている。
【０００３】
このアルミニウムシース３は、断熱層２上に厚さ１〜２ｍｍの厚みでアルミニウムを押出被覆したもので、断熱層２は、このアルミニウム押出時の熱から絶縁心線１，１…を保護する機能をも有している。
アルミニウムシース３上にはポリエチレンからなる厚み１〜２ｍｍの座床４が被覆され、この座床４上には布テープ巻回層５が設けられている。
さらに、この布テープ巻回層５上には、厚さ０．６ｍｍの鋼帯６が巻回され、この上にポリエチレンからなる厚み２〜３ｍｍの防食層７が被覆されている。
【０００４】
このような構造の信号ケーブルにあっては、アルミニウムシース３の存在により、電磁遮蔽性能、雷サージ特性が優れるものとなるが、単位長さ当りの重量が重く、可撓性に劣り、ケーブル径が太くなるなどの欠点があり、布設性などの取扱性に極めて劣り、さらには絶縁心線１の耐電圧が低く、５００Ｖ以下であるなどの耐電圧特性も劣るなどの欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明における課題は、電磁遮蔽性能、雷サージ特性が実用上十分なレベルにあり、耐電圧特性も優れ、しかもケーブルコアが機械的に保護されるとともに、軽量で、可撓性に富み、細径化が可能であり、さらには安価に製造することのできる信号ケーブルを得ることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる課題は、複数の絶縁心線を集合し、この上に１枚以上の、ポリエチレンテレフタレート又はポリプロピレンからなり、その厚さが２５〜２００μｍであるプラスチック絶縁テープを重ね巻きで巻回し、この上に厚さ０．０５〜０．３ｍｍの金属テープを縦添えして包囲したケーブルコアと、このケーブルコア上に設けられた厚さ０．２ｍｍ以下のがい装とを用いることで解決される。
金属テープにはアルミニウムテープが好ましく、プラスチック絶縁テープにはポリエチレンテレフタレートまたはポリプロピレンからなる厚さ２５〜２００μｍのものが好ましい。また、プラスチック絶縁テープの巻回層が５ｋＶ以上の耐電圧を有するものが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一例を説明する。
図１は、本発明の信号ケーブルの一例を示すものである。図１において符号１１は絶縁心線である。この絶縁心線１１は、複数の軟銅線を撚り合せて導体とし、この導体上にポリエチレンなどからなる絶縁体を被覆したもので、これの２本を撚り合せて１対となし、３対ないし２０対がポリプロピレンヤーンなどの介在物１２を介して集合されたものである。この集合体内には２条の警報線１１ｂ，１１ｂが同時に集合されている。この警報線１１ｂは、導体上にポリエチレンなどからなる絶縁体を被覆し、この絶縁体に穴開け加工を施したもので、ケーブル内に万一水が侵入した時にこれを検知し、警報を発するものである。
【０００８】
この集合体上には、１枚以上、好ましくは２枚以上のプラスチック絶縁テープが重ね巻きで巻回され絶縁テープ層１３が設けられている。このプラスチック絶縁テープには、ポリエチレンテレフタレートあるいはポリプロピレンからなる厚みが２５〜２００μｍのものが用いられる。テープの巻回時の重なり幅は５ｍｍ以上とし、テープの幅の１／２以下とすることが好ましい。プラスチック絶縁テープを２枚以上巻回するものでは、巻回の方向を変えて、テープの重なり部分が上層と下層で一致しないようにすることが望ましい。
また、この絶縁テープ層１３は、絶縁心線１１と後述する金属テープ層１５との間の耐電圧が交流１分間印加で５ｋＶ以上、好ましくは１０ｋＶ以上である絶縁特性を有している。
プラスチック絶縁テープの厚さが２５μｍ未満では絶縁特性が不十分であり、２００μｍを越えると巻回時にしわが発生しやすくなり、必要な耐電圧特性が得られない。
【０００９】
この絶縁テープ層１３上には１本のドレンワイヤ１４が縦添え状で設けられている。このドレンワイヤ１４は、すずめっき銅線からなるもので、後述する金属テープ層１５と電気的に導通しており、金属テープ層１５に流れる誘導電流等を逃すためと、金属テープ層１５の接地処理を簡便にためのものである。
【００１０】
上記絶縁テープ層１３上には、ドレンワイヤ１４をも包囲するようにして金属テープ層１５が被覆されている。この金属テープ層１５は、アルミニウム、銅などからなる厚み０．０５〜０．３ｍｍ、幅５０〜１５０ｍｍの金属テープを縦添えし、そのシームを重ね合せて構成したものである。金属テープには、厚み０．２ｍｍ程度のアルミニウムが最も好ましい。金属テープの厚みが０．０５ｍｍ未満になると縦添え作業時に破断の恐れが生じ、０．３ｍｍを越えると可撓性が低下する。金属テープのシームの重なり幅は、５〜１０ｍｍ程度とされる。
この金属テープ層１５は、電磁遮蔽性、雷サージ性、遮水性を付与するものであり、このような薄い金属層であっても実用上十分な電磁遮蔽性、雷サージ性が得られることが性能テストにより確認されている。
【００１１】
この金属テープ層１５で包囲されてなるケーブルコア上には、ポリエチレンなどからなる厚み１〜２ｍｍの内部シース１６が被覆され、さらにこの内部シース１６上には、ナイロンテープなどの押えテープ（図示略）が巻回され、この押えテープ上には厚さ０．１ｍｍ程度の軟質ステンレス鋼帯を鋼帯の幅の約１／３の隙間を保って２層に巻回してなる、厚さ０．２ｍｍ以下のがい装１７が設けられている。
このがい装１７は、ケーブルコアの機械的な保護や防鼠を目的としたものであり、従来の信号ケーブルの鋼帯に比べてその厚みが大きく減少している。この鋼帯の巻回の際には、内層の鋼帯の隙間を外層の鋼帯の中央で完全に覆うことが必要である。
【００１２】
がい装１７の上には、ナイロンテープなどからなる押え巻き層１８が設けられ、この押え巻き層１８上には、可塑化ポリ塩化ビニルなどからなる厚さ２〜３ｍｍの外部シース１９が設けられて、この例の信号ケーブルとなっている。
【００１３】
このような構造の信号ケーブルにあっては、金属テープ層１５の厚みが０．３ｍｍ以下と薄く、しかもがい装１７もその厚み０．２ｍｍ以下と薄肉であるため、単位長さ当りの重量が極めて軽くなり、同心線数の従来の「ＳＱＥＡ」信号ケーブルに比べて２０〜４０％程度軽量になると同時に細径化することができ、しかも可撓性も大きく向上する。
また、金属テープ層１５と絶縁心線１１とを絶縁する絶縁テープ層１３に、電気絶縁性に優れたポリエチレンテレフタレート又はポリピロピレンからなるプラスチック絶縁テープを用いたので、絶縁テープ層１３を薄くしても十分絶縁心線１１を金属テープ層１５から電気的に絶縁でき、絶縁心線１１と金属テープ層１５との間の耐電圧を５ｋＶ以上と、従来のものの１０倍以上に高めることができる。
【００１４】
また、金属テープ層１５をアルミニウムなどの金属テープの縦添えで形成したため、落雷時の雷サージの金属テープ層１５での伝播が直線状となり、絶縁心線１１での伝播と同程度の速度で行われ、絶縁心線１１と金属テープ層１５間で誘起される電位差が小さくなり、雷サージによる絶縁破壊が生じにくい。これに対して、金属テープ層がラセン巻きで構成されている場合には雷サージがスパイラル状に伝播し伝播速度が遅くなり、サージ伝播の進行速度に差が生じ、これによって絶縁心線１１と金属テープ層１５との間で大きな電位差が生じ、絶縁破壊が生じることがある。
【００１５】
また、電磁遮蔽性能も、その性能を表わす遮蔽係数が、５０Ｈｚの誘導電圧１００ｖ／ｋｍ、接地抵抗０．５Ω／ｋｍのとき、４０％以下となり、実用上問題のないものとなり、絶縁心線間誘起電圧が０．０６８３Ｖを上限許容値とすると、延線距離を５ｋｍ以上とすることができる。
【００１６】
さらに、従来の信号ケーブルに比べてアルミニウムの押出成形などの面倒な工程が不要となり、製造コストが低減でき、しかも軽量で取扱いが良いので、ケーブル布設時の施工コストも軽減できる。
【００１７】
以下、具体例を示す。
（実施例）
図１に示す構造の信号ケーブルを作製した。
絶縁心線１１には、断面積１．２５ｍｍ^２の導体に厚さ０．８ｍｍポリエチレンの絶縁体を被覆したものを用い、これを２０対集合した。介在物１２にはポリプロピレンヤーンを用いた。この集合体に厚み５０μｍ、幅３０ｍｍのポリエチレンテレフタレートテープを重ね幅１０ｍｍで２層巻回して絶縁テープ層１３とした。
【００１８】
この絶縁テープ層１３上に、厚み０．２ｍｍ、幅１００ｍｍのアルミニウムテープを縦添えで添せて金属テープ層１５を形成し、この上に厚み１．９ｍｍのポリエチレンからなる内部シース１６を押出被覆し、さらにこの上に厚さ１００μｍ、幅５０ｍｍのナイロンテープを巻回し、この上に厚さ０．１ｍｍの軟質ステンレス鋼帯を２層間隙巻きに巻回してがい装１７を施し、このがい装１７上にナイロンテープの押え巻き層１８を設け、この上に厚み２．３ｍｍのポリ塩化ビニルからなる外部シース１９を押出被覆した。
【００１９】
得られた信号ケーブルは、仕上外径が３８ｍｍ、１ｍ当り重量が１．５４ｋｇであった。従来の「ＳＱＥＡ」信号ケーブルでは、対数が２０対のもので、外径４０ｍｍ、１ｍ当りの重量が２．７ｋｇである。
また、この信号ケーブルは、表１に定めた電気的特性を満足する性能を有していた。
【００２０】
【表１】

【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の信号ケーブルは、ケーブルコアが機械的に保護されるとともに、軽量、細径で可撓性に富み、電磁遮蔽性能、雷サージ特性も実用上十分なものであり、かつ、絶縁心線の耐電圧も高いものとなる。また、製造コストおよび布設施行コストも安価とすることができるなどの効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の信号ケーブルの一例を示す概略断面図である。
【図２】従来の信号ケーブルを示す概略構成図である。
【符号の説明】
１１…絶縁心線、１３…絶縁テープ層、１５…金属テープ層、１６…内部シース、１７…がい装、１８…押え巻き層、１９…外部シース

Claims

複数の絶縁心線を集合し、この上に１枚以上の、ポリエチレンテレフタレート又はポリプロピレンからなり、その厚さが２５〜２００μｍであるプラスチック絶縁テープを重ね巻きで巻回し、この上に厚さ０．０５〜０．３ｍｍの金属テープを縦添えして包囲したケーブルコアと、
このケーブルコア上に設けられた厚さ０．２ｍｍ以下のがい装とを有する信号ケーブル。
プラスチック絶縁テープの巻回層が５ｋＶ以上の耐電圧を有するものである請求項１記載の信号ケーブル。
プラスチック絶縁テープと金属テープとの間に、ドレンワイヤが縦添え状で設けられた請求項１記載の信号ケーブル。
金属テープがアルミニウムからなるものである請求項１記載の信号ケーブル。