專利名稱：鐵路信號(hào)電纜及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵路電纜，特別是具有良好的高頻信號(hào)、低頻信號(hào)傳輸兼容性的鐵路信號(hào)電纜及其制造方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有鐵路信號(hào)電纜，其結(jié)構(gòu)大都為外保護(hù)層以及外保護(hù)層內(nèi)的纜芯，纜芯由分成若干線組的芯線組成，芯線導(dǎo)體外絕緣層采用單層絕緣層，由于這種絕緣層為實(shí)心層結(jié)構(gòu)，它具有相對(duì)較高的介電常數(shù)，直接影響著電纜的抗衰減性能，當(dāng)電纜傳輸高頻信號(hào)時(shí)顯得尤為突出?！冬F(xiàn)代有線傳輸》1996年第1期“物理發(fā)泡皮/泡沫/皮絕緣市內(nèi)通信電纜(HYPA)的開發(fā)”一文介紹了一種目前已應(yīng)用于鐵路數(shù)字信號(hào)電纜的電纜芯線絕緣層結(jié)構(gòu)，由于該芯線結(jié)構(gòu)的絕緣層在其實(shí)心內(nèi)、外皮的中間具有許多密而互不連通的發(fā)泡孔泡沫層，它的介電常數(shù)比全實(shí)心皮絕緣層大為降低，從而使得線路傳輸衰減常數(shù)大大下降，因此，該類皮/泡沫/皮鐵路信號(hào)電纜具有較好的傳輸高頻數(shù)字信號(hào)的技術(shù)性能，但鐵路信號(hào)的傳輸，不僅有高頻信號(hào)傳輸，而且還包括諸如道口信號(hào)燈、道岔轉(zhuǎn)轍機(jī)信號(hào)等低頻信號(hào)的傳輸，由于高頻信號(hào)與低頻信號(hào)在同纜傳輸中的相互干擾，直接影響著信號(hào)的傳輸質(zhì)量，一直難以實(shí)現(xiàn)理想的高、低頻信號(hào)同纜兼容傳輸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種不僅同時(shí)具有較好的抗衰減和抗干擾性能，而且能高、低頻同纜兼容、且效果理想的鐵路信號(hào)電纜。本發(fā)明的目的還要提供一種生產(chǎn)該鐵路信號(hào)電纜的制造方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的鐵路信號(hào)電纜，包括外保護(hù)層以及外保護(hù)層內(nèi)的纜芯，纜芯中的芯線可分成若干四線組、對(duì)線組、芯線，所述芯線的絕緣層是從導(dǎo)體向外依次為實(shí)心內(nèi)皮層、中間泡沫層、實(shí)心外皮層三層，所述線組至少包括一個(gè)具有四根芯線組成的四線組，且該四線組帶有線組屏蔽層。
為了進(jìn)一步提高效果，降低成本，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，其所述纜芯內(nèi)的部分四線組帶有屏蔽層，而其他線組不帶屏蔽層；所述屏蔽層是在金屬屏蔽層的內(nèi)外兩側(cè)均緊貼著非吸濕性絕緣層。
本發(fā)明所述鐵路信號(hào)電纜的制造方法包括下列步驟(a)拉制園形銅導(dǎo)體；(b)在園形導(dǎo)體上擠包三層結(jié)構(gòu)的絕緣層而成皮/泡沫/皮芯線；(c)不同顏色皮/泡沫/皮絕緣芯線分別絞合成四線組、對(duì)線組；(d)部分四線組包覆屏蔽層而制成屏蔽四線組；(e)將屏蔽四線組與其他四線組、對(duì)線組、芯線絞合成纜芯；(f)在纜芯外加包外保護(hù)層而制成電纜成品。
所述絕緣層的發(fā)泡采用物理發(fā)泡或者化學(xué)發(fā)泡；所述芯線導(dǎo)體絕緣層的擠包為實(shí)心內(nèi)皮層、中間泡沫層、實(shí)心外皮層三層同時(shí)共擠。
按照本發(fā)明的制造方法所制得的鐵路信號(hào)電纜，由于組成纜芯的芯線絕緣層是皮/泡沫/皮結(jié)構(gòu)，使芯線間的工作電容大幅下降，從而使線路傳輸衰減常數(shù)降低，在此基礎(chǔ)上，傳輸高頻數(shù)字信號(hào)的四線組外增設(shè)了屏蔽層，從而又很好地解決了高頻與低頻信號(hào)因相互干擾而難以同纜傳輸?shù)膯栴}，因此該電纜兼有理想的抗衰減、抗干擾的綜合性能，實(shí)現(xiàn)了高、低頻同纜兼容，做到一纜多用；還由于在高頻數(shù)字線組外加裝了屏蔽層，可以很容易地從眾多芯線組成的纜芯中識(shí)別，避免了在施工中挑選符合性能要求的傳輸高頻數(shù)字信號(hào)四線組，方便安裝使用，節(jié)省施工成本。本發(fā)明工藝合理、簡(jiǎn)單，保護(hù)了產(chǎn)品質(zhì)量。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的鐵路信號(hào)電纜。
圖1是本發(fā)明鐵路信號(hào)電纜第一個(gè)具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1所示鐵路信號(hào)電纜中的屏蔽四線組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明鐵路信號(hào)電纜另一個(gè)具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明鐵路信號(hào)電纜的又一個(gè)具體實(shí)施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
圖1所示的鐵路信號(hào)電纜其纜芯1具有24根芯線，它們分成五個(gè)星形四線組，壹個(gè)對(duì)線組5，兩根絕緣芯線6；其中五個(gè)星形四線組中帶屏蔽層的屏蔽四線組2為兩個(gè)，無屏蔽層四線組4為叁個(gè)，對(duì)線組5和絕緣芯線6自身不帶屏蔽層。屏蔽四線組2的結(jié)構(gòu)如圖2所示，它包括四根芯線8，芯線8的結(jié)構(gòu)為在芯線導(dǎo)體81外的絕緣層為三層結(jié)構(gòu)，從里向外依次為實(shí)心內(nèi)皮層82、中間泡沫層83、實(shí)心外皮層84；包覆在四根芯線外的屏蔽層3，也為三層結(jié)構(gòu)，它是在金屬屏蔽層32的內(nèi)外兩側(cè)均緊貼著非吸濕性絕緣層31，非吸濕性絕緣層31具有隔潮絕緣的雙重作用，它是塑料薄膜、聚脂帶、無紡布或浸油紙帶；非吸濕性絕緣層31還對(duì)四根芯線施加一柔性緊束力，有利于保持四根芯線的相對(duì)位置和整體園整度，以穩(wěn)定四線組的傳輸性能；金屬屏蔽層32為銅帶結(jié)構(gòu)，以屏蔽其他線組或芯線信號(hào)的電磁干擾，減少相互串音。纜芯1中只選擇部分四線組帶有屏蔽層，用于傳輸高頻數(shù)字信號(hào)，以獲得較高的抗衰減、抗干擾等綜合性能，而低頻信號(hào)則通過不帶屏蔽的線組或芯線傳輸，這種有選擇的屏蔽結(jié)構(gòu)，既實(shí)現(xiàn)了一纜多用，同纜傳輸高、低頻信號(hào)，又方便于加工制造，減少電纜成本；同時(shí)，在實(shí)際電纜施工時(shí)，也很易識(shí)別高頻數(shù)字四線組，而無需費(fèi)時(shí)費(fèi)力的去挑選，方便了使用，縮短了施工時(shí)間，節(jié)約施工成本。在纜芯1外包覆著外保護(hù)層7，該保護(hù)層從內(nèi)向外依次為塑料隔熱層、塑——鋁——塑綜合護(hù)套、鋼帶鎧裝、聚乙稀外護(hù)套。
圖3所示的鐵路信號(hào)電纜其纜芯1具有16根芯線，它們組成四個(gè)星形四線組，其中叁個(gè)星形四線組為無屏蔽層四線組4，一個(gè)帶屏蔽層的屏蔽四線組2，每根絕緣芯線的絕緣層仍為皮/泡沫/皮結(jié)構(gòu)。屏蔽四線組2的屏蔽層3采用由鋁箔和塑膜覆合而成的鋁塑復(fù)合帶或者采用銅塑復(fù)合帶。外保護(hù)層7從內(nèi)向外依次為塑料隔熱層、塑——鋁——塑綜合護(hù)套、鋼帶鎧裝、聚乙稀外護(hù)套。
圖4所示的鐵路信號(hào)電纜其纜芯1具有37芯，它們分成七個(gè)星形四線組，叁個(gè)對(duì)線組5，叁根絕緣芯線6；其中七個(gè)星形四線組中帶屏蔽層的屏蔽四線組2有兩個(gè)，無屏蔽層四線組4為五個(gè)。纜芯1中的所有37根芯線均為皮/泡沫/皮絕緣層的絕緣芯線。屏蔽四線組2的屏蔽層3的結(jié)構(gòu)為由非吸濕性絕緣層、金屬屏蔽層、非吸濕性絕緣層覆合而成的屏蔽層。外保護(hù)層7從內(nèi)向外依次為塑料隔熱層、鋁護(hù)套、塑料內(nèi)墊層、鋼帶鎧裝、聚乙稀外護(hù)套。
上述結(jié)構(gòu)中的線組屏蔽層還可采用其他屏蔽結(jié)構(gòu)，如直接采用銅帶、鋁箔或金屬網(wǎng)等相應(yīng)結(jié)構(gòu)；外保護(hù)層也可采用多種通用的電纜保護(hù)層結(jié)構(gòu)；絕緣芯線的根數(shù)也不局限于24芯、16芯和37芯，其芯數(shù)可根據(jù)實(shí)際情況確定；帶屏蔽層的屏蔽四線組也不限于一個(gè)、二個(gè)，還可以是三個(gè)或更多個(gè)，因此在不脫離本發(fā)明的原理情況下，只要纜芯中具有部分帶屏蔽層的屏蔽四線組以及纜芯的每根芯線絕緣層為皮/泡沫/皮結(jié)構(gòu)，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
下面再以實(shí)施例來說明本發(fā)明的制造方法。
實(shí)施例1首先通過拉絲機(jī)拉制出的截面為園形直徑為1.0mm的銅導(dǎo)體；并將該導(dǎo)體送入具有三層共擠功能的絕緣層擠出機(jī)，擠出機(jī)對(duì)三層絕緣料均加熱熔融并在導(dǎo)體外形成實(shí)心內(nèi)皮、泡沫、實(shí)心外皮三層絕緣層，在加熱擠出的過程中，對(duì)泡沫層原料注入氮?dú)饧床捎猛ㄓ玫奈锢戆l(fā)泡方法，也可在泡沫層原料中加入偶氮二異丁腈(N型發(fā)泡劑)、偶氮二甲酰脂(AC型發(fā)泡劑)等發(fā)泡劑后完成擠包發(fā)泡即采用化學(xué)發(fā)泡方法；絕緣層材料采用聚乙烯或聚丙烯等聚烴材料；在實(shí)心外皮層聚烯烴材料中根據(jù)需要加入各種顏色的色母料，以形成不同顏色的絕緣芯線識(shí)別；導(dǎo)體外絕緣層擠塑完成后將該帶絕緣層的芯線先進(jìn)入溫水冷卻，再送入冷水冷卻后成盤，再將成盤后的不同顏色的絕緣芯線分別絞制成星形四線組和對(duì)線組；將預(yù)先準(zhǔn)備好的屏蔽帶包覆到部分星形四線而形成屏蔽四線組，其余不帶屏蔽層四線組外繞扎不同顏色的扎帶，星形四線組和對(duì)線組的絞合節(jié)距不相同，其星形四線組節(jié)距為90-190mm，對(duì)線組節(jié)距為70-110mm，絞合后的星形四線組和對(duì)線組分別成盤；再將屏蔽四線組、四線組、對(duì)線組、芯線的根據(jù)設(shè)計(jì)要求絞合成纜；在絞合成纜的纜芯外，加包塑料隔熱層，然后以1.3mm厚的鋁板包裹于纜芯上，鋁板縫口采用氬弧焊接后涂上熱熔膠，送入拉拔機(jī)，將鋁板焊成的鋁管表面拉伸拉光，在鋁板制成的鋁管外，加熱熔膠，既便于本工序的拉拔，也更具有防腐的效果；拉拔后繼續(xù)成盤，再送入下面工序依次完成加包聚稀烴內(nèi)墊層、裝鎧以及加裝外護(hù)層。
實(shí)施例2將銅絲拉制成直徑為1.13mm的截面為園形的銅導(dǎo)體，將該銅導(dǎo)體依序送入三臺(tái)絕緣層擠出機(jī)，分別完成實(shí)心內(nèi)皮層擠包、中間泡沫層擠包和實(shí)心外皮層的擠包，在中間擠出機(jī)的原料中加入化學(xué)發(fā)泡劑以形成中間泡沫層，再經(jīng)風(fēng)冷、水冷將絕緣芯線成盤，將成盤的絕緣芯線絞制成星形四線組和對(duì)線組；將預(yù)先準(zhǔn)備好的屏蔽帶，對(duì)規(guī)定顏色的四線組包覆屏蔽帶，其余不帶屏蔽層四線組加纏扎帶并成盤，再將屏蔽四線組、四線組、對(duì)線組、芯線根據(jù)設(shè)計(jì)要求絞合成纜，成纜后依次完成下面工序加裝塑料襯套、鋼帶裝鎧、外護(hù)套。
實(shí)施例3將依實(shí)施例1成纜后，再依次完成下面工序，加裝塑料隔熱層綜合護(hù)套、鋼帶裝鎧、外護(hù)套。
權(quán)利要求
1.一種鐵路信號(hào)電纜，它包括外保護(hù)層(7)，外保護(hù)層(7)內(nèi)的纜芯(1)，纜芯(1)中的芯線(8)分成若干線組，所述芯線(8)的絕緣層是從導(dǎo)體(81)向外依次為實(shí)心內(nèi)皮層(82)、中間泡沫層(83)、實(shí)心外皮層(84)三層，其特征在于所述線組至少包括一個(gè)具有四根芯線(8)組成的四線組，且該四線組帶有屏蔽層(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路信號(hào)電纜，其特征在于所述纜芯(1)內(nèi)的部分四線組帶有屏蔽層(3)，而其他四線組、對(duì)線組及芯線不帶屏蔽層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵路信號(hào)電纜，其特征在于所述屏蔽層(3)是在金屬屏蔽層(32)的內(nèi)外兩側(cè)均包覆著非吸濕性絕緣層(31)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鐵路信號(hào)電纜，其特征在于所述金屬屏蔽層(32)為銅帶、鋁箔或金屬網(wǎng)；所述的非吸濕性絕緣層(31)為塑料薄膜、聚脂帶、無紡布或浸油紙帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵路信號(hào)電纜，其特征在于所述屏蔽層(3)是由鋁箔和塑膜覆合而成的鋁塑復(fù)合帶。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵路信號(hào)電纜，其特征在于所述屏蔽層(3)是由銅箔和塑膜覆合而成的銅塑復(fù)合帶。
7.一種生產(chǎn)如權(quán)利要求1所述的鐵路信號(hào)電纜的制造方法，其特征在于該制造方法包括下列步驟(a)拉制園形銅導(dǎo)體；(b)在園形導(dǎo)體上擠包三層結(jié)構(gòu)的絕緣層而成皮/泡沫/皮芯線；(c)不同顏色的皮/泡沫/皮芯線分別絞合成四線組、對(duì)線組；(d)部分四線組包覆屏蔽層而制成屏蔽四線組；(e)將屏蔽四線組與其他四線組、對(duì)絞組、芯線絞合成纜芯；(f)在纜芯外加包外保護(hù)層而成電纜成品。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鐵路信號(hào)電纜的制造方法，其特征在于所述絕緣層的發(fā)泡采用物理發(fā)泡或者化學(xué)發(fā)泡。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鐵路信號(hào)電纜的制造方法，其特征在于所述芯線絕緣層的擠包是實(shí)心內(nèi)皮層、中間泡沫層、實(shí)心外皮層三層同時(shí)共擠。
10.根據(jù)權(quán)利要求7、8或9所述鐵路信號(hào)電纜的制造方法，其特征在于所述絕緣層的絕緣材料采用聚烯烴，實(shí)心外皮層絕緣材料中加入色母料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鐵路信號(hào)電纜及其制造方法。該鐵路信號(hào)電纜包括外保護(hù)層、纜芯，以及纜芯內(nèi)的線組和芯線，所述芯線絕緣層為皮/泡沫/皮結(jié)構(gòu)，所述線組至少包括一個(gè)帶屏蔽層的屏蔽四線組，而其他線組則不帶屏蔽層。為了制得該電纜，其制造方法包括線組屏蔽層的制作以及在屏蔽線組外包覆線組屏蔽層等步驟。該電纜具有理想的抗衰減、抗干擾等綜合性能，能同時(shí)傳輸高、低頻鐵路信號(hào)，實(shí)行一纜多用。
文檔編號(hào)H01B11/02GK1467754SQ02137959
公開日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2002年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月12日
發(fā)明者王子純, 姚勰, 陳子洪 申請(qǐng)人:江蘇東強(qiáng)股份有限公司