屏蔽電纜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種屏蔽電纜，更具體地，涉及一種屏蔽電纜，其位于高壓交流電力 線，比如電氣鐵路電線的附近，從而提供優(yōu)良的電磁屏蔽性能。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著鐵路已經(jīng)電氣化，為了分享火車的運行信息以及控制信息，使用中央操作系 統(tǒng)來進行通信以及信號傳輸。
[0003] 就電氣化鐵路的電力系統(tǒng)而言，沿著鐵路安裝電氣鐵路電線以向鐵路車輛提供電 力，并且還沿著鐵軌安裝電纜以進行雙向通信或者在給定的方向上的信號傳輸。
[0004] 在短程城市電氣鐵路的情況下，用于鐵路電力系統(tǒng)的電源為直流（DC)電源，使用 DC電力的鐵路的電力系統(tǒng)就會對周圍的電線有靜電干擾。為了防止靜電干擾，因此，電纜用 低電阻的金屬帶包圍。
[0005] 然而，用于電氣化大都市鐵路的電力系統(tǒng)使用交流（AC)電源，在這種情況下，AC 電源引起電磁感應，以及靜電干擾。
[0006] 電氣化鐵路線將電力供應給受電驅(qū)動的鐵路設施（下文中稱作電氣列車），但是 對于被安裝為與運行電氣列車的鐵路成平行關(guān)系的電纜來說，流向電氣化鐵路電線的電流 會對這種電纜造成電磁/靜電干擾。然而，不同于使用DC電源的鐵路系統(tǒng)的是，使用AC電 源的鐵路系統(tǒng)產(chǎn)生電磁感應，以及靜電干擾。即使電纜用低電阻的金屬帶包圍，這種電磁干 擾還是被傳輸?shù)诫娎|。
[0007] 為了減少在沿著鐵軌安裝的電纜上發(fā)生的電磁干擾，高磁導率材料被纏繞在電纜 上，結(jié)果，電纜所受的電磁干擾部分地得到了屏蔽。
[0008] 常規(guī)的屏蔽電纜的一個實例在日本專利申請No. 2004-234870中被公開，其中，用 于被安裝在高壓電力線上的通信電纜的電磁屏蔽電纜在高壓區(qū)域，例如，電場強度為300V/ km或300V/km以上，具有良好的電磁屏蔽性能，并且確保在安裝工作中簡便易行。
[0009] 更具體地，上述常規(guī)的屏蔽電纜包括由兩層帶組成的電磁屏蔽層，所述兩層帶由 取向硅鋼或者電烙鐵構(gòu)成，其中，構(gòu)成電磁屏蔽層的取向硅鋼厚度在〇· 29mm至0· 31mm之 間。
[0010] 上述常規(guī)的屏蔽電纜采用屏蔽層以提高電磁遮蔽性能，但是并沒建議任何結(jié)構(gòu)或 努力，其中，感應電流成螺旋形地流動，會增加在電磁屏蔽層中的電感。
[0011] 在電磁遮蔽層由兩層帶組成，其中，兩層帶由取向硅鋼或者電烙鐵構(gòu)成，以提高電 磁屏蔽性能的情況下，如圖6中的曲線A所示，制造成本增加，如果僅僅提供由硅鋼構(gòu)成的 屏蔽層，如圖6中的曲線B所示，電磁屏蔽性能在低電場強度區(qū)域（約為270V/km或270V/ km以下）大為衰退。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 技術(shù)問題
[0013] 因此，鑒于上述在現(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)生的上述問題，提出了本發(fā)明，本發(fā)明的一個目的 是提供一種屏蔽電纜，其位于高壓交流電力線，比如，電氣鐵路電線的附近，從而提供優(yōu)良 的電磁屏蔽性能。
[0014] 技術(shù)方案
[0015] 依照本發(fā)明的一方面，上述和其他目的可以通過提供屏蔽電纜來實現(xiàn)，所述屏蔽 電纜包括：多個帶涂層的電纜芯線；內(nèi)部屏蔽層，由金屬材料構(gòu)成以圍繞所述多個電纜芯 線的外周；外部屏蔽層，由金屬材料構(gòu)成以螺旋形地圍繞所述內(nèi)部屏蔽層的外周，并與所述 內(nèi)部屏蔽層絕緣；以及覆蓋層，所述覆蓋層用于圍繞所述外部屏蔽層的外周。
[0016] 所述外部遮蔽層可以涂覆有絕緣材料。
[0017] 所述外部屏蔽層可以為用于在所述屏蔽電纜的縱向上纏繞的單層的屏蔽帶，如果 所述屏蔽帶成螺旋形地纏繞，在所述屏蔽帶上不存在間隔的距離或者在所述屏蔽帶上存在 重疊部分。
[0018] 所述外部屏蔽層可以是單層的屏蔽帶，如果該屏蔽帶成螺旋形地纏繞，在該屏蔽 帶上存在間隔的距離。
[0019] 所述外部屏蔽層可以具有在所述屏蔽電纜的縱向上以間隔的距離纏繞的雙層的 屏蔽帶，并且該等屏蔽帶中的至少一層涂覆有絕緣材料。
[0020] 所述外部屏蔽層可以具有在所述屏蔽電纜的縱向上以間隔的距離纏繞的雙層的 屏蔽帶，并且絕緣片設置在所述屏蔽帶之間。
[0021 ] 所述外部屏蔽層的屏蔽帶中的至少一層可以由鎳鋼或硅鋼中的任一種構(gòu)成。
[0022] 由鎳鋼和硅鋼中的任一種構(gòu)成的所述外部屏蔽層的所述屏蔽帶可以被布置在所 述外部屏蔽層的內(nèi)部，并且圍繞一層屏蔽帶的外周的另一屏蔽帶由鍍鋅鋼構(gòu)成。
[0023] 所述硅鋼可以是無取向硅鋼。
[0024] 所述鎳鋼可以具有50%至80%重量分數(shù)的鎳。
[0025] 在所述外部屏蔽層的雙層的屏蔽帶中的內(nèi)部屏蔽帶螺旋纏繞期間形成的狹縫可 以被外部屏蔽帶遮蔽。
[0026] 所述絕緣涂層可以通過具有無機填料的有機材料由清漆涂層（vanish coating) 組成，并且厚度為4 μπι或4 μπι以上。
[0027] 所述絕緣涂層可以具有介于30 Ω/cm2至50 Ω/cm2之間的表面絕緣電阻。
[0028] 依據(jù)本發(fā)明的一個方面，上述和其他目的可以通過提供屏蔽電纜來實現(xiàn)，所述屏 蔽電纜包括：具有多個電纜芯線的芯部；靜電屏蔽部，由金屬材料構(gòu)成以圍繞所述芯部的 外周；電磁屏蔽部，由金屬材料構(gòu)成以圍繞所述靜電屏蔽部，并與有感應電流螺旋流出的所 述靜電屏蔽部絕緣；以及覆蓋層，所述覆蓋層用于圍繞所述電磁屏蔽部的外周。
[0029] 所述靜電屏蔽部具有雙層結(jié)構(gòu)，在所述雙層結(jié)構(gòu)中，內(nèi)部屏蔽帶可以由高磁導率 材料構(gòu)成，外部屏蔽帶由低磁導率材料構(gòu)成，并且所述內(nèi)部屏蔽帶與所述外部屏蔽帶成螺 旋形地纏繞。
[0030] 所述內(nèi)部屏蔽帶可以由無取向娃鋼構(gòu)成。
[0031] 所述內(nèi)部屏蔽帶可以由具有50%至80%重量分數(shù)的鎳的鎳鋼構(gòu)成。
[0032] 所述電磁屏蔽部的由高磁導率材料構(gòu)成的內(nèi)部屏蔽帶和由低磁導率材料構(gòu)成的 外部屏蔽帶中的任一項涂覆有絕緣材料。
[0033] 可以在所述電磁屏蔽部的由高磁導率材料構(gòu)成的內(nèi)部屏蔽帶與由低磁導率材料 構(gòu)成的外部屏蔽帶之間設置絕緣片。
[0034] 所述靜電屏蔽部和所述電磁屏蔽部可以通過絕緣片彼此絕緣，其中構(gòu)成該絕緣片 的材料與用于將所述電磁屏蔽部的內(nèi)部屏蔽帶與外部屏蔽帶絕緣的絕緣片的材料相同。
[0035] 當由低磁導率材料構(gòu)成的所述外部屏蔽帶成螺旋形地被纏繞時，通過所述電磁屏 蔽部的由高磁導率材料構(gòu)成的內(nèi)部屏蔽帶的螺旋纏繞所間隔地形成的狹縫可以被遮蔽。
[0036] 依據(jù)本發(fā)明的一方面，通過提供屏蔽電纜可以實現(xiàn)上述目標和其他目標，其中，所 述屏蔽電纜包括：多個電纜芯線；靜電屏蔽部，由金屬材料構(gòu)成以圍繞所述電纜芯線；以及 電磁屏蔽部，所述電磁屏蔽部具有由高磁導率金屬材料構(gòu)成的內(nèi)部屏蔽帶和由低磁導率金 屬材料構(gòu)成的外部屏蔽帶，并且所述電磁屏蔽部與所述靜電屏蔽部絕緣，其中，當所述內(nèi)部 屏蔽帶和所述外部屏蔽帶以彼此絕緣的狀態(tài)成螺旋形地纏繞時，依據(jù)介于〇V/km與500V/ km之間的輸入電壓，屏蔽率為0.05或0.05以下。
[0037] 所述電磁屏蔽部的由高磁導率金屬材料構(gòu)成的內(nèi)部屏蔽帶和由低磁導率金屬材 料構(gòu)成的外部屏蔽帶中的任一項可以涂覆有絕緣材料以允許所述內(nèi)部屏蔽帶和所述外部 屏蔽帶彼此絕緣，另外，或者，在所述內(nèi)部屏蔽帶和所述外部屏蔽帶之間設置絕緣片以允許 所述內(nèi)部屏蔽帶與所述外部屏蔽帶彼此絕緣。
[0038] 所述靜電屏蔽部可以是由銅制成的波紋管形成。
[0039] 所述靜電屏蔽部和所述電磁屏蔽部可以通過由聚乙烯構(gòu)成的護套構(gòu)件彼此絕緣。
[0040] 有益效果
[0041] 根據(jù)本發(fā)明，所述屏蔽電纜位于高壓交流電力線，比如，電氣鐵路電線附近，從而 提供優(yōu)良的電磁屏蔽性能。
[0042] 進一步地，所述屏蔽電纜能夠減小用于改善電磁屏蔽性能的結(jié)構(gòu)改變，從而使得 制造成本減少。
[0043] 此外，所述屏蔽電纜能夠通過絕緣涂層來提供具有單層的屏蔽帶的電磁屏蔽部， 從而改善了做工效率并減少其重量和體積。
【附圖說明】
[0044] 圖Ia和圖Ib是不出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的屏蔽電纜的透視圖和剖視圖；
[0045] 圖2a和圖2b是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的屏蔽電纜的透視圖和剖視圖；
[0046] 圖3a和圖3b是不出根據(jù)本發(fā)明的第三實施例的屏蔽電纜的透視圖和剖視圖；
[0047] 圖4a和圖4b是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實施例的屏蔽電纜的透視圖和剖視圖；
[0048] 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的屏蔽電纜的屏蔽性能實驗的曲線圖；
[0049] 圖6是示出常規(guī)的屏蔽電纜的屏蔽性能實驗的曲線圖。
【具體實施方式】
[0050] 在下文中，將參照附圖詳細給出關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例的屏蔽電纜的說 明。關(guān)于具體的結(jié)構(gòu)以及功能的說明的給出僅為了限定本發(fā)明的優(yōu)選實施例，而本發(fā)明的 優(yōu)選實施例可以以各種形式提供，并不限于以下所描述的實施例。在參照附圖對本發(fā)明進 行的描述中，相同的元件彼此用相同的附圖標記表示，并且為了描述的簡潔，將避免對關(guān)于 所述屏蔽電纜的重復的特征的說明。
[0051] 圖Ia和圖Ib是不出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的屏蔽電纜的透視圖和剖視圖。
[0052] 更具體地，圖Ia是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的屏蔽電纜的透視圖，圖Ib是示 出根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的屏蔽電纜的剖視圖。
[0053] 根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的屏蔽電纜100包括：芯部10,其中，設置有多個電纜芯 線11 ;靜電屏蔽部40,設置在芯部10的外周上；電磁屏蔽部60,設置在靜電屏蔽部40的外 周上，以允許感應電流沿著其中的螺旋軌跡流動；以及覆蓋部70,設置在電磁屏蔽部60的 外周上。
[0054] 根據(jù)本發(fā)明第一實施例的屏蔽電纜100的芯部10具有用于雙向傳輸通信信號或 用于在特定的方向上傳輸信號的多個帶涂層的電纜芯線11。應當理解的是，理想地，根據(jù)本 發(fā)明的第一實施例的屏蔽電纜100包括用于在特定的方向上傳輸信號的電纜，以及用于雙 向通信的電纜。
[0055] 芯部10的多個電纜芯線11具有成對的雙扭線。
[0056] 薄膜部20被設置在所述芯部10的外周上，形成薄膜21 (或薄片）以圍繞芯部10 的多個電纜芯線11。<