抗拉控温铁路数字信号电缆的制作方法

1.本实用新型涉及电线电缆技术领域，尤其涉及一种用于干线铁路、高速铁路和城市地铁等轨道交通的数字信号电缆。


背景技术：

2.目前干线铁路、高速铁路和地铁等信号系统大量使用数字信号电缆，此类电缆的四根绝缘芯线采用直径为1.0mm的铜导体外挤包“皮—泡—皮”聚烯烃绝缘层结构，然后再将四根绝缘芯线绞合成星形结构，星形四线组外包缠屏蔽层而构成星形四线组，星形四线组是数字信号电缆的基本传输单元，将若干基本传输单元进行绞合构成数字信号电缆缆芯。在星形四线组中绝缘芯线对是完全对称的，这样电缆的电气指标在长度上就能够保持一致和均匀，但电缆在制造和敷设施工过程中，由于电缆反复卷绕弯曲和扭转拉伸，所产生的外力容易造成四根绝缘芯线相对滑动位移，使四根绝缘芯线形成非理想的不对称结构，这种不对称结构造成电缆在各段上的电气参数离散性变大，最终使电缆电气参数不符合设计要求，实际造成电缆各段电气参数分散性较大使之电气指标超差。同时现有电缆的绝缘芯线存在更为严重的缺陷是其芯线绝缘层为聚烯烃发泡的
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皮—泡—皮“结构，该结构虽然能有效地降低电缆线对间的工作电容，能更好地满足列车控制信息的传输要求，但发泡明显降低了绝缘层的机械强度，容易使绝缘层发生破损，导致电缆混线和短路，造成铁路信号系统故障，成为轨道交通的最大安全隐患。
3.数字信号电缆的电性能关乎着列车的安全可靠运行，而数字信号电缆的敷设状态又往往具有极大的隐蔽性，给故障的检测和预报带来较大难度。目前不能对数字信号电缆的运行状况进行及时、在线的监测和报警，依靠人力监测不仅工作量大，而且存在检测滞后、容易发生误判，因此采用现代技术手段来提高数字信号电缆运行维护的及时性、准确性是当务之急。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种抗拉控温铁路数字信号电缆，不仅具有稳定的芯线位置和抗拉伸强度，而且能监测电缆运行温度。
5.为了解决上述技术问题，本实用新型的抗拉控温铁路数字信号电缆，包括缆芯，以及组成缆芯的若干星形四线组，所述星形四线组包括有四根绝缘芯线和十字分隔架，四根绝缘芯线分别设置于十字分隔架的四个分隔区域内，在四根绝缘芯线和十字分隔架外包覆有绝缘包带，绝缘包带上包覆铝塑复合带，铝塑复合带上包覆有线组外护层，在绝缘芯线外填充有承拉纤维；在十字分隔架的芯部位置设置有光纤单元，该光纤单元包括有纤芯和金属外管，纤芯包围于包层中，在包层和金属外管之间填充有导热填充层；所述缆芯上从里向外依次包覆有复合阻水层、内衬层、铠装层和外护层。
6.优选地，所述金属外管为不锈钢软管，所述导热填充层由导热硅胶填充而成。
7.优选地，所述承拉纤维由芳纶纤维长丝或涤纶纤维长丝构成。
8.优选地，所述绝缘芯线包括芯线导体，在芯线导体上依次包覆有绝缘内皮层、绝缘发泡层和绝缘外皮层。
9.优选地，所述复合阻水层由铝塑复合带纵包而形成；所述内衬层由高密度聚乙烯挤包而形成，所述铠装层为钢带铠装层，所述外护层和线组外护层均由硅烷交联聚乙烯挤包而成。
10.在上述结构中，由于星形四线组的四根绝缘芯线分别设置于十字分隔架的四个分隔区域内，使得四根绝缘芯线被固定于同一正方形的四个顶点位置，使绝缘芯线保持合理和较大的间隔距离，且相互位置牢固稳定，从而稳定电缆的电气性能，位置的稳定、间隔距离的增大又提高了四线组的抗串音衰减水平，而且十字分隔还有效地避免了芯线间的相互挤压，更好地保证了缆芯结构和电缆阻抗的均匀稳定。又由于在十字分隔架的芯部位置设置有光纤单元，通过光纤单元对电缆进行实时在线和多点的温度监测，准确地监测电缆的运行温度，及时对电缆运行状况进行报警，不仅实现了电缆运行状况的自动监测和在线温度监测，而且有利于电缆的智能化管理；在光纤单元纤芯包层与金属外管之间设置有导热填充层提高了光纤护层的导热效果，增强了光纤的热敏感性和监测灵敏度。还由于在星形四线组的绝缘芯线外填充有承拉纤维，承拉纤维有效地补偿和增强了“皮—泡—皮“线缆结构强度弱化的不足，绝缘芯线更能承受正常和非正常的外力影响，使得这种具有“皮—泡—皮”结构的星形四线组不仅具有较好的电气性能，而且具有较高的机械强度，有效避免芯线绝缘的破损，确保电缆的安全运行。在缆芯外包覆有复合阻水层和铠装层，增强了电缆的防水阻燃性能和机械性能，外护层采用硅烷交联聚乙烯使电缆显著地增强了其耐环境应力和力学性能。
附图说明
11.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型抗拉控温铁路数字信号电缆作进一步说明。
12.图1是本实用新型抗拉控温铁路数字信号电缆一种具体实施方式的截面结构示意图；
13.图2是图1所示实施方式中星形四线组的截面结构示意图。
14.图中，1—星形四线组，2—绝缘芯线、21—芯线导体、22—绝缘内皮层、23—绝缘发泡层、24—绝缘外皮层，3—承拉纤维，4—十字分隔架，5—光纤单元、51—纤芯、52—包层、53—导热填充层、54—金属外管，6—绝缘包带，7—铝塑复合带，8—线组外护层，9—复合阻水层，10—内衬层，11—铠装层，12—外护层。
具体实施方式
15.如图1所示的抗拉控温铁路数字信号电缆，该电缆的缆芯包括有呈同心圆布置的七根星形四线组1，从而构成1 6结构，该电缆缆芯中星形四线组1的数量可视实际使用情况而确定。在缆芯上从里向外依次包覆有复合阻水层9、内衬层10、铠装层11和外护层12。包覆于缆芯外周的复合阻水层9由铝塑复合带纵包而形成，在复合阻水层9上挤包有由高密度聚乙烯材料挤包而形成的内衬层10，内衬层10上以铠装钢带制成的铠装层11，在铠装层11上以硅烷交联聚乙烯而挤包成的外护层12。
16.如图2所示星形四线组1包括有四根绝缘芯线2和十字分隔架4，在四根绝缘芯线2和十字分隔架4上以聚酯绝缘包带绕包成绝缘包带 6，在绝缘包带6上由铝塑复合带绕包而形成铝塑复合带7；在铝塑复合带7上以低密度聚乙烯挤包而形成线组外护层8，该线组外护层8由硅烷交联聚乙烯挤包而成。
17.十字分隔架4以尼龙为材料，在十字分隔架4十字翼板相交形成的芯部位置设有光纤单元5，光纤单元5包括有纤芯51和包围于纤芯51外的包层52，在纤芯51和包层52外套装有金属外管54，金属外管54采用不锈钢波纹管，在包层52和金属外管54之间填充有导热填充层53，该导热填充层53由导热硅胶填充而成，不仅具有导热防水阻水的优点，而且能有效避免纤芯微弯曲引起的光损失。
18.四根绝缘芯线2分别设置于十字分隔架4的四个分隔区域内，在绝缘芯线2外填充有承拉纤维3，也即在十字分隔架4的分隔区、绝缘包带6内及绝缘芯线2之间的空隙中填充有承拉纤维3，该承拉纤维3为芳纶纤维长丝，也可以是涤纶纤维长丝等化学纤维长丝构成，这样既可以增强电缆的抗拉伸强度和柔韧性，又较好地保护了光纤单元和绝缘芯线。绝缘芯线2包括有芯线导体21、在芯线导体21上依次包覆有绝缘内皮层22、绝缘发泡层23和绝缘外皮层24。
19.上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。