專利名稱：新型隔火層耐火數字信號電纜的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電纜的結構，特別是耐火型的信號電纜，屬于電纜技術領域。
背景技術：
隨著信息時代的到來，大力發(fā)展信息技術和廣泛應用電子計算機已是軌道交通現(xiàn)代化的重要標志。作為軌道通信為主體的軌道電路技術已更新了概念并擴大發(fā)展其應用范圍，在軌道交通信號系統(tǒng)中采用計算機控制、檢測技術，以實現(xiàn)多任務、多信息實時自動采集與處理，在確保安全的前提下，提高自動化水平和運輸調度指揮效率，以更好地滿足軌道交通高速、高效及安全運營的要求。
當前，城市軌道交通在我國普遍興起，但由于其環(huán)境特殊性，這就要求建設商、運營商、設計和安裝等單位注重并考慮其安全性。由于軌道交通具有人員集中、客流量大、通道出口受到限制等特點，一旦發(fā)生事故，后果不堪設想。根據有關資料統(tǒng)計顯示，近些年地鐵發(fā)生的事故中，以火災最為嚴重。地鐵一旦發(fā)生火災，電力通信系統(tǒng)立刻中斷，照明、通信全部中斷，這不僅將使火災中的人難以逃離險境，也給消防人員實施救援帶來不便。地面地下無法溝通，無形中讓事故損失增大。
傳統(tǒng)的耐火信號電纜由導體、絕緣層、耐火層、屏蔽層和外護套等構成，耐火層采用絕緣線芯上繞包云母帶來實現(xiàn)耐火性能，該結構要求絕緣層厚度加厚，材料消耗大。另外，電纜在燃燒的時候，耐火層完好，但絕緣層(PE材料)全部燒盡，電纜的結構會發(fā)生變化，從而改變了線對的固定節(jié)距大小，電纜的介電常數也隨著改變，使得電纜在燃燒的時候不能保證信號傳輸準確。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種耐火性能好，信號傳輸準確穩(wěn)定的新型隔火層耐火數字信號電纜。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，新型隔火層耐火數字信號電纜，包括導體、絕緣層、綜合耐火層、屏蔽層和外護套，其特征是所述的導體為無氧圓銅絲，所述的絕緣層為聚乙烯材料，在無氧圓銅絲上采用皮-泡-皮三層共擠的物理發(fā)泡絕緣技術擠包發(fā)泡聚乙烯材料絕緣層構成單根絕緣線芯，以四根絕緣線芯絞合成絞合線組，在絞合線組上用聚酯扎紗成線組，將若干線組絞合成纜芯，采用擠壓式模具在纜芯上擠包氫氧化鋁膠料作內隔火層，在內隔火層上繞包云母帶耐火層，采用擠壓式模具在云母帶耐火層上擠包氫氧化鋁膠料外隔火層，在外隔火層上繞包阻燃包帶，阻燃包帶上擠制無鹵低煙阻燃聚烯烴內護套，內護套上繞包鋁塑復合帶屏蔽層，在復合帶屏蔽層上擠制無鹵低煙阻燃聚烯烴外護套。
所述的絞合成纜芯的若干線組中50％的線組上設有內屏蔽層和內、外聚脂帶(CV帶)包層，內屏蔽層設置在內、外聚脂帶(CV帶)包層的中間。線組上的聚脂帶(CV帶)包層，內聚脂帶(CV帶)包層為縱包層，外聚脂帶包層為繞包層。所述的線組的四根絕緣線芯分紅、綠、白、蘭四種顏色，位置成正方形。絞合成的纜芯上用扎帶進行小節(jié)距捆扎后，再在纜芯上擠包氫氧化鋁膠料內隔火層。內隔火層上繞包的云母帶耐火層為雙層云母帶，搭蓋率達50％。
新型隔火層耐火數字信號電纜的導體采用無氧圓銅絲，保證電纜的傳輸性能穩(wěn)定；采用發(fā)泡聚乙烯絕緣料絕緣，利用皮-泡-皮三層共擠的物理發(fā)泡絕緣技術，使得絕緣線芯具有高發(fā)泡度，且機械強度較高，使電纜具有低電容、低衰減，同時絕緣線芯分紅、綠、白、蘭四種顏色，便于識別操作；線組采用四線組結構，使四根單線位置成正方形，從而保證線組的電氣性能，滿足電纜的不同傳輸性能要求；內屏蔽層采用銅帶屏蔽結構，以滿足電纜同時傳輸相同信號的要求；將線組絞合成纜芯，并采用適當的絞合節(jié)距，用扎帶對纜芯進行小節(jié)距捆扎，以穩(wěn)定纜芯各線組的結構，有利于提高電纜的串音指標和抗干擾性能；采用雙層耐火膠料隔火層，起到雙重隔火效果，該膠料受熱時分解，釋放出結晶水及吸熱，并在纜芯層表面形成一覆蓋層，覆蓋層能起到隔熱、隔氧的作用，使內層絕緣有機物受到保護，內隔火層采用擠壓式模具擠出，以利于填充所有間隙空間，外隔火層采用擠管式模具擠出，表面厚度均勻；耐火層采用繞包雙層云母帶，搭蓋率為50％，對電纜整體起到耐火作用；屏蔽層采用鋁塑復合帶屏蔽既起到總屏蔽作用也起到了很好的隔熱、隔氧作用，該屏蔽層除了阻止熱量向內部傳遞，還延緩了外部火焰燃燒和氣流對內部的沖擊，增強了電纜的耐火性能；內、外護套均采用無鹵低煙阻燃聚烯烴擠包，該材料可減緩電纜燃燒時火焰蔓延速度，延長耐火電纜的工作時間。
本發(fā)明結構新穎合理，選用材料科學。產品滿足軌道交通用耐火型數字信號電纜的要求和有關指標一、耐火燃燒性能符合GB/T19216.11及GB/T19216.23的規(guī)定，即電纜在火焰溫度不低于750℃燃燒時不僅確保數字信號傳輸準確無誤，同時還要保證其90分鐘的通電能力；二、20℃時導體直流電阻22.5±1.0Ω/km；
三、絕緣電阻(100-500V)≥10000MΩ·km；四、兩線對直流電阻不平衡≤1.0％；五、電纜電容(非屏蔽型)四線組28±3nF/km，(屏蔽型)四線組28±2nF/km，單根絕緣線芯對連接到地其它絕緣線芯間電容≤70nF/km；六、電容耦合系數k1平均值≤81pF/1000m；最大值≤330pF/1000m；七、近端串音衰減150kHz≤61dB/km；1000kHz≤40dB/km；八、遠端串音衰減150kHz≤68dB/km；1000kHz≤40dB/km；九、屏蔽系數(50Hz)綜合護套≤0.8，鋁護套≤0.2。
新型隔火層耐火數字信號電纜具有的優(yōu)點電壓負載高；可同時滿足傳輸音頻信號與數字信號的要求；具有抗強電磁干擾、使用頻率高、傳輸衰減低、低電容、信號傳輸穩(wěn)定等特性；四線組屏蔽電纜線組間串音?。浑娎|能夠在火焰溫度不低于750℃高溫燃燒條件下保持90分鐘的信號傳輸能力，并準確無誤。經濟環(huán)保，從產品到使用全過程對環(huán)境無污染。
試驗表明，新型隔火層耐火數字信號電纜經815℃火焰噴射90min后，其電纜的聚乙烯絕緣層基本完整無損，保證了電纜成纜線芯結構無變化，從而保證了電纜的電氣性能可靠。該結構的成功實現(xiàn)，解決了其它耐火信號電纜結構在火焰燃燒時存在信號失真的難題。該電纜適用于軌道交通信號系統(tǒng)中有關設備和控制裝置之間的聯(lián)接，可實現(xiàn)1MHz(模擬信號)、2Mbit/s(數字信號)及額定電壓交流750V或直流1100V及以下系統(tǒng)控制信息及電能的傳輸，并在發(fā)生火災中能保持90min的正常信號傳輸。特別適用于輕軌、地鐵等室內火災安全系統(tǒng)設備以及人群密集封閉的場所安全系統(tǒng)設備。


圖1為本實用新型的結構示意圖；圖中1導體、2絕緣層、3扎紗、4CV帶縱包層、5內屏蔽層、6CV帶繞包層、7內隔火層、8耐火層、9外隔火層、10阻燃包帶、11內護套、12屏蔽層、13外護套。
具體實施例方式
在無氧圓銅絲導體1上采用皮-泡-皮三層共擠的物理發(fā)泡絕緣技術擠包發(fā)泡聚乙烯材料絕緣層2構成單根絕緣線芯，以每組四根絕緣線芯絞合成絞合線組，絞合線組的四根絕緣線芯分紅、綠、白、蘭四種顏色，位置成正方形。在絞合線組上繞包聚酯扎紗3成扎紗線組。在絞合線組上繞包聚酯扎紗3后，再在其上設置CV帶縱包層(聚脂帶縱包層)4，在CV帶縱包層4上繞包銅帶內屏蔽層5，在內屏蔽層5上繞包CV帶繞包層(聚脂帶繞包層)6構成內屏蔽線組。將兩組扎紗線組和兩組內屏蔽線組交叉對稱設置絞合成纜芯(采用多少四線組絞合纜芯，是根據設計的需要，應符合TB/T3100鐵路數字信號電纜標準要求，可以是8、12、14、16、19、21、24、28、30、33、37、42、44、48芯)，在纜芯上用扎帶進行小節(jié)距捆扎。采用擠壓式模具在纜芯上擠包氫氧化鋁膠料內隔火層7，在內隔火層7上繞包雙層云母帶耐火層8，搭蓋率達50％。采用擠壓式模具在云母帶耐火層8上擠包氫氧化鋁膠料外隔火層9，在外隔火層上繞包阻燃包帶10，阻燃包帶上擠制無鹵低煙阻燃聚烯烴內護套11，內護套上繞包鋁塑復合帶屏蔽層12，在復合帶屏蔽層上擠制無鹵低煙阻燃聚烯烴外護套13。
權利要求
1.一種新型隔火層耐火數字信號電纜，包括導體、絕緣層、耐火層、屏蔽層和外護套，其特征是所述的導體為無氧圓銅絲，所述的絕緣層為聚乙烯材料，在無氧圓銅絲上采用皮-泡-皮三層共擠的物理發(fā)泡絕緣技術擠包發(fā)泡聚乙烯材料絕緣層構成單根絕緣線芯，以四根絕緣線芯絞合成絞合線組，在絞合線組上用聚酯扎紗成線組，將若干線組絞合成纜芯，采用擠壓式模具在纜芯上擠包氫氧化鋁膠料作內隔火層，在內隔火層上繞包云母帶耐火層，采用擠壓式模具在云母帶耐火層上擠包氫氧化鋁膠料作外隔火層，在外隔火層上繞包阻燃包帶，阻燃包帶上擠制無鹵低煙阻燃聚烯烴內護套，內護套上繞包鋁塑復合帶屏蔽層，在復合帶屏蔽層上擠制無鹵低煙阻燃聚烯烴外護套。
2.根據權利要求1所述的新型隔火層耐火數字信號電纜，其特征是所述的絞合成纜芯的若干線組中50％的線組上設有內屏蔽層和內、外聚脂帶包層，內屏蔽層設置在內、外聚脂帶包層的中間。
3.根據權利要求2所述的新型隔火層耐火數字信號電纜，其特征是所述的線組上的聚脂帶包層，內聚脂帶包層為縱包層，外聚脂帶包層為繞包層。
4.根據權利要求1所述的新型隔火層耐火數字信號電纜，其特征是所述的線組的四根絕緣線芯分紅、綠、白、蘭四種顏色，位置成正方形。
5.根據權利要求1所述的新型隔火層耐火數字信號電纜，其特征是所述的絞合成的纜芯上用扎帶進行小節(jié)距捆扎后，再在纜芯上擠包氫氧化鋁膠料內隔火層。
6.根據權利要求1所述的新型隔火層耐火數字信號電纜，其特征是所述的內隔火層上繞包的云母帶耐火層為雙層云母帶，搭蓋率達50％。
全文摘要
新型隔火層耐火數字信號電纜，屬于電纜技術領域。在無氧圓銅絲導體上采用皮－泡－皮三層共擠法擠包發(fā)泡聚乙烯材料絕緣層，以四根絕緣線芯絞合成絞合線組，在絞合線組上扎紗成線組，將若干線組絞合成纜芯，在纜芯上擠包氫氧化鋁膠料內隔火層，在內隔火層上繞包云母帶耐火層，在云母帶耐火層上擠包氫氧化鋁膠料外隔火層，在外隔火層上依次繞包阻燃包帶、擠制無鹵低煙阻燃聚烯烴內護套、繞包鋁塑復合帶屏蔽層、擠制無鹵低煙阻燃聚烯烴外護套。本發(fā)明結構新穎合理，選用材料科學，抗強電磁干擾、使用頻率高、傳輸衰減低、低電容、信號傳輸準確穩(wěn)定，適用于輕軌、地鐵等場所的系統(tǒng)設備。
文檔編號H01B7/17GK1719552SQ200510040559
公開日2006年1月11日 申請日期2005年6月17日 優(yōu)先權日2005年6月17日
發(fā)明者房權生, 龐玉春, 計初喜, 俞長生 申請人:寶勝科技創(chuàng)新股份有限公司