鐵路信號電纜在現(xiàn)代化社會的應(yīng)用及技術(shù)結(jié)構(gòu)特點

　　鐵路信號電纜適用于鐵路信號自動閉塞系統(tǒng)、計軸、車站電碼化、計算機連鎖、微機監(jiān)測、調(diào)度集中、調(diào)度監(jiān)督、大功率電動轉(zhuǎn)轍機等有關(guān)信號設(shè)備和控制裝置之間傳輸控制信息、監(jiān)測信息和電能。目前在中國鐵路投入運營的自動閉塞系統(tǒng)有：交流計數(shù)自動閉塞系統(tǒng)、4信息移頻自動閉塞系統(tǒng)、18信息移頻自動閉塞系統(tǒng)、法國UM71自動閉塞系統(tǒng)、ZPW-2000系列（ZPW-2000、ZPW-2000A）無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)等8種以上的自閉系統(tǒng)。ZPW-2000A型無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)是在引進法國UM71無絕緣軌道電路技術(shù)國產(chǎn)化基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情進行提高系統(tǒng)安全性、系統(tǒng)傳輸性能及系統(tǒng)可靠性的技術(shù)再開發(fā)，是鐵路運輸重載、安全、高速以及向機車信號主體化方向發(fā)展的地面基礎(chǔ)設(shè)備。

　　其主要特點是：實現(xiàn)軌道電路全程斷軌的檢查，大幅度減少了調(diào)諧區(qū)分路死區(qū)長度，對調(diào)諧單元斷線故障和拍頻信號干擾實現(xiàn)了檢查和防護，提高了系統(tǒng)的抗干擾水平，實現(xiàn)了技術(shù)上的重大突破，在傳輸安全性上有了質(zhì)的提高。并有效地提高了電氣絕緣節(jié)軌道電路傳輸長度，使軌道電路傳輸長度從900米提高到1500米。該系統(tǒng)2002年5月通過了鐵道部組織的技術(shù)簽定，被認定為鐵路信號系統(tǒng)的*制式。根據(jù)鐵道部運輸局文件運基信號[2003]240號《關(guān)于加強ZPW-2000自動閉塞上道管理的實施意見》“必須統(tǒng)一采用ZPW-2000制式系列（或UM系列）軌道電路。”鐵路數(shù)字信號電纜及其系列產(chǎn)品鐵路內(nèi)屏蔽數(shù)字信號電纜則為該制式的*配套產(chǎn)品。其它信號制式的信號電纜用量較小，且呈逐步淘汰趨勢，主要用于既有線路的維修、局部改造或自備線、支線等信號設(shè)備比較落后的線路。

　　一.鐵路信號電纜技術(shù)特性

　　鐵路信號電纜產(chǎn)品具有以下特點：SPT數(shù)字信號電纜與PT信號電纜電氣性能相比，絕緣電阻由3000MΩ?km提高到10000MΩ?km，交流額定工作電壓提高至交流750V或直流1100V；工作電容降低了40%，并增加傳輸頻率1MHz（2Mbit/s）下的串音衰減、特性阻抗、衰減常數(shù)、相角等四項評價傳輸特性的指標。

　　內(nèi)屏蔽鐵路數(shù)字信號電纜產(chǎn)品具有以下特點：SPTP電纜滿足了ZPW－2000無絕緣軌道電路系統(tǒng)對電纜傳輸特性提出的要求，電纜主要性能指標均等同于鐵路數(shù)字信號電纜；SPTP電纜規(guī)定的屏蔽組的傳輸指標，如：多頻率段下的特性阻抗、工作線對衰減、相移角等指標與鐵路數(shù)字信號電纜相比更有針對性，關(guān)鍵參數(shù)的允許公差范圍更嚴格，從而保障了電纜實測參數(shù)與系統(tǒng)理論參數(shù)的一致性，為系統(tǒng)的可靠、穩(wěn)定運用奠定了基礎(chǔ)；SPTP電纜內(nèi)屏蔽組與非屏蔽組技術(shù)指標基本相同，簡化了電纜的設(shè)計應(yīng)用, 屏蔽組之間的串音性能優(yōu)于鐵路數(shù)字信號電纜（SPT電纜），因此電纜在正常工作狀態(tài)下的可靠性更有保障。由于SPTP電纜屏蔽組外屏蔽層的存在，使電纜的屏蔽組內(nèi)線芯接地的故障狀態(tài)下，其屏蔽組間串音等效于兩根并行敷設(shè)的SPT電纜間的串音水平，優(yōu)于SPT電纜內(nèi)的組間串音水平。鐵路內(nèi)屏蔽數(shù)字信號電纜（SPTP電纜）用于ZPW－2000無絕緣軌道電路系統(tǒng)時可顯著降低系統(tǒng)工程造價。

　　二.鐵路信號電纜的結(jié)構(gòu)特點

　　ａ. 絕緣單線

　　絕緣單線的絕緣層為皮-泡-皮結(jié)構(gòu)，共有紅、綠、白、藍四種色譜，采用目前上的三層共擠串聯(lián)線制造，即導(dǎo)體拉制與皮-泡-皮結(jié)構(gòu)的絕緣層擠制一次完成，實現(xiàn)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸與性能指標的在線檢測與控制的制造，其主要優(yōu)點是：

　　1）內(nèi)皮絕緣層能與導(dǎo)體良好的粘接在一起，保證絕緣層的防潮性和粘接牢固性；發(fā)泡絕緣層為氮氣物理發(fā)泡，與傳統(tǒng)的化學(xué)發(fā)泡相比泡孔小而密且互不聯(lián)通，因而具有很高的發(fā)泡度（60%左右），絕緣層的發(fā)泡意味著四線組工作電容下降，線路傳輸衰減常數(shù)降低。

　　2）外皮層使用高密度絕緣料，有良好的耐磨性和機械強度，耐環(huán)境老化性能是普通聚乙烯料的10倍以上，從根本上解決了普通鐵路信號電纜中存在的絕緣層老化龜裂問題。

　　3）由于單線顏色母料僅存在于外皮層，絕緣電阻和耐電壓擊穿強度明顯提高，是普通鐵路信號電纜的3倍以上。由于單線生產(chǎn)過程實現(xiàn)了計算機在線檢測與控制，單線結(jié)構(gòu)尺寸的一致性好，工作線對的直流電阻差降低了50%。

　　4）絕緣單線制造精度高，有效地提高了產(chǎn)品的電氣性能指標。

　　5）．四線組絞合

　　四線組采用的高速星絞機生產(chǎn)，每根單線均為主動恒張力放線，*的絞合預(yù)扭裝置、開線器等針對產(chǎn)品性能指標的*設(shè)計，預(yù)扭裝置能有效地降低因絕緣偏心造成的電容耦合系數(shù)，使電容耦合系數(shù)達到zui小值；的扎紗張力即要保證四線組結(jié)構(gòu)的對稱穩(wěn)定性，又不能使皮-泡-皮結(jié)構(gòu)絕緣層變形和損傷；四線組絞合的節(jié)距精度、線序、外徑控制等均是本工序的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是影響產(chǎn)品性能指標的關(guān)鍵因素。

　　ｃ．四線組單元屏蔽

　　內(nèi)屏蔽電纜中四線組單元用銅帶縱包實現(xiàn)電磁屏蔽的目的，并沿銅帶表面加添了一根銅導(dǎo)線作為排流線，以確保屏蔽層在電纜敷設(shè)施工和長期使用中具有穩(wěn)定可靠的屏蔽性能。

　　ｄ．成纜

　　為了改善電纜的串音指標，在成纜工序中合理設(shè)計、匹配絞合節(jié)距，并實現(xiàn)*退扭絞合，降低了線間直接系統(tǒng)性耦合，達到減小串音的目的。 多達四種的不同結(jié)構(gòu)、不同尺寸的成纜單元，在絞制過程中如何保證纜芯的圓整、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、緊湊是成纜工序的關(guān)鍵，同時必須保證纜芯的線序與組序*正確。

　　ｅ．電纜鋁護套

　　電纜鋁護套為采用氬弧焊技術(shù)進行鋁帶縱包形成鋁護套。為了防止鋁護套在使用過程中的電化反應(yīng)，生產(chǎn)過程中對鋁護套表面進行涂覆。 鋁護套電纜為干線使用電纜，用量zui大，因而鋁護套工序的產(chǎn)能和質(zhì)量也是該產(chǎn)品制造過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。用氬弧焊技術(shù)生產(chǎn)的電纜鋁護套，焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠，可*經(jīng)得起按相關(guān)標準進行的彎曲試驗、擴口試驗和氣密性試驗。

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