交流轉(zhuǎn)轍機(jī)專(zhuān)用阻水電綜合纜及其關(guān)鍵工序制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明具體涉及一種可在-70°c ~+90°C環(huán)境溫度下為鐵路信號(hào)系統(tǒng)交流轉(zhuǎn)轍機(jī)專(zhuān)用阻水(光)電綜合纜及其制備方法，為鐵路信號(hào)系統(tǒng)交流轉(zhuǎn)轍機(jī)用額定電壓交流1000伏或直流1500伏及以下動(dòng)力提供電能的傳輸、信號(hào)控制。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵路信號(hào)系統(tǒng)交流轉(zhuǎn)轍機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、減速器、摩擦聯(lián)結(jié)器、滾柱絲杠、推板套、動(dòng)作桿、鎖塊、鎖閉鐵、接點(diǎn)座組、動(dòng)作桿、鎖閉桿(表示)桿等部件組成。交流轉(zhuǎn)轍機(jī)是以電機(jī)為動(dòng)力，經(jīng)減速器減速后轉(zhuǎn)換道岔。在道岔變位并于基本軌密貼后，將其鎖閉并構(gòu)成相應(yīng)表不的設(shè)備。
[0003]鐵路信號(hào)系統(tǒng)交流轉(zhuǎn)轍機(jī)電動(dòng)機(jī)接通電源后，電機(jī)上的小齒輪通過(guò)齒輪箱中的傳動(dòng)齒輪進(jìn)行兩級(jí)減速把動(dòng)力傳遞到摩擦聯(lián)結(jié)器的齒輪上；通過(guò)摩擦聯(lián)結(jié)器中的內(nèi)外摩擦片的摩擦作用，齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到滾珠絲杠上，滾珠絲杠把傳動(dòng)齒輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成與絲杠聯(lián)結(jié)的推板套的水平運(yùn)動(dòng)；推板套水平直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)安裝在動(dòng)作桿上的鎖塊，在鎖閉鐵的輔助下使動(dòng)作桿水平運(yùn)動(dòng)，完成轉(zhuǎn)轍機(jī)的解鎖、轉(zhuǎn)換和鎖閉功能。
[0004]在交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的整個(gè)工作過(guò)程中，電纜負(fù)責(zé)給電動(dòng)機(jī)提供電能傳輸和信號(hào)控制。是交流轉(zhuǎn)轍機(jī)工作的第一環(huán)也是最重要的一環(huán)?，F(xiàn)有的鐵路(數(shù)字)信號(hào)電纜是滿(mǎn)足鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)TB/T 2476《鐵路信號(hào)電纜》及TB/T3100《鐵路數(shù)字信號(hào)電纜》，其電纜星絞結(jié)構(gòu)(四線(xiàn)組)纜芯均由導(dǎo)體直徑為1.0mm的實(shí)心或發(fā)泡聚乙烯絕緣單線(xiàn)構(gòu)成，電纜工作溫度范圍-40 °C ~+70°C。
[0005]交流轉(zhuǎn)轍機(jī)電纜是將一組信號(hào)纜的星絞組(四線(xiàn)組)與另一組信號(hào)纜星絞組中的一根線(xiàn)芯并線(xiàn)形成五線(xiàn)組后，再由多個(gè)五線(xiàn)組單元并聯(lián)使用，這種方式在電纜敷設(shè)過(guò)程中，相當(dāng)于兩個(gè)星絞結(jié)構(gòu)(四線(xiàn)組)八芯電纜代替五芯電纜使用，造成了極大的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)，相互交叉的接線(xiàn)方式不僅給接線(xiàn)辨識(shí)帶來(lái)不便，更重要的是絞合五線(xiàn)組結(jié)構(gòu)避免了現(xiàn)階段星絞結(jié)構(gòu)(四線(xiàn)組)由于組間分布電容過(guò)大造成交流轉(zhuǎn)轍機(jī)電動(dòng)機(jī)中電壓、電流的相位角不匹配引起的電壓虛高而電動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)象的發(fā)生。如果交流轉(zhuǎn)轍機(jī)解鎖、轉(zhuǎn)換和鎖閉功能執(zhí)行不徹底，廣生的事故將是致命的。
[0006]對(duì)于鐵路信號(hào)工程來(lái)說(shuō)，目前樓內(nèi)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)仍保持著間接獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的工作方式，局限性很大。因此建立室外區(qū)間設(shè)備的監(jiān)測(cè)通道勢(shì)在必行。傳統(tǒng)的鐵路信號(hào)控制信息傳輸完全依賴(lài)電傳輸通道，如通信用小同軸電纜、射頻電纜等，電纜敷設(shè)長(zhǎng)度越長(zhǎng)，傳輸參數(shù)指標(biāo)值降低越明顯，并且在軌道交通車(chē)輛實(shí)際運(yùn)行時(shí)，鋼軌上上千安培的交流電感應(yīng)出的磁場(chǎng)對(duì)通信電纜傳輸參數(shù)干擾也是巨大的。隨著鐵路信號(hào)技術(shù)的發(fā)展，光纖傳輸?shù)南到y(tǒng)因其具有傳輸容量大，抗干擾能力強(qiáng)，信息傳輸穩(wěn)定可靠，傳輸距離遠(yuǎn)等諸多優(yōu)點(diǎn)，為鐵路信號(hào)控制及信息傳輸提供了更好的解決方案。
[0007]由于鐵路沿線(xiàn)的地理環(huán)境復(fù)雜，電纜不能保證總是敷設(shè)在干燥的區(qū)段，常常會(huì)放在潮濕或有水的地段，電纜內(nèi)部如侵入潮氣，則其絕緣性能將大幅度下降，為此也要保證電纜有很好的防水防潮性能，以確保電纜在這種特殊的環(huán)境中長(zhǎng)期安全使用。
[0008]位于中國(guó)漠河，人們測(cè)得了 -50.1°C最低溫度，而位于奧依米糠，人們測(cè)得了 -67.8°C最低溫度，因此隨著我國(guó)高鐵“走出去”戰(zhàn)略的加速推進(jìn)，為了確保電纜的可靠運(yùn)行，提高電纜的耐低溫性能勢(shì)在必行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]發(fā)明目的:為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種交流轉(zhuǎn)轍機(jī)專(zhuān)用阻水電綜合纜。
[0010]技術(shù)方案:一種交流轉(zhuǎn)轍機(jī)專(zhuān)用阻水電綜合纜，包括導(dǎo)體、絕緣層、包帶層、屏蔽層、內(nèi)襯層、鎧裝層、光單元和外護(hù)套層；
由導(dǎo)體和絕緣層組成電傳輸部分；導(dǎo)體由絞合鍍錫銅導(dǎo)體和繞包燒結(jié)的半導(dǎo)電NTC材料組成；在導(dǎo)體外繞包燒結(jié)一層NTC材料后，電纜在低溫下保持低載流，持續(xù)大量發(fā)熱，使電纜溫度長(zhǎng)期維持在-25°C以上，當(dāng)電纜溫度超過(guò)_25°C后，NTC材料電阻急劇降低，不會(huì)影響電纜的最高工作溫度，保證電纜的正常運(yùn)行；這樣就克服了難以單純從降低絕緣材料耐溫等級(jí)來(lái)解決電纜在-70°C低溫環(huán)境下運(yùn)行的障礙；
光單元組成光傳輸部分，與電單元共同構(gòu)成纜芯，所述纜芯采用阻水油膏填充，外套有包帶層，所述包帶層外依次套有屏蔽層、內(nèi)襯層、鎧裝層和外護(hù)套層；
所述電纜采用厚度不小于1.1mm的鋁帶焊接方式或采用康紡機(jī)直接擠出方式鑄成致密的鋁管后形成了鋁護(hù)套屏蔽層，并在鋁護(hù)套表面涂有熱熔膠。
[0011]作為優(yōu)化:所述絕緣層采用新型的40%低發(fā)泡改性聚乙烯材料絕緣。
[0012]作為優(yōu)化:電單元由5線(xiàn)絞合而成，根據(jù)使用的要求，可以將兩組以上的五芯工作單元再絞合成纜芯。
[0013]作為優(yōu)化:所述光單元為兩芯或四芯的纖數(shù)的柔軟光單元。
[0014]作為優(yōu)化:所述包帶層，采用阻水油膏填充。
[0015]一種交流轉(zhuǎn)轍機(jī)專(zhuān)用阻水電綜合纜的制備方法，由拉絲、退火、束絲、半導(dǎo)電帶繞包繞結(jié)、絕緣、成纜、屏蔽、內(nèi)襯層及護(hù)套擠出、聯(lián)鎖鎧裝共10個(gè)工序組成，其中退火絕緣為關(guān)鍵工序；
導(dǎo)體在拉絲機(jī)內(nèi)經(jīng)過(guò)內(nèi)孔徑逐漸變小的模具拉拔后，表面晶格已經(jīng)破碎，導(dǎo)體硬度大，不利于后道工序的生產(chǎn)，導(dǎo)體經(jīng)過(guò)退火后，這些破碎的晶格得以再次結(jié)晶并重新排列，保證了退火后導(dǎo)體斷裂伸長(zhǎng)率在25°/『30%之間，提高導(dǎo)體的加工性能；
采用皮-泡-皮三層共擠絕緣加工技術(shù)，使各層之間緊密結(jié)合，為保證電纜工作電容，絕緣發(fā)泡度控制在40%，絕緣偏心度控制在3%以?xún)?nèi)，絕緣線(xiàn)芯在通過(guò)1200 土 5N/lmin的抗壓縮試驗(yàn)后，有效的保證了電纜的機(jī)械性能。
[0016]有益效果:本發(fā)明的電纜同時(shí)具有電單元、添加線(xiàn)和光單元。避免了鐵路系統(tǒng)的二次布線(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)費(fèi)用低。電單元、光單元之間無(wú)電磁場(chǎng)干擾，長(zhǎng)期工作溫度相兼容。消除了長(zhǎng)期以來(lái)鐵路信號(hào)系統(tǒng)交流轉(zhuǎn)轍機(jī)的控制信息傳輸或供電時(shí)，星絞結(jié)構(gòu)(四線(xiàn)組)電纜與五相電源之間不匹配現(xiàn)象的發(fā)生。提高單根電纜載流量，避免了在長(zhǎng)期震動(dòng)運(yùn)行過(guò)程中，某根或某幾根導(dǎo)線(xiàn)斷裂后，電流減弱程度不足以觸發(fā)報(bào)警裝置，其它導(dǎo)線(xiàn)仍處于接通狀態(tài)使交流轉(zhuǎn)轍機(jī)帶病運(yùn)行，交流轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)鎖閉不徹底事故的發(fā)生。導(dǎo)體外繞包燒結(jié)NTC材料，使電纜能在低載流、低溫環(huán)境下持續(xù)發(fā)熱，克服了單純從降低絕緣材料耐溫等級(jí)來(lái)解決電纜在_70°C低溫環(huán)境下運(yùn)行的障礙。絞合五線(xiàn)組結(jié)構(gòu)避免了現(xiàn)階段星絞結(jié)構(gòu)(四線(xiàn)組)由于組間分布電容過(guò)大造成交流轉(zhuǎn)轍機(jī)電動(dòng)機(jī)中電壓、電流的相位角不匹配引起的電壓虛高而電動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)象的發(fā)生。防水防潮特性、抗沖擊特性、抗側(cè)壓特性等特殊性能滿(mǎn)足了電纜在不同復(fù)雜的地理環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的安全性和可靠性。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例
[0019]如圖1所示，一種交流轉(zhuǎn)轍機(jī)專(zhuān)用阻水電綜合纜，包括導(dǎo)體1、絕緣層2、包帶層3、屏蔽層4、內(nèi)襯層5、銷(xiāo)裝層6、光單元7和外護(hù)套層8 ；
由導(dǎo)體I和絕緣層2組成電傳輸部分；導(dǎo)體I由絞合鍍錫銅導(dǎo)體和繞包燒結(jié)的半導(dǎo)電NTC材料組成；在導(dǎo)體I外繞包燒結(jié)一層NTC材料后，電纜在低溫下保持低載流，持續(xù)大量發(fā)熱，使電纜溫度長(zhǎng)期維持在_25°C以上，當(dāng)電纜溫度超過(guò)_25°C后，NTC材料電阻急劇降低，不會(huì)影響電纜的最高工作溫度，保證電纜的正常運(yùn)行；這樣就克服了難以單純從降低絕緣材料耐溫等級(jí)來(lái)解決電纜在_70°C低溫環(huán)境下運(yùn)行的障礙。
[0020]光單元7組成光傳輸部分，與電單元共同構(gòu)成纜芯，所述纜芯采用阻水油膏填充，外套有包帶層3，所述包帶層3外依次套有屏蔽層4、內(nèi)襯層5、鎧裝層6和外護(hù)套層8 ;
所述電纜采用厚度不小于1.1mm的鋁帶焊接方式或采用康紡機(jī)直接擠出方式鑄成致密的鋁管后形成了鋁護(hù)套屏蔽層4，并在鋁護(hù)套表面涂有熱熔膠。
[0021]所述絕緣層2采用新型的40%低發(fā)泡改性聚乙烯材料絕緣。
[0022]電單元由5線(xiàn)絞合而成，根據(jù)使用的要求，可以將兩組以上的五芯工作單元再絞合成纜芯。
[0023]所述光單元7為兩芯或四芯的纖數(shù)的柔軟光單元。
[0024]所述包帶層3，采用阻水油膏填充。
[0025]一種交流轉(zhuǎn)轍機(jī)專(zhuān)用阻水電綜合纜的制備方法，由拉絲、退火、束絲、半導(dǎo)電帶繞包繞結(jié)、絕緣、成纜、屏蔽、內(nèi)襯層及護(hù)套擠出、聯(lián)鎖鎧裝共10個(gè)工序組成，其中退火絕緣為關(guān)鍵工序；
導(dǎo)體在拉絲機(jī)內(nèi)經(jīng)過(guò)內(nèi)孔徑逐漸變小的模具拉拔后，表面晶格已經(jīng)破碎，導(dǎo)體硬度大，不利于后道工序的生產(chǎn)，導(dǎo)體經(jīng)過(guò)退火后，這些破碎的晶格得以再次結(jié)晶并重新排列，保證了退火后導(dǎo)體斷裂伸長(zhǎng)率在25°/『30%之間，提高導(dǎo)體的加工性能；
采用皮-泡-皮三層共擠絕緣加工技術(shù)，使各層之間緊密結(jié)合，為保證電纜工作電容，絕緣發(fā)泡度控制在40%，絕緣偏心度控制在3%以?xún)?nèi)，絕緣線(xiàn)芯在通過(guò)1200 土 5N/lmin的抗壓縮試驗(yàn)后，有效的保證了電纜的機(jī)械性能。
[0026]電傳輸部分由導(dǎo)體、絕緣層組成。其中，電單元可用于電力傳輸和信號(hào)控制，在保證電纜橢圓度< 10%的前提下，可以根據(jù)用戶(hù)實(shí)際需求，適量的增加或減少電單元組數(shù)。
[0027]電單元由五線(xiàn)組組成，與原一組信號(hào)纜的星膠組(四線(xiàn)組)與另一組信號(hào)纜星膠組中的一根線(xiàn)芯接頭后形成五線(xiàn)組使用相比，絞合五線(xiàn)組分布電容更小，電纜外形尺寸更小，減少浪費(fèi)的同時(shí)防止了由于分布電容過(guò)大造成交流轉(zhuǎn)轍機(jī)電動(dòng)機(jī)中電壓、電流的相位角不匹配而引起的電壓虛高而電動(dòng)機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)象的發(fā)生。根據(jù)使用的要求，可以將兩組以上的五芯工作單元再絞合成纜芯。纜芯中每根線(xiàn)芯顏色均不相同，容易辨識(shí)。
[0028]光傳輸部分由光單元組成，提供兩芯、四芯等多根纖數(shù)的柔軟光單元供用戶(hù)選擇，這樣既滿(mǎn)足了電纜的柔軟性和實(shí)際使用中不同信息傳輸容量的需求，又滿(mǎn)足了對(duì)不同程度的遠(yuǎn)距離傳輸要求。
[0029]在具有很強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾區(qū)段內(nèi)，為防止線(xiàn)芯中的感應(yīng)