信號電纜性能

更新時間：2017-02-26

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信號電纜具有傳輸模擬信號(1MHz)、數字信號(2Mbit/s)、額定電壓交流750V或直流1100V及以下系統控制信息及電能的傳輸功能。適用于鐵路信號自動閉塞系統、計軸、車站電碼化、計算機連鎖、微機監測、調度集中、調度監督、大功率電動轉轍機等有關信號設備和控制裝置之間傳輸控制信息、監測信息和電能。

信號電纜應用領域

目前在中國鐵路投入運營的自動閉塞系統有：交流計數自動閉塞系統、4信息移頻自動閉塞系統、18信息移頻自動閉塞系統、法國UM71自動閉塞系統、ZPW-2000系列(ZPW-2000、ZPW-2000A)無絕緣移頻自動閉塞系統等8種以上的自閉系統。

現新建鐵路，電氣化改造線路均使用ZPW-2000A自動閉塞系統，其配套的電纜為內屏蔽鐵路數字信號電纜(TB/T3100.5-2004)，是目前技術含量高、市場用量zui大的產品，行業年產值規模為15～20億；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、支線等信號設備比較落后的線路，年行業產值規模據不*統計不足10億

ZPW-2000A型無絕緣移頻自動閉塞系統是在引進法國UM71無絕緣軌道電路技術國產化基礎上，結合我國國情進行提高系統安全性、系統傳輸性能及系統可靠性的技術再開發，是鐵路運輸重載、安全、高速以及向機車信號主體化方向發展的地面基礎設備。其主要特點是：實現軌道電路全程斷軌的檢查，大幅度減少了調諧區分路死區長度，對調諧單元斷線故障和拍頻信號干擾實現了檢查和防護，提高了系統的抗干擾水平，實現了技術上的重大突破，在傳輸安全性上有了質的提高。并有效地提高了電氣絕緣節軌道電路傳輸長度，使軌道電路傳輸長度從900米提高到1500米。

信號電纜結構特點

1.絕緣單線

絕緣單線的絕緣層為皮-泡-皮結構，共有紅、綠、白、藍四種色譜，采用目前上的三層共擠串聯線制造，即導體拉制與皮-泡-皮結構的絕緣層擠制一次完成，實現了產品結構尺寸與性能指標的在線檢測與控制的制造，其主要優點是：

a.內皮絕緣層能與導體良好的粘接在一起，保證絕緣層的防潮性和粘接牢固性；發泡絕緣層為氮氣物理發泡，與傳統的化學發泡相比泡孔小而密且互不聯通，因而具有很高的發泡度(60%左右)，絕緣層的發泡意味著四線組工作電容下降，線路傳輸衰減常數降低。

b.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。

c.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。由于單線生產過程實現了計算機在線檢測與控制，單線結構尺寸的一致性好，工作線對的直流電阻差降低了50%。

d.絕緣單線制造精度高，有效地提高了產品的電氣性能指標。

2.四線組絞合

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

3.四線組單元屏蔽

內屏蔽電纜中四線組單元用銅帶縱包實現電磁屏蔽的目的，并沿銅帶表面加添了一根銅導線作為排流線，以確保屏蔽層在電纜敷設施工和使用中具有穩定可靠的屏蔽性能。

4.成纜

為了改善電纜的串音指標，在成纜工序中合理設計、匹配絞合節距，并實現*退扭絞合，降低了線間直接系統性耦合，達到減小串音的目的

多達四種的不同結構、不同尺寸的成纜單元，在絞制過程中如何保證纜芯的圓整、結構穩定、緊湊是成纜工序的關鍵，同時必須保證纜芯的線序與組序*正確。

5.電纜鋁護套

電纜鋁護套為采用氬弧焊技術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，生產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能和質量也是該產品制造過程的關鍵環節。用氬弧焊技術生產的電纜鋁護套，焊接質量穩定可靠，可*經得起按相關標準進行的彎曲試驗、擴口試驗和氣密性試驗。

信號電纜性能指標

與普通鐵路信號電纜相比，鐵路數字信號電纜通過結構的設計和工藝措施，工作電容由50nF/km降低到29nF/km，電容耦合K1平均值由141pF/km降低到81pF/km，同時增加了阻抗、衰減、串音等二次傳輸性能指標。雖然產品質量具有很大的優勢并在技術方面有所突破，但根據實際檢測與現場使用情況，產品在以下性能指標方面還需更進一步改進完善。首先，產品使用過程中出現的導體混線、斷線與氧化；其次，絕緣層的抗張強度、斷裂伸長率、抗壓縮性能的改進提高；zui后，現標準中部分二次參數的范圍設定并不理想，相關聯二次參數及各頻率點指標很難匹配到理想中值。