交流轉(zhuǎn)轍機專用阻水電綜合纜及其關鍵工序制備方法
【技術領域】
[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系統(tǒng)交流轉(zhuǎn)轍機專用阻水(光)電綜合纜及其制備方法，為鐵路信號系統(tǒng)交流轉(zhuǎn)轍機用額定電壓交流1000伏或直流1500伏及以下動力提供電能的傳輸、信號控制。
【背景技術】
[0002]鐵路信號系統(tǒng)交流轉(zhuǎn)轍機主要由電動機、減速器、摩擦聯(lián)結(jié)器、滾柱絲杠、推板套、動作桿、鎖塊、鎖閉鐵、接點座組、動作桿、鎖閉桿(表示)桿等部件組成。交流轉(zhuǎn)轍機是以電機為動力，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，將其鎖閉并構成相應表不的設備。
[0003]鐵路信號系統(tǒng)交流轉(zhuǎn)轍機電動機接通電源后，電機上的小齒輪通過齒輪箱中的傳動齒輪進行兩級減速把動力傳遞到摩擦聯(lián)結(jié)器的齒輪上；通過摩擦聯(lián)結(jié)器中的內(nèi)外摩擦片的摩擦作用，齒輪的旋轉(zhuǎn)運動傳遞到滾珠絲杠上，滾珠絲杠把傳動齒輪的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換成與絲杠聯(lián)結(jié)的推板套的水平運動；推板套水平直線運動，推動安裝在動作桿上的鎖塊，在鎖閉鐵的輔助下使動作桿水平運動，完成轉(zhuǎn)轍機的解鎖、轉(zhuǎn)換和鎖閉功能。
[0004]在交流轉(zhuǎn)轍機的整個工作過程中，電纜負責給電動機提供電能傳輸和信號控制。是交流轉(zhuǎn)轍機工作的第一環(huán)也是最重要的一環(huán)。現(xiàn)有的鐵路(數(shù)字)信號電纜是滿足鐵道行業(yè)標準TB/T 2476《鐵路信號電纜》及TB/T3100《鐵路數(shù)字信號電纜》，其電纜星絞結(jié)構(四線組)纜芯均由導體直徑為1.0mm的實心或發(fā)泡聚乙烯絕緣單線構成，電纜工作溫度范圍-40 °C ~+70°C。
[0005]交流轉(zhuǎn)轍機電纜是將一組信號纜的星絞組(四線組)與另一組信號纜星絞組中的一根線芯并線形成五線組后，再由多個五線組單元并聯(lián)使用，這種方式在電纜敷設過程中，相當于兩個星絞結(jié)構(四線組)八芯電纜代替五芯電纜使用，造成了極大的經(jīng)濟浪費，相互交叉的接線方式不僅給接線辨識帶來不便，更重要的是絞合五線組結(jié)構避免了現(xiàn)階段星絞結(jié)構(四線組)由于組間分布電容過大造成交流轉(zhuǎn)轍機電動機中電壓、電流的相位角不匹配引起的電壓虛高而電動機不運轉(zhuǎn)現(xiàn)象的發(fā)生。如果交流轉(zhuǎn)轍機解鎖、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]對于鐵路信號工程來說，目前樓內(nèi)的監(jiān)測系統(tǒng)仍保持著間接獲取監(jiān)測數(shù)據(jù)分析的工作方式，局限性很大。因此建立室外區(qū)間設備的監(jiān)測通道勢在必行。傳統(tǒng)的鐵路信號控制信息傳輸完全依賴電傳輸通道，如通信用小同軸電纜、射頻電纜等，電纜敷設長度越長，傳輸參數(shù)指標值降低越明顯，并且在軌道交通車輛實際運行時，鋼軌上上千安培的交流電感應出的磁場對通信電纜傳輸參數(shù)干擾也是巨大的。隨著鐵路信號技術的發(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，信息傳輸穩(wěn)定可靠，傳輸距離遠等諸多優(yōu)點，為鐵路信號控制及信息傳輸提供了更好的解決方案。
[0007]由于鐵路沿線的地理環(huán)境復雜，電纜不能保證總是敷設在干燥的區(qū)段，常常會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)境中長期安全使用。
[0008]位于中國漠河，人們測得了 -50.1°C最低溫度，而位于奧依米糠，人們測得了 -67.8°C最低溫度，因此隨著我國高鐵“走出去”戰(zhàn)略的加速推進，為了確保電纜的可靠運行，提高電纜的耐低溫性能勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明目的:為了解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種交流轉(zhuǎn)轍機專用阻水電綜合纜。
[0010]技術方案:一種交流轉(zhuǎn)轍機專用阻水電綜合纜，包括導體、絕緣層、包帶層、屏蔽層、內(nèi)襯層、鎧裝層、光單元和外護套層；
由導體和絕緣層組成電傳輸部分；導體由絞合鍍錫銅導體和繞包燒結(jié)的半導電NTC材料組成；在導體外繞包燒結(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，使電纜溫度長期維持在-25°C以上，當電纜溫度超過_25°C后，NTC材料電阻急劇降低，不會影響電纜的最高工作溫度，保證電纜的正常運行；這樣就克服了難以單純從降低絕緣材料耐溫等級來解決電纜在-70°C低溫環(huán)境下運行的障礙；
光單元組成光傳輸部分，與電單元共同構成纜芯，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直接擠出方式鑄成致密的鋁管后形成了鋁護套屏蔽層，并在鋁護套表面涂有熱熔膠。
[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)轍機專用阻水電綜合纜的制備方法，由拉絲、退火、束絲、半導電帶繞包繞結(jié)、絕緣、成纜、屏蔽、內(nèi)襯層及護套擠出、聯(lián)鎖鎧裝共10個工序組成，其中退火絕緣為關鍵工序；
導體在拉絲機內(nèi)經(jīng)過內(nèi)孔徑逐漸變小的模具拉拔后，表面晶格已經(jīng)破碎，導體硬度大，不利于后道工序的生產(chǎn)，導體經(jīng)過退火后，這些破碎的晶格得以再次結(jié)晶并重新排列，保證了退火后導體斷裂伸長率在25°/『30%之間，提高導體的加工性能；
采用皮-泡-皮三層共擠絕緣加工技術，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%以內(nèi)，絕緣線芯在通過1200 土 5N/lmin的抗壓縮試驗后，有效的保證了電纜的機械性能。
[0016]有益效果:本發(fā)明的電纜同時具有電單元、添加線和光單元。避免了鐵路系統(tǒng)的二次布線，網(wǎng)絡建設費用低。電單元、光單元之間無電磁場干擾，長期工作溫度相兼容。消除了長期以來鐵路信號系統(tǒng)交流轉(zhuǎn)轍機的控制信息傳輸或供電時，星絞結(jié)構(四線組)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，避免了在長期震動運行過程中，某根或某幾根導線斷裂后，電流減弱程度不足以觸發(fā)報警裝置，其它導線仍處于接通狀態(tài)使交流轉(zhuǎn)轍機帶病運行，交流轉(zhuǎn)轍機內(nèi)鎖閉不徹底事故的發(fā)生。導體外繞包燒結(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來解決電纜在_70°C低溫環(huán)境下運行的障礙。絞合五線組結(jié)構避免了現(xiàn)階段星絞結(jié)構(四線組)由于組間分布電容過大造成交流轉(zhuǎn)轍機電動機中電壓、電流的相位角不匹配引起的電壓虛高而電動機不運轉(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足了電纜在不同復雜的地理環(huán)境下長期穩(wěn)定運行的安全性和可靠性。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的結(jié)構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
實施例
[0019]如圖1所示，一種交流轉(zhuǎn)轍機專用阻水電綜合纜，包括導體1、絕緣層2、包帶層3、屏蔽層4、內(nèi)襯層5、銷裝層6、光單元7和外護套層8 ；
由導體I和絕緣層2組成電傳輸部分；導體I由絞合鍍錫銅導體和繞包燒結(jié)的半導電NTC材料組成；在導體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，使電纜溫度長期維持在_25°C以上，當電纜溫度超過_25°C后，NTC材料電阻急劇降低，不會影響電纜的最高工作溫度，保證電纜的正常運行；這樣就克服了難以單純從降低絕緣材料耐溫等級來解決電纜在_70°C低溫環(huán)境下運行的障礙。
[0020]光單元7組成光傳輸部分，與電單元共同構成纜芯，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直接擠出方式鑄成致密的鋁管后形成了鋁護套屏蔽層4，并在鋁護套表面涂有熱熔膠。
[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)轍機專用阻水電綜合纜的制備方法，由拉絲、退火、束絲、半導電帶繞包繞結(jié)、絕緣、成纜、屏蔽、內(nèi)襯層及護套擠出、聯(lián)鎖鎧裝共10個工序組成，其中退火絕緣為關鍵工序；
導體在拉絲機內(nèi)經(jīng)過內(nèi)孔徑逐漸變小的模具拉拔后，表面晶格已經(jīng)破碎，導體硬度大，不利于后道工序的生產(chǎn)，導體經(jīng)過退火后，這些破碎的晶格得以再次結(jié)晶并重新排列，保證了退火后導體斷裂伸長率在25°/『30%之間，提高導體的加工性能；
采用皮-泡-皮三層共擠絕緣加工技術，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%以內(nèi)，絕緣線芯在通過1200 土 5N/lmin的抗壓縮試驗后，有效的保證了電纜的機械性能。
[0026]電傳輸部分由導體、絕緣層組成。其中，電單元可用于電力傳輸和信號控制，在保證電纜橢圓度< 10%的前提下，可以根據(jù)用戶實際需求，適量的增加或減少電單元組數(shù)。
[0027]電單元由五線組組成，與原一組信號纜的星膠組(四線組)與另一組信號纜星膠組中的一根線芯接頭后形成五線組使用相比，絞合五線組分布電容更小，電纜外形尺寸更小，減少浪費的同時防止了由于分布電容過大造成交流轉(zhuǎn)轍機電動機中電壓、電流的相位角不匹配而引起的電壓虛高而電動機不運轉(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。纜芯中每根線芯顏色均不相同，容易辨識。
[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選擇，這樣既滿足了電纜的柔軟性和實際使用中不同信息傳輸容量的需求，又滿足了對不同程度的遠距離傳輸要求。
[0029]在具有很強電磁場的干擾區(qū)段內(nèi)，為防止線芯中的感應