,將拉動(dòng)行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈飛速發(fā)展,給行業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機(jī)遇和新一輪投資熱。對(duì)應(yīng)用于軌道交通領(lǐng)域的鐵路數(shù)字信號(hào)電纜及其系列產(chǎn)品來說
,在迎來前所未有的發(fā)展機(jī)遇的同時(shí)
,由于原生產(chǎn)企業(yè)的擴(kuò)能、眾多具有實(shí)力的線纜制造企業(yè)的投資介入
,使原本產(chǎn)值規(guī)模較小的信號(hào)電纜行業(yè)引發(fā)激烈的競(jìng)爭(zhēng)
,加之產(chǎn)品的市場(chǎng)準(zhǔn)入難度很大,將會(huì)面臨新的挑戰(zhàn)和一定的投資風(fēng)險(xiǎn)
。
功能及應(yīng)用領(lǐng)域
1.產(chǎn)品的功能
鐵路數(shù)字信號(hào)電纜具有傳輸模擬信號(hào)(1MHz)
、數(shù)字信號(hào)(2Mbit/s)、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功能
。適用于鐵路信號(hào)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)
、計(jì)軸、車站電碼化
、計(jì)算機(jī)連鎖
、微機(jī)監(jiān)測(cè)、調(diào)度集中
、調(diào)度監(jiān)督
、大功率電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)等有關(guān)信號(hào)設(shè)備和控制裝置之間傳輸控制信息、監(jiān)測(cè)信息和電能
。
2.產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域
目前在zg****鐵路投入運(yùn)營(yíng)的自動(dòng)閉塞系統(tǒng)有:交流計(jì)數(shù)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)
、4信息移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)、18信息移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)
、法國(guó)UM71自動(dòng)閉塞系統(tǒng)
、ZPW-2000系列(ZPW-2000、ZPW-2000A)無絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)等8種以上的自閉系統(tǒng)
。
現(xiàn)新建鐵路
,電氣化改造線路均使用ZPW-2000A自動(dòng)閉塞系統(tǒng),其配套的電纜為內(nèi)屏蔽鐵路數(shù)字信號(hào)電纜(TB/T3100.5-2004)
,是目前技術(shù)含量高
、市場(chǎng)用量大的******產(chǎn)品,行業(yè)年產(chǎn)值規(guī)模為15~20億;其它信號(hào)制式的信號(hào)電纜用量較小
,且呈逐步淘汰趨勢(shì)
,主要用于既有線路的維修、局部改造或自備線
、支線等信號(hào)設(shè)備比較落后的線路
,年行業(yè)產(chǎn)值規(guī)模據(jù)不******統(tǒng)計(jì)不足10億。
ZPW-2000A型無絕緣移頻自動(dòng)閉塞系統(tǒng)是在引進(jìn)法國(guó)UM71無絕緣軌道電路技術(shù)國(guó)產(chǎn)化基礎(chǔ)上
,結(jié)合我國(guó)國(guó)情進(jìn)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(yùn)輸重載
、安全
、高速以及向機(jī)車信號(hào)主體化方向發(fā)展的地面基礎(chǔ)設(shè)備。其主要特點(diǎn)是:實(shí)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(zhǎng)度
,對(duì)調(diào)諧單元斷線故障和拍頻信號(hào)干擾實(shí)現(xiàn)了檢查和防護(hù),提高了系統(tǒng)的抗干擾水平
,實(shí)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(zhǎng)度
,使軌道電路傳輸長(zhǎng)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(rèn)定為鐵路信號(hào)系統(tǒng)的***一制式
。該系統(tǒng)用國(guó)產(chǎn)內(nèi)屏蔽鐵路數(shù)字信號(hào)電纜(SPTP型)取代原法國(guó)ZCO3型電纜
,突破信號(hào)傳輸“同頻不同纜”的限制,實(shí)現(xiàn)一根電纜內(nèi)的不同屏蔽組中可同時(shí)傳輸同頻率的移頻信息
,而且當(dāng)線芯接地故障狀態(tài)下屏蔽組間串音干擾與分纜的兩根數(shù)字信號(hào)電纜(SPT型)等效
,即達(dá)到了同頻同纜與同頻分纜具有同樣的傳輸性能和安全可靠性。減小了銅導(dǎo)體線徑
,減少備用線組
,加大傳輸距離,使系統(tǒng)性價(jià)比大幅度提高
,顯著降低工程造價(jià)
,方便施工及后續(xù)維護(hù)。
主要特性
內(nèi)屏蔽鐵路數(shù)字信號(hào)電纜在滿足原有鐵路信號(hào)電纜指標(biāo)的基礎(chǔ)上
,提高了電纜的綜合電氣性能:交流額定電壓提高了1.5倍
,電容指標(biāo)降低了40%,絕緣電阻指標(biāo)提高了2.3倍
,同時(shí)改善了阻抗
、衰減、串音等性能
。
電纜提高了線組間的抗干擾能力
,實(shí)現(xiàn)了同頻同纜傳輸,而且當(dāng)線芯接地故障狀態(tài)下屏蔽組間串音干擾與分纜的兩根信號(hào)電纜等效
,有效地提高了系統(tǒng)的安全性
。
電纜有較高的機(jī)械強(qiáng)度,良好的防腐蝕
、耐寒性能
、高屏蔽性能
,可滿足電氣化鐵路對(duì)強(qiáng)電場(chǎng)干擾、潮濕
、嚴(yán)寒等各種環(huán)境的要求以及現(xiàn)有信號(hào)系統(tǒng)新制式
、新裝備的配套要求;同時(shí)電纜兼容其它制式的信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備。另外
,電纜可根據(jù)使用環(huán)境要求
,具有阻燃、防白蟻的附加功能
。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1.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(lán)四種色譜,采用目前******上xj****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(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸與性能指標(biāo)的在線檢測(cè)與控制的準(zhǔn)確制造,其主要優(yōu)點(diǎn)是:
a.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?dú)馕锢戆l(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。
b.外皮層使用高密度絕緣料
,有良好的耐磨性和機(jī)械強(qiáng)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(hào)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(qiáng)度明顯提高,是普通鐵路信號(hào)電纜的3倍以上
。由于單線生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)在線檢測(cè)與控制
,單線結(jié)構(gòu)尺寸的一致性好,工作線對(duì)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(chǎn)品的電氣性能指標(biāo)。
2.四線組絞合
四線組采用xj****的高速星絞機(jī)生產(chǎn)
,每根單線均為主動(dòng)恒張力放線
,特有的絞合預(yù)扭裝置、開線器等針對(duì)產(chǎn)品性能指標(biāo)的******設(shè)計(jì)
,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(dá)到小值;準(zhǔn)確的扎紗張力即要保證四線組結(jié)構(gòu)的對(duì)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(biāo)的關(guān)鍵因素
。
3.四線組單元屏蔽
內(nèi)屏蔽電纜中四線組單元用銅帶縱包實(shí)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(zhǎng)期使用中具有穩(wěn)定可靠的屏蔽性能
。
4.成纜
為了改善電纜的串音指標(biāo)
,在成纜工序中合理設(shè)計(jì)、匹配絞合節(jié)距
,并實(shí)現(xiàn)******退扭絞合
,降低了線間直接系統(tǒng)性耦合,達(dá)到減小串音的目的
。
多達(dá)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(shí)須***保證纜芯的線序與組序******正確
。
5.電纜鋁護(hù)套
電纜鋁護(hù)套為采用氬弧焊技術(shù)進(jìn)行鋁帶縱包形成鋁護(hù)套
。為了防止鋁護(hù)套在使用過程中的電化反應(yīng),生產(chǎn)過程中對(duì)鋁護(hù)套表面進(jìn)行涂覆
。
鋁護(hù)套電纜為干線使用電纜
,用量大,因而鋁護(hù)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(hù)套
,焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠,可******經(jīng)得起按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的彎曲試驗(yàn)
、擴(kuò)口試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)
。
性能指標(biāo)
與普通鐵路信號(hào)電纜相比,鐵路數(shù)字信號(hào)電纜通過結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)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(shí)增加了阻抗
、衰減
、串音等二次傳輸性能指標(biāo)。雖然產(chǎn)品質(zhì)量具有很大的優(yōu)勢(shì)并在技術(shù)方面有所突破
,但根據(jù)實(shí)際檢測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)使用情況
,產(chǎn)品在以下性能指標(biāo)方面還需更進(jìn)一步改進(jìn)完善
。首先,產(chǎn)品使用過程中出現(xiàn)的導(dǎo)體混線
、斷線與氧化;其次
,絕緣層的抗張強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率
、抗壓縮性能的改進(jìn)提高;后
,現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中部分二次參數(shù)的范圍設(shè)定并不理想,相關(guān)聯(lián)二次參數(shù)及各頻率點(diǎn)指標(biāo)很難匹配到理想中值
。
特別是絕緣強(qiáng)度
,是目前用戶(鐵道部各工程單位)、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心與生產(chǎn)廠家之間存在分歧并非常關(guān)注的問題
,這不僅是線纜制造企業(yè)面臨的一個(gè)新的技術(shù)難題
,同時(shí)會(huì)因絕緣強(qiáng)度的改進(jìn)造成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸、性能指標(biāo)與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)較大的偏差
。
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