一种铁路用的防火数字信号电缆及其制作方法与流程

1.本发明涉及电缆的技术领域，更具体地，涉及一种铁路用的防火数字信号电缆及其制作方法。


背景技术：

2.当前，在经济高速平稳发展的社会大背景下，铁路建设大规模的展开，同时也对铁路所需的各种设备提出了更高的要求。铁路数字信号电缆的作用非同一般，它对于保证列车及人员安全都有十分重要的作用。
3.在高铁运行中，在车站等人员密集场所，如果一旦发生火灾，极易因电缆燃烧扩大火灾范围，现有铁路数字信号电缆不具备耐火性能，容易发生在火焰条件下发生燃烧，而且在燃烧时释放出有毒烟雾，造成在场人员伤亡，延误救援时间。另外，原有铁路数字信号电缆不具备耐火性能，在高铁沿线无人值守机房一旦发生火灾，电缆受损后不能正常工作，会造成传输信号紊乱，容易造成较大行车事故。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题，提供一种铁路用的防火数字信号电缆及其制作方法，其防火性能好，阻止外界热量传递到电缆内部，以保证电缆传递的铁路信号稳定可靠，使电缆能保持正常通信和供电。
5.本发明的技术方案是：一种铁路用的防火数字信号电缆，其中，包括设在中部的缆芯和包裹在缆芯外部的电缆外护层；所述的缆芯由若干个对线组、星型四线组、绝缘线芯绞合而成；所述的电缆外护层由内向外依次包括防火铝护套层、陶瓷防火垫层、钢带铠装层、阻燃包带层、陶瓷耐火护套层；所述的绝缘线芯由导体、挤包在导体外的绝缘层构成。
6.进一步的，所述的缆芯的间隙及其外围由防火泥进行填充，从而在缆芯外形成防火泥填充层。
7.进一步的，所述的防火泥填充层的防火泥采用金属氢氧化物、高岭土材料制成。
8.进一步的，所述的防火泥填充层外部绕包1～2层玻璃丝带，形成防火玻璃丝包带层。
9.进一步的，所述的防火铝护套层为在防火玻璃丝包带层外采用焊接工艺制成的管状金属护层。
10.进一步的，所述的陶瓷防火垫层为在防火铝护套层外采用挤包工艺将陶瓷化耐火硅橡胶材料包覆在防火铝护套层外面，形成钢带铠装层的机械缓冲层。
11.进一步的，所述的钢带铠装层为双钢带铠装结构。
12.进一步的，所述的阻燃包带层为在钢带铠装层外绕包1～2层阻燃玻璃丝带，电缆形成一层防火层。
13.进一步的，所述的陶瓷耐火护套层为在阻燃包带层外，采用挤包工艺将陶瓷化耐火硅橡胶材料包覆在阻燃包带层外面，形成电缆最外层的外护套。
14.一种铁路用的防火数字信号电缆的制作方法，其中：包括以下步骤，a、导体拉制：通过对原材料导体进行加工拉制形成符合截面积以及尺寸的导体；b、挤包绝缘：通过挤包绝缘形成由导体、挤包在导体外的绝缘层构成的绝缘线芯；c、星绞：若干个对线组、星型四线组通过星绞绞合；d、成缆：若干个对线组、星型四线组、绝缘线芯绞合而成缆芯；e、内护套：缆芯的间隙及其外围由防火泥进行填充，从而在缆芯外形成防火泥填充层；防火泥填充层外部绕包1～2层玻璃丝带，形成防火玻璃丝包带层；f、铝护套：在防火玻璃丝包带层外采用焊接工艺制成的管状金属护层，形成防火铝护套层；g、内衬层：在防火铝护套层外采用挤包工艺将陶瓷化耐火硅橡胶材料包覆在防火铝护套层外面，形成陶瓷防火垫层；h、装铠：在陶瓷防火垫层的外面形成钢带铠装层的机械缓冲层，在钢带铠装层外绕包1～2层阻燃玻璃丝带，电缆形成一层防火层，为阻燃包带层；i、外护套：在阻燃包带层外，采用挤包工艺将陶瓷化耐火硅橡胶材料包覆在阻燃包带层外面，形成电缆最外层的外护套，为陶瓷耐火护套层。
15.与现有技术相比，有益效果是：本发明能够阻隔火源对铁路信号电缆内部结构的影响，同时阻止外界热量传递到电缆内部，以保证电缆传递的铁路信号稳定可靠，使电缆能保持30min时间的正常通信和供电。
16.本发明的电缆不仅保留了原有铁路数字信号电缆的传输频带宽，满足铁路信号自动闭塞系统和车站电码化信息传输的需要。
附图说明
17.图1是本发明缆芯截面示意图。
18.图2是本发明电缆截面示意图。
19.图3是本发明制作方法流程示意图。
具体实施方式
20.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
21.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
22.如图1、2所示，一种铁路用的防火数字信号电缆，其中，包括设在中部的缆芯1和包裹在缆芯1外部的电缆外护层；缆芯1由若干个对线组9、星型四线组10、绝缘线芯11绞合而成；电缆外护层由内向外依次包括防火铝护套层4、陶瓷防火垫层5、钢带铠装层6、阻燃包带层7、陶瓷耐火护套层8。
23.本实施例中，绝缘线芯11由导体、挤包在导体外的绝缘层构成。
24.具体的，缆芯1的间隙及其外围由防火泥进行填充，从而在缆芯1外形成防火泥填充层2。
25.具体的，防火泥填充层2外部绕包1～2层玻璃丝带，形成防火玻璃丝包带层3。
26.具体的，防火铝护套层4为在防火玻璃丝包带层3外采用焊接工艺制成的管状金属护层，在保证电缆屏蔽性能的同时，也形成了一层天然的金属防火层。
27.具体的，陶瓷防火垫层5为在防火铝护套层4外采用挤包工艺将陶瓷化耐火硅橡胶材料包覆在防火铝护套层4外面，形成钢带铠装层6的机械缓冲层。
28.具体的，钢带铠装层6为双钢带铠装结构，一方面形成电缆的机械防护层，同时也形成了一层金属防火层。
29.具体的，阻燃包带层7为在钢带铠装层6外绕包1～2层阻燃玻璃丝带，电缆形成一层防火层。
30.具体的，陶瓷耐火护套层8为在阻燃包带层7外，采用挤包工艺将陶瓷化耐火硅橡胶材料包覆在阻燃包带层7外面，形成电缆最外层的外护套。
31.本实施例中，防火泥填充层2的防火泥主要采用金属氢氧化物（如mgoh）、高岭土等材料制成，在电缆发生燃烧时，金属氢氧化物会受热分解，生成对应的氧化物和水，水的释放会降低电缆的温度，从而降低火焰对缆芯的伤害。另外，高岭土为无机物，不具有可燃烧性，对缆芯起到了隔离火焰的作用。
32.防火玻璃丝包带层3将防火泥填充层2包覆，与防火泥填充层2共同对缆芯1起到耐火防护作用。
33.陶瓷耐火护套层8和金属铠装层6在电缆遇到火灾时，陶瓷耐火护套层8随着温度的升高，迅速被烧成陶瓷状坚硬的壳体，能够阻隔火源对铁路信号电缆内部结构的影响，同时阻止外界热量传递到电缆内部，以保证电缆传递的铁路信号稳定可靠，使电缆能保持30min时间的正常通信和供电。
34.电缆的各项性能指标包括一次参数（直流电阻、绝缘电阻、绝缘耐压强度、工作电容、电容耦合系数和对地电容不平衡等）、二次参数（特性阻抗、线对衰减、相角等）均符合tb/t3100-2017《铁路数字信号电缆》的标准规定值。
35.电缆的防火功能参照gb19666《阻燃和耐火电线电缆或光缆通则》6.2条中数据电缆的规定执行，其中供火时间为30min，15min冷却，试验电压110v
±
10v,合格指标为2a熔断器不断、指示灯不灭。
36.如图3所示，一种铁路用的防火数字信号电缆的制作方法，其中：包括以下步骤，a、导体拉制：通过对原材料导体进行加工拉制形成符合截面积以及尺寸的导体；b、挤包绝缘：通过挤包绝缘形成由导体、挤包在导体外的绝缘层构成的绝缘线芯11；
c、星绞：若干个对线组9、星型四线组10通过星绞绞合；d、成缆：若干个对线组9、星型四线组10、绝缘线芯11绞合而成缆芯1；e、内护套：缆芯1的间隙及其外围由防火泥进行填充，从而在缆芯1外形成防火泥填充层2；防火泥填充层2外部绕包1～2层玻璃丝带，形成防火玻璃丝包带层3；f、铝护套：在防火玻璃丝包带层3外采用焊接工艺制成的管状金属护层，形成防火铝护套层4；g、内衬层：在防火铝护套层4外采用挤包工艺将陶瓷化耐火硅橡胶材料包覆在防火铝护套层4外面，形成陶瓷防火垫层5；h、装铠：在陶瓷防火垫层5的外面形成钢带铠装层6的机械缓冲层，在钢带铠装层6外绕包1～2层阻燃玻璃丝带，电缆形成一层防火层，为阻燃包带层7；i、外护套：在阻燃包带层7外，采用挤包工艺将陶瓷化耐火硅橡胶材料包覆在阻燃包带层7外面，形成电缆最外层的外护套，为陶瓷耐火护套层8。
37.本实施例中，电缆的制作方法总体包括以下步骤，导体拉制、挤包绝缘、星绞、成缆、内护套、铝护套、内衬层、装铠、外护套。
38.其中，通过对原材料导体进行加工拉制形成符合截面积以及尺寸的导体。挤包绝缘在包覆的过程中，会根据不同产品的不同需求，采用相关的包覆材料进行包覆。星绞绞制为了保证电线电缆的柔软度，都需要经过绞制。具体方法就是将两根以上的单线，按照所规定的要求，按照规定的方向交织缠绕。
39.外护套是保护电线电缆的绝缘层防止环境因素侵蚀的结构部分。外护套的主要作用是提高电线电缆的机械强度、防化学腐蚀、防潮、防水浸人、阻止电缆燃烧等能力。
40.本发明能够阻隔火源对铁路信号电缆内部结构的影响，同时阻止外界热量传递到电缆内部，以保证电缆传递的铁路信号稳定可靠，使电缆能保持30min时间的正常通信和供电。
41.本发明的电缆不仅保留了原有铁路数字信号电缆的传输频带宽，满足铁路信号自动闭塞系统和车站电码化信息传输的需要。
42.显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。