屏蔽电缆的制作方法

文档序号:12678846阅读:206来源:国知局
屏蔽电缆的制作方法与工艺

本发明涉及一种屏蔽电缆,更具体地,涉及一种屏蔽电缆,其位于高压交流电力线,比如电气铁路电线的附近,从而提供优良的电磁屏蔽性能。



背景技术:

随着铁路已经电气化,为了分享火车的运行信息以及控制信息,使用中央操作系统来进行通信以及信号传输。

就电气化铁路的电力系统而言,沿着铁路安装电气铁路电线以向铁路车辆提供电力,并且还沿着铁轨安装电缆以进行双向通信或者在给定的方向上的信号传输。

在短程城市电气铁路的情况下,用于铁路电力系统的电源为直流(DC)电源,使用DC电力的铁路的电力系统就会对周围的电线有静电干扰。为了防止静电干扰,因此,电缆用低电阻的金属带包围。

然而,用于电气化大都市铁路的电力系统使用交流(AC)电源,在这种情况下,AC电源引起电磁感应,以及静电干扰。

电气化铁路线将电力供应给受电驱动的铁路设施(下文中称作电气列车),但是对于被安装为与运行电气列车的铁路成平行关系的电缆来说,流向电气化铁路电线的电流会对这种电缆造成电磁/静电干扰。然而,不同于使用DC电源的铁路系统的是,使用AC电源的铁路系统产生电磁感应,以及静电干扰。即使电缆用低电阻的金属带包围,这种电磁干扰还是被传输到电缆。

为了减少在沿着铁轨安装的电缆上发生的电磁干扰,高磁导率材料被缠绕在电缆上,结果,电缆所受的电磁干扰部分地得到了屏蔽。

常规的屏蔽电缆的一个实例在日本专利申请No.2004-234870中被公开,其中,用于被安装在高压电力线上的通信电缆的电磁屏蔽电缆在高压区域,例如,电场强度为300V/km或300V/km以上,具有良好的电磁屏蔽性能,并且确保在安装工作中简便易行。

更具体地,上述常规的屏蔽电缆包括由两层带组成的电磁屏蔽层,所述两层带由取向硅钢或者电烙铁构成,其中,构成电磁屏蔽层的取向硅钢厚度在0.29mm至0.31mm之间。

上述常规的屏蔽电缆采用屏蔽层以提高电磁遮蔽性能,但是并没建议任何结构或努力,其中,感应电流成螺旋形地流动,会增加在电磁屏蔽层中的电感。

在电磁遮蔽层由两层带组成,其中,两层带由取向硅钢或者电烙铁构成,以提高电磁屏蔽性能的情况下,如图6中的曲线A所示,制造成本增加,如果仅仅提供由硅钢构成的屏蔽层,如图6中的曲线B所示,电磁屏蔽性能在低电场强度区域(约为270V/km或270V/km以下)大为衰退。



技术实现要素:

技术问题

因此,鉴于上述在现有技术中产生的上述问题,提出了本发明,本发明的一个目的是提供一种屏蔽电缆,其位于高压交流电力线,比如,电气铁路电线的附近,从而提供优良的电磁屏蔽性能。

技术方案

依照本发明的一方面,上述和其他目的可以通过提供屏蔽电缆来实现,所述屏蔽电缆包括:多个带涂层的电缆芯线;内部屏蔽层,由金属材料构成以围绕所述多个电缆芯线的外周;外部屏蔽层,由金属材料构成以螺旋形地围绕所述内部屏蔽层的外周,并与所述内部屏蔽层绝缘;以及覆盖层,所述覆盖层用于围绕所述外部屏蔽层的外周。

所述外部遮蔽层可以涂覆有绝缘材料。

所述外部屏蔽层可以为用于在所述屏蔽电缆的纵向上缠绕的单层的屏蔽带,如果所述屏蔽带成螺旋形地缠绕,在所述屏蔽带上不存在间隔的距离或者在所述屏蔽带上存在重叠部分。

所述外部屏蔽层可以是单层的屏蔽带,如果该屏蔽带成螺旋形地缠绕,在该屏蔽带上存在间隔的距离。

所述外部屏蔽层可以具有在所述屏蔽电缆的纵向上以间隔的距离缠绕的双层的屏蔽带,并且该等屏蔽带中的至少一层涂覆有绝缘材料。

所述外部屏蔽层可以具有在所述屏蔽电缆的纵向上以间隔的距离缠绕的双层的屏蔽带,并且绝缘片设置在所述屏蔽带之间。

所述外部屏蔽层的屏蔽带中的至少一层可以由镍钢或硅钢中的任一种构成。

由镍钢和硅钢中的任一种构成的所述外部屏蔽层的所述屏蔽带可以被布置在所述外部屏蔽层的内部,并且围绕一层屏蔽带的外周的另一屏蔽带由镀锌钢构成。

所述硅钢可以是无取向硅钢。

所述镍钢可以具有50%至80%重量分数的镍。

在所述外部屏蔽层的双层的屏蔽带中的内部屏蔽带螺旋缠绕期间形成的狭缝可以被外部屏蔽带遮蔽。

所述绝缘涂层可以通过具有无机填料的有机材料由清漆涂层(vanish coating)组成,并且厚度为4μm或4μm以上。

所述绝缘涂层可以具有介于30Ω/cm2至50Ω/cm2之间的表面绝缘电阻。

依据本发明的一个方面,上述和其他目的可以通过提供屏蔽电缆来实现,所述屏蔽电缆包括:具有多个电缆芯线的芯部;静电屏蔽部,由金属材料构成以围绕所述芯部的外周;电磁屏蔽部,由金属材料构成以围绕所述静电屏蔽部,并与有感应电流螺旋流出的所述静电屏蔽部绝缘;以及覆盖层,所述覆盖层用于围绕所述电磁屏蔽部的外周。

所述静电屏蔽部具有双层结构,在所述双层结构中,内部屏蔽带可以由高磁导率材料构成,外部屏蔽带由低磁导率材料构成,并且所述内部屏蔽带与所述外部屏蔽带成螺旋形地缠绕。

所述内部屏蔽带可以由无取向硅钢构成。

所述内部屏蔽带可以由具有50%至80%重量分数的镍的镍钢构成。

所述电磁屏蔽部的由高磁导率材料构成的内部屏蔽带和由低磁导率材料构成的外部屏蔽带中的任一项涂覆有绝缘材料。

可以在所述电磁屏蔽部的由高磁导率材料构成的内部屏蔽带与由低磁导率材料构成的外部屏蔽带之间设置绝缘片。

所述静电屏蔽部和所述电磁屏蔽部可以通过绝缘片彼此绝缘,其中构成该绝缘片的材料与用于将所述电磁屏蔽部的内部屏蔽带与外部屏蔽带绝缘的绝缘片的材料相同。

当由低磁导率材料构成的所述外部屏蔽带成螺旋形地被缠绕时,通过所述电磁屏蔽部的由高磁导率材料构成的内部屏蔽带的螺旋缠绕所间隔地形成的狭缝可以被遮蔽。

依据本发明的一方面,通过提供屏蔽电缆可以实现上述目标和其他目标,其中,所述屏蔽电缆包括:多个电缆芯线;静电屏蔽部,由金属材料构成以围绕所述电缆芯线;以及电磁屏蔽部,所述电磁屏蔽部具有由高磁导率金属材料构成的内部屏蔽带和由低磁导率金属材料构成的外部屏蔽带,并且所述电磁屏蔽部与所述静电屏蔽部绝缘,其中,当所述内部屏蔽带和所述外部屏蔽带以彼此绝缘的状态成螺旋形地缠绕时,依据介于0V/km与500V/km之间的输入电压,屏蔽率为0.05或0.05以下。

所述电磁屏蔽部的由高磁导率金属材料构成的内部屏蔽带和由低磁导率金属材料构成的外部屏蔽带中的任一项可以涂覆有绝缘材料以允许所述内部屏蔽带和所述外部屏蔽带彼此绝缘,另外,或者,在所述内部屏蔽带和所述外部屏蔽带之间设置绝缘片以允许所述内部屏蔽带与所述外部屏蔽带彼此绝缘。

所述静电屏蔽部可以是由铜制成的波纹管形成。

所述静电屏蔽部和所述电磁屏蔽部可以通过由聚乙烯构成的护套构件彼此绝缘。

有益效果

根据本发明,所述屏蔽电缆位于高压交流电力线,比如,电气铁路电线附近,从而提供优良的电磁屏蔽性能。

进一步地,所述屏蔽电缆能够减小用于改善电磁屏蔽性能的结构改变,从而使得制造成本减少。

此外,所述屏蔽电缆能够通过绝缘涂层来提供具有单层的屏蔽带的电磁屏蔽部,从而改善了做工效率并减少其重量和体积。

附图说明

图1a和图1b是示出根据本发明的第一实施例的屏蔽电缆的透视图和剖视图;

图2a和图2b是示出根据本发明的第二实施例的屏蔽电缆的透视图和剖视图;

图3a和图3b是示出根据本发明的第三实施例的屏蔽电缆的透视图和剖视图;

图4a和图4b是示出根据本发明的第四实施例的屏蔽电缆的透视图和剖视图;

图5是示出根据本发明的优选实施例的屏蔽电缆的屏蔽性能实验的曲线图;

图6是示出常规的屏蔽电缆的屏蔽性能实验的曲线图。

具体实施方式

在下文中,将参照附图详细给出关于根据本发明的优选实施例的屏蔽电缆的说明。关于具体的结构以及功能的说明的给出仅为了限定本发明的优选实施例,而本发明的优选实施例可以以各种形式提供,并不限于以下所描述的实施例。在参照附图对本发明进行的描述中,相同的元件彼此用相同的附图标记表示,并且为了描述的简洁,将避免对关于所述屏蔽电缆的重复的特征的说明。

图1a和图1b是示出根据本发明的第一实施例的屏蔽电缆的透视图和剖视图。

更具体地,图1a是示出根据本发明的第一实施例的屏蔽电缆的透视图,图1b是示出根据本发明的第一实施例的屏蔽电缆的剖视图。

根据本发明的第一实施例的屏蔽电缆100包括:芯部10,其中,设置有多个电缆芯线11;静电屏蔽部40,设置在芯部10的外周上;电磁屏蔽部60,设置在静电屏蔽部40的外周上,以允许感应电流沿着其中的螺旋轨迹流动;以及覆盖部70,设置在电磁屏蔽部60的外周上。

根据本发明第一实施例的屏蔽电缆100的芯部10具有用于双向传输通信信号或用于在特定的方向上传输信号的多个带涂层的电缆芯线11。应当理解的是,理想地,根据本发明的第一实施例的屏蔽电缆100包括用于在特定的方向上传输信号的电缆,以及用于双向通信的电缆。

芯部10的多个电缆芯线11具有成对的双扭线。

薄膜部20被设置在所述芯部10的外周上,形成薄膜21(或薄片)以围绕芯部10的多个电缆芯线11。

薄膜部20用于压紧立在其中的多个电缆芯线11,从而减小电缆芯线11之间的间隙,并且防止外来物质进入芯部10。

内部护套部30被设置在薄膜部20的外周上,并且带有具有防水功能的内部护套构件31。

内部护套构件31由聚乙烯构成,聚乙烯是一种通过乙烯的聚合构成的交联高分子化合物。

具有内部护套构件31的内部护套部30比薄膜部20更厚,并且内部护套部30具有不透明的暗色。

作为内部屏蔽层的静电屏蔽部40被设置在内部护套部30的外周上。静电屏蔽部40由低电阻金属构成,更具体地,其包括波纹管形式的由铜(Cu)构成的静电屏蔽构件41。

作为内部屏蔽层的静电屏蔽部40依据静电感应向芯部10提供了静电屏蔽效应,并且除了低电阻金属铜以外,其也可以由铝(Al)构成。在这种情况下,铝可以变成涂覆有高分子涂料的铝。

除了具有波纹管的形式以外,静电屏蔽部40还可以具有编织线(braider wire)的形式。

外部护套部50设置在静电屏蔽部40的外周上,并且具有外部护套构件51。外部护套部50用来将作为内部屏蔽层的静电屏蔽部40与以下将要讨论的作为外部屏蔽层的电磁屏蔽部60绝缘和分开。

与内部护套构件31相同,外部护套部50的外部护套构件51也由聚乙烯制成。

电磁屏蔽部60设置在外部护套部50的外周上。

如果根据本发明实施例的屏蔽电缆100设置为与高压电力线或电气铁路电线平行,因此,为了大大地减少从电缆芯线中由静电感应或电磁感应产生的感应电流,屏蔽电缆100提供有设置在其内部的作为内部屏蔽层的由低电阻金属构成的静电屏蔽部40以及设置在其外部的作为外部屏蔽层的由高磁导率材料构成的电磁屏蔽部60。

磁导率指的是在真空中,当有材料在磁场影响下被磁化时,所产生的磁通量密度与磁化场之比。一般的材料,即,顺磁材料和抗磁材料的磁导率接近1,并且磁导率值基于材料的种类来确定。在这种情况下,铁磁性材料(比如铁)或亚铁磁性材料具有相当大的值,并且这些值会随着磁化历史或者磁场的强度而改变。特别地,合金,如镍钢(坡莫合金)、铁硅铝磁合金(Fe-Si-Al合金)、铁素体(包括铁氧化物在内的具有磁性的类陶瓷材料),硅钢等等,具有非常高的磁导率以表现出特有的电特性和磁特性,因此,其作为高磁导率材料被用作永久磁铁或者射频装置的芯体。与此相反,铜和铝是低磁导率金属的代表性实例。

作为外部屏蔽层的电磁屏蔽部60由通常有高磁导率的硅钢带构成。电磁屏蔽带60被提供以减小由芯部10的电缆芯线11的电磁感应产生的感应电流,以进一步保护电缆。

电磁屏蔽部60允许感应电流成螺旋形地流动(稍后将要讨论),并且还具有作为电磁屏蔽构件的屏蔽带61,这提高了在安装屏蔽电缆时的工作效率。

更具体地,具有给定宽度的屏蔽带61被缠绕到外部护套部50上,当屏蔽电缆100弯曲时,其可以通过在屏蔽带61的宽度方向上形成的边界线轻易地弯曲,从而保证优良的工作效率。

此外,如果构成作为外部屏蔽层的电磁屏蔽部60的屏蔽带61由高磁导率金属构成,给电缆芯线造成噪音的磁场几乎聚集到屏蔽带61,在给电缆芯线造成噪音的磁场所生成的感应电流与由静电屏蔽带产生的感应电流之间发生相消干涉,从而减小感应电流对于电缆芯线的影响。这种高磁导率金属为镍钢(坡莫合金)或者硅钢。

该硅钢为无取向硅钢,其中磁场的取向被消除,理想地,镍钢具有重量分数50%至80%的镍。

如果屏蔽层由高磁导率材料构成,通常,电磁屏蔽性能可以改善,并且可以降低能够决定电磁屏蔽性能的K(屏蔽系数)。

屏蔽系数依据电磁屏蔽部60的存在/不存在来对感应到电缆芯线的感应电动势的大小进行比较,屏蔽系数由以下确定:

K(屏蔽系数)=E(感应到电缆芯线的感应电流)/Eo(施加到屏蔽层的输入电压)或,

K(屏蔽系数)=E'(在存在屏蔽层的情况下的感应电流)/Eo'(在不存在屏蔽层的情况下的感应电流)

K(屏蔽系数)越低,屏蔽性能越高。

磁导率(μ0)与电感L具有如下关系,如以下第一等式所示:

(第一等式),其中,L为电感,Φ为总磁通量,n为线圈匝数,I为电流,B为磁通密度(磁感应强度),S为表面积,以及H为磁场强度。

如以上所描述,作为外部屏蔽层的电磁屏蔽部60由高磁导率材料构成,由于电磁屏蔽性能正比于磁导率(μ0),在第一等式中,屏蔽层的磁导率(μ0)增加,使得正比于磁导率(μ0)的电感L增加(μ0∝L)。

如果电磁屏蔽层的电感(L)增加,相应地,电磁屏蔽性能提高,并且电磁屏蔽层的屏蔽系数降低。

为了提高电磁屏蔽部60的屏蔽带61的屏蔽性能,因此,根据本发明第一实施例的屏蔽电缆100采用一种用于增加作为外部屏蔽层的电磁屏蔽部60的电感(L)的方法。

总的来说,电磁屏蔽部60的K(屏蔽系数)反比于电磁感应部60的电感(L),并且为了降低电磁屏蔽部60的K(屏蔽系数),构成电磁屏蔽部60的屏蔽带61由高磁导率材料制成。为了更多地增加电磁屏蔽部60的电感(L),同时,由屏蔽带61引起的感应电流在沿着屏蔽电缆的纵向上不沿直线方向流动,而是流成螺旋状的轨迹,从而感应出线圈效果(coil effect)。

为了允许感应电流成螺旋形地流动,构成电磁屏蔽部60的屏蔽带61在外部护套部50的外周上成螺旋形地缠绕,并涂覆有绝缘材料。

也就是说,构成电磁屏蔽部60的屏蔽带61涂覆有绝缘材料,然后成螺旋形地缠绕,使得在外部屏蔽层上的感应电流成螺旋形地流动,即使构成电磁屏蔽部60的屏蔽带61在缠绕过程中与外部护套部50接触,通过线圈效应的电感会增加,使得K(屏蔽系数)降低。

涂覆到构成电磁屏蔽部60的屏蔽带61的绝缘涂层通过具有无机填料的有机材料成为清漆涂层(vanish coating),并且绝缘涂层厚度为4μm或4μm以上,通过实验验证理想情况为约5μm。

在构成电磁屏蔽部60的屏蔽带61已经涂覆有绝缘材料的情况下,绝缘涂层的表面绝缘电阻介于30Ω/cm2至50Ω/cm2的范围内,通过实验验证,理想地为约40Ω/cm2

当直流电压被施加到绝缘材料时,基本上只有微小的电流流过,同时,电压与电流的比值表示绝缘电阻。按照电流是在绝缘材料表面还是在绝缘材料内部流动,绝缘电阻被分为表面绝缘电阻和体积绝缘电阻,在这种情况下,对表面绝缘电阻进行测量以检查绝缘涂层的质量。

在图1a和图1b中所示的本发明的第一实施例中,更具体地,作为外部屏蔽层的屏蔽部60由单层的屏蔽带61组成。

如图1b放大的圆圈中所示,屏蔽带61具有形成在其两个表面上的绝缘涂层C。

即使在屏蔽带61螺旋缠绕过程期间感应电流发生接触或重叠或者没有产生间隔的间隙(即在螺旋缠绕时形成的狭缝62)的情况下,绝缘涂层C的形成仍使得由电磁感应产生的感应电流在屏蔽带61的纵向上流动。

不同于图1a和图1b,也就是,如果作为外部屏蔽层的电磁屏蔽部60由单层的屏蔽带61组成,屏蔽带61成螺旋形地缠绕,不具有任何间隔的间隙,也就是具有令间隙62没有被暴露到外部的重叠部分。

如图1a和图1b所示,如果没有设置绝缘涂层C,屏蔽带61成螺旋形地缠绕以形成狭缝62,从而保持绝缘状态。

如图1a和图1b所示的本发明的第一实施例,示出了屏蔽带61成螺旋形地缠绕以形成狭缝62,同时,让绝缘涂层C在其上形成的情况。在这种情况下,如果绝缘涂层c没有在屏蔽带61的两个表面上充分地形成,或者难以在其上形成绝缘涂层c,狭缝62的形成能够防止由通过弯曲与绝缘带的表面接触引起的绝缘击穿。

因此,即使将绝缘涂层C设置在屏蔽带61上,间隔的间隙被人为地形成以防止屏蔽带61具有重叠部分或者接触部分。

覆盖部70被设置在电磁屏蔽部60的外周上。构成覆盖部70的覆盖材料71由无铅PVC或者无卤树脂形成。

图2a和图2b是示出根据本发明的第二实施例的屏蔽电缆的透视图和剖视图。

更具体地,图2a示出根据本发明的第二实施例的屏蔽电缆的透视图,图2b示出根据本发明第二实施例的屏蔽电缆的剖视图,其中,为了描述的简明起见,已经对图1a及图1b中的部件进行说明的部分将不会再次进行说明。

如图1a及图1b中所示的电磁屏蔽部60的屏蔽带用作电磁屏蔽层,此外充当用于加强屏蔽电缆刚性的刚性加强构件。

为了提高工作效率并且允许感应电流成螺旋形地流动,电磁屏蔽部60的屏蔽带61成螺旋形地缠绕。

然而,如果屏蔽带61成螺旋形地缠绕,电磁屏蔽效果可能因为每次卷绕中形成的屏蔽带61的缠绕部分之间的间隔的间隙(狭缝)而下降,相应地,电磁屏蔽部60可以由多个屏蔽带层组成。

如果电磁屏蔽部60由多个屏蔽带层组成,那么在安装屏蔽电缆时,工作效率并没有大大的降低,在螺旋缠绕期间产生的通过狭缝的磁场的流入和流出被屏蔽,从而优化磁场屏蔽效果。

如图2a和图2b中所示的作为外部屏蔽层的电磁屏蔽部60包括第一屏蔽带61和第二屏蔽带66,但是可以包括三层屏蔽带。

与本发明的第一实施例相同,如图2a和图2b中所示的电磁屏蔽部60具有形成有绝缘涂层的第一屏蔽带61和第二屏蔽带66中的至少一个或两个,以便增加电磁屏蔽部60的电感,以及允许感应到电磁屏蔽部60的感应电流成螺旋形地流动。

另外,第一屏蔽带61与第二屏蔽带66中的一个可以不在其整个表面上进行涂覆,但是,第一屏蔽带61的外表面及第二屏蔽带66的内表面中的至少一个被涂覆以使得内表面与外表面彼此接触。

在这种情况下,如果在第一屏蔽带61的外表面和第二屏蔽带66的内表面两者上均形成绝缘涂层时,其厚度小于当绝缘涂覆层在至少一个表面上形成时的厚度。

在第一屏蔽带61螺旋缠绕期间形成的狭缝62通过第二屏蔽带66遮蔽,从而减小对狭缝62的暴露,并且直接防止磁场的流入和流出。

此外,第一屏蔽带61与第二屏蔽带66在内部护套部30上按顺序地成螺旋形地缠绕。

如图2a及图2b中所示,如果电磁屏蔽部60的第一屏蔽带61与第二屏蔽带66通过各自的涂层互相彼此绝缘,同时彼此独立地成螺旋形地缠绕,那它们则充当着独立的感应线圈。由于这些感应线圈被彼此叠放,因此,电磁屏蔽部60的电感变得大于在本发明的第一实施例中的单层的屏蔽带,从而大大地改善了屏蔽带的电磁屏蔽性能。

也就是说,这些屏蔽带仅仅彼此叠放而没有发生任何螺旋缠绕,并且彼此绝缘,从而引起具有螺旋轨迹的线圈效应并且增加电磁屏蔽部60的电感。

通过电磁屏蔽性能的改善,磁场的磁通量(感应电流从磁场中产生)以最大的程度聚集到通过以没有狭缝的方式缠绕双层的屏蔽带形成的电磁屏蔽部60,通过电磁感应引起的感应电流流到设置在电磁屏蔽部60内部的静电屏蔽部40,使得在由电磁感应生成的感应电流与对电缆芯线11产生噪声的感应电流之间发生相消干涉,从而改善屏蔽带的电磁屏蔽性能。

如图2a及图2b中所示的屏蔽电缆100的电磁屏蔽部60的第一屏蔽带61和第二屏蔽带66由钢板材料,例如,镍钢、硅钢,镀锌钢等等组成。

位于电磁屏蔽部60内部的第一屏蔽带61由镍钢、硅钢,以及镀锌钢中的任一种构成,位于电磁屏蔽部60外部的第二屏蔽带66由镍钢、硅钢,以及镀锌钢中的任一种构成。第一屏蔽带61及第二屏蔽带66由彼此相同或彼此不同的材料构成。

如果第一屏蔽带61由高磁导率材料,比如,具有50%至80%(重量分数)的镍的镍钢(坡莫合金),或者无取向硅钢构成,缠绕在第一屏蔽带61外部的第二屏蔽带66由防腐蚀的镀锌钢构成,通过实验,验证了其具有优良的电磁屏蔽性能以及防腐蚀性能。

然而,除了上述的实验结果以外,发现当钢板型的第一屏蔽带61和第二屏蔽带66以彼此绝缘的状态缠绕成双层时,电磁屏蔽性能更优于当钢板型的第一屏蔽带61和第二屏蔽带66以彼此不绝缘的状态缠绕时的电磁屏蔽性能。

图3a和图3b是示出根据本发明的第三实施例的屏蔽电缆的透视图和剖视图。

更具体地,图3a是示出根据本发明的第三实施例的屏蔽电缆的透视图,图3b是示出根据本发明的第三实施例的屏蔽电缆的剖视图,其中,为了描述的简明起见,对在图1a至图2b中已经说明的部分将不再进行说明。

不同于图2a和图2b中所示的本发明的第二实施例,如图3a和图3b中所示的本发明的第三实施例采用一种方法,其中,第一屏蔽带61和第二屏蔽带66中的至少一个的整个表面或接触表面没有涂覆绝缘材料,但是在第一屏蔽带61与第二屏蔽带66之间设置绝缘片S,以将两者彼此绝缘。

也就是,避免了绝缘涂层,由无纺布或树脂材料制成的绝缘片S被设置在第一屏蔽带61与第二屏蔽带66之间。在电磁屏蔽部60缠绕过程中,绝缘片S可以以插入方式放入,或者附于第一屏蔽带61与第二屏蔽带62中的任一个的一侧接触表面。

如果在电磁屏蔽部60的缠绕过程期间,绝缘片S以插入的方式放置,绝缘片S由树脂片或树脂薄膜组成,从而加强了防水性能,并对在其内部的部分进行紧固以使得它们被缠绕得没有任何间隙。

总的来说,作为外部屏蔽层的电磁屏蔽部60具有双层结构,并且各个屏蔽层分别为以在屏蔽电缆100的纵向上被分开的状态缠绕的第一屏蔽带61和第二屏蔽带66,同时绝缘片S被插入在第一屏蔽带61与第二屏蔽带66之间。

在这种情况下,如在图3a和图3b中所示,绝缘涂层可以形成在第一屏蔽带61和第二屏蔽带66上以减小绝缘击穿的可能性,但是如果绝缘片S的绝缘可靠性存在,那么就不需要形成绝缘涂层。

图4a和图4b是示出根据本发明的第四实施例的屏蔽电缆的透视图和剖视图。

更具体地,图4a示出根据本发明的第四实施例的屏蔽电缆的透视图,图4b是示出根据本发明的第四实施例的屏蔽电缆的剖视图,其中,为了描述的简明起见,对在图1a至图3b中已经说明的零件将不再进行说明。

不同于如图3a和图3b中所示的本发明的第三实施例,如图4a和图4b中所示的本发明的第四实施例没有采用外部护套部50而采用以与图3a和图3b中相同的方式由无纺布或树脂材料构成的绝缘片S1,以便将作为内部屏蔽层的静电屏蔽部40与作为外部屏蔽层的电磁屏蔽部60绝缘。

外部护套部50的移除使得屏蔽电缆100的直径大为减少,此外,将静电屏蔽部40与电磁屏蔽部60绝缘。

除了为了将静电屏蔽部40与电磁屏蔽部60绝缘而应用绝缘片S1之外,此外,电磁屏蔽部60的第一屏蔽带61的内表面也涂有涂层。

另外,根据如图4a和图4b中所示的本发明的第四实施例,绝缘片S2提供在构成外部屏蔽层的第一屏蔽带61与第二屏蔽带66之间,以将第一屏蔽带61与第二屏蔽带66彼此绝缘,另外,绝缘涂层可以形成在第一屏蔽带61和第二屏蔽带66上以降低绝缘击穿的可能性。

如图2a至图4b中所示的本发明的第二至第四实施例,具有构成电磁屏蔽部60的双层的屏蔽带,但是只有当屏蔽带为三层并且以两两绝缘的状态成螺旋形地缠绕时,才会获得产生感应电流的线圈的数目增加的效果,从而大大提高电磁屏蔽性能。

图5是示出根据本发明的优选实施例的屏蔽电缆的屏蔽性能实验的曲线图。更具体地,在如图5所示的实验曲线中,如图2a和图2b中所示的屏蔽电缆100的电磁屏蔽部60(第一屏蔽带61)由高磁导率材料(比如,具有50%至80%(重量分数)的镍的镍钢(坡莫合金),或者无取向硅钢)构成,缠绕在第一屏蔽带61的外部上的第二屏蔽带66由防腐蚀的镀锌钢制成。在这样的条件下,在第二屏蔽带66的两端的输入电压Eo增加的同时,在电磁屏蔽部60的内部测量电磁感应电压E以测量K(屏蔽系数),其中,K(屏蔽系数)=E(感应电压)/Eo(输入电压)。根据具体的实验条件,输入电压(Eo,V/km)在普通的屏蔽电缆A、常规的高电压屏蔽电缆B以及如图2a和图2b中所示的根据本发明的屏蔽电缆C的最外屏蔽层上变化,从而测量K(屏蔽系数)。

在不存在任何电磁屏蔽层的普通的屏蔽电缆A的情况下,当输入电压(Eo,V/km)是低的并达到高电压500V/km时,屏蔽系数大大地增加,导致检查出由于噪声引起的信号干扰在屏蔽电缆的内部产生(其中,K>0.15)。在感应电流沿着类似常规的高电压屏蔽电缆B的屏蔽电缆纵向流动的情况下,屏蔽电缆B相比起屏蔽电缆A具有更优良的屏蔽性能,但是根据输入电压(Eo,V/km)得到在屏蔽率中的高偏差。如果输入电压(Eo,V/km)在低电压区域(Eo<70V/km),特别地,屏蔽电缆B的屏蔽性能明显低于根据本发明的屏蔽电缆C,从而检查出在电缆芯线上产生的很多噪声。

另外,检查出在输入电压(Eo,V/km)的整个区段上的屏蔽电缆B的电磁性能比起本发明的屏蔽电缆C的屏蔽性能更低(K<0.05)。

也就是,如果根据本发明的屏蔽电缆C提供有与静电屏蔽部绝缘的电磁屏蔽部,其中电磁屏蔽部具有由高磁导率金属构成的位于电磁屏蔽部内部的第一屏蔽带和由低磁导率金属构成的位于电磁屏蔽部外部的第二屏蔽带,第一屏蔽带和第二屏蔽带在彼此绝缘的状态下成螺旋形地缠绕,使得在输入电压为0V/km至500V/km的范围内保证了与屏蔽率0.05或0.05以下对应的屏蔽性能,并且保证了被安装为与高电流电气铁路电线具有平行关系的用于信号传输的屏蔽电缆的屏蔽性能。

尽管已经参照特定的示例性实施例对本发明进行了描述,但是本发明并不受限于所述实施例,而是仅被所附权利要求书所限制。应当理解,本领域的技术人员可以在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对实施例进行变化或修改。

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