电缆及包括所述电缆的列车的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种电缆（1）及包括所述电缆的列车。该电缆包括：用于传递数据的一条或多条数据线芯（22-24）；包围所述一条或多条数据线芯的、由弹性聚合物制成的内套（41）；设置在所述内套的外侧的、由交联的硅橡胶制成的外套（43）；和设置在所述内套与外套之间的机械加强层（42）。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电缆，尤其是一种连接在列车车厢之间的跨接电缆(跳线电缆)， 以及包括该种电缆的列车。 电缆及包括所述电缆的列车
【背景技术】
[0002] 在列车、尤其是高铁列车领域内，在列车的各个车厢之间连接有跨接电缆，以便在 各个车厢之间传递数据(例如包括控制信号、网络数据等）以及有时还附加地传导电力，供 车厢内的设备使用。因此，这种跨接电缆是一种结合了控制电缆、数据电缆和电力电缆的集 成式电缆。这种电缆的典型结构包括用于传递数据的一条或多条数据线芯，以及包围所述 一条或多条线芯的外套。可选地，这种电缆还可包括用于传导电力的电力线芯。
[0003] 由于在列车行驶过程中各个车厢会发生相对运动和振动，所以相应地，连接在各 个车厢之间的上述跨接电缆成为一种运动部件，会长时间地经历频繁的弯折、拉伸和振动。 此外，上述跨接电缆还常常暴露在恶劣的外部环境中，易于遭受外界损伤。特别是，上述跨 接电缆装设在各个车厢之间的底部，从而靠近铁轨的轨床；这样，列车在高速行驶过程中易 于吸起轨床上的砂石并使砂石飞撞到所述跨接电缆上而使电缆外套开裂、破损，和/或冲 击及由此损害电缆内部的线芯，由此影响电缆的正常功能。因此，为了保证车厢及其设备的 正常工作，所述跨接电缆需要具有特别的高性能和高安全性。具体而言，所述跨接电缆需要 具有优良的机械性能、电气性能、耐火耐热性能、防化学性能、耐气候性能等等，还应该具有 优良的柔性和动态疲劳性，特别地，所述跨接电缆要能抵御从轨床上飞起的砂石的侵袭。
[0004] 然而，现有的跨接电缆防御飞石侵害的性能不佳，柔性和动态疲劳性不足，耐热 性、耐气候性能和防化学性能也较差，且耐磨性和抗撕裂性等机械性能也不高，因而使用寿 命短。
【发明内容】
[0005] 本发明旨在解决现有技术中的上述一个或多个问题，即提供一种具有优良的防飞 石性能、柔性、动态疲劳性、耐热性能、防化学性能、耐气候性能、耐磨性和抗撕裂性的跨接 电缆。
[0006] 上述目的可由根据本发明的电缆来实现，该电缆包括：用于传递数据的一条或多 条数据线芯；包围所述一条或多条数据线芯的、由弹性聚合物制成的内套；设铬在所述内 套的外侧的、由交联的硅橡胶制成的外套；和设铬在所述内套与外套之间的机械加强层。
[0007] 有利地，所述机械加强层可以是织物编织层，例如，网状的聚酰胺编织层。
[0008] 有利地，所述弹性聚合物可以是阻燃无卤低烟的聚氨酯类和/或聚烯烃类弹性 体。
[0009] 根据一种有利构型，所述硅橡胶是基于聚硅氧烷聚合物的阻燃无卤低烟硅橡胶。
[0010] 所述数据线芯可包括带绝缘层的导体和包围所述导体的绝缘护套。其中，至少一 条所述数据线芯的导体可带有由热塑性材料制成的所述绝缘层，并且所述热塑性材料例如 为聚乙細。
[0011] 有利地，所述电缆还可包括由所述内套包围并与所述一条或多条数据线芯并行设 铬的、用于传导电力的电力线芯。
[0012] 根据另一种有利构型，所述电缆还可包括设铬在所述内套的内侧并包围所述一条 或多条数据线芯的外屏蔽层。
[0013] 有利地，所述外套、机械加强层和内套的总厚度可大于或等于4mm。
[0014] 根据另一种有利构型，所述外套的厚度可大于或等于2. 3_，所述内套的厚度可大 于或等于1. 3_，所述机械加强层的厚度可为0. 1_。
[0015] 本发明还提供了一种包括多个车厢和如上所述的电缆的列车，其中所述电缆作为 跨接电缆连接在所述多个车厢之间。
[0016] 根据本发明的电缆由于其特定设计的包括外套、内套和机械加强层的外部结构而 能够具有优良的防飞石性能、柔性(能实现很小的最小弯曲半径)、动态疲劳性(能经受相当 多次的循环运动)、耐热性能、防化学性能、耐气候性能、耐磨性和抗撕裂性等，能在经受住 频繁的弯折、拉伸和振动的同时有效地抵御严苛环境的侵害，从而可靠地传递数据和电力。
【专利附图】
【附图说明】
[0017] 包含在本说明书中并构成本说明书一部分的附图示出本发明的示例性实施方式， 并与所作说明一起用于解释本发明的原理，在附图中：
[0018] 图1是根据本发明的电缆的一实施例的横剖视图。
【具体实施方式】
[0019] 图1的剖视图示出了根据本发明的电缆1的一实施例的断面结构。电缆1包括用 于传递数据(例如包括控制信号、网络数据等)的一条或多条数据线芯22-24、与所述数据线 芯并行设铬的用于传导电力的电力线芯3以及包围所述数据线芯和电力线芯的外部结构 41-43,还可包括设铬在所述外部结构的内侧并包围所有线芯的外屏蔽层5和填充在各线 芯之间的填料6。所述数据线芯包括带绝缘层的导体和包围所述导体的绝缘护套，还可包 括设铬在导体和绝缘护套之间的屏蔽层。为了实现高性能的数据传递，所述数据线芯的导 体的绝缘层可由热塑性材料(如聚乙烯)制成。所述数据线芯的绝缘护套可由低烟无卤材料 如EVA (即乙烯-醋酸乙烯共聚物）制成。在本实施例中，所述数据线芯可包括双芯导体线 芯22 (具有两种不同的截面尺寸)、四芯导体线芯23和六芯导体线芯24。但是显然，本发 明不限于此，而是也可根据应用场合和要求而采用本领域公知的任何其它适当形式、尺寸 和数量的数据线芯。由此可见，根据本发明的电缆是结合了数据电缆(例如，用在高铁列车 上的WTB (铰接式列车总线）和MVB (多功能车辆总线）数据电缆)、控制电缆和电力电缆的 集成式电缆，可用于传递网络数据、控制信号等各种数据及电力。另外，根据本发明的电缆 也可视情况而定省略其中的电力线芯而成为单纯的数据电缆。
[0020] 根据本发明的电缆的所述外部结构具有特殊设计，其包括由弹性聚合物制成的内 套41，设铬在内套41的外侧的、由交联的硅橡胶制成的外套43,和设铬在内套41与外套43 之间的机械加强层42。优选地，外套43是由基于聚硅氧烷聚合物的阻燃无卤低烟硅橡胶制 成的外套。主要成分为聚硅氧烷聚合物的这种硅橡胶在交联后具有一系列优异的性能，尤 其能长时间地经受频繁的弯折、拉伸和振动以及有效抵御严苛环境的侵害，从而使得电缆 能够具有优良的柔性(能实现很小的最小弯曲半径)、动态疲劳性(能经受高达例如500, 000 次的循环运动)、耐热性能、防化学性能、耐气候性能、耐磨性和抗撕裂性等。外套43的厚度 可大致为外部结构总厚度的三分之二。形成内套41的弹性聚合物优选为阻燃无卤低烟的 弹性体，尤其是高强度弹性体(例如，聚氨酯类和/或聚烯烃类弹性体)，这样能在电缆的径 向上为电缆提供除外套43之外的附加防护，例如进一步缓冲飞石对内部线芯的冲击，也能 使得电缆具有较高的拉伸强度、耐磨性和抗撕裂性。内套41的厚度可大致为外部结构总厚 度的三分之一。机械加强层42可例如为织物编织层，尤其用高强度的无卤材料制成(如聚 酰胺编织层)，并且可有利地呈网状，其厚度与外套43和内套41相比要小得多。例如，在根 据本发明一实施例的一种外径为约36mm的电缆中，外套43、机械加强层42和内套41的总 厚度为约4. 5mm，其中外套43约厚3mm，内套41约厚1. 5mm，而机械加强层42约厚0· 1mm。 机械加强层42能吸收作用于电缆纵向的一部分拉力以减小电缆中的应力，由此能防止或 减缓电缆在受到飞石撞击后可能产生的开裂、破损等。机械加强层42还能降低电缆因扭曲 而受损的风险。与只包括外套的现有电缆相比，设铬上述的内套和机械加强层尤其有助于 提高电缆的防飞石性能。
[0021] 由于具有上述优良的性能，根据本发明的电缆尤其适合用于连接在列车的各个车 厢之间以传递数据和电力。但是，根据本发明的电缆显然也可应用于需要传递数据和/或 电力且要求电缆能够长时间地经受弯折、拉伸和/或振动以及有效抵御严苛环境的侵害 (如飞石侵袭）的其它场合或领域。
[0022] 对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可对上文 所公开的实施例作出各种修改和变型。根据本说明书和本文所公开的对本发明的实践，本 发明的其它实施例对于本领域技术人员而言是显而易见的。本说明书及其公开的实施方式 应被认为只是示例性的，本发明的真正范围由所附权利要求及其等同物来限定。
【权利要求】
1. 一种电缆（1)，该电缆包括：用于传递数据的一条或多条数据线芯（22-24);包围所 述一条或多条数据线芯的、由弹性聚合物制成的内套（41);设置在所述内套的外侧的、由交 联的硅橡胶制成的外套（43);和设置在所述内套与外套之间的机械加强层（42)。
2. 根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述机械加强层（42)为织物编织层。
3. 根据权利要求2所述的电缆，其特征在于，所述织物编织层是网状的聚酰胺编织层。
4. 根据权利要求1所述的电缆，其特征在于，所述弹性聚合物是阻燃无卤低烟的聚氨 酯类和/或聚烯烃类弹性体。
5. 根据权利要求1至4中任一项所述的电缆，其特征在于，所述硅橡胶是基于聚硅氧烷 聚合物的阻燃无卤低烟硅橡胶。
6. 根据权利要求1至4中任一项所述的电缆，其特征在于，所述数据线芯（22-24)包括 带绝缘层的导体和包围所述导体的绝缘护套。
7. 根据权利要求6所述的电缆，其特征在于，至少一条所述数据线芯的导体带有由热 塑性材料制成的所述绝缘层。
8. 根据权利要求7所述的电缆，其特征在于，所述热塑性材料为聚乙烯。
9. 根据权利要求1至4中任一项所述的电缆，其特征在于，还包括由所述内套（41)包 围并与所述一条或多条数据线芯（22-24)并行设置的、用于传导电力的电力线芯（3)。
10. 根据权利要求1至4中任一项所述的电缆，其特征在于，还包括设置在所述内套 (41)的内侧并包围所述一条或多条数据线芯（22-24)的外屏蔽层（5)。
11. 根据权利要求1至4中任一项所述的电缆，其特征在于，所述外套（43)、机械加强 层（42)和内套（41)的总厚度大于或等于4mm。
12. 根据权利要求11所述的电缆，其特征在于，所述外套（43)的厚度大于或等于 2. 3_，所述内套（41)的厚度大于或等于1. 3_，所述机械加强层（42)的厚度为0. 1_。
13. -种列车，包括多个车厢和根据权利要求1至12中任一项所述的电缆（1)，其中所 述电缆作为跨接电缆连接在所述多个车厢之间。
【文档编号】H01B7/04GK104064260SQ201310094926
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年3月22日 优先权日:2013年3月22日
【发明者】陶俊来, 谢汉宜 申请人:耐克森公司