轨道交通智能感知光电综合信号电缆的制作方法

轨道交通智能感知光电综合信号电缆
【技术领域】
1.本发明涉及电缆的技术领域，特别是轨道交通智能感知光电综合信号电缆的技术领域。


背景技术：

2.轨道交通用电缆包括信号电缆，但由于光纤技术得到大力发展，所以光缆也在轨道交通行业中被广泛应用。目前，信号电缆和光缆各自独立设置，并在施工时分别敷设于缆槽或沟内，以实现光、电信号的传输。此种方式需要多次施工，既增加了不必要的施工成本，又导致了占地空间的增加。
3.为此，部分业内厂商选择将信号电缆和光缆二合一，如公开(公告)号为cn205564379u的轨道交通用光电信号电缆，其包括信号电缆、光纤光缆和套管，所述信号电缆和所述光纤光缆置于所述套管内，所述套管由外而内依次为外护层、铝塑防潮层和绕包层，能够将光纤光缆和信号电缆集成于一体，能同时传输光、电信号，施工时只需一次敷设于电缆槽或沟内，提高了施工效率，降低了施工成本。
4.然而，随着国家城市轨道交通的迅猛发展，轨道交通用电缆所使用的环境也愈发复杂多样，一旦发生火灾、地震、鼠虫啃咬和挤压等事件，则很容易导致合二为一的电缆同时发生光信号和电信号中断的现象，进而影响到轨道交通的正常运行，甚至引发交通事故。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出轨道交通智能感知光电综合信号电缆，能够实现一缆多用途，有效减少投资成本和工程安装成本，同时可利用各根检测线的导通情况判断电缆外部是否遭遇火烧、啃咬和冲击等作用。
6.为实现上述目的，本发明提出了轨道交通智能感知光电综合信号电缆，包括铁路数字信号电缆、光缆、电源线、分相套、内护套、护带、隔氧套、外护套和检测线，若干根所述铁路数字信号电缆、光缆和电源线共同形成缆组，所述分相套、内护套、护带、隔氧套和外护套从内至外依次设置在缆组之外，若干根所述检测线分别环绕缆芯设置并位于隔氧套和外护套之间。
7.作为优选，所述铁路数字信号电缆包括铁路数字信号线、屏蔽包带和铁路数字信号绝缘套，若干根所述铁路数字信号线相互绞合并共同形成缆芯，所述屏蔽包带和铁路数字信号绝缘套从内至外依次设置在缆芯之外，各根所述铁路数字信号电缆的各根铁路数字信号线的绞合节距不同。
8.作为优选，所述铁路数字信号线包括铁路数字信号导体、内绝缘皮层、发泡绝缘层和外绝缘皮层，所述内绝缘皮层、发泡绝缘层和外绝缘皮层从内至外依次设置铁路数字信号导体之外，所述内绝缘皮层、发泡绝缘层、外绝缘皮层和铁路数字信号绝缘套均由低烟无卤阻燃聚烯烃制成，所述屏蔽包带为软铜带。
9.作为优选，所述光缆包括光纤、铠装套、纤维编织套、金属编织套和光信号绝缘套，
所述铠装套、纤维编织套、金属编织套和光信号绝缘套从内至外依次设置在一根或两根光纤之外，所述缆组之中同时含有带有一根光纤的光缆和带有两根光纤的光缆。
10.作为优选，若干根带有两根所述光纤的光缆位于缆组的中心位置，若干根所述铁路数字信号电缆、带有一根光纤的光缆和电源线分别环绕带有两根光纤的光缆设置。
11.作为优选，所述铠装套为不锈钢螺旋管，所述纤维编织套由凯夫拉纤维编织而成，所述金属编织套由不锈钢丝编织而成，所述光信号绝缘套由低烟无卤阻燃聚烯烃制成。
12.作为优选，所述电源线包括电源导体和电源绝缘套，若干根所述电源导体相互绞合并共同形成导芯，所述电源绝缘套设置在导芯之外，所述电源绝缘套由低烟无卤阻燃聚烯烃制成。
13.作为优选，所述分相套为铝护套，所述内护套和外护套均由低烟无卤阻燃聚烯烃制成，所述护带为钢带，所述检测线包括检测导体和检测绝缘套，所述检测绝缘套设置在检测导体之外，所述检测绝缘套由低烟无卤阻燃聚烯烃制成。
14.作为优选，还包括缓冲套，所述缓冲套具有弹性且横截面呈波浪状的圆形，所述缓冲套位于隔氧套和外护套之间，部分所述检测线分别环绕设置在缓冲套的外侧波谷处并紧贴外护套设置，剩余所述检测线分别环绕设置在缓冲套的内侧波峰处并紧贴隔氧套设置。
15.作为优选，还包括感温光纤，若干根所述感温光纤分别环绕设置在隔氧套和外护套之间和/或护带和隔氧套之间。
16.本发明的有益效果：
17.1.通过将若干根铁路数字信号电缆、光缆和电源线共同形成缆组，并在缆组之外依次设置分相套、内护套、护带、隔氧套和外护套，实现一缆多用途，有效减少投资成本和工程安装成本，同时通过在隔氧套和外护套之间环绕设置若干根检测线，可利用各根检测线的导通情况判断电缆外部是否遭遇火烧、啃咬和冲击等作用，从而在内部缆组进一步受影响之前使检修人员及时进行处理，进而有效保障光信号和电信号的稳定输送，具备传输频带宽、感知探测灵敏度高、抗干扰能力强、阻燃性能优，阻燃性能达到c级，透光率达到60％以上等特点，十分适用于轨道交通系统中轨旁有关设备和装置之间的连接，可实现2mbit铁路数字信号、额定电压750v或直流1000v及以下控制信息、光信号、感器探测或电能传输；
18.2.通过将若干根带有两根光纤的光缆设置在缆组的中心位置，又将若干根铁路数字信号电缆、带有一根光纤的光缆和电源线分别环绕且对称式设置在带有两根光纤的光缆之外，能够保证缆组结构的稳定和各项传输性能的提高，同时增强各单元之间的相互抗干扰能力；
19.3.通过在隔氧套和外护套之间增设具有弹性且横截面呈波浪状的圆形的缓冲套，可利用缓冲套的变形以吸收外界对电缆的冲击；
20.4.通过将两圈检测线分别设置在隔氧套的内圈波峰处和外圈波谷处，既不影响缓冲套的变形，还可将检测线分为内外两圈，从而利用内外两圈检测线的导通情况进一步辅助检修人员判断缓冲套层是否已经被破坏；
21.5.通过在隔氧套和外护套之间和/或护带和隔氧套之间增设若干根感温光纤，使感温光纤运行稳定、可靠，能够准确地监测到电缆运行温度，实现大范围、多点的温度测量，精准度高，实现自动测量和在线温度监测，有利于电缆的智能化管理。
22.本发明的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。
【附图说明】
23.图1是本发明轨道交通智能感知光电综合信号电缆的截面示意图；
24.图2是本发明轨道交通智能感知光电综合信号电缆的铁路数字信号电缆的截面示意图；
25.图3是本发明轨道交通智能感知光电综合信号电缆的带有一根光纤的光缆的截面示意图；
26.图4是本发明轨道交通智能感知光电综合信号电缆的带有两根光纤的光缆的截面示意图。
27.图中：1-铁路数字信号电缆、11-铁路数字信号线、111-铁路数字信号导体、112-内绝缘皮层、113-发泡绝缘层、114-外绝缘皮层、12-屏蔽包带、13-铁路数字信号绝缘套、2-光缆、21-光纤、22-铠装套、23-纤维编织套、24-金属编织套、25-光信号绝缘套、3-电源线、31-电源导体、32-电源绝缘套、4-分相套、5-内护套、6-护带、7-隔氧套、8-外护套、9-检测线、91-检测导体、92-检测绝缘套、10-测温光纤。
【具体实施方式】
28.参阅图1至图4，本发明轨道交通智能感知光电综合信号电缆，包括铁路数字信号电缆1、光缆2、电源线3、分相套4、内护套5、护带6、隔氧套7、外护套8和检测线9，四根所述铁路数字信号电缆1、三根光缆2和两根电源线3共同形成缆组，所述分相套4、内护套5、护带6、隔氧套7和外护套8从内至外依次设置在缆组之外，若干根所述检测线9分别环绕缆芯设置并位于隔氧套7和外护套8之间。
29.所述铁路数字信号电缆1包括铁路数字信号线11、屏蔽包带12和铁路数字信号绝缘套13，四根所述铁路数字信号线11相互绞合并共同形成缆芯，所述屏蔽包带12和铁路数字信号绝缘套13从内至外依次设置在缆芯之外，各根所述铁路数字信号电缆1的各根铁路数字信号线11的绞合节距不同，从而可提高相互之间的抗干扰能力。其中，屏蔽包带12可实现各根铁路数字信号电缆1的铁路数字信号线11的独立分相屏蔽，再配合铁路数字信号绝缘套13实现绝缘。
30.所述铁路数字信号线11包括铁路数字信号导体111、内绝缘皮层112、发泡绝缘层113和外绝缘皮层114，所述内绝缘皮层112、发泡绝缘层113和外绝缘皮层114从内至外依次设置铁路数字信号导体111之外，所述内绝缘皮层112、发泡绝缘层113、外绝缘皮层114和铁路数字信号绝缘套13均由低烟无卤阻燃聚烯烃制成，所述屏蔽包带12为软铜带。其中，皮泡皮三层式的绝缘层既能够实现良好的绝缘效果，还可有效降低产品的工作电容和衰减值。关于尺寸，铁路数字信号导体111采用tr型标称直径1.0mm的软圆铜线；内绝缘皮层112的厚度为0.01～0.03mm，优选为0.02mm；发泡绝缘层113的发泡度控制在50～70％，优选为60％；外绝缘皮层114的厚度为0.05～0.15mm，优选为0.10mm；屏蔽包带12的厚度至少为0.09mm。
31.所述光缆2包括光纤21、铠装套22、纤维编织套23、金属编织套24和光信号绝缘套25，所述铠装套22、纤维编织套23、金属编织套24和光信号绝缘套25从内至外依次设置在一根或两根光纤21之外，所述缆组之中同时含有带有一根光纤21的光缆2和带有两根光纤21的光缆2。
32.一根带有两根所述光纤21的光缆2位于缆组的中心位置，四根所述铁路数字信号
电缆1、两根带有一根光纤21的光缆2和两根电源线3分别环绕带有两根光纤21的光缆2设置。其中，两根带有一根光纤21的光缆2相互对称设置，两根电源线3分别环绕带有两根光纤21的光缆2相互对称设置。
33.所述铠装套22为不锈钢螺旋管，所述纤维编织套23由凯夫拉纤维编织而成，所述金属编织套24由不锈钢丝编织而成，所述光信号绝缘套25由低烟无卤阻燃聚烯烃制成。其中，金属编织套24的编织密度不小于40％。铠装套22、纤维编织套23和金属编织套24可有效保护光纤21的传输性能，同时提高光缆2的抗压、抗拉和抗冲击性能。
34.所述电源线3包括电源导体31和电源绝缘套32，若干根所述电源导体31相互绞合并共同形成导芯，所述电源绝缘套32设置在导芯之外，所述电源绝缘套32由低烟无卤阻燃聚烯烃制成。其中，电源导体31的数量为50～60根，优选为56根。此外，电源导体31采用0.3mm的软圆铜线；电源绝缘套32的厚度不小于0.7mm。
35.所述分相套4为铝护套，所述内护套5和外护套8均由低烟无卤阻燃聚烯烃制成，所述护带6为钢带，所述检测线9包括检测导体91和检测绝缘套92，所述检测绝缘套92设置在检测导体91之外，所述检测绝缘套92由低烟无卤阻燃聚烯烃制成。其中，铝护套的厚度为1.0～1.5mm，优选为1.2mm；护带6的厚度为0.3～0.7mm，优选为0.5mm，且在安装过程中采用双钢带间隙绕包，并将绕包间隙控制在45％以内；隔氧套7的厚度为0.1～0.3mm，优选为0.2mm；外护套8的厚度不小于1.8mm。分相套4、内护套5、护带6、隔氧套7和外护套8可共同提高电缆的屏蔽性能、抗压性能、抗冲击性能和阻燃性能。
36.还包括缓冲套，所述缓冲套具有弹性且横截面呈波浪状的圆形，所述缓冲套位于隔氧套7和外护套8之间。部分所述检测线9分别环绕设置在缓冲套的外侧波谷处并紧贴外护套8设置，剩余所述检测线9分别环绕设置在缓冲套的内侧波峰处并紧贴隔氧套7设置。
37.还包括感温光纤10，若干根所述感温光纤10分别环绕设置在隔氧套7和外护套8之间和/或护带6和隔氧套7之间。通过在电缆中增设感温光纤10(可与分布式光纤测温主机配合使用)，电缆各点的实时温度信息就可以被采集回来，并且可以准确定位。对于感温光纤10而言，其利用光纤拉曼散射效应实现温度测量功能，利用光时域反射测量技术实现温度定位功能，可连续测量光纤沿线温度分布状况，测量距离可达30km。
38.此外，低烟无卤阻燃聚烯烃具有c级阻燃性能，从而可使产品达到低毒、高阻燃的性能要求。
39.本发明工作过程：
40.由于各根检测线9均位于除外护套8之外的最外层，若发生火灾、地震、鼠虫啃咬和挤压等事件，则最先受到影响。以鼠虫啃咬为例，在正常状态下所有检测线9均可导通，而若部分检测线因被啃咬而发生断路则不可导通。因此，使用者可根据各根检测线9的导通情况，判断电缆是否出现故障。此外，一旦出现检测线9被啃断的现象，由于其与缆组之间还设有分相套4、内护套5、护带6和隔氧套7，可暂时阻挡缆组被啃咬，从而为检修人员争取时间，尽可能缩短电信号和/或光信号中断时间。
41.上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。