一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆及制备方法与流程

本发明属于电缆，具体涉及一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆及制备方法。

背景技术：

1、随着铁路交通事业的迅猛发展，现新建铁路、电气化改造线路均使用zpw-2000a自动闭塞系统，其配套的电缆为铁路数字信号电缆及其系列产品内屏蔽铁路数字信号电缆。内屏蔽铁路数字信号电缆能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，有效解决了同频同缆传输线组间的干扰问题，保证了行车安全及计算机控制和检测，提高了铁路数字信号、模拟信息传输通道的安全性和可靠性，实现了低电容宽频带多项业务综合传输，是目前技术含量高、市场需求量大的尖端产品。

2、但是，现有的内屏蔽铁路数字信号电缆只能满足在常规环境下的使用需求，在一些极端条件下，现有的内屏蔽铁路数字信号电缆的耐高温性、抗紫外性、屏蔽性及抗压缩性等性能并不能满足使用需求，给铁路运输造成严重的安全隐患。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆及制备方法。

2、为实现上述目的，达到上述技术效果，本发明采用的技术方案为：

3、一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆，包括缆芯和包覆在缆芯外的护层，所述缆芯包括第二碳纳米管和设置于第二碳纳米管内的若干个相绞合的屏蔽线组，每个屏蔽线组均包括由外而内依次设置的第一碳纳米管、无缝铜管和若干根相绞合的绝缘单线，所述护层由内至外依次包括第一纳米二氧化钛隔热层、第二屏蔽层、内垫层、抗压缓冲层、高阻燃护套层、莫来石纤维套管和第二纳米二氧化钛隔热层。

4、进一步的，若干个相绞合的屏蔽线组的间隙内填充有第二填充料，所述第二填充料为莫来石纤维棉。

5、进一步的，所述第一碳纳米管的厚度为0.5mm～1.0mm；所述无缝铜管的厚度不小于0.1mm。

6、进一步的，若干根相绞合的绝缘单线的间隙内填充有第一填充料，所述第一填充料为莫来石纤维棉。

7、进一步的，若干根相绞合的绝缘单线外侧与无缝铜管之间设置有至少一根泄流导线，所述泄流导线的直径不小于0.4mm。

8、进一步的，每根绝缘单线包括由内至外依次设置的铜导体、第一发泡层、第一屏蔽层、第二发泡层和氧化锆纳米管。

9、进一步的，所述第一发泡层和第二发泡层分别为物理发泡绝缘层，所述第一屏蔽层为铜带焊接而成的铜管。

10、进一步的，所述第二碳纳米管的厚度为0.8mm～1.2mm；所述第一纳米二氧化钛隔热层的厚度为0.8mm～1.0mm；所述第二屏蔽层的厚度不小于1.2mm；所述内垫层的厚度不小于1.2mm；所述高阻燃护套层的厚度不小于2.0mm；所述莫来石纤维套管的厚度不小于1.5mm；所述第二纳米二氧化钛隔热层的厚度不小于2.0mm。

11、进一步的，所述抗压缓冲层是由不锈钢管和设置在不锈钢管外采用圆形阵列分布设置的数个不锈钢钢圈制作而成，钢圈孔径不小于20mm，钢圈厚度不小于0.5mm。

12、本发明公开了一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆的制备方法，包括以下步骤：

13、制作时，采用拉丝挤塑串联工艺将原铜杆拉制成符合技术要求的铜导体，并同时在铜导体外挤包第一发泡层；再采用氩弧焊连续焊接工艺在第一发泡层外包覆一层铜带，形成第一屏蔽层，然后在第一屏蔽层外挤包第二发泡层，最后将事先准备好的氧化锆纳米管套装在第二发泡层外即完成绝缘单线的制作；

14、之后将若干根不同颜色的绝缘单线绞合，然后将第一填充料、泄流导线、无缝铜管和第一碳纳米管一次性包覆在若干根不同颜色相绞合的绝缘单线外侧制得屏蔽线组，再将若干个屏蔽线组进行绞合，并将第二填充料紧密填充在相绞合的屏蔽线组的间隙内，并在填充有第二填充料的相绞合的屏蔽线组外套装第二碳纳米管完成缆芯的制作；

15、最后，在缆芯外依次包覆第一纳米二氧化钛隔热层、第二屏蔽层、内垫层、抗压缓冲层、高阻燃护套层、莫来石纤维套管和第二纳米二氧化钛隔热层，制成所需高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果为：

17、1)本发明公开了一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆及制备方法，绝缘单线采用铜带焊接成铜管单独屏蔽，并采用双重发泡(第一、第二发泡层)设计，最外层采用氧化锆纳米管进行包覆，使电缆具有优异的抗压性能、抗热震性能、耐高温性能及屏蔽性能，化学稳定性好；

18、2)本发明公开了一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆及制备方法，缆芯采用第二碳纳米管、无缝铜管进行包覆，并在缆芯间隙内填充莫来石纤维，电缆可长期在极端高温环境下的铁路电气化区段和非电气化区段正常使用；

19、3)本发明公开了一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆及制备方法，护层采用第一纳米二氧化钛隔热层、第二屏蔽层、内垫层、抗压缓冲层、高阻燃护套层、莫来石纤维套管和第二纳米二氧化钛隔热层制成，使电缆具有较高的抗拉强度和弯曲性能，防火阻燃、耐高温及抗紫外线等多种性能优越，屏蔽效果好，同时，抗压缓冲层是由不锈钢管和设置在不锈钢管外采用圆形阵列分布设置的数个不锈钢钢圈制作而成，它不但具有优越的抗压性能，而且还形成了良好的抗张元件，可取代现有技术中的双钢带铠装层，不会出现双钢带铠装层因抗压性能差发生的各类质量问题，电缆安全系数更高。

技术特征：

1.一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆，其特征在于，包括缆芯和包覆在缆芯外的护层，所述缆芯包括第二碳纳米管和设置于第二碳纳米管内的若干个相绞合的屏蔽线组，每个屏蔽线组均包括由外而内依次设置的第一碳纳米管、无缝铜管和若干根相绞合的绝缘单线，所述护层由内至外依次包括第一纳米二氧化钛隔热层、第二屏蔽层、内垫层、抗压缓冲层、高阻燃护套层、莫来石纤维套管和第二纳米二氧化钛隔热层。

2.根据权利要求1所述的一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆，其特征在于，若干个相绞合的屏蔽线组的间隙内填充有第二填充料，所述第二填充料为莫来石纤维棉。

3.根据权利要求1所述的一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆，其特征在于，所述第一碳纳米管的厚度为0.5mm～1.0mm；所述无缝铜管的厚度不小于0.1mm。

4.根据权利要求1所述的一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆，其特征在于，若干根相绞合的绝缘单线的间隙内填充有第一填充料，所述第一填充料为莫来石纤维棉。

5.根据权利要求1所述的一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆，其特征在于，若干根相绞合的绝缘单线外侧与无缝铜管之间设置有至少一根泄流导线，所述泄流导线的直径不小于0.4mm。

6.根据权利要求1所述的一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆，其特征在于，每根绝缘单线包括由内至外依次设置的铜导体、第一发泡层、第一屏蔽层、第二发泡层和氧化锆纳米管。

7.根据权利要求6所述的一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆，其特征在于，所述第一发泡层和第二发泡层分别为物理发泡绝缘层，所述第一屏蔽层为铜带焊接而成的铜管。

8.根据权利要求1所述的一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆，其特征在于，所述第二碳纳米管的厚度为0.8mm～1.2mm；所述第一纳米二氧化钛隔热层的厚度为0.8mm～1.0mm；所述第二屏蔽层的厚度不小于1.2mm；所述内垫层的厚度不小于1.2mm；所述高阻燃护套层的厚度不小于2.0mm；所述莫来石纤维套管的厚度不小于1.5mm；所述第二纳米二氧化钛隔热层的厚度不小于2.0mm。

9.根据权利要求1所述的一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆，其特征在于，所述抗压缓冲层是由不锈钢管和设置在不锈钢管外采用圆形阵列分布设置的数个不锈钢钢圈制作而成，钢圈孔径不小于20mm，钢圈厚度不小于0.5mm。

10.一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开一种高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆及制备方法，该电缆包括缆芯和包覆在缆芯外的护层，缆芯包括第二碳纳米管和置于第二碳纳米管内的若干相绞合的屏蔽线组，屏蔽线组包括由外而内依次设置的第一碳纳米管、无缝铜管和若干相绞合的绝缘单线，护层由内至外依次包括第一纳米二氧化钛隔热层、第二屏蔽层、内垫层、抗压缓冲层、高阻燃护套层、莫来石纤维套管和第二纳米二氧化钛隔热层。本发明提供的高阻燃抗紫外线内屏蔽铁路数字信号电缆及制备方法，电缆具有较高的抗压、抗拉、弯曲、抗热震、耐高温、阻燃及抗紫外线等多种性能，屏蔽效果及化学稳定性好，安全系数高，可长期在极端高温环境下的铁路电气化区段和非电气化区段正常使用。

技术研发人员：周江,金舒婷,杨闻意,叶嘉成,张洋,倪静,沈冬妹,徐华英
受保护的技术使用者：江苏通鼎光电科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16