信號電纜具有傳輸模擬信號(1MHz)、數(shù)字信號(2Mbit/s)、額定電壓交流750V或直流1100V及以下系統(tǒng)控制信息及電能的傳輸功能。適用于鐵路信號自動閉塞系統(tǒng)、計軸、車站電碼化、計算機連鎖、微機監(jiān)測、調(diào)度集中、調(diào)度監(jiān)督、大功率電動轉(zhuǎn)轍機等有關(guān)信號設備和控制裝置之間傳輸控制信息、監(jiān)測信息和電能。

信號電纜應用領(lǐng)域

目前在中國鐵路投入運營的自動閉塞系統(tǒng)有：交流計數(shù)自動閉塞系統(tǒng)、4信息移頻自動閉塞系統(tǒng)、18信息移頻自動閉塞系統(tǒng)、法國UM71自動閉塞系統(tǒng)、ZPW-2000系列(ZPW-2000、ZPW-2000A)無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)等8種以上的自閉系統(tǒng)。

現(xiàn)新建鐵路，電氣化改造線路均使用ZPW-2000A自動閉塞系統(tǒng)，其配套的電纜為內(nèi)屏蔽鐵路數(shù)字信號電纜(TB/T3100.5-2004)，是目前技術(shù)含量高、市場用量zui大的產(chǎn)品，行業(yè)年產(chǎn)值規(guī)模為15～20億；其它信號制式的信號電纜用量較小，且呈逐步淘汰趨勢，主要用于既有線路的維修、局部改造或自備線、支線等信號設備比較落后的線路，年行業(yè)產(chǎn)值規(guī)模據(jù)不*統(tǒng)計不足10億

ZPW-2000A型無絕緣移頻自動閉塞系統(tǒng)是在引進法國UM71無絕緣軌道電路技術(shù)國產(chǎn)化基礎上，結(jié)合我國國情進行提高系統(tǒng)安全性、系統(tǒng)傳輸性能及系統(tǒng)可靠性的技術(shù)再開發(fā)，是鐵路運輸重載、安全、高速以及向機車信號主體化方向發(fā)展的地面基礎設備。其主要特點是：實現(xiàn)軌道電路全程斷軌的檢查，大幅度減少了調(diào)諧區(qū)分路死區(qū)長度，對調(diào)諧單元斷線故障和拍頻信號干擾實現(xiàn)了檢查和防護，提高了系統(tǒng)的抗干擾水平，實現(xiàn)了技術(shù)上的重大突破，在傳輸安全性上有了質(zhì)的提高。并有效地提高了電氣絕緣節(jié)軌道電路傳輸長度，使軌道電路傳輸長度從900米提高到1500米。

信號電纜結(jié)構(gòu)特點

1.絕緣單線

絕緣單線的絕緣層為皮-泡-皮結(jié)構(gòu)，共有紅、綠、白、藍四種色譜，采用目前上的三層共擠串聯(lián)線制造，即導體拉制與皮-泡-皮結(jié)構(gòu)的絕緣層擠制一次完成，實現(xiàn)了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸與性能指標的在線檢測與控制的制造，其主要優(yōu)點是：

a.內(nèi)皮絕緣層能與導體良好的粘接在一起，保證絕緣層的防潮性和粘接牢固性；發(fā)泡絕緣層為氮氣物理發(fā)泡，與傳統(tǒng)的化學發(fā)泡相比泡孔小而密且互不聯(lián)通，因而具有很高的發(fā)泡度(60%左右)，絕緣層的發(fā)泡意味著四線組工作電容下降，線路傳輸衰減常數(shù)降低。

b.外皮層使用高密度絕緣料，有良好的耐磨性和機械強度，耐環(huán)境老化性能是普通聚乙烯料的10倍以上，從根本上解決了普通鐵路信號電纜中存在的絕緣層老化龜裂問題。

c.由于單線顏色母料僅存在于外皮層，絕緣電阻和耐電壓擊穿強度明顯提高，是普通鐵路信號電纜的3倍以上。由于單線生產(chǎn)過程實現(xiàn)了計算機在線檢測與控制，單線結(jié)構(gòu)尺寸的一致性好，工作線對的直流電阻差降低了50%。

d.絕緣單線制造精度高，有效地提高了產(chǎn)品的電氣性能指標。

2.四線組絞合

四線組采用的高速星絞機生產(chǎn)，每根單線均為主動恒張力放線，*的絞合預扭裝置、開線器等針對產(chǎn)品性能指標的*設計，預扭裝置能有效地降低因絕緣偏心造成的電容耦合系數(shù)，使電容耦合系數(shù)達到zui小值；的扎紗張力即要保證四線組結(jié)構(gòu)的對稱穩(wěn)定性，又不能使皮-泡-皮結(jié)構(gòu)絕緣層變形和損傷；四線組絞合的節(jié)距精度、線序、外徑控制等均是本工序的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是影響產(chǎn)品性能指標的關(guān)鍵因素。

3.四線組單元屏蔽

內(nèi)屏蔽電纜中四線組單元用銅帶縱包實現(xiàn)電磁屏蔽的目的，并沿銅帶表面加添了一根銅導線作為排流線，以確保屏蔽層在電纜敷設施工和使用中具有穩(wěn)定可靠的屏蔽性能。

4.成纜

為了改善電纜的串音指標，在成纜工序中合理設計、匹配絞合節(jié)距，并實現(xiàn)*退扭絞合，降低了線間直接系統(tǒng)性耦合，達到減小串音的目的

多達四種的不同結(jié)構(gòu)、不同尺寸的成纜單元，在絞制過程中如何保證纜芯的圓整、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、緊湊是成纜工序的關(guān)鍵，同時必須保證纜芯的線序與組序*正確。

5.電纜鋁護套

電纜鋁護套為采用氬弧焊技術(shù)進行鋁帶縱包形成鋁護套。為了防止鋁護套在使用過程中的電化反應，生產(chǎn)過程中對鋁護套表面進行涂覆。

鋁護套電纜為干線使用電纜，用量zui大，因而鋁護套工序的產(chǎn)能和質(zhì)量也是該產(chǎn)品制造過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。用氬弧焊技術(shù)生產(chǎn)的電纜鋁護套，焊接質(zhì)量穩(wěn)定可靠，可*經(jīng)得起按相關(guān)標準進行的彎曲試驗、擴口試驗和氣密性試驗。

信號電纜性能指標

與普通鐵路信號電纜相比，鐵路數(shù)字信號電纜通過結(jié)構(gòu)的設計和工藝措施，工作電容由50nF/km降低到29nF/km，電容耦合K1平均值由141pF/km降低到81pF/km，同時增加了阻抗、衰減、串音等二次傳輸性能指標。雖然產(chǎn)品質(zhì)量具有很大的優(yōu)勢并在技術(shù)方面有所突破，但根據(jù)實際檢測與現(xiàn)場使用情況，產(chǎn)品在以下性能指標方面還需更進一步改進完善。首先，產(chǎn)品使用過程中出現(xiàn)的導體混線、斷線與氧化；其次，絕緣層的抗張強度、斷裂伸長率、抗壓縮性能的改進提高；zui后，現(xiàn)標準中部分二次參數(shù)的范圍設定并不理想，相關(guān)聯(lián)二次參數(shù)及各頻率點指標很難匹配到理想中值。