本發(fā)明涉及電纜，具體涉及一種嚴苛環(huán)境下使用的鐵路數(shù)字信號電纜及其制造方法。

背景技術：

1、當前，在經(jīng)濟高速平穩(wěn)發(fā)展的社會大背景下，鐵路建設大規(guī)模的展開，同時也對鐵路所需的各種設備也提出了更高的要求。鐵路數(shù)字信號電纜作為鐵路列控自動裝置和超速防護系統(tǒng)地面設備，微機聯(lián)鎖、微機監(jiān)測系統(tǒng)、大功率電動轉轍機等有關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，其作用非同一般，它對于保證列車及人員安全都有十分重要的作用。

2、在鐵路信號傳輸領域，數(shù)字信號電纜扮演著至關重要的角色，負責保障列車運行的安全性和高效性，鐵路數(shù)字信號電纜一般延著其鐵路軌道敷設，目前，鐵路數(shù)字信號電纜在使用的過程中，存在以下技術問題：

3、鐵路運行環(huán)境復雜多樣，尤其是面臨高寒、高溫、潮濕及水泡等嚴苛環(huán)境的挑戰(zhàn)，現(xiàn)有技術中的鐵路數(shù)字信號電纜在應對這些極端條件時顯得力不從心。以沿海地區(qū)、河流附近或熱帶雨林地區(qū)的鐵路線路為例，這些地區(qū)空氣中水分含量高，電纜長期處于濕潤狀態(tài)。這種長期濕潤的環(huán)境不僅加速電纜的老化過程，還顯著降低了其絕緣性能，為鐵路系統(tǒng)的穩(wěn)定運行埋下了隱患。在低洼地區(qū)或排水不暢的鐵路沿線，電纜面臨的狀況更為嚴峻。在雨季或洪水期間，電纜可能長時間被水浸泡，導致絕緣層受損甚至完全失效，從而引發(fā)電氣故障，嚴重威脅鐵路運營的安全性和可靠性。

4、另外鐵路運行環(huán)境復雜多樣，包括高寒、高溫、潮濕和水泡等特殊環(huán)境。這些環(huán)境因素可能對電纜的性能產(chǎn)生影響，導致電場分布不均勻。例如，在潮濕環(huán)境下，電纜的絕緣性能可能會下降，從而增加電場局部集中的風險，可能會出現(xiàn)絕緣層的破壞和老化、電纜擊穿的風險增加、電氣故障和安全隱患以及電纜性能下降等方面，影響電纜的正常運行。

技術實現(xiàn)思路

1、為了解決鐵路用數(shù)字信號電纜無法在高寒、高溫、潮濕及水泡等嚴苛環(huán)境使用，以及鐵路數(shù)字信號電纜的電場分布不均勻的技術問題，本發(fā)明提出了一種嚴苛環(huán)境下使用的鐵路數(shù)字信號電纜及其制造方法，使得電纜能在高寒、高溫、潮濕及水泡等嚴苛環(huán)境下使用，同時電纜具有均化電場的功能，避免出現(xiàn)增加電場局部集中的風險，保證了電纜的正常運行。

2、為了達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

3、一方面，本發(fā)明提供一種鐵路用數(shù)字信號電纜，包括：若干根絕緣單線，所述的絕緣單線包括：絞合導體，所述絞合導體的間隙中緊密填充有可導電的密封膠，填充有可導電的密封膠的所述絞合導體外側從里到外依次設有半導電阻水帶層、第一屏蔽層、絕緣層、碳密封層和聚酰亞胺耐溫層。

4、本發(fā)明提供的一種嚴苛環(huán)境下使用的鐵路數(shù)字信號電纜及其制造方法，使得電纜能在高寒、高溫、潮濕及水泡等嚴苛環(huán)境下使用，同時電纜具有均化電場的功能，避免出現(xiàn)增加電場局部集中的風險，保證了電纜的正常運行。

5、作為優(yōu)選技術方案，所述密封膠為丁基橡膠與炭黑混合物的密封膠。

6、作為優(yōu)選技術方案，所述半導電阻水帶層包括：無紡布，所述無紡布上設有碳黑和阻水粉，所述無紡布的厚度為0.15mm～0.25mm。

7、作為優(yōu)選技術方案，所述第一屏蔽層為乙烯-醋酸乙烯共聚物與碳黑的混合物屏蔽層，所述絕緣層為皮-泡-皮三層共擠物理發(fā)泡結構的絕緣層。

8、作為優(yōu)選技術方案，包括：纜芯，所述纜芯至少包括一個線組，所述線組包括:金屬軟管及金屬軟管內設置的若干根絕緣單線，所述的金屬軟管通過金屬薄片螺旋繞包于所述絕緣單線的外側，所述金屬薄片的寬度為20mm～30mm，所述金屬薄片的厚度為0.05mm～0.1mm。

9、作為優(yōu)選技術方案，所述纜芯外側設有護層，所述護層包括：纜芯包帶，在所述纜芯包帶外側從里到外依次設有第一加強層、復合屏蔽層、鍍鋅鋼絲編織鎧裝層、第二加強層和聚醚醚酮外護套。

10、作為優(yōu)選技術方案，在所述第一加強層外側從里到外依次設有聚酰亞胺-鋁箔復合帶繞包層、鐵鎳合金絲編織層和鍍銀圓銅線編織層，所述聚酰亞胺-鋁箔復合帶繞包層、所述鐵鎳合金絲編織層和所述鍍銀圓銅線編織層復合組成復合屏蔽層。

11、作為優(yōu)選技術方案，所述第一加強層和所述第二加強層均為浸涂有聚酰亞胺樹脂的玻璃紗編織的加強層。

12、另一方面，本技術提供一種嚴苛環(huán)境下使用的鐵路數(shù)字信號電纜的制造方法，包括：絕緣單線的制造方法，所述絕緣單線的制造方法，包括以下步驟：

13、采用束絲工藝將多根銅線絞合，并采用填充工藝在絞合的多根銅線的間隙填充有密封膠制成絞合導體；

14、再采用繞包或縱包工藝在絞合導體外包覆有一層半導電阻水帶層；

15、在半導電阻水帶層外包覆有第一屏蔽層后；

16、再采用三層共擠工藝將制得的絕緣層包覆在第一屏蔽層外側；

17、在絕緣層的外側從里到外依次包覆有一層碳密封層和一層聚酰亞胺耐溫層，即完成絕緣單線的制作。

18、作為優(yōu)選技術方案，還包括：嚴苛環(huán)境下使用的鐵路數(shù)字信號電纜的制造方法，所述嚴苛環(huán)境下使用的鐵路數(shù)字信號電纜的制造方法，包括以下步驟：

19、將多根絕緣單線進行絞合，然后在絞合的絕緣單線外包覆有金屬軟管制成線組；

20、將生產(chǎn)好的多個線組絞合制成纜芯，多個線組絞合成纜芯的絞合節(jié)距的設置范圍為纜芯外徑的35～55倍；

21、在纜芯的外側從里到外依次包覆有纜芯包帶、第一加強層、復合屏蔽層、鍍鋅鋼絲編織鎧裝層、第二加強層和聚醚醚酮外護套，即完成嚴苛環(huán)境下使用的鐵路數(shù)字信號電纜的制作。

22、本發(fā)明提供的一種嚴苛環(huán)境下使用的鐵路數(shù)字信號電纜及其制造方法，具有以下有益效果：

23、1)使得電纜能在高寒、高溫、潮濕及水泡等嚴苛環(huán)境下使用，同時電纜具有均化電場的功能，避免出現(xiàn)增加電場局部集中的風險，保證了電纜的正常運行；

24、2)本技術有目的地選擇將密封膠填充在絞合導體的間隙里，它具有均化電場和縱向阻水作用，提高電纜的安全可靠性；

25、本技術有目的地選擇半導電阻水帶層，其阻水性能強，大幅提高電纜的橫向阻水性能；

26、本技術有目的地選擇第一屏蔽層，其不僅能均化電場，還能起到良好的屏蔽作用，增強電纜的屏蔽性能；

27、本技術有目的地選擇絕緣層，其可有效提高電纜絕緣電阻，降低電纜的傳輸衰耗，減小電纜的工作電容，從而大大提高電纜的安全可靠性；

28、本技術有目的地選擇碳密封層，其的碳具有吸濕性，可有效防止潮氣對導體的侵蝕；

29、本技術有目的地選擇聚酰亞胺耐溫層，其可保證電纜在-180℃～+300℃溫度范圍內正常工作；

30、3)所述的金屬軟管是采用寬度為20mm～30mm，厚度為0.05mm～0.1mm的金屬薄片相螺旋繞包于絕緣單線的外側而成，設置的金屬軟管不僅能對金屬軟管內的絕緣單線進行機械保護，特別是抗壓保護，而且具有良好的彎曲性能；

31、4)本技術有目的地選擇所述第一加強層和所述第二加強層均為浸涂有聚酰亞胺樹脂的玻璃紗編織的加強層，浸涂有聚酰亞胺樹脂的玻璃紗編織的加強層取代了傳統(tǒng)塑料的加強層，不僅增強了電纜的機械和化學保護作用，而且進一步保證了電纜在極端溫度下正常使用；

32、本技術有目的地選擇在所述第一加強層外側從里到外依次設有聚酰亞胺-鋁箔復合帶繞包層、鐵鎳合金絲編織層和鍍銀圓銅線編織層，所述聚酰亞胺-鋁箔復合帶繞包層、所述鐵鎳合金絲編織層和所述鍍銀圓銅線編織層復合組成復合屏蔽層，復合屏蔽層采用三種不同屏蔽層復合組成而成，使電纜具有優(yōu)越的屏蔽性能，電纜在使用過程中，不受其它外界因素的干擾，從而保證信號傳輸?shù)姆€(wěn)定，使得傳輸信號不失真、不變形，提高電纜的安全可靠性；

33、本技術有目的地選擇鍍鋅鋼絲編織鎧裝層，其不但結構強度高，與普通波紋管鎧裝和雙鋼帶繞包鎧裝工藝相比，其柔軟性能更好，方便施工和維護；

34、本技術有目的地選擇聚醚醚酮護套，其具有優(yōu)越的耐高溫性能、抗疲勞性能、耐磨性能、耐輻照性能、耐腐蝕性能，阻燃性能和化學穩(wěn)定性好；

35、5)多個線組絞合成纜芯的絞合節(jié)距的設置范圍為纜芯外徑的35～55倍，保證了在生產(chǎn)過程中，纜芯中所有線組必須保持張力一致，確保了電纜各項電氣性能指標合格。