摘 要：高速鐵路數(shù)字信號(hào)電纜應(yīng)用在高速鐵路中，運(yùn)行速度高，敷設(shè)環(huán)境為電氣化強(qiáng)干擾區(qū)，信號(hào)干擾強(qiáng)烈。對(duì)電纜抗外界干擾能力要求高，電纜各項(xiàng)電氣性能都必須要求合格。本文主要討論電纜的主要指標(biāo)之一—對(duì)外來地電容不平衡的控制。
關(guān)鍵詞：高速鐵路數(shù)字信號(hào)電纜；對(duì)外來地電容不平衡；控制
引言
近幾年，高鐵飛速發(fā)展，高鐵的安全性要求也越來越高。鐵路數(shù)字信號(hào)電纜作為控制信號(hào)傳輸?shù)妮d體，對(duì)線路的安全運(yùn)營(yíng)起到了至關(guān)重要的作用。鐵路數(shù)字信號(hào)電纜沿線路敷設(shè)于線槽中，在運(yùn)行中主要受到傳輸線路、電氣化鐵道接觸網(wǎng)、大功率用電設(shè)備、無線電臺(tái)和有線廣播等產(chǎn)生的電磁干擾。這種外界產(chǎn)生的電磁干擾，會(huì)對(duì)電纜的傳輸信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重危害，輕則引起線路串音，影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量；干擾特別嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)碼，引起信號(hào)設(shè)備的誤動(dòng)作，產(chǎn)生重大的安全隱患，危機(jī)人的生命安全。鐵路數(shù)字信號(hào)電纜對(duì)外來地電容不平衡指標(biāo)是評(píng)價(jià)電纜抗外界干擾能力的關(guān)鍵性指標(biāo)。
本文從實(shí)際生產(chǎn)出發(fā)，就影響電纜對(duì)外來地電容不平衡指標(biāo)的幾個(gè)因素進(jìn)行分析，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)控制的幾個(gè)要點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。通過對(duì)每道工序的控制，使電纜對(duì)外來地電容不平衡指標(biāo)合格，保證電纜整體質(zhì)量合格。
一、對(duì)外來地電容不平衡定義
對(duì)外來地電容不平衡用ea1、ea2表示。設(shè)C10、C20、C30、C40為電纜線芯紅、白、藍(lán)、綠對(duì)地間的部分電容。
ea1：表示電纜中任一四線組內(nèi)紅白線對(duì)的對(duì)外來地電容不平衡，即C10—C20。
ea2：表示電纜中任一四線組內(nèi)藍(lán)綠線對(duì)的對(duì)外來地電容不平衡，即C30—C40。
根據(jù)產(chǎn)品的使用特性，在鐵路數(shù)字信號(hào)電纜行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，只規(guī)定了電纜的ea1、ea2指標(biāo)，未規(guī)定電纜的e值指標(biāo)（e值為電纜的對(duì)地電容不平衡，表示電纜中任意四線組內(nèi)任意一對(duì)芯線對(duì)地電容不平衡）。
二、影響對(duì)地電容不平衡的因素
影響ea1、ea2的因素有很多，如銅導(dǎo)體、絕緣單線、星絞四線組收放線張力等。在實(shí)際生產(chǎn)中一些微小的差異，都會(huì)導(dǎo)致電纜對(duì)外來地電容不平衡指標(biāo)產(chǎn)生較大變化。
1、導(dǎo)體
導(dǎo)體直徑大小會(huì)影響單線水電容。在單線外徑和發(fā)泡度等都相同條件下，銅絲外徑越小，電容越小；反之，則越大。所以在日常生產(chǎn)中應(yīng)控制好導(dǎo)體直徑的均勻一致性。首先應(yīng)保證拉絲模具材質(zhì)比較好，一般出口模采用鉆石材質(zhì)；經(jīng)常檢查清洗模具，清除銅屑等雜質(zhì)，發(fā)現(xiàn)模具損壞及時(shí)更換。定期檢查乳化液的濃度，濃度一般控制在5～7%，PH值控制在8～9，定期更換乳化液，清理乳化液中沉淀的銅屑。銅絲的延伸率要控制在一定范圍內(nèi)，延伸率大，銅絲軟，在后道工序生產(chǎn)過程中很容易拉細(xì)；延伸率小，銅絲硬。通過控制退火電流來控制延伸率。同一四線組單線的導(dǎo)體延伸率應(yīng)接近，在后道工序生產(chǎn)中導(dǎo)體延伸損失接近，導(dǎo)體直徑變化不大。通過這些有效措施，減少了因?qū)w直徑偏差引起的電容不平衡。
2、絕緣單線工序
絕緣單線的均一、穩(wěn)定性是影響鐵路數(shù)字信號(hào)電纜對(duì)外來地電容不平衡的關(guān)鍵因素。擠出速度和收線速度穩(wěn)定，絕緣外徑均勻一致。因?yàn)榻^緣外徑會(huì)影響單線電容，絕緣外徑大，單線電容?。唤^緣外徑小，單線電容大。所以當(dāng)外徑波動(dòng)時(shí)，單線電容也不穩(wěn)定，影響對(duì)地電容不平衡。發(fā)泡層的泡孔要均勻，大小相近、細(xì)密、不穿孔，單線水電容比較穩(wěn)定。當(dāng)發(fā)泡度不均勻時(shí)，同一批單線中，發(fā)泡度大的線，電容小；反之，電容大。單線生產(chǎn)中，通過控制螺桿冷卻水溫、擠出機(jī)轉(zhuǎn)速、生產(chǎn)速度、注氣壓力等控制發(fā)泡度。如當(dāng)發(fā)泡度大時(shí)，可以通過提高線速度和螺桿轉(zhuǎn)速、降低注氣壓力等手段，達(dá)到減小發(fā)泡度的目的。高鐵鐵路數(shù)貼片電感 字信號(hào)電纜的水電容的偏差嚴(yán)格控制在±1.0pF／m，超出范圍即為不合格。單線的橢圓度和同心度也會(huì)對(duì)對(duì)外來地電容不平衡產(chǎn)生影響。因?yàn)槿绻麊尉€不圓整或者導(dǎo)體偏心過大，在星絞工序會(huì)產(chǎn)生電容耦合和對(duì)地電容不平衡的波動(dòng)。在實(shí)際生產(chǎn)中一般控制橢圓度≤±0.035mm，偏心度≤0.025mm。偏心度、橢圓度、單線外徑和發(fā)泡度通過串聯(lián)線的在線監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)反饋數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整，保證單線控制在工藝規(guī)定范圍之內(nèi)。
