廖水平，陳志榕

(廣州廣日電氣設(shè)備有限公司，廣東廣州511447)

0 引言

隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，人們對傳統(tǒng)的電梯電纜功能的要求越來越高，例如，要求把連接轎箱內(nèi)與控制室之間用于信號、圖像傳輸?shù)耐ㄐ烹?光)纜置入傳統(tǒng)的電梯電纜中，以提高并擴(kuò)大通信線路傳輸特性，降低系統(tǒng)制造和安裝成本。本文介紹了一種將同軸電纜，或視頻雙絞對稱電纜或通信光纜置入傳輸電梯電纜中的新型產(chǎn)品，對其結(jié)構(gòu)組成和應(yīng)用情況進(jìn)行了分析比較。

1 置入同軸電纜的新型電梯電纜的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用

置入電梯電纜中的同軸電纜，通常為特性阻抗75 Ω的銅絲編織屏蔽同軸電纜。其結(jié)構(gòu)由(內(nèi))導(dǎo)體、聚乙烯(PE)絕緣、銅絲編織(外導(dǎo)體)和聚氯乙烯(PVC)護(hù)套組成。早期，作為電梯轎箱內(nèi)與控制室之間通信傳輸?shù)耐S電纜，主要采用外掛式，即同軸電纜與電梯電纜分別單獨(dú)安裝敷設(shè)。這不僅使產(chǎn)品成本增加，而且增加一次安裝費(fèi)用，同時(shí)給電梯井道內(nèi)的布線增加了麻煩，影響了維護(hù)。新型電梯電纜是將同軸電纜置入其中，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

由于這種新型電梯電纜是隨著電梯升降而反復(fù)拉伸和彎曲，因此，同軸電纜的導(dǎo)體必須具有一定的抗性強(qiáng)度和優(yōu)良的耐彎曲特性，所以通常采用絞合節(jié)距較小的絞合導(dǎo)體。但是，由于新型電梯電纜的自重遠(yuǎn)大于單根同軸電纜，再加上電梯升降啟動(dòng)的瞬間其要承受巨大的張力，因此非常容易造成同軸電纜導(dǎo)體的斷裂，信號傳輸中斷。在實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生這類事故。

為了解決上述斷線的問題，我們主要從導(dǎo)體結(jié)構(gòu)方面下手。通過分析和選擇，決定選用一種叫天素線的導(dǎo)體。這種導(dǎo)體單線是由非常薄的銅箔絲螺旋形繞包在一根尼龍線上，然后將多根單線絞合成導(dǎo)體。這種導(dǎo)體結(jié)構(gòu)有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):一是由于尼龍存在，抗拉強(qiáng)度得到增強(qiáng);二是由于銅箔絲螺旋形繞包，在外力作用下，主要受力的是尼龍繩，銅箔絲因繞包后有余長，基本上不受力。目前這種結(jié)構(gòu)的同軸電纜組成的新型電梯電纜，經(jīng)近二年運(yùn)行，未有客戶投訴因?qū)w斷裂而導(dǎo)致通信中斷的現(xiàn)象。

圖1 一種新型的(含同軸電纜)電梯電纜

2 置入視頻雙絞對稱電纜的新型電梯電纜的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用

視頻雙絞對稱電纜(以下簡稱雙絞電纜)是由2根銅導(dǎo)體分別擠包PE絕緣后的絕緣線芯絞合在一起，然后編織銅絲屏蔽并擠包PVC護(hù)套。雙絞電纜的導(dǎo)體采用GB/T 3956—2008標(biāo)準(zhǔn)中第5類導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，以滿足電梯電纜的高彎曲性能的要求。其電氣特性:線芯間平均特性阻抗為(75±5)Ω，線芯與屏蔽之間的平均特性阻抗為(45±5)Ω。

由于雙絞電纜的兩根含有導(dǎo)體的絕緣線芯，以一定節(jié)距均勻地絞合在一起，利用了導(dǎo)體交叉換位的原理，降低了信號干擾，有效抑制共模干擾，即使在強(qiáng)干擾的環(huán)境下，也能極好地傳輸圖像和信號;其次，由于兩根絕緣線芯相互絞合，因此在整條電梯電纜運(yùn)行過程中，具有很高的抗拉張力和彎曲性能，防止導(dǎo)線斷裂，保證信號正常傳輸。從使用這種新型電梯電纜起，至今尚未出現(xiàn)過斷線的現(xiàn)象。

3 置入光纜的新型電梯電纜的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用

不管是同軸電纜，還是視頻雙絞電纜，由于它傳輸?shù)氖请娦盘?，總?huì)受到外界電磁場的干擾。目前電梯使用的電機(jī)大多為變頻電機(jī)，在運(yùn)行的過程中，產(chǎn)生高次諧波的電磁場，對電梯隨行電纜里的通信電纜會(huì)產(chǎn)生干擾，影響信號傳輸?shù)姆€(wěn)定性，容易造成信號的失真。隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對信號傳輸?shù)娜萘亢退俣纫惨笤絹碓礁?，以電信號為傳輸媒質(zhì)的通信電纜越來越不適應(yīng)這一需求，逐漸被以光信號作為傳輸媒質(zhì)的光纜所取代。

光纜作為通信信號傳輸?shù)妮d體，具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):一是光纜傳輸?shù)拿劫|(zhì)是光，不受外界電磁場的干擾，也就不會(huì)造成通信信號的失真，穩(wěn)定性好;二是傳輸容量大，是一般以電信號為傳輸媒質(zhì)通信電纜的幾十倍乃至上千倍;三是由于衰減小，傳輸距離遠(yuǎn)。

作為電梯轎箱內(nèi)與控制室之間的信號傳輸，其傳輸距離比較短，傳輸?shù)娜萘恳脖韧ǔ５耐ㄐ啪€路要求小，因此電梯電纜中置入的光纜選用多模型光纖就夠了，一般選用的光纖規(guī)格為50/125 μm或62.5/125 μm。針對電梯電纜運(yùn)行的具體情況，光纖必須要求具備抗彎、抗動(dòng)態(tài)疲勞性能和可撓性等特性。為實(shí)現(xiàn)這些性能，在光纖的表面涂紫外固化丙烯酸酯，加強(qiáng)對光纖的保護(hù);光纖的結(jié)構(gòu)采用緊套結(jié)構(gòu)，然后在光纖外面添加加強(qiáng)構(gòu)件芳綸紗和擠包護(hù)套。為增加撓性，將兩根及以上的單芯光纜以退扭方式絞合在一起，然后再擠包護(hù)套。這樣的光纜具有更好的抗微彎性能和動(dòng)態(tài)抗疲勞特性，使之在長期的運(yùn)行中不易折斷，保持通信暢通。通過試驗(yàn)，這種結(jié)構(gòu)的新型電梯電纜能經(jīng)受300萬次的旋轉(zhuǎn)彎曲試驗(yàn)，可滿足電梯運(yùn)行的要求。

4 結(jié)束語

運(yùn)行實(shí)踐證明，無論是信號和圖像傳輸，還是斷線的問題，視頻雙絞電纜明顯優(yōu)于同軸電纜;至于光纜在電梯電纜中的應(yīng)用，信號傳輸則明顯優(yōu)于同軸電纜和雙絞電纜，但斷芯的現(xiàn)象是否好于它們，還有待于跟蹤、分析和改進(jìn)。

［1］胡先志編.光纜及工程應(yīng)用［M］.北京:人民郵電出版社，2000.

［2］鄭玉東.通信電纜［M］.北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1982.