一種新型電梯電纜的研制與應用

廖水平，陳志榕

(廣州廣日電氣設備有限公司，廣東廣州511447)

0 引言

隨著社會的進步和發展，人們對傳統的電梯電纜功能的要求越來越高，例如，要求把連接轎箱內與控制室之間用于信號、圖像傳輸的通信電(光)纜置入傳統的電梯電纜中，以提高并擴大通信線路傳輸特性，降低系統制造和安裝成本。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品，對其結構組成和應用情況進行了分析比較。

1 置入同軸電纜的新型電梯電纜的結構和應用

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。其結構由(內)導體、聚乙烯(PE)絕緣、銅絲編織(外導體)和聚氯乙烯(PVC)護套組成。早期，作為電梯轎箱內與控制室之間通信傳輸的同軸電纜，主要采用外掛式，即同軸電纜與電梯電纜分別單獨安裝敷設。這不僅使產品成本增加，而且增加一次安裝費用，同時給電梯井道內的布線增加了麻煩，影響了維護。新型電梯電纜是將同軸電纜置入其中，其結構如圖1所示。

由于這種新型電梯電纜是隨著電梯升降而反復拉伸和彎曲，因此，同軸電纜的導體必須具有一定的抗性強度和優良的耐彎曲特性，所以通常采用絞合節距較小的絞合導體。但是，由于新型電梯電纜的自重遠大于單根同軸電纜，再加上電梯升降啟動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體的斷裂，信號傳輸中斷。在實際運行中經常發生這類事故。

為了解決上述斷線的問題，我們主要從導體結構方面下手。通過分析和選擇，決定選用一種叫天素線的導體。這種導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體。這種導體結構有兩個優點:一是由于尼龍存在，抗拉強度得到增強;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。目前這種結構的同軸電纜組成的新型電梯電纜，經近二年運行，未有客戶投訴因導體斷裂而導致通信中斷的現象。

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構和應用

視頻雙絞對稱電纜(以下簡稱雙絞電纜)是由2根銅導體分別擠包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護套。雙絞電纜的導體采用GB/T 3956—2008標準中第5類導體結構，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體的絕緣線芯，以一定節距均勻地絞合在一起，利用了導體交叉換位的原理，降低了信號干擾，有效抑制共模干擾，即使在強干擾的環境下，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行過程中，具有很高的抗拉張力和彎曲性能，防止導線斷裂，保證信號正常傳輸。從使用這種新型電梯電纜起，至今尚未出現過斷線的現象。

3 置入光纜的新型電梯電纜的結構和應用

不管是同軸電纜，還是視頻雙絞電纜，由于它傳輸的是電信號，總會受到外界電磁場的干擾。目前電梯使用的電機大多為變頻電機，在運行的過程中，產生高次諧波的電磁場，對電梯隨行電纜里的通信電纜會產生干擾，影響信號傳輸的穩定性，容易造成信號的失真。隨著社會的發展，人們對信號傳輸的容量和速度也要求越來越高，以電信號為傳輸媒質的通信電纜越來越不適應這一需求，逐漸被以光信號作為傳輸媒質的光纜所取代。

光纜作為通信信號傳輸的載體，具有以下幾個優點:一是光纜傳輸的媒質是光，不受外界電磁場的干擾，也就不會造成通信信號的失真，穩定性好;二是傳輸容量大，是一般以電信號為傳輸媒質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。

作為電梯轎箱內與控制室之間的信號傳輸，其傳輸距離比較短，傳輸的容量也比通常的通信線路要求小，因此電梯電纜中置入的光纜選用多模型光纖就夠了，一般選用的光纖規格為50/125 μm或62.5/125 μm。針對電梯電纜運行的具體情況，光纖必須要求具備抗彎、抗動態疲勞性能和可撓性等特性。為實現這些性能，在光纖的表面涂紫外固化丙烯酸酯，加強對光纖的保護;光纖的結構采用緊套結構，然后在光纖外面添加加強構件芳綸紗和擠包護套。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，然后再擠包護套。這樣的光纜具有更好的抗微彎性能和動態抗疲勞特性，使之在長期的運行中不易折斷，保持通信暢通。通過試驗，這種結構的新型電梯電纜能經受300萬次的旋轉彎曲試驗，可滿足電梯運行的要求。

4 結束語

運行實踐證明，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于同軸電纜;至于光纜在電梯電纜中的應用，信號傳輸則明顯優于同軸電纜和雙絞電纜，但斷芯的現象是否好于它們，還有待于跟蹤、分析和改進。

［1］胡先志編.光纜及工程應用［M］.北京:人民郵電出版社，2000.

［2］鄭玉東.通信電纜［M］.北京:機械工業出版社，1982.