按照鐵道部《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》，到2020年，鐵道部將投入兩萬億資金進行鐵路建設(shè)，平均每年投資在1000億元以上。從2004年起，鐵路固定資產(chǎn)投資開始增加，按照中長期規(guī)劃，從2006年開始到2010年，估計每年都有1600億元左右的鐵路固定資產(chǎn)投資。至2020年，全國鐵路營業(yè)里程由2004年7.2萬公里達到10萬公里，新增2.8萬公里，對現(xiàn)有鐵路進行電氣化改造3.5萬公里。
因此，在今后較長一段時間內(nèi)，鐵路等軌道交通業(yè)的大力發(fā)展，將拉動行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈飛速發(fā)展，給行業(yè)帶來前所未有的發(fā)展機遇和新一輪投資熱。對應(yīng)用于軌道交通領(lǐng)域的鐵路數(shù)字信號電纜及其系列產(chǎn)品來說，在迎來前所未有的發(fā)展機遇的同時，由于原生產(chǎn)企業(yè)的擴能、眾多具有實力的線纜制造企業(yè)的投資介入，使原本產(chǎn)值規(guī)模較小的信號電纜行業(yè)引發(fā)激烈的競爭，加之產(chǎn)品的市場準入難度很大，將會面臨新的挑戰(zhàn)和一定的投資風(fēng)險。
功能及應(yīng)用領(lǐng)域
1.產(chǎn)品的功能
鐵路數(shù)字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(shè)備和控制裝置之間傳輸控制信息、監(jiān)測信息和電能。
2.產(chǎn)品的應(yīng)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(shè)備比較落后的線路，年行業(yè)產(chǎn)值規(guī)模據(jù)不完全統(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(chǔ)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(chǔ)設(shè)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。
該系統(tǒng)2002年5月通過了鐵道部組織的技術(shù)簽定，被認定為鐵路信號系統(tǒng)的***一制式。該系統(tǒng)用國產(chǎn)內(nèi)屏蔽鐵路數(shù)字信號電纜(SPTP型)取代原法國ZCO3型電纜，突破信號傳輸“同頻不同纜”的限制，實現(xiàn)一根電纜內(nèi)的不同屏蔽組中可同時傳輸同頻率的移頻信息，而且當(dāng)線芯接地故障狀態(tài)下屏蔽組間串音干擾與分纜的兩根數(shù)字信號電纜(SPT型)等效，即達到了同頻同纜與同頻分纜具有同樣的傳輸性能和安全可靠性。減小了銅導(dǎo)體線徑，減少備用線組，加大傳輸距離，使系統(tǒng)性價比大幅度提高，顯著降低工程造價，方便施工及后續(xù)維護。
主要特性
內(nèi)屏蔽鐵路數(shù)字信號電纜在滿足原有鐵路信號電纜指標的基礎(chǔ)上，提高了電纜的綜合電氣性能：交流額定電壓提高了1.5倍，電容指標降低了40%，絕緣電阻指標提高了2.3倍，同時改善了阻抗、衰減、串音等性能。
電纜提高了線組間的抗干擾能力，實現(xiàn)了同頻同纜傳輸，而且當(dāng)線芯接地故障狀態(tài)下屏蔽組間串音干擾與分纜的兩根信號電纜等效，有效地提高了系統(tǒng)的安全性。
電纜有較高的機械強度，良好的防腐蝕、耐寒性能、高屏蔽性能，可滿足電氣化鐵路對強電場干擾、潮濕、嚴寒等各種環(huán)境的要求以及現(xiàn)有信號系統(tǒng)新制式、新裝備的配套要求;同時電纜兼容其它制式的信號系統(tǒng)設(shè)備。另外，電纜可根據(jù)使用環(huán)境要求，具有阻燃、防白蟻的附加功能。
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，采用目前國際上xj****的三層共擠串聯(lián)線制造，即導(dǎo)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準確制造，其主要優(yōu)點是：
a.內(nèi)皮絕緣層能與導(dǎo)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(xué)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***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xj****的高速星絞機生產(chǎn)，每根單線均為主動恒張力放線，特有的絞合預(yù)扭裝置、開線器等針對產(chǎn)品性能指標的***特設(shè)計，預(yù)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)達到小值;準確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(dǎo)線作為排流線，以確保屏蔽層在電纜敷設(shè)施工和長期使用中具有穩(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(shè)計、匹配絞合節(jié)距，并實現(xiàn)完全退扭絞合，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，同時須***保證纜芯的線序與組序完全正確。
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(yīng)，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，可完全經(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。
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(shè)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(dǎo)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;后，現(xiàn)標準中部分二次參數(shù)的范圍設(shè)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。
特別是絕緣強度，是目前用戶(鐵道部各工程單位)、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心與生產(chǎn)廠家之間存在分歧并非常關(guān)注的問題，這不***是線纜制造企業(yè)面臨的一個新的技術(shù)難題，同時會因絕緣強度的改進造成產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸、性能指標與現(xiàn)行標準出現(xiàn)較大的偏差。
