一种新型电梯电缆的研制与应用

廖水平，陈志榕

(广州广日电气设备有限公司，广东广州511447)

0 引言

随着社会的进步和发展，人们对传统的电梯电缆功能的要求越来越高，例如，要求把连接轿箱内与控制室之间用于信号、图像传输的通信电(光)缆置入传统的电梯电缆中，以提高并扩大通信线路传输特性，降低系统制造和安装成本。本文介绍了一种将同轴电缆，或视频双绞对称电缆或通信光缆置入传输电梯电缆中的新型产品，对其结构组成和应用情况进行了分析比较。

1 置入同轴电缆的新型电梯电缆的结构和应用

置入电梯电缆中的同轴电缆，通常为特性阻抗75 Ω的铜丝编织屏蔽同轴电缆。其结构由(内)导体、聚乙烯(PE)绝缘、铜丝编织(外导体)和聚氯乙烯(PVC)护套组成。早期，作为电梯轿箱内与控制室之间通信传输的同轴电缆，主要采用外挂式，即同轴电缆与电梯电缆分别单独安装敷设。这不仅使产品成本增加，而且增加一次安装费用，同时给电梯井道内的布线增加了麻烦，影响了维护。新型电梯电缆是将同轴电缆置入其中，其结构如图1所示。

由于这种新型电梯电缆是随着电梯升降而反复拉伸和弯曲，因此，同轴电缆的导体必须具有一定的抗性强度和优良的耐弯曲特性，所以通常采用绞合节距较小的绞合导体。但是，由于新型电梯电缆的自重远大于单根同轴电缆，再加上电梯升降启动的瞬间其要承受巨大的张力，因此非常容易造成同轴电缆导体的断裂，信号传输中断。在实际运行中经常发生这类事故。

为了解决上述断线的问题，我们主要从导体结构方面下手。通过分析和选择，决定选用一种叫天素线的导体。这种导体单线是由非常薄的铜箔丝螺旋形绕包在一根尼龙线上，然后将多根单线绞合成导体。这种导体结构有两个优点:一是由于尼龙存在，抗拉强度得到增强;二是由于铜箔丝螺旋形绕包，在外力作用下，主要受力的是尼龙绳，铜箔丝因绕包后有余长，基本上不受力。目前这种结构的同轴电缆组成的新型电梯电缆，经近二年运行，未有客户投诉因导体断裂而导致通信中断的现象。

图1 一种新型的(含同轴电缆)电梯电缆

2 置入视频双绞对称电缆的新型电梯电缆的结构和应用

视频双绞对称电缆(以下简称双绞电缆)是由2根铜导体分别挤包PE绝缘后的绝缘线芯绞合在一起，然后编织铜丝屏蔽并挤包PVC护套。双绞电缆的导体采用GB/T 3956—2008标准中第5类导体结构，以满足电梯电缆的高弯曲性能的要求。其电气特性:线芯间平均特性阻抗为(75±5)Ω，线芯与屏蔽之间的平均特性阻抗为(45±5)Ω。

由于双绞电缆的两根含有导体的绝缘线芯，以一定节距均匀地绞合在一起，利用了导体交叉换位的原理，降低了信号干扰，有效抑制共模干扰，即使在强干扰的环境下，也能极好地传输图像和信号;其次，由于两根绝缘线芯相互绞合，因此在整条电梯电缆运行过程中，具有很高的抗拉张力和弯曲性能，防止导线断裂，保证信号正常传输。从使用这种新型电梯电缆起，至今尚未出现过断线的现象。

3 置入光缆的新型电梯电缆的结构和应用

不管是同轴电缆，还是视频双绞电缆，由于它传输的是电信号，总会受到外界电磁场的干扰。目前电梯使用的电机大多为变频电机，在运行的过程中，产生高次谐波的电磁场，对电梯随行电缆里的通信电缆会产生干扰，影响信号传输的稳定性，容易造成信号的失真。随着社会的发展，人们对信号传输的容量和速度也要求越来越高，以电信号为传输媒质的通信电缆越来越不适应这一需求，逐渐被以光信号作为传输媒质的光缆所取代。

光缆作为通信信号传输的载体，具有以下几个优点:一是光缆传输的媒质是光，不受外界电磁场的干扰，也就不会造成通信信号的失真，稳定性好;二是传输容量大，是一般以电信号为传输媒质通信电缆的几十倍乃至上千倍;三是由于衰减小，传输距离远。

作为电梯轿箱内与控制室之间的信号传输，其传输距离比较短，传输的容量也比通常的通信线路要求小，因此电梯电缆中置入的光缆选用多模型光纤就够了，一般选用的光纤规格为50/125 μm或62.5/125 μm。针对电梯电缆运行的具体情况，光纤必须要求具备抗弯、抗动态疲劳性能和可挠性等特性。为实现这些性能，在光纤的表面涂紫外固化丙烯酸酯，加强对光纤的保护;光纤的结构采用紧套结构，然后在光纤外面添加加强构件芳纶纱和挤包护套。为增加挠性，将两根及以上的单芯光缆以退扭方式绞合在一起，然后再挤包护套。这样的光缆具有更好的抗微弯性能和动态抗疲劳特性，使之在长期的运行中不易折断，保持通信畅通。通过试验，这种结构的新型电梯电缆能经受300万次的旋转弯曲试验，可满足电梯运行的要求。

4 结束语

运行实践证明，无论是信号和图像传输，还是断线的问题，视频双绞电缆明显优于同轴电缆;至于光缆在电梯电缆中的应用，信号传输则明显优于同轴电缆和双绞电缆，但断芯的现象是否好于它们，还有待于跟踪、分析和改进。

［1］胡先志编.光缆及工程应用［M］.北京:人民邮电出版社，2000.

［2］郑玉东.通信电缆［M］.北京:机械工业出版社，1982.