耐寒型光电复合随行电梯电缆的研制

冯强，王国权，吴士杰，谭言秦，冯成，刘德洲

FENG Qiang, WANG Guo-quan, WU Shi-jie, TAN Yan-qin, FENG Cheng, LIU De-zhou

(江苏亨通线缆科技有限公司)

(Jiangsu Hengtong Wire & Cable Technology Co. Ltd.)

耐寒型光电复合随行电梯电缆的研制

冯强，王国权，吴士杰，谭言秦，冯成，刘德洲

FENG Qiang, WANG Guo-quan, WU Shi-jie, TAN Yan-qin, FENG Cheng, LIU De-zhou

(江苏亨通线缆科技有限公司)

(Jiangsu Hengtong Wire & Cable Technology Co. Ltd.)

随行电缆在电梯运行过程中充当重要角色，随着使用环境及使用功能多元化的发展趋势，对随行电缆的要求越来越高。论文介绍了1种耐寒型光电复合随行电梯电缆的设计以及产品的试制，对试制过程中的工艺难点作了重点分析，产品经检测，各项性能指标完全满足相应的标准及使用要求。

耐寒；光电；电梯；电缆

【Keywords】cold resistant; optical power; elevator; cable

1　引言

随着我国经济的快速发展和城镇化进程的不断推进，电梯行业呈现出飞速发展的态势，这极大带动了电梯电缆的需求。传统的电梯电缆经过数十年的发展，在应用过程中性能已经非常稳定，但就目前使用场合及用途的多样化趋势来看，传统电梯电缆在应用上显得捉襟见肘。在我国北方，冬季昼夜温差大，电梯井道温度低，常规随行电缆采用普通PVC材料，受限于低温脆性，电缆容易开裂，一但作为电梯大动脉的随行电缆损坏，将对电梯安全运行及通信造成重大影响。近些年随着物联网、多媒体推送、大数据分析等概念的不断升温，基于物联网的电梯实时监控系统的提出，市场要求随行电缆必须具备长距、高速、抗干扰的传输功能，传统采用同轴电缆或数据电缆作为传输媒介的随行电缆已不能很好地满足这种需求。论文主要介绍了1种耐寒型光电复合随行电缆的结构、 在生产中需控制的重点和相关试验方法。

图1　耐寒型光电复合随行电梯电缆结构示意图

2　结构与材料

2.1结构设计

为充分保证电梯运行过程中安全、高效、稳定可靠的性能，电梯轿厢和控制机柜都配置了动力传输、信号控制以及通信的模组，以随行电缆作为电梯轿厢与中枢控制机柜之间的连接媒介。因此，随行电缆应是1种具备适用的传输功能，具有多元化组合功能，结构复杂的多芯功能性电缆。

对应电梯轿厢及控制柜接口，设计出对称式扁形结构的电梯随行电缆，结构设计以电缆运行中电气传输安全以及通信信号传输安全为目的，电缆采用1对动力传输线芯，1对屏蔽通信信号传输线芯、1对光单元、1对加强线芯以及2对控制信号传输线芯、1根中性保护接地线芯。各线芯呈一字型对称排列。

以笔者所在公司TVVBPG-2F 26×0.75+2×2P×0.75+4×1.5+1×2.0+2 ×F+2×G加强型耐寒光电复合随行电缆为例，具体结构如图1所示，其中，动力传输单元为4×1.5、屏蔽通信信号传输单元为2×2P×0.75以铜丝编织屏蔽方式保证传输信号的抗干扰能力、光单元为2×F、加强线芯为2×G、控制信号传输线芯为26×0.75、接地保护线芯为1×2.0。

2.2材料选择

1）导体选用GB/T 3956—2008中规定的第五类导体。

2）随行电缆在拖曳运动过程中会面临高频度的移动与弯曲，因此，动力控制、信号控制以及通信信号传输线芯的绝缘层材料应选用耐寒型聚氯乙烯，但是目前在耐寒型聚氯乙烯材料领域，若要保证在低温环境下的柔软性，国内与国外在技术水平上存在差异。为了保证较高的可靠性，笔者所在公司选用美国普立万PolyOne Geon flexible系列材料。

3）加强线芯采用航空级镀锌钢丝，以确保电缆的承拉强度。

4）光单元选用纳米碳涂层作为光纤一级涂层，可大幅提升光纤的抗弯曲疲劳性能，保证光单元在随行电缆使用过程中高度可靠。

5）外护层采用耐寒型聚氯乙烯。

表1　耐寒型光电复合随行电缆的主要性能试验

3　工艺要求

电梯随行电缆的长度一般取决于电缆的运行高度，随行电缆在运行过程中经常会发生扭转的现象，长度越大这种情况越严重，这种状况对随行电缆的使用寿命会产生较大影响。因此，在通信、控制、动力传输、光单元等线芯成缆及镀锌钢丝绞合时，需要按照线芯在随行电缆中的排序，从左到右，按照 、 的SZ成缆方向依次成缆或绞合，以保证相邻线芯的成缆或绞合方向是相反的，各线芯选用的绞合方向应与成缆方向保持一致。通过这样的方式，以成缆或绞合时各线芯所产生的应力，相互平衡，减少随行电缆扭转状况的发生频次，提高随行电缆的使用寿命。通信单元屏蔽应采用间隔装置使编织铜丝分布均匀，保证屏蔽层弯曲或受到拉力时，各铜丝受力是均匀的，编织密度不低于65%，不影响屏蔽效果。

4　产品主要技术指标

笔者所在公司通过上述设计和工艺控制制造出了耐寒型光电复合随行电缆，根据JB/T 8734.6相关的试验要求通过以下试验检测（见表1）。试验结果完全符合行业标准的要求，相较行业标准，各项性能指标均有不同程度的提升。目前已和苏州地区某电梯制造企业合作，将耐寒型光电复合随行电缆应用于我国东北高寒地区，产品已稳定运行近2年时间，未接到客户的任何投诉。

5　结语

耐寒型光电复合随行电缆由于耐寒、多元化使用、降低工程量等优点，广泛应用于高层建筑电梯用线、安防监控用线、智能通信设备输配电系统的电源监控等；传统电梯电缆在使用过程中性能稳定，但就目前使用场合及使用多元化，由于前期电梯电缆产品单一，电缆的绝缘与护层也使用普通的弹性体PVC材料，耐寒等级达不到寒冷地区使用的水平。多元化方面达不到一体化完成，而需要其重新补偿，对于使用场所环境过于复杂，性能及可靠性都很难保证。耐寒型光电复合随行电缆的开发，材料耐低温等级更改，由原标准-15℃调整至-30℃及40℃；整体工艺尺寸在标准的基础上大大提升，结构组合排列优化、结构设计多方面进行改进，将以前单一的通讯单元组合通过调整增加了1组或多组光单元组合成光电一体，使得产品性能大大提升，减少使用场所空间，同时成本也有所节约。

本文以笔者所在公司研发的TVVBPG-2F 26×0.75+2×2P×0.75+4× 1.5+1×2.0+2×F+2×G加强型耐寒光电复合随行电缆为例，介绍电缆的结构、材料、工艺控制以及主要技术指标等，希望对业界随行电缆多元化发展做一份贡献。

[1] Barnes M. Elevator cable tensioning device and method: U.S. Patent 6,223,862[P]. 2001-5-1.

[2] 王春江. 电线电缆手册（第一册）[K]. 北京: 机械工业出版社, 2009.

The Research of Cold Resistant Optical Power Composite Travelling Elevator Cable

【Abstract】Flat traveling cables play an important role in the operation of the elevator, with increasing of application environment and function, the requirements of flat traveling cable become higher and higher. In this paper, the way to design and manufacture cold resistant optical power hybrid flat traveling cable is introduced and analyzing the technology difficulties in the process of manufacture.The technical specifications of the cablefully satisfy corresponding standards and use requirements.