鐵路信號(hào)電纜接續(xù)盒內(nèi)單端接地探討

摘 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及公路總里程的不斷增加，鐵路運(yùn)輸在我國(guó)的路上運(yùn)輸中所起的作用越來(lái)越重要。其中，在鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)中，近些年來(lái)隨著科技的不斷進(jìn)步，鐵路的電氣化程度不斷提升，在電氣化鐵路中，電纜是傳遞鐵路信號(hào)的控制信息的主要物理載體，由于電氣化鐵路線纜中傳遞的信號(hào)眾多，一旦受到外界的干擾將會(huì)極大的影響鐵路的運(yùn)行安全，而通過(guò)做好信號(hào)線纜的接地可以有效的對(duì)線纜所傳遞的信號(hào)加以保護(hù)使其不受到外界的干擾。文章將對(duì)鐵路運(yùn)行信號(hào)電纜的接續(xù)盒中的接地保護(hù)過(guò)程中需要注意的一些問(wèn)題進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：鐵路運(yùn)輸信號(hào)；線纜接續(xù)盒；接地保護(hù)

前言

現(xiàn)今我國(guó)大力推進(jìn)高速鐵路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，其中鐵路通信電纜是重要一環(huán)。其對(duì)于鐵路機(jī)車的正常運(yùn)行有著非常重要的作用。而且，在做好鐵路信號(hào)電纜的連接過(guò)程中需要使用電纜接續(xù)盒來(lái)將信號(hào)電纜連接起來(lái)，在電纜的接續(xù)盒中需要做好接地工作，來(lái)保障鐵路信號(hào)電纜不受外界信號(hào)的干擾，文章將就鐵路信號(hào)電纜接續(xù)盒內(nèi)的單端接地進(jìn)行討論，來(lái)保障通信電纜的通信安全，保障鐵路機(jī)車的行車安全。

1 鐵路信號(hào)電纜簡(jiǎn)介

鐵路信號(hào)電纜是指適用于額定電壓交流500V或者是直流1000V及以下的傳輸鐵路信號(hào)、音頻信號(hào)或者是自動(dòng)信號(hào)裝置的控制電路，在鐵路信號(hào)電纜中具有綜合護(hù)套、鋁護(hù)套鐵路信號(hào)電纜具有一定的屏蔽能力，其適宜于電氣化區(qū)段或其他有強(qiáng)電干擾的地區(qū)鋪設(shè)。

鐵路信號(hào)電纜是在野外鋪設(shè)的，由于野外的條件較為惡劣，因此，鐵路信號(hào)電纜具有一定的特性：（1）電纜的使用環(huán)境溫度跨度較大，為-40℃～+60℃。（2）電纜中的導(dǎo)體的長(zhǎng)期工作溫度不應(yīng)超過(guò)+70℃。（3）電纜的鋪設(shè)環(huán)境溫度：聚氯乙烯外護(hù)套電纜不應(yīng)低于0℃，聚乙烯外護(hù)套電纜不應(yīng)低于20℃。（4）電纜的允許彎曲半徑，非鎧裝電纜不應(yīng)小于電纜外徑的10倍，鎧裝電纜應(yīng)不小于電纜外徑的15倍。（5）綜合護(hù)套鐵路信號(hào)電纜的理想屏蔽系數(shù)<0.8，鋁護(hù)套鐵路信號(hào)電纜的理想屏蔽系數(shù)需要<0.3。

2 鐵路信號(hào)電纜接地方式

要保證高速鐵路的正常安全運(yùn)行，鐵路通信電纜在其中起著非常重要的作用，其通信信號(hào)是否正常、通信信號(hào)是否清晰都是非常重要的。由于現(xiàn)今的鐵路越來(lái)越多的采用了電氣化的鐵道來(lái)作為高速鐵路的使用鐵路，其信息化集成度較高。因此在建成的鐵路沿線常常分布有大量的電線，這些電線全都被放置在建設(shè)過(guò)程中所建設(shè)的鋼筋混凝土線槽中，在電纜的擺放中通常將動(dòng)力電纜靠外側(cè)進(jìn)行擺放，而將信號(hào)電纜沿著溝槽的中間進(jìn)行擺放，由于動(dòng)力電纜所傳遞的電能較大，其激發(fā)的電磁場(chǎng)將會(huì)對(duì)靠近放置的信號(hào)電纜中產(chǎn)生較強(qiáng)的電動(dòng)勢(shì)，如果產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)足夠大甚至?xí)龤盘?hào)電纜的屏蔽層，這些感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)將會(huì)對(duì)信號(hào)電纜中傳輸?shù)男盘?hào)造成影響，從而導(dǎo)致信號(hào)不清晰或者是錯(cuò)誤的信號(hào)。

3 鐵路信號(hào)電纜接續(xù)盒中的接地保護(hù)方式

按照國(guó)家的相關(guān)規(guī)范中所規(guī)定的，在普通的電纜接續(xù)處不必采用接地保護(hù)，但是在需要進(jìn)行接地來(lái)對(duì)電纜進(jìn)行保護(hù)的接續(xù)處，需要將屏蔽四線組的屏蔽層接地線復(fù)聯(lián)后與鋁護(hù)套屏蔽網(wǎng)連接在一起，再與密封擋環(huán)上的接地端子連接，最后接到地線體。在鐵路信號(hào)電纜的接地方式中通常采用的是接地端統(tǒng)一接綜合貫通地線，現(xiàn)今，在我國(guó)的信號(hào)電纜的外層接地主要采用的是單端接地和雙端接地兩種接地方式。如果在信號(hào)電纜接地中使用的是單端接地的接地方式，會(huì)使得鐵路信號(hào)電纜的外層不具有屏蔽作用，而且在屏蔽層中將不會(huì)具有電流。而采用雙端接地的保護(hù)方式，而與單端接地的保護(hù)方式相反，在外層會(huì)產(chǎn)生一定的屏蔽層能夠有效的屏蔽電磁干擾所帶來(lái)的影響，從而保護(hù)電纜的芯線不受外圍電動(dòng)勢(shì)的影響。由于受到鐵路的變壓器的供電方式以及信號(hào)電纜的接地方式的影響，電纜的電動(dòng)式為縱向電動(dòng)勢(shì)。對(duì)于在鐵路信號(hào)電纜中選用何種電纜接地方式可以通過(guò)使用LEF方法來(lái)對(duì)這兩種接地方式進(jìn)行效果測(cè)量。從而可以更為直觀的分析這兩種接地方式的接地效果。

3.1 針對(duì)單端接地信號(hào)電纜LEF測(cè)試的原理與方式

在對(duì)單端信號(hào)電纜使用LEF進(jìn)行測(cè)試時(shí)，需要使用一段較長(zhǎng)的電纜與貫通電線平齊擺放，同時(shí)將信號(hào)電纜的一端垂直于貫通地線相連接，從而可以得到LEF的基準(zhǔn)電位，同時(shí)再將信號(hào)電纜的絕緣層等外保護(hù)層作為主要的接地點(diǎn)，從而將其共同與貫通地線連接在一起。在進(jìn)行測(cè)試時(shí)可以使用50Hz的干擾電流在關(guān)停電線中，同時(shí)在信號(hào)電纜中的另一端來(lái)對(duì)電纜中的LEF值進(jìn)行測(cè)量。

3.2 雙端接地信號(hào)電纜的LEF測(cè)試

在鐵路信號(hào)電纜中使用雙端接地的條件下進(jìn)行LEF測(cè)試的原理與單端接地信號(hào)電纜的LEF測(cè)試原理相近，在測(cè)試過(guò)程中將信號(hào)電纜中具有固定長(zhǎng)度的亮點(diǎn)進(jìn)行接地，這就是雙端接地方式的由來(lái)。在使用雙端接地的方式中使用LEF測(cè)試方法進(jìn)行測(cè)試時(shí)，在信號(hào)電纜的外皮中同樣會(huì)導(dǎo)致傳導(dǎo)電流通過(guò)，因此需要在LEF的測(cè)試過(guò)程中使用電流傳感器來(lái)確保數(shù)據(jù)測(cè)量的同步性。在進(jìn)行雙端接地的信號(hào)電纜的LEF測(cè)試過(guò)程中需要使用的測(cè)試儀器主要有：帶寬為40-1000Hz且測(cè)量精度為1%的電流傳感器，同時(shí)還需要具備輸出電流能夠達(dá)到100V的大功率電流源，濾波器以及截面積為35平方的銅接地線。鐵路信號(hào)測(cè)試電纜的長(zhǎng)度可以選擇長(zhǎng)度為20米的信號(hào)電纜。在進(jìn)行測(cè)試結(jié)果的分析過(guò)程中需要注意對(duì)于貫通地線電流所產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)需要根據(jù)測(cè)試的數(shù)據(jù)和相關(guān)的物理推算得出。

4 鐵路信號(hào)電纜接續(xù)盒中的單端接地方式

通過(guò)以上對(duì)單端與雙端接地的原理與方式分析發(fā)現(xiàn)，在接續(xù)盒中使用單端接地的方式較為合理（見(jiàn)圖1）。

圖1 信號(hào)電纜接續(xù)盒中單端接地的方式示意圖

5 結(jié)束語(yǔ)

鐵路信號(hào)電纜在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到諸多的外界信號(hào)的干擾，因此做好鐵路信號(hào)電纜接續(xù)盒中的接地保護(hù)是十分重要的，文章通過(guò)對(duì)鐵路信號(hào)盒中所采用的接地方式的原理以及效果進(jìn)行分析，找出了在鐵路信號(hào)電纜接續(xù)盒中使用單端接地是一種較為合理的接地保護(hù)方式。

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