電氣化鐵道供電系統對通信電纜線路的影響

王耀楠

摘 要：電氣化鐵道供電系統的突出特點是運力強、效率高、成本低廉以及破壞環境程度低等，另外，電力牽引方式具有顯著的經濟技術作用，所以，快速提高鐵道運能的一種投資低、效率高、工期短的方法就是施行鐵道的電氣化，這就是是如今我國鐵道朝著現代化進步的主流趨勢。然而，由于當今不對稱的電氣化鐵道供電回路產生的影響對周邊通信電纜線路的作用越來越嚴重。尤其是最近的哈大線和包蘭線電氣化鐵道對周邊埋設的通信電纜產生的電氣化干擾，使得局部通信和財產受到損害。

關鍵詞：電氣化鐵道;供電系統;通信電纜

1 電氣化鐵道供電系統對通信電纜線路的影響分類

1.1 電氣化鐵道的危險影響

電氣化鐵路產生的危險影響是指在對電纜的感應和入地電流產生的影響，因此產生的電流以及電壓對于通信的維護人員的人身安全會造成非常大的威脅，另外對于周圍的線路和設施和房屋都會遭到較大的影響，同時也會使周圍的鐵路設施的信號出現錯亂。電氣化鐵路造成的危險主要包括以下方面：首先是磁感應影響。接觸網的牽引電流造成了交變電磁場，經由通信電纜線路和接觸網中間的互感所產生的影響。其次是電感應的影響，接觸網在牽引電壓的過程中，會產生較大的電廠，在基礎網和通信點電纜的中間會產生電流，同時通信點看和大地之間也會產生耦合電容，也會對整個設施造成非常大的影響。最后是接地電流的影響，在接觸網的電流經過鐵軌回流到原地的過程中，會經過鐵鍋和大地，有一部分的電流會漏導到大地，入地點和周圍的大地點位會出現一定程度的提高，附近的通信電纜和附近設施接地的位置的電位都會出現一定程度的提高，對于通信的電纜和裝備會造成較大的影響。

1.2 電氣化鐵道的干擾影響

干擾的影響主要是指，在和網通進行感性和容性耦合的接觸的過程中會產生干擾，從而對整個鐵路造成一定的影響。電力機車在潛移的過程中會產生直流電流，真格波形會轉為全波的整流，因此在交流牽引網中可以產生高頻的電流波，在經過電感和容電容耦合中，產生諧波電流，從而造成了對音頻的傳播產生較大的負面影響。

2 電氣化鐵道供電系統的保護措施

2.1 采用DN供電方式

DN供電方式也就是回流線供電方式，其與直接供電方式比較來講，改善了對鋼軌電位以及通信電纜線路的干擾影響，降低了鋼軌電位以及牽引網的阻抗，加長了供電長度，減弱了對弱電系統的電磁干擾的影響。將一條并聯于鋼軌的架空回流線的牽引供電網絡掛在接觸網的支柱上，這種做法可以給通信電纜的線路產生0.6到0.75的屏蔽作用，當通信電纜線路的危險效果的超出規范在小于或等于30%的情形下，這種保護措施的效果最好。

2.2 采用BT供電方式

將一條回流線設置在接觸網的支柱上，使變比為1的吸流變壓器初級和次級根據固定的距離與接觸網以及回流線中間以此串聯的牽引供電網絡，這種供電方式在接觸網和回流線中將吸流變壓器進行串接，使得牽引電流經由電力機車，然后由回流線流回到牽引變電所，其中的回流線電流可以對由于接觸網電流的原因，而造成很多電磁感應進行抵銷，大幅度地減輕了牽引網對通信線路的負面作用。這種辦法可以給通信電纜線路造成了0.1到0.3的屏蔽作用，但是目前來看，這種方式在電氣化鐵道適應的次數并不多。

3 通信電纜線路的保護措施

3.1 配置絕緣電壓器

由于電氣化的鐵道區段在短路的情形下所產生的感應縱電動勢相當高，很容易就會對人員的生命安全與設施進行損害，因此把金屬回線連入到通信站或是車站的過程中需要配置絕緣變壓器對其進行防護，這樣就能夠把外側感應電動勢和設施進行分離，使得外線側感應電動勢無法與通信設備直接相互作用，既可以隔離室內和室外的線路，還使得室內設備匹配于線路阻抗。

3.2 安裝通信感應縱電動勢抑制設備

主要的工作原理是將電纜芯線中信號領示線上的交流感應縱電動勢拿出來，再用放大器對其放大和反相后，利用變壓器將其連到電纜芯線中，進而消除了感應縱電動勢以及所產生的噪音。此外，該設備還可以使得電氣化鐵道對通信電纜線路危險影響降低到80%上下，然而其設備的價錢是相當高的。

3.3 電纜線路配置防護地線

金屬護的屏蔽作用隨著套接地的電阻越小而效果越好，因此，光、電纜需要在相隔固定距離的地方安設防護地線，其間隙的距離應滿足電氣化區段的規范。工頻的電流時常會流經屏蔽地線，其電流對人員安全和設施的安全造成損害。因此應分開設置屏蔽地線，嚴禁其和聯合地線以及保護地線共用。對光、電纜金屬護套在室外接地的部分就要配置專門的接地設施了，而在室內的部分則可以直接與通信設施的聯合地線進行連接，防止彼此之間產生不必要的影響。

當前，我國電氣化鐵道的大趨勢就是朝著現代化飛速發展，所以需要將大量的科研、施工、設計、維修等專業工作人員組織起來，對電氣化鐵道供電系統對通信電纜線路的各種影響進行深入分析，研究科學、合理的保護措施和規范，以期電氣化鐵道供電系統對通信電纜線路的影響降到最低，防止通信電纜線路受到損壞，確保工作人員的人身安全，使我國的電氣化鐵路系統可以健康地發展。

參考文獻：

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