淺析綜合貫通地線存在的問題及解決措施

楊光虎

*武漢鐵路局電務處 工程師，430071 武漢

貫通地線是鐵路接地系統的重要組成部分，主要用于鐵路沿線安裝的各種設備。然而，由于相關標準缺失，施工工藝不規范、維護測試手段缺乏、外損外盜較多，以及運用中對電氣完整性缺乏足夠的認識等諸多方面因素，貫通地線存在潛在安全隱患，甚至多次發生因貫通地線引起電纜燒損的事故。因此，如何解決好貫通地線所帶來安全隱患的問題，是當前必須要研究的課題。

1 貫通地線的幾種敷設方式

貫通地線最早是作為ZPW-2000系列自動閉塞的專用地線，主要用于信號設備安全接地和防雷接地。但隨著客運專線的修建，貫通地線逐步演變為綜合貫通地線，成為各種設備、設施的共同接地體。因此，貫通地線分為既有線ZPW-2000系列自動閉塞專用貫通地線和客專綜合貫通地線2種，其作用和敷設方式也略有不同。

1.ZPW-2000系列自動閉塞貫通地線。目前我國既有主要干線均已改造為ZPW-2000系列四顯示自動閉塞，為確保自動閉塞區間各相關信號設備能可靠接地，在整個閉塞區間 (含站內)，沿鐵路線與信號電纜同溝敷設1條35 mm2貫通地線 (銅纜)，由信號施工單位在信號工程中實施，室外信號設備的安全地線、防雷地線、屏蔽地線均用25 mm2銅纜與貫通地線可靠連接，連接采用T型壓接或焊接。貫通地線在路基地段與信號電纜同溝直埋地下，橋隧地段與信號電纜同槽敷設。

2.客運專線綜合貫通地線。隨著客運專線的快速發展，客運專線各專業對接地系統的要求越來越高。為解決各種設備統一接地問題，在客運專線沿線路兩側各敷設了1條70 mm2綜合貫通地線(銅纜)，由土建單位在路基橋隧工程中同步實施。由于客運專線沿線統一修建有通信、信號、電力(供電)電纜溝槽，綜合貫通地線在路基地段采用在信號電纜溝槽下方 (泥土部分)與信號電纜隔離敷設方式，在橋隧地段與通信信號電纜同溝方式敷設 (早期客運專線為與電力電纜同溝敷設，如武廣客專等)。各種設備接地線通過貫通地線專用連接端子與貫通地線連接。

2 貫通地線存在的問題

1.設計上存在不足。貫通地線是伴隨著ZPW-2000系列自動閉塞設備應運而生的，當初更多考慮的是解決區間設備接地電阻不達標和防雷共地的問題，后為解決客運專線各系統、各設備間實現等電位連接，減少相互間電位差，防止造成設備及人身傷害而綜合利用，設計上考慮更多的是如何連接，而對貫通地線的綜合電氣特性缺乏定量和系統分析，尤其是電化區段，對牽引回流與貫通地線間的關系，缺乏權威性的定義。因此，設計過程中很少或者幾乎沒有考慮到牽引回流對貫通地線的影響。而且在設計上，沒有對貫通地線的敷設方式作細致地規定。而實際上貫通地線也是牽引回流對地泄放路徑之一，測試中貫通地線承擔牽引電流15%～20%。例如，在實際運用中，當貫通地線通過橋涵時，一旦與橋涵 (包括立交頂涵施工中的工字鋼架)金屬部分 (包括橋梁上固定復合槽道的螺絲)形成點接觸時，就會放電打火，從而燒壞同槽敷設的電纜。此類事故已多次發生。

2.施工工藝不達標。無論是既有線還是客運專線，貫通地線的敷設都有比較嚴格的工藝標準要求。例如，既有線或新建普速線，貫通地線在路基部分敷設時，應先于電纜敷設在電纜溝內，然后敷上土層，再敷設信號電纜，但施工單位在施工時，為圖省事常把貫通地線與電纜混放敷設未做隔離;在橋隧地段，貫通地線應與橋梁隧混凝結構的主筋相連、兩端增加接地極等，但施工單位一般都是直放在電纜槽道內，不做或少做接地處理;客運專線貫通地線接地端子應與接觸網桿塔對位 (同坐標)設置，但實際相差甚遠，造成接觸網桿塔地線在信號電纜溝槽內穿行很長一段距離后，再接接地端子。

3.貫通地線盜損嚴重。由于貫通地線的特殊性 (銅質)，無論是既有線還是客運專線，貫通地線在施工過程中或在開通運營后，都存在盜損的情況，且不易及時發現，尤其在橋隧部分，貫通地線通常直接敷設在電纜槽內，盜竊分子只要掀開橋隧部分兩端電纜槽蓋板，便可將貫通地線兩端剪斷抽出盜走，造成貫通地線大量缺失。例如，合武客專漢口至橫店東區間，橋梁部分32 km貫通地線從施工完成到開通時，幾乎被盜得一米不剩，不僅造成很大的經濟損失，而且耽誤工期。

4.缺乏相關的維護標準和手段。綜合接地系統是一個涉及多專業且結構龐雜的系統，按照維護管理分工，貫通地線屬鐵路局電務部門負責維修管理，其他各專業接入貫通地線的接入部分屬各專業管理，但是，各專業地線怎么接?哪些能接?哪些不能接?維修測試標準是什么?目前沒有統一規范，維護管理脫節，各分支接地線長期處于失修狀態。

3 措施及建議

1.制定統一的維護管理標準。客運專線綜合接地系統涉及專業多，接地設備龐雜，必須對各專業、各設備與貫通地線相關的接地建設和維護管理標準予以明確，由鐵路局總工室或電務處起草制定管理辦法，以局文下發，按專業分工各負其責，定期檢測檢修，確保各類接地設施安裝規范、作用有效。

2.隔離防護。對既有線和已開通的客運專線貫通地線進行全面排查，補齊缺失貫通地線，將接觸網桿塔地線與信號電纜同溝的部分做物理隔離處理 (建議供電專業用鍍鋅扁鐵替代后放置在電纜溝外)。橋隧部分與信號電纜同槽的貫通地線盡可能與橋體金屬部分 (含橋隧固定螺絲)隔開，避不開時應在碰觸部分加絕緣防護，防止形成點接觸，避免放電打火燒壞電纜。

3.既有線或新建普速線橋隧地段用等效電力電纜替代。按現有的施工工藝貫通地線在經過橋隧時，均放置在電纜槽道中，除分布幾個點與橋梁主筋相連或增加接地極外，并未與大地直接接觸，其表皮的導電特性沒有發揮作用，因此，在新建或改造工程中，橋隧部分貫通地線應使用電力電纜替代，在橋隧兩端增加接地極并與貫通地線可靠連接，既可以起到隔離作用，又可以防盜。

4.客運專線增加防盜設施。貫通地線盜損是目前貫通線運用中最大的問題，尤其客運專線橋隧部分所占的比例大，盜損問題更加突出，必須從源頭抓起。

武廣線武漢局管內采取在橋隧部分兩端將電纜溝蓋板用水泥各封閉100m的方式進行防盜，取得了一定的效果，但仍無法根治。因此，在建設階段就必須采取防盜措施，加工貫通地線專用尼龍固定卡，將貫通地線固定在電纜槽一側，而后用水泥包封，既起到防盜作用，又可以使貫通地線與電纜物理隔離。例如:宜萬線80%是橋隧，采用水泥包封后沒有發生被盜情況。

5.加強工程施工質量的監管。貫通地線在工程施工過程中容易被監理、設備管理單位所忽視，特別是客運專線貫通地線由土建單位施工，很多施工單位對工藝標準不明確，施工過程中往往怎么方便怎么干，隨意而為，施工完后遺留大量問題無法整改或整改代價太大，給后期運營埋下安全隱患。因此，設備管理單位、施工監理必須提前介入，了解施工方案和標準，督促施工人員嚴格按設計要求和施工規范進行施工，確保工藝質量全面達標。

6.進一步優化設計和安裝工藝標準。對貫通地線應針對不同的線路作不同的設計，包括敷設方式、使用材料 (銅纜或電纜)、接地端子的分布、接地極的安裝地點等，必須在設計中予以細化明確;客運專線還必須做好站前與站后設計的溝通，確保設計的完整性;各專業接地應首先與各自接地體 (地網)或就近與沿線接觸網支柱基礎、橋梁、隧道內結構鋼筋設置的接地極連接后，再與貫通地線相連，盡可能減少貫通地線中的載流量，降低其上各點電壓。施工安裝時各專業間做好工序銜接，確保與貫通地線相連接部分規范可靠。

4 結論

綜合貫通地線是各種設備設施及人身安全的保障設備，必須引起設計、施工、運用維護單位的高度重視，隨著鐵路客運專線網逐步形成，各種設備設施對接地要求越來越高，貫通地線不良所帶來的危害性也會越來越高，甚至是災難性的后果。因此，完善設計、規范施工、精心維護是確保綜合貫通地線完整、完好、安全運用的重要前提。