淺談電氣化鐵路對鐵路通信的影響和防護

徐肅清

（濟南通信段 山東 濟南 250000）

電氣化鐵路具有運輸能力大、行駛速度快、運營成本低、節能環保等優點，近幾年得以飛速發展。2006年以來，鐵路既有線路相繼進行了電氣化改造、開通運行。但是，鐵路進行電氣化改造后，帶高壓電的接觸網供電回路不僅會對通信電（光）纜線路和通信系統造成干擾，而且在鐵路附近的金屬與導體間或金屬導體與大地間還會產生感應電壓。這個干擾電壓雖然功率較低，但其時間是無限的。特別是當供電系統發生接地故障時，沿電力線路會產生很大的不平衡電流，這種不平衡電流會使附近敷設的電（光）纜線路產生感應過電壓，它的幅值最大時上升到數千伏。所以它不僅干擾通信設備正常工作，還會威脅到作業人員的人身安全。

隨著電氣化鐵路大面積的運營、以及高速鐵路的開行，其“高壓、高處、高密度”的現場作業環境，對通信設備的穩定運行和作業人員的勞動安全提出了新的更高的要求。因此，必須對鐵路電氣化改造造成的影響采取防護措施。

1 電氣化鐵路對通信主要影響

1.1 磁感應影響，即由接觸網牽引電流產生的交變電磁場，通過接觸網與通信電（光）纜線路之間存在的互感而產生的對于通信電（光）纜線路和通信設備的影響。

1.2 電感應影響，即由接觸網牽引電壓的電場，通過接觸網與通信電（光）纜線路之間以及通信電（光）纜線路與大地之間存在的耦合電容而產生的對與通信電（光）纜線路和通信設備的影響。

1.3 地感應影響，即接觸網電流通過鋼軌回流時，沿鋼軌通過鋼軌與大地之間的漏導入地，使入地點及附近的大地電位升高。接近的通信電（光）纜線路或通信設備接地裝置的電位會隨之升高，從而對通信電（光）纜線路和通信設備產生的影響。

2 “接地”是通信線路通信設備防侵害的重要防護措施

鐵路電氣化區段的電（光）纜通信系統，一直運行在接觸網強電形成的電磁場之下，其防強電除實施一般措施外，設備接地是防護措施的最為重要的一環。把設備和接地裝置連接起來，稱為接地。設備接地是保證設備正常工作和人身安全的重要部分，也是防強電技術的最重要環節。地線是設備的重要生命線之一，其接地電阻值大小反映了地線質量的好壞。實踐中根據實測地線的接地電阻值與技術規范要求的標準電阻值的差距應采用不同的嚴格的方法解決和防護。目前，根據鐵路通信電（光）纜和通信設備的特殊環境，接地防護主要包括以下五個方面:

2.1 干線電纜區間設置屏蔽地線保護。這種方式是在干線電纜線路上每隔4km左右做一處地線 （一般選在電纜接頭位置），將電纜的金屬護套和鎧裝鋼帶通過接地裝置與大地進行電氣連接。這樣能使電纜護套、鎧裝鋼帶上積聚的感應電荷迅速流入大地，使它的電位接近大地的電位，從而保持干線電纜的零電位。屏蔽地線的接地電阻一般應小于4Ω，特別困難地段不大于10Ω。

2.2 電纜引入室內、室外進行電氣隔離。為防止干線電纜遭受強電襲擊后設備遭受傷害，干線電纜在引入室內時應做絕緣氣閉。在絕緣氣閉接頭處實現內外分離，引出地線與屏蔽地線連接。地區（站場）電纜與電氣化鐵路平行接近長度超過2km時，其主干電纜兩端應設電纜屏蔽接地。地區（站場）電纜引入通信機械室，應進行閉氣換接全塑電纜，同時將地區（站場）電纜金屬護套并聯，接至屏蔽地線。

2.3 光纜引入機械室后，在進入ODF架前，必須要做絕緣節，使ODF架內外光纜的中心加強芯、鋁鉑護層、皺紋鋼帶鎧裝在結緣節套管內斷開且相互絕緣，實現光纜金屬部分的電氣分離，防止強電流引入機械室。

2.4 機械架設置保護裝置。為防止干線線路遭受接觸網干擾引起通信設備損傷，干線電纜線路進入通信設備前，首先要經過電化引入架的隔離變壓器及保安管，電纜芯線經保安管接保護地。這樣，當電纜線路遭受強電襲擊時，芯線上積聚的電荷經保安管、保護地線流入大地，使通信設備得到保護。各種地區電纜接入時為防止強電引入設備，在接入時均先進入總配線架或保安器柜，其芯線經保安器接保護地，以起到防強電作用。同時，與長途電纜芯線直接連接設備的機架或機殼，應對地絕緣。

2.5 通信設備設置地線保護。在中心通信站和通信設備較為集中的中間站設置工作地線、保護地線和屏蔽地線。通信設備直流電源正極、設備機體等電位體接工作地線，工作地線的接地電阻不大于1Ω；設備外殼、電化引入架保安器、總配線架保安器等接保護地線，保護地線的接地電阻不大于10Ω；干線電纜、地區（站場）電纜等鎧裝鋼帶、金屬護套接屏蔽地線，屏蔽地線的接地電阻不大于4Ω。電氣化區段的電纜屏蔽地線不宜與其他地線合用，應分別設置，埋設距離應保持在20m左右。

關于接地地線的安裝標準:電氣化鐵路通信機房內應分別安裝工作地線、保護地線和屏蔽地線三種地線。地線接線排應使用帶絕緣子的產品。地線排應安裝在機房內不影響外觀的墻壁或靜電地板下，安裝位置距地面0.4m、距靜電地板0.2m處。地線排上端0.05m處，粘貼“XX地線”和“標準指標”標簽。

3 電氣化鐵路作業人員的人身安全

電氣化鐵路區段的通信人員除必須嚴格執行《電氣化鐵路有關人員電氣安全規則》等有關規定外，還應遵守:

3.1 電纜芯線發生故障，需在區段內進行工作時，要把區段兩端的接線盒上故障的U形插頭拔掉，同時懸掛“正在作業、不要接入”字樣，以防止誤接危及作業人員安全。長途機械室的引入架、電纜箱、電纜盒要對地絕緣，室內的其他通信機架、設備均要接地，接地電阻符合要求。引入機械室的電纜要裝有絕緣套管，保證引進長途機械室的電纜外皮與電纜線路?的外皮隔離。

3.2 與電纜線路直接連接的插塞均要有絕緣把手，室內與外線連接的部分要用耐壓1000V以上的絕緣線，與線路導線直接的各種設備要裝有外罩。絕緣變壓器機械側線圈中性點要接電纜外皮。檢查上述設備時，要與外線斷開，地面鋪設絕緣墊或木制地板。

3.3 打開地下埋設的電纜外皮或切割電纜套管之前，要將電纜兩端外皮連通并臨時接地，坑內要鋪設干燥的橡皮絕緣墊、作業人員穿著高壓絕緣靴，務必保證坑內工作人員對地有良好的絕緣，以保證安全。

3.4 架空通信電纜上桿施工時，應先把電纜金屬護套臨時接地，接地電阻不得超過100Ω。架空通信電纜金屬護套接地時，要先將一端用線夾連于地線上，然后將另一端用絕緣工具連接至架空電纜金屬護套上。工作完畢時，應按照相反的步驟處理。工作人員應帶絕緣手套，穿絕緣靴。處理斷線故障時，要把斷線區間的兩端都接地后才能進行工作。

綜上所述，電氣化鐵路區段的電磁影響，會使電氣化鐵路附近的通信電（光）纜線路和通信設備金屬構件與大地間產生感應電壓而危及設備和人身安全，因此必需對電磁影響和電磁防護課題進行深入、細致的研究，采取可靠、實用的防護措施。目前，如何防止過電壓，減輕過壓造成的危害，對電氣化鐵路造成的干擾實施有效防護，保鐵路通信暢通和作業人員人身安全，這是鐵路通信系統十分關注的課題。