鐵路信號電纜接地方式與測試探討

【摘要】 鐵路信號電纜接地的方式為接地端統一接綜合貫通地線，一般可分為單端接地和雙端接地，受鐵路的自耦變壓器供電方式和信號電纜統一接綜合貫通地線等因素的決定，電纜的電動式為縱向電動勢。對信號電纜的測試主要是通過室內信號電纜受貫通地線電流影響的LEF方案而推到得到的實際測試方案進行相關數據的測試。本文介紹了鐵路信號電纜的單端和雙端電纜接地方式，并進行了二者的對比，根據實際測試和理論分析對兩種接地方式進行了相關的影響因素的探究。

【關鍵詞】 鐵路信號電纜 接地 貫通地線 測試

一、引言

近年來隨著我國鐵路的建設和發展，鐵路運輸系統的安全性受到國家和社會各個領域的高度關注，在信息科學技術發展的推動下，電氣化鐵道的被逐漸應用的我國的鐵路建設中，電氣化鐵道中的信號電纜是鐵路信號控制信息傳遞的物理載體，也是鐵路聯調聯試的重要環節，是鐵路系統中重要的組成部分。

二、對鐵路信號電纜單、雙端接地方式的分析

高速鐵路的列車能夠安全運行，首要的條件就是鐵路信號電纜的通信情況正常。由于在鐵路沿線常常布有很多電線，而且這些電纜線都置于鋼筋混凝土的電纜槽中，其中，信號電纜預置于電纜槽里側，電力電纜置于外側，通信電纜在電纜槽中間，所以電線產生的電磁場會直接影響到信號電纜的電動勢，從而影響到信號電纜的信號傳遞，甚至較大的電磁場會擊穿信號電纜的絕緣層，導致信號電纜運行故障，危及列車的安全行使。目前，信號電纜的外層接地方式主要包括單端接地和雙端接地兩種，采用單端接地的信號電纜接地方式，信號電纜的外層不具屏蔽作用，屏蔽層無電流；采用雙端接地的方式，信號電纜的外層能有效的屏蔽電磁干擾，保護電纜芯線。但是，由于雙端接地時，當綜合地線出現回流，電流會經過金屬保護層，又由金屬層對芯線的感應使得芯線產生了新的、縱向的電動勢，使得外界電流與信號電纜芯線的距離更加接近。

三、鐵路信號電纜接地方式的LEF測試

要想更加合理的分析單、雙端鐵路這兩種接地方式，需要通過實際的測試及理論的計算，通常電纜信號的測試方式為LEF，通過室內模擬測試方案進行單、雙端鐵路信號電纜的LEF值得大小，通過理論值的計算對比，來分析比較兩種接地方式。

3.1 單端接地信號電纜LEF測試的原理及方式

單端信號電纜在進行LEF測試時，取一定長度的電纜與貫通電線以平行的方式進行放置，信號電纜的一段垂直與貫通地線相連接，以此獲得LEF的基準電位，將信號電纜的絕緣層、保護層等外層部位作為接地點，共同與貫通地線連接在一起，很明顯，信號電纜外皮僅有一點和貫通地線相連。在室內設計的LEF模擬測試方案下，在關停電線中設置電流大小為50Hz的干擾電流，通過電流傳感器測試電流，與此同時在信號電纜的另一端測量電纜芯線中的LEF值，在測試重要保證兩端測量數據的同步性，這樣才能更加客觀的進行相關數據的分析。

3.2 雙端接地信號電纜LEF測試的原理及方式

鐵路信號電纜雙端接地的條件下其感應電動勢的測試原理與單端接地方式的測試方式基本相似，信號電纜上有固定間隔距離的兩點接地，即為雙端接地，信號電纜與貫通地線的距離要根據題錄的實際情況確定，LEF同貫通地線的長度、信號電纜的長度為正比例關系，通過對機理的體現、方案的可行性以及實際測試條件等因素的考慮來確定信號電纜和貫通地線的長度，以及相關輔助線路和電纜之間的距離。雙端接地的信號電纜外皮同樣會有傳導電流通過，故而在測試過程中要通過電流傳感器的儀器保證數據測得的同步性。在雙端接地的信號電纜感應電動勢測試過程中，需要用到的材料和儀器主要有帶寬40～lkHz，精度±1%的電流傳感器，輸出電流為100V的大功率電流源，濾波器截止頻率500 Hz、精度為±0.5%的存儲記錄儀，銅質環保型的35mm2的貫通地線，以及長度為20米的內屏蔽數字信號電纜。應注意的是，經過對測試條件的分析可知信號電纜的LEF的產生是因為貫通地線和相關輔助線路的疊加，所以，貫通地線電流產生的感應電動勢的確定要根據測試數據和相關物理推算。

四、總結

綜上所述，鐵路信號電纜的接地端統一接綜合貫通地線，受鐵路的自耦變壓器供電方式和信號電纜統一接綜合貫通地線等因素的決定，電纜的電動式為縱向電動勢，在進行單、雙端接地方式的信號電纜感應電動勢的測試時采用的方式為LEF測試方案，在模擬測試時要根據一定的原理和方式獲得相關數據以便于實際和理論的對比。

參 考 文 獻

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