鐵路內屏蔽數字信號電纜接續工藝的關鍵技術

張新軍

（通號工程局集團天津機電工程有限公司，天津 300251）

鐵路內屏蔽數字信號電纜（以下簡稱電纜）接續是指將一條電纜的終端與另一條電纜的始端連接起來，最終形成與原電纜同結構的長電纜而成為一條完整的信號傳輸通道。電纜接續是通過連接裝置（接頭盒）來實現的，雖然不同的連接裝置外形結構各異，接續工序不完全相同，但電纜接續原理基本是一致的，都是根據電纜結構的特點解決兩條電纜接續后恢復電纜的完整性，保持電纜接續后不降低電氣、機械、密封、防腐等特性。因此，對電纜接續過程中的關鍵技術進行分析、研究是完全必要的。

1 主要施工工藝及關鍵技術

1.1 準備工作

1）工藝主要包括：準備接續材料和工具，平整接續場地，確認電纜A、B端。

2）關鍵技術：確認電纜A、B端。

用鋼鋸將電纜端頭100～200 mm鋸斷，確認電纜的端別是否正確。目的是為了保證信號電纜接續必須按照A、B端對接的施工原則，同時也是對前道工序（敷設電纜方向正確性）的檢查及確認。同時還應檢查電纜的端頭是否有破損后受潮或進水的現象，防止電纜接續前，單條電纜在敷設等環節遭到破壞而發生電纜絕緣特性不良等故障隱患，若發現此現象應及時對該電纜進行電氣特性復測和處理，保證兩條電纜在電氣特性良好的前提下接續，避免返工。

1.2 開剝電纜護層

1）工藝主要包括：截斷多余電纜、電纜外護層開剝、鋁護套切割。

2）關鍵技術：截斷多余電纜；鋁護套切割。a.截斷多余電纜

電纜接續點的電纜搭接長度在敷設電纜時都留有余量，截斷多余電纜應滿足電纜接續長度以及接續后余留長度的要求。其原則是電纜接續后，若電纜接續部位發生故障需要重新接續，要保證可以滿足2～3次電纜再接續的最小長度，并以Ω形狀或盤S字的形式布放，電纜彎曲半徑不小于電纜直徑的20倍。

因此，截斷多余電纜，一方面要滿足預留長度的要求，另一方面，余留電纜的長度應與電纜接頭盒就位后的位置統籌考慮，保證余留電纜布放不會因地勢、槽道及架空位置的地形和空間限制，仍能滿足電纜彎曲半徑最小值的要求，彎曲半徑過小會造成電纜結構及電氣等特性不可逆轉的破壞。

b.電纜鋁護套切割

*電纜鋁護套是電纜外護層和芯線的分隔部位，由于操作者技能以及對電纜鋁護套與電纜芯線間距離感知的偏差，如果將鋁護套直接全部切割截斷，極易損傷電纜芯線，造成接續部位故障隱患。因此，無論是采用切割刀或鋼鋸等工具操作時，在鋁護套截斷點的位置上，要以圓周方向均勻切割，當切口深度為鋁護套厚度的三分之二時，輕輕折斷鋁護套后再將其抽出。

*對截斷鋁護套時產生的鋁屑，要在鋁護套與電纜芯線分離前清理干凈，避免鋁屑散落在芯線周圍，造成電纜芯線導電體間以及對地的泄露電流和尖端放電現象發生。

1.3 電纜芯線接續

1）工藝主要包括：電纜芯線絕緣層開剝、芯線導電體連接、四線組金屬內屏蔽恢復。

2）關鍵技術：電纜芯線絕緣層開剝、芯線導電體連接。

a.電纜芯線絕緣層開剝

剝線工具要使用可控制切割深度，且絕緣層切口后沿導體近端縱向有除去力的剝線鉗，不宜使用斜口鉗或通過絕緣層切口兩端擠壓產生拉伸力的傳統剝線鉗。

*屏蔽組芯線直徑為1.0 mm的銅導線，要使用大于直徑1.0 mm孔徑的剝線鉗，可以防止剝線過程中損傷裸銅線，避免接續過程中及電纜線路使用時發生斷線故障。

*由于鐵路內屏蔽數字信號電纜中屏蔽四線組內芯線的絕緣層采用“皮-泡-皮”3層物理發泡聚乙烯材料，與普通信號電纜芯線絕緣層（實心聚乙烯材料）相比，縱向壓力強度小，如果用傳統剝線鉗開剝芯線絕緣層，容易損傷芯線絕緣層造成故障隱患。

b.芯線導電體連接

目前鐵路內屏蔽數字信號電纜的芯線連接采用壓接技術。通過壓線鉗的壓力使壓接端子沿導線周圍產生機械壓縮和變形，使壓接端子和導線間形成永久性機械連接和電氣連接，壓接質量主要由壓線工具、接線端子保證，不完全依賴操作者技能水平高低來決定。

*正確選用和使用壓接工具

壓接工具必須使用與接線端子配套的壓接鉗，功能上必須具備在壓接全周期內的等效保險機構功能。即：壓接過程中，壓接鉗始終保持無法打開狀態，只有到壓接完成，手柄才能自動打開，以保證從壓接開始后到整個壓接循環過程一次完成。

操作時，應先將接線端子放置在壓線鉗的壓接口內，接線端子的觀察孔面朝操作者，接線端子的端面與壓接鉗口在一個平面上，然后再將被連接的導線插入接線端子的壓接區域。這時應在觀察孔看到被壓接導線，保持這種狀態不變，對壓線鉗施加壓力直到壓接鉗手柄自動打開，用同樣的方法將另一方向的導線與該接線端子壓接完成導線連接的全過程。

*壓接質量檢驗

由于施工現場不具備檢查壓接拉力等測試條件，但通過分析壓接工藝的全過程，我們發現壓接質量的可靠性，一方面取決于對壓接工具定期進行檢驗和校準；另一方面，壓接過程中接線端子和導線之間位置始終的正確性，是保證壓接質量的關鍵。因此，可采用目測的方法檢驗壓接質量是否符合標準。方法是：在壓接前及壓接后查看接線端子的觀察孔，以能夠始終在觀察孔內看到導線的端頭，且壓接端子的端面無裸漏導線為質量合格。

1.4 接頭盒密封

1）工藝主要包括：接頭盒組裝、鋁護套及鋼帶連接、灌注密封膠、電纜接續電氣特性測試。

2）關鍵技術：灌注密封膠。

a.打磨粗化

灌注密封膠前，先要清潔接頭盒體內的電纜外護套、裸漏的鋼帶和鋁護套的表面，除去表面污物（必要時可用純度為99%的酒精棉球擦洗），再用砂布條或木銼對以上部位進行打毛粗化處理，目的是提高密封膠與電纜外護套、鋼帶和鋁護套間的粘附性能，滿足接續部位密封性能的要求。

b.密封膠混合

目前，密封膠主要是以環氧樹脂、聚氨酯等合成聚合物作為基料另配有按比例的固化劑而生產的密封材料。為方便使用，密封膠為雙組份，一般A組份由基料、增塑劑，觸變劑和補強劑等組成，B組份為固化劑。使用時，A、B組份必須按比例混合，充分攪拌均勻，才能灌封于電纜接續部位。

A、B組份混合均勻后為密封膠體混合液，當膠體混合液灌注到接頭盒內，膠液與電纜接續部位的內、外護層、屏蔽層以及芯線的表面上浸潤、成型以及膠液自身化學反應等過程，形成完整的固化體，固化時間一般是在膠液混合后8～12 h，固化后其特性為設計最佳值。

操作者首先將B組份全部倒入A組份的容器內，保證膠液配比正確，防止由于基料和固化劑比例失配而造成密封膠非固化狀；然后，再用攪拌棒將基料與固化劑攪拌均勻，一般攪拌時間在2 min以上，防止因膠液混合不充分而發生固化不完全的現象發生。以上兩種情況如果未按要求操作都會劣化電纜接續部位的密封和電氣特性。

2 總結

由于目前電纜接續無法做到全部機械化施工，操作者技能、正確選擇和使用工具及質量安全意識都是保證接續質量的關鍵，通過對電纜接續工藝進行分析、研究找到影響施工質量的關鍵技術，使操作者明白怎樣操作并理解為什么這樣做，可提高電纜接續施工質量可靠性，保證鐵路信號設備正常運行及行車安全運行。

[1] 中華人民共和國住房和城鄉建設部，中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.GB50578-2010城市軌道交通信號工程施工質量驗收規范[S].北京：中國商業出版社，2010.

[2] 中華人民共和國鐵道部.TB10756-2010高速鐵路信號工程施工質量驗收標準[S].

[3] 中華人民共和國鐵道部.TB10419-2003_J289-2004 鐵路信號工程施工質量驗收標準[S].北京：中國鐵道出版社，2004.

[4] GJB 2647-1996 壓接端子和接頭總規范[S].

[5] 王孟忠，黃應昌.粘膠劑應用手冊[M].北京：化學工業出版社，1996.