鐵路信號電纜接續盒內單端接地探討

摘 要：隨著我國經濟的快速發展以及公路總里程的不斷增加，鐵路運輸在我國的路上運輸中所起的作用越來越重要。其中，在鐵路運輸系統中，近些年來隨著科技的不斷進步，鐵路的電氣化程度不斷提升，在電氣化鐵路中，電纜是傳遞鐵路信號的控制信息的主要物理載體，由于電氣化鐵路線纜中傳遞的信號眾多，一旦受到外界的干擾將會極大的影響鐵路的運行安全，而通過做好信號線纜的接地可以有效的對線纜所傳遞的信號加以保護使其不受到外界的干擾。文章將對鐵路運行信號電纜的接續盒中的接地保護過程中需要注意的一些問題進行介紹。

關鍵詞：鐵路運輸信號；線纜接續盒；接地保護

前言

現今我國大力推進高速鐵路網絡建設，其中鐵路通信電纜是重要一環。其對于鐵路機車的正常運行有著非常重要的作用。而且，在做好鐵路信號電纜的連接過程中需要使用電纜接續盒來將信號電纜連接起來，在電纜的接續盒中需要做好接地工作，來保障鐵路信號電纜不受外界信號的干擾，文章將就鐵路信號電纜接續盒內的單端接地進行討論，來保障通信電纜的通信安全，保障鐵路機車的行車安全。

1 鐵路信號電纜簡介

鐵路信號電纜是指適用于額定電壓交流500V或者是直流1000V及以下的傳輸鐵路信號、音頻信號或者是自動信號裝置的控制電路，在鐵路信號電纜中具有綜合護套、鋁護套鐵路信號電纜具有一定的屏蔽能力，其適宜于電氣化區段或其他有強電干擾的地區鋪設。

鐵路信號電纜是在野外鋪設的，由于野外的條件較為惡劣，因此，鐵路信號電纜具有一定的特性：（1）電纜的使用環境溫度跨度較大，為-40℃～+60℃。（2）電纜中的導體的長期工作溫度不應超過+70℃。（3）電纜的鋪設環境溫度：聚氯乙烯外護套電纜不應低于0℃，聚乙烯外護套電纜不應低于20℃。（4）電纜的允許彎曲半徑，非鎧裝電纜不應小于電纜外徑的10倍，鎧裝電纜應不小于電纜外徑的15倍。（5）綜合護套鐵路信號電纜的理想屏蔽系數<0.8，鋁護套鐵路信號電纜的理想屏蔽系數需要<0.3。

2 鐵路信號電纜接地方式

要保證高速鐵路的正常安全運行，鐵路通信電纜在其中起著非常重要的作用，其通信信號是否正常、通信信號是否清晰都是非常重要的。由于現今的鐵路越來越多的采用了電氣化的鐵道來作為高速鐵路的使用鐵路，其信息化集成度較高。因此在建成的鐵路沿線常常分布有大量的電線，這些電線全都被放置在建設過程中所建設的鋼筋混凝土線槽中，在電纜的擺放中通常將動力電纜靠外側進行擺放，而將信號電纜沿著溝槽的中間進行擺放，由于動力電纜所傳遞的電能較大，其激發的電磁場將會對靠近放置的信號電纜中產生較強的電動勢，如果產生的電動勢足夠大甚至會燒毀信號電纜的屏蔽層，這些感應電動勢將會對信號電纜中傳輸的信號造成影響，從而導致信號不清晰或者是錯誤的信號。

3 鐵路信號電纜接續盒中的接地保護方式

按照國家的相關規范中所規定的，在普通的電纜接續處不必采用接地保護，但是在需要進行接地來對電纜進行保護的接續處，需要將屏蔽四線組的屏蔽層接地線復聯后與鋁護套屏蔽網連接在一起，再與密封擋環上的接地端子連接，最后接到地線體。在鐵路信號電纜的接地方式中通常采用的是接地端統一接綜合貫通地線，現今，在我國的信號電纜的外層接地主要采用的是單端接地和雙端接地兩種接地方式。如果在信號電纜接地中使用的是單端接地的接地方式，會使得鐵路信號電纜的外層不具有屏蔽作用，而且在屏蔽層中將不會具有電流。而采用雙端接地的保護方式，而與單端接地的保護方式相反，在外層會產生一定的屏蔽層能夠有效的屏蔽電磁干擾所帶來的影響，從而保護電纜的芯線不受外圍電動勢的影響。由于受到鐵路的變壓器的供電方式以及信號電纜的接地方式的影響，電纜的電動式為縱向電動勢。對于在鐵路信號電纜中選用何種電纜接地方式可以通過使用LEF方法來對這兩種接地方式進行效果測量。從而可以更為直觀的分析這兩種接地方式的接地效果。

3.1 針對單端接地信號電纜LEF測試的原理與方式

在對單端信號電纜使用LEF進行測試時，需要使用一段較長的電纜與貫通電線平齊擺放，同時將信號電纜的一端垂直于貫通地線相連接，從而可以得到LEF的基準電位，同時再將信號電纜的絕緣層等外保護層作為主要的接地點，從而將其共同與貫通地線連接在一起。在進行測試時可以使用50Hz的干擾電流在關停電線中，同時在信號電纜中的另一端來對電纜中的LEF值進行測量。

3.2 雙端接地信號電纜的LEF測試

在鐵路信號電纜中使用雙端接地的條件下進行LEF測試的原理與單端接地信號電纜的LEF測試原理相近，在測試過程中將信號電纜中具有固定長度的亮點進行接地，這就是雙端接地方式的由來。在使用雙端接地的方式中使用LEF測試方法進行測試時，在信號電纜的外皮中同樣會導致傳導電流通過，因此需要在LEF的測試過程中使用電流傳感器來確保數據測量的同步性。在進行雙端接地的信號電纜的LEF測試過程中需要使用的測試儀器主要有：帶寬為40-1000Hz且測量精度為1%的電流傳感器，同時還需要具備輸出電流能夠達到100V的大功率電流源，濾波器以及截面積為35平方的銅接地線。鐵路信號測試電纜的長度可以選擇長度為20米的信號電纜。在進行測試結果的分析過程中需要注意對于貫通地線電流所產生的感應電動勢需要根據測試的數據和相關的物理推算得出。

4 鐵路信號電纜接續盒中的單端接地方式

通過以上對單端與雙端接地的原理與方式分析發現，在接續盒中使用單端接地的方式較為合理（見圖1）。

圖1 信號電纜接續盒中單端接地的方式示意圖

5 結束語

鐵路信號電纜在運行過程中會受到諸多的外界信號的干擾，因此做好鐵路信號電纜接續盒中的接地保護是十分重要的，文章通過對鐵路信號盒中所采用的接地方式的原理以及效果進行分析，找出了在鐵路信號電纜接續盒中使用單端接地是一種較為合理的接地保護方式。

參考文獻

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