關于鐵路信號纜線綁扎工藝的探討

肖培龍

0 引言

鐵路信號設備室（信號機械室）安裝有計算機聯鎖設備、區間自動閉塞設備及調度集中分機設備等，是聯接控制中心與軌旁信號設備的核心通道，敷設有大量的電纜及軟線。室內信號纜線的綁扎工藝經歷了人工梳理綁扎、自然綁扎、回歸人工梳理綁扎3個階段。

1 早期信號纜線綁扎方式

早期對信號纜線綁扎方式有著嚴格的工藝要求，要求所有纜線走線把橫平豎直，各走線把均需人工特殊梳理，將最長纜線梳理至最外側，短纜線放置于內側，長纜線包裹住短纜線，所有纜線平行排列分布，允許存在交叉重疊，出線時則需由內側上方引出，并預留3次做頭的尺寸，以鵝頭彎的形式與端子連接。為了保持線把的粗細均勻一致，還需在線把內進行假線填充，引出一根線即加一根假線，確保走線把粗細一致勻稱美觀，綁扎的走線把整齊劃一（圖1）。該工藝耗時較多，組合架側面配線、分線盤配線、控制臺配線及室外箱盒配線等均按該方式進行纜線綁扎，對工人的技能熟練水平要求較高。

圖1 早期分線盤綁扎工藝效果

2 近期信號纜線綁扎方式

大約在20世紀末，信號纜線綁扎方式悄然發生了變化，走線把的纜線不再梳理成平行均勻分布，尤其是電纜芯線配線的走線把，不得打散芯絞組，改為順其自然，稍加綁扎（圖2），其目的是為了減少線間分布電容，降低電磁干擾，避免對電子設備及高頻電路造成影響。后來為了簡化工藝，便于故障查找，同時兼顧美觀，將組合架側面及組合下部走線把配線的綁扎工藝改為走線槽方式（圖3），既可節省工期，提高工作效率，又可減少不必要的線間分布電容，提高抗干擾能力。

圖2 自然綁扎的走線把

圖3 采用走線槽道的走線把

3 當前信號纜線綁扎方式

隨著高鐵建設的不斷深入，各施工單位紛紛推出樣板站、精品工程，為了美觀，信號纜線的綁扎又重新采用早期的人工梳理方式，所有電纜芯線均被打散，各纜線水平排列，平行分布，精細梳理綁扎（圖4）。與自然綁扎方式相比，采用該綁扎方式的走線把橫平豎直，整齊美觀，并在所有施工線路推廣應用，但其中存在諸多安全隱患。

圖4 當前綁扎方式的電纜走線把

4 存在的隱憂問題

信號纜線綁扎的真正目的是固定纜線，避免纜線布置一團亂麻，便于故障查找，同時兼顧美觀。早期采用的纜線綁扎方式為了達到橫平豎直的美觀效果，還需添加假芯線，造成資源浪費。自從武衡線（采用計算機聯鎖系統）雷雨季節發生多起雷擊燒損計算機設備事件，經專家調研分析，主要是由地線接地方式、室外電纜芯線與室內軟線相混等防雷問題引起，由此對纜線綁扎工藝提出了質疑，均勻分布排列的纜線間存在分布電容，對開關電路及高頻電路影響較大，易發生串頻干擾。故信號纜線綁扎工藝自此同步變更為自然綁扎方式，不再打散電纜芯絞組，尤其是移頻軌道電路及電碼化用電纜芯組更不得打散綁扎，組合架側面纜線也同步變更為走線槽自然分布方式，以降低分布電容存在的風險，盡量減少對軌道電路及開關電路造成干擾。

分布電容是由兩個存在壓差而又相互絕緣的水平導體構成。在所有電路中，任何兩個存在壓差的絕緣導體之間都會形成分布電容，只是分布電容的大小不同。兩個相距很近的平行導線之間的分布電容如圖5所示，分布電容的大小與水平導體間的距離成反比，與水平平行絕緣體面積及介電常數成正比。

圖5 平行導線之間分布電容

信號纜線經橫平豎直綁扎后，綁扎的越緊密纜線間的距離越小，綁扎的越長纜線間的水平接觸面積也就越大，尤其是粗大線把的中間芯線，其與周邊纜線均會產生分布電容，這種綁扎方式無形中加大了線間存在的分布電容。電纜芯線采用對絞或扭絞方式后，兩導線間平行絕緣體面積本身就很小，加之纜線相互扭絞，相互交錯，線間分布電容也就很小。若導線被梳理成平行排列，恰恰構成了分布電容的存在環境，人為加大了線間分布電容，對開關電路及高頻電路易構成一定的干擾和影響。經查閱相關文獻資料，已發現線間分布電容影響變壓器二次側開斷時間、開關電路滯后動作、LED信號燈誤顯示、影響高頻電路正常工作等問題，表明線間分布電容無處不在，需采取有效防護措施。

目前采用的信號纜線的綁扎方式相較于自然綁扎方式，雖然更美觀漂亮，信號設備室內所有電纜分層布設，但采用該方法，不僅無法提高鐵路行車安全性，反而加大了線間分布電容，加大了串頻干擾，增加了電磁干擾的可能性，同時還加大了工作量，故障處理時也不便于芯線的查找和梳理。目前，信號系統的信號點燈電路、軌道電路、電碼化發碼電路、道岔表示電路等均使用了變壓器，很多控制電路是由繼電器動作控制的開關電路，地鐵所有線路及部分鐵路線路也采用了LED點燈單元，這些電路均會或多或少地受到線間分布電容的干擾。目前雖未發現問題，但分布電容干擾的隱患一直存在。

5 結語

鐵路信號是指揮行車的關鍵設備，直接關系行車安全，不容出現一絲一毫的差錯，更不允許存在任何安全隱患。

鐵路信號纜線綁扎工藝的變更看似簡單，卻隱藏了一定的安全風險，對其不應輕易做出更改，最好還是采用自然綁扎工藝，不應打散芯絞組，電纜也應自然擺放，不追求刻意平行捆綁，盡量減少線間分布電容，減少對電路構成危害，以確保行車安全。