淺談電氣化鐵路對(duì)鐵路通信的影響和防護(hù)

徐肅清

（濟(jì)南通信段 山東 濟(jì)南 250000）

電氣化鐵路具有運(yùn)輸能力大、行駛速度快、運(yùn)營(yíng)成本低、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，近幾年得以飛速發(fā)展。2006年以來(lái)，鐵路既有線路相繼進(jìn)行了電氣化改造、開通運(yùn)行。但是，鐵路進(jìn)行電氣化改造后，帶高壓電的接觸網(wǎng)供電回路不僅會(huì)對(duì)通信電（光）纜線路和通信系統(tǒng)造成干擾，而且在鐵路附近的金屬與導(dǎo)體間或金屬導(dǎo)體與大地間還會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電壓。這個(gè)干擾電壓雖然功率較低，但其時(shí)間是無(wú)限的。特別是當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，沿電力線路會(huì)產(chǎn)生很大的不平衡電流，這種不平衡電流會(huì)使附近敷設(shè)的電（光）纜線路產(chǎn)生感應(yīng)過電壓，它的幅值最大時(shí)上升到數(shù)千伏。所以它不僅干擾通信設(shè)備正常工作，還會(huì)威脅到作業(yè)人員的人身安全。

隨著電氣化鐵路大面積的運(yùn)營(yíng)、以及高速鐵路的開行，其“高壓、高處、高密度”的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)環(huán)境，對(duì)通信設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和作業(yè)人員的勞動(dòng)安全提出了新的更高的要求。因此，必須對(duì)鐵路電氣化改造造成的影響采取防護(hù)措施。

1 電氣化鐵路對(duì)通信主要影響

1.1 磁感應(yīng)影響，即由接觸網(wǎng)牽引電流產(chǎn)生的交變電磁場(chǎng)，通過接觸網(wǎng)與通信電（光）纜線路之間存在的互感而產(chǎn)生的對(duì)于通信電（光）纜線路和通信設(shè)備的影響。

1.2 電感應(yīng)影響，即由接觸網(wǎng)牽引電壓的電場(chǎng)，通過接觸網(wǎng)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(chǎn)生的對(duì)與通信電（光）纜線路和通信設(shè)備的影響。

1.3 地感應(yīng)影響，即接觸網(wǎng)電流通過鋼軌回流時(shí)，沿鋼軌通過鋼軌與大地之間的漏導(dǎo)入地，使入地點(diǎn)及附近的大地電位升高。接近的通信電（光）纜線路或通信設(shè)備接地裝置的電位會(huì)隨之升高，從而對(duì)通信電（光）纜線路和通信設(shè)備產(chǎn)生的影響。

2 “接地”是通信線路通信設(shè)備防侵害的重要防護(hù)措施

鐵路電氣化區(qū)段的電（光）纜通信系統(tǒng)，一直運(yùn)行在接觸網(wǎng)強(qiáng)電形成的電磁場(chǎng)之下，其防強(qiáng)電除實(shí)施一般措施外，設(shè)備接地是防護(hù)措施的最為重要的一環(huán)。把設(shè)備和接地裝置連接起來(lái)，稱為接地。設(shè)備接地是保證設(shè)備正常工作和人身安全的重要部分，也是防強(qiáng)電技術(shù)的最重要環(huán)節(jié)。地線是設(shè)備的重要生命線之一，其接地電阻值大小反映了地線質(zhì)量的好壞。實(shí)踐中根據(jù)實(shí)測(cè)地線的接地電阻值與技術(shù)規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)電阻值的差距應(yīng)采用不同的嚴(yán)格的方法解決和防護(hù)。目前，根據(jù)鐵路通信電（光）纜和通信設(shè)備的特殊環(huán)境，接地防護(hù)主要包括以下五個(gè)方面:

2.1 干線電纜區(qū)間設(shè)置屏蔽地線保護(hù)。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(hù)套和鎧裝鋼帶通過接地裝置與大地進(jìn)行電氣連接。這樣能使電纜護(hù)套、鎧裝鋼帶上積聚的感應(yīng)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(yīng)小于4Ω，特別困難地段不大于10Ω。

2.2 電纜引入室內(nèi)、室外進(jìn)行電氣隔離。為防止干線電纜遭受強(qiáng)電襲擊后設(shè)備遭受傷害，干線電纜在引入室內(nèi)時(shí)應(yīng)做絕緣氣閉。在絕緣氣閉接頭處實(shí)現(xiàn)內(nèi)外分離，引出地線與屏蔽地線連接。地區(qū)（站場(chǎng)）電纜與電氣化鐵路平行接近長(zhǎng)度超過2km時(shí)，其主干電纜兩端應(yīng)設(shè)電纜屏蔽接地。地區(qū)（站場(chǎng)）電纜引入通信機(jī)械室，應(yīng)進(jìn)行閉氣換接全塑電纜，同時(shí)將地區(qū)（站場(chǎng)）電纜金屬護(hù)套并聯(lián)，接至屏蔽地線。

2.3 光纜引入機(jī)械室后，在進(jìn)入ODF架前，必須要做絕緣節(jié)，使ODF架內(nèi)外光纜的中心加強(qiáng)芯、鋁鉑護(hù)層、皺紋鋼帶鎧裝在結(jié)緣節(jié)套管內(nèi)斷開且相互絕緣，實(shí)現(xiàn)光纜金屬部分的電氣分離，防止強(qiáng)電流引入機(jī)械室。

2.4 機(jī)械架設(shè)置保護(hù)裝置。為防止干線線路遭受接觸網(wǎng)干擾引起通信設(shè)備損傷，干線電纜線路進(jìn)入通信設(shè)備前，首先要經(jīng)過電化引入架的隔離變壓器及保安管，電纜芯線經(jīng)保安管接保護(hù)地。這樣，當(dāng)電纜線路遭受強(qiáng)電襲擊時(shí)，芯線上積聚的電荷經(jīng)保安管、保護(hù)地線流入大地，使通信設(shè)備得到保護(hù)。各種地區(qū)電纜接入時(shí)為防止強(qiáng)電引入設(shè)備，在接入時(shí)均先進(jìn)入總配線架或保安器柜，其芯線經(jīng)保安器接保護(hù)地，以起到防強(qiáng)電作用。同時(shí)，與長(zhǎng)途電纜芯線直接連接設(shè)備的機(jī)架或機(jī)殼，應(yīng)對(duì)地絕緣。

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

關(guān)于接地地線的安裝標(biāo)準(zhǔn):電氣化鐵路通信機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)分別安裝工作地線、保護(hù)地線和屏蔽地線三種地線。地線接線排應(yīng)使用帶絕緣子的產(chǎn)品。地線排應(yīng)安裝在機(jī)房?jī)?nèi)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(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)”標(biāo)簽。

3 電氣化鐵路作業(yè)人員的人身安全

電氣化鐵路區(qū)段的通信人員除必須嚴(yán)格執(zhí)行《電氣化鐵路有關(guān)人員電氣安全規(guī)則》等有關(guān)規(guī)定外，還應(yīng)遵守:

3.1 電纜芯線發(fā)生故障，需在區(qū)段內(nèi)進(jìn)行工作時(shí)，要把區(qū)段兩端的接線盒上故障的U形插頭拔掉，同時(shí)懸掛“正在作業(yè)、不要接入”字樣，以防止誤接危及作業(yè)人員安全。長(zhǎng)途機(jī)械室的引入架、電纜箱、電纜盒要對(duì)地絕緣，室內(nèi)的其他通信機(jī)架、設(shè)備均要接地，接地電阻符合要求。引入機(jī)械室的電纜要裝有絕緣套管，保證引進(jìn)長(zhǎng)途機(jī)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(nèi)與外線連接的部分要用耐壓1000V以上的絕緣線，與線路導(dǎo)線直接的各種設(shè)備要裝有外罩。絕緣變壓器機(jī)械側(cè)線圈中性點(diǎn)要接電纜外皮。檢查上述設(shè)備時(shí)，要與外線斷開，地面鋪設(shè)絕緣墊或木制地板。

3.3 打開地下埋設(shè)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(shí)接地，坑內(nèi)要鋪設(shè)干燥的橡皮絕緣墊、作業(yè)人員穿著高壓絕緣靴，務(wù)必保證坑內(nèi)工作人員對(duì)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(shí)，應(yīng)先把電纜金屬護(hù)套臨時(shí)接地，接地電阻不得超過100Ω。架空通信電纜金屬護(hù)套接地時(shí)，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(hù)套上。工作完畢時(shí)，應(yīng)按照相反的步驟處理。工作人員應(yīng)帶絕緣手套，穿絕緣靴。處理斷線故障時(shí)，要把斷線區(qū)間的兩端都接地后才能進(jìn)行工作。

綜上所述，電氣化鐵路區(qū)段的電磁影響，會(huì)使電氣化鐵路附近的通信電（光）纜線路和通信設(shè)備金屬構(gòu)件與大地間產(chǎn)生感應(yīng)電壓而危及設(shè)備和人身安全，因此必需對(duì)電磁影響和電磁防護(hù)課題進(jìn)行深入、細(xì)致的研究，采取可靠、實(shí)用的防護(hù)措施。目前，如何防止過電壓，減輕過壓造成的危害，對(duì)電氣化鐵路造成的干擾實(shí)施有效防護(hù)，保鐵路通信暢通和作業(yè)人員人身安全，這是鐵路通信系統(tǒng)十分關(guān)注的課題。