信號電纜故障處理實(shí)踐

吳海平

（國能朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司肅寧分公司，河北肅寧 062350）

信號電纜主要適用于額定電壓AC500 V或DC1 000 V及以下傳輸鐵路信號、音頻信號或自動信號裝置的控制電路。一旦發(fā)生故障，相關(guān)的信號設(shè)備將無法正常運(yùn)行。

1 信號電纜故障判斷、查找及處理方法

1.1 信號電纜故障類型及判斷

電纜故障可分為斷線、接地、混線3類，其故障類型主要有以下幾方面。

1）同根電纜一芯線斷線或多芯斷線；2）同根電纜一芯或多芯接地；3）同根電纜二芯線間混線或多芯線間混線。

電纜芯線混線或斷芯故障用萬用表可直接測量判斷，根據(jù)其阻值可判斷故障性質(zhì)。電纜芯線虛混和接地故障，可用電子兆歐表遙測芯線間絕緣電阻或芯線對地絕緣電阻，根據(jù)測試其阻值可判斷故障類型。

1.2 電纜故障查找步驟

1）首先確定電源屏內(nèi)、電源屏外故障。

2）再區(qū)分室內(nèi)、室外、電纜及設(shè)備器材故障。

3）后確定控制臺、組合架、通道電源總線，以及各分支線纜故障。

1.3 電纜故障處理方法

1）電纜斷線故障：確定電纜芯線斷線故障后，同根電纜無論是1芯線斷線還是多芯斷線，均用萬用表可直接測量判斷，根據(jù)其阻值可判斷故障范圍。

查找方法：首先在室內(nèi)分線盤找到故障電纜，斷開故障電纜芯線，測量芯線環(huán)阻。根據(jù)測試值并結(jié)合電纜長度加設(shè)備環(huán)阻，計算出此對電纜芯線正常環(huán)阻，進(jìn)行阻值比較，判斷電纜是否斷線。

處理方法：為盡快恢復(fù)設(shè)備故障，先臨時倒接備用芯線替換故障電纜芯線，恢復(fù)設(shè)備正常使用。后對故障電纜芯線直接用電纜故障測試儀，判斷電纜芯線斷線點(diǎn)距離，根據(jù)判斷測試距離直接查找即可。

2）電纜芯線接地故障：結(jié)合室外電纜配線圖，使用電子兆歐表遙測芯線對地絕緣電阻，判斷電纜接地情況。

查找方法：室內(nèi)首先斷開該設(shè)備各級防雷元件，然后從分線盤到室外逐段斷開接地電纜芯線，判斷電纜接地范圍。

處理方法：確定電纜芯線接地范圍后，臨時倒接絕緣達(dá)標(biāo)的備用芯線替換處理，先把設(shè)備隱患排除，再使用電纜故障測試儀，分析判斷電纜芯線接地點(diǎn)的距離（需要注意：如果有多根電纜及同型號電纜同溝、同槽敷設(shè)，需使用專用的電纜故障定位儀查找此根接地電纜）。找到接地故障電纜后，割接處理即可。

3）電纜芯線混線故障：按照接地故障處理方法，室內(nèi)、室外逐段斷開電纜芯線后，測試及判斷哪段電纜混線。

查找方法：同根電纜無論兩芯混線，還是多芯混線，應(yīng)找兩根混線故障電纜芯線為查找切入點(diǎn)。同接地故障電纜查找方法一樣，在室內(nèi)分線盤斷開兩根混線故障電纜芯線，結(jié)合電纜配線圖室外逐段甩線，用電子兆歐表可直接測量判斷，根據(jù)其阻值可判斷電纜混線范圍。

處理方法：已確定哪段電纜芯線混線后，臨時倒接絕緣達(dá)標(biāo)及線間絕緣良好的備用芯線或應(yīng)急電纜替換處理，再使用電纜故障測試儀判斷電纜芯線混線點(diǎn)的距離。根據(jù)測試的距離找到混線電纜后，割接處理即可。

1.4 故障電纜定位查找方法

當(dāng)電纜出現(xiàn)斷線、接地、短路3種類型的故障時，判斷故障性質(zhì)相對來說較為容易些，但因現(xiàn)場會出現(xiàn)電纜同溝埋設(shè)、同槽敷設(shè)，且同型號電纜較多不易區(qū)分，對區(qū)分哪根故障電纜查找起來比較困難，需要使用電纜定位測試儀或外借電源卡流的方法，定位查找故障電纜。

2 故障案例介紹

2.1 斷線故障案例

某年某月某日肅寧北站X進(jìn)站信號機(jī)滅燈，控制臺復(fù)示器閃紅燈，信號不能開放。故障原因?yàn)閄進(jìn)站信號機(jī)紅燈回線電纜芯線斷線。

1）為盡快恢復(fù)故障，壓縮故障延時，首先區(qū)分室內(nèi)、室外故障。

2）在室內(nèi)分線盤測試信號點(diǎn)燈電源是否已送出，如果測試分線盤有電壓，判斷故障在室外。

3）室內(nèi)斷開X進(jìn)站紅燈H和HBH電纜芯線，測試紅燈電纜芯線環(huán)阻，電阻無窮大，判斷室外斷線。

4）室外人員達(dá)到現(xiàn)場后，再次測試X進(jìn)站紅燈H和HBH電纜芯線環(huán)阻，根據(jù)電纜走向判斷斷線故障范圍。當(dāng)確定為室內(nèi)至室外干線電纜X進(jìn)站紅燈HBH電纜斷芯時，臨時倒接備用芯線恢復(fù)X進(jìn)站紅燈。

5）使用電纜故障測試儀，在室內(nèi)分線盤斷開1根故障芯線和1根正常的電纜芯線進(jìn)行測試，根據(jù)判斷的斷芯距離及電纜接續(xù)臺賬記錄，確認(rèn)此處有電纜溝，原為電纜接續(xù)處所，開挖找到電纜接頭后利用天窗時間直接割接。割接后的電纜接頭盒經(jīng)測試發(fā)現(xiàn)內(nèi)部電纜芯線斷，主要原因?yàn)榇烁揪€為X進(jìn)站信號機(jī)常點(diǎn)紅燈，由于電纜接續(xù)工藝不良，造成芯線流經(jīng)電流發(fā)熱導(dǎo)致氧化出現(xiàn)斷線。重新接續(xù)后恢復(fù)正常。

2.2 接地故障案例

某年某月雨季加測電纜對地絕緣時，發(fā)現(xiàn)肅寧北站121#道岔X3線、X4線和123#道岔X4線、X5線對地絕緣不良0.1 MΩ。經(jīng)室內(nèi)分線盤甩線判斷區(qū)分室內(nèi)、室外，因此根電纜為11#干線電纜，經(jīng)由信號樓至C5方向盒，分支電纜接至121#道岔和123#道岔間，需室外逐段甩線查找，后經(jīng)判斷為11#干線電纜對地絕緣不良。

1）針對此根故障電纜先把連接貫通地的地線斷開。

2）在室內(nèi)分線盤斷開11#干線電纜2芯，其中1芯為對地絕緣不良芯線，另1芯為對地絕緣好的芯線，將兩根芯線室外進(jìn)行短接。

3）使用電纜故障測試儀，對室內(nèi)分線盤甩下的兩芯電纜進(jìn)行測試，判斷電纜芯線接地距離；利用此方法同樣在室內(nèi)分線盤把兩芯電纜短接，室外斷開測試判斷接地距離，經(jīng)室內(nèi)、室外兩次測試結(jié)果進(jìn)行對比，確定電纜芯線接地距離。

4）根據(jù)判斷電纜芯線接地距離，開挖查找接地電纜。由于現(xiàn)場多根電纜及同型號電纜同溝敷設(shè)，不容易找到接地電纜，還需要進(jìn)行電纜定位查找，可使用電纜定位測試儀測量查找要識別的電纜。經(jīng)定位接地電纜后，結(jié)合電纜故障測試儀分析的距離，再確認(rèn)電纜接續(xù)位置后開挖電纜溝，發(fā)現(xiàn)地下電纜接頭盒內(nèi)部進(jìn)水，利用天窗時間直接進(jìn)行割接處理。

2.3 混線故障案例

某年某月某日測試發(fā)現(xiàn)肅寧北站6架調(diào)車信號機(jī) D102、D104、D106、D108、D110、D112 和2架進(jìn)路信號機(jī)XL11、SL4多處芯線對地絕緣不良0.1 MΩ，后經(jīng)分析判斷為36#干線電纜芯線對地絕緣不良。

針對多處電纜芯線對地絕緣不良，要及時查找，避免隱患升級造成故障。因此根電纜為42芯，芯線接地絕緣不良超出一半以上，處理時可任意找一架信號機(jī)電纜絕緣不良芯線進(jìn)行查找。

1）首先對該架信號機(jī)找兩根絕緣不良芯線，分線盤甩線判斷區(qū)分室內(nèi)、室外，確定室外芯線接地后，按照室外電纜配線圖由方向盒再區(qū)分是干線電纜還是分支電纜接地。

2）應(yīng)找一架信號機(jī)為查找切入點(diǎn)，室內(nèi)分線盤斷開測試，判斷電纜接地范圍。

3）確定為干線電纜芯線接地后，使用電纜故障測試儀，室內(nèi)、室外分別對甩下的兩芯電纜進(jìn)行測試，判斷接地距離。經(jīng)室內(nèi)、室外兩次測試結(jié)果進(jìn)行對比，確定電纜芯線接地距離。

4）用電纜定位測試儀或采取外借電源卡流的方法查找要識別的接地電纜。

如圖1所示，簡要介紹外借電源卡流的方法查找接地電纜。

圖1 外借電源卡流法查找故障電纜Fig.1 Finding the fault cable by borrowing current method

由于多根電纜及同型號電纜同溝敷設(shè)，找1根同溝不同型號狀況良好的電纜備用芯線與接地電纜芯線組成一對環(huán)線。具體查找方法如圖1所示，將兩根芯線室外進(jìn)行短接、室內(nèi)分線盤斷開，室內(nèi)接1臺1:1隔離變壓器，I次側(cè)接50 Hz交流220電源，II次側(cè)與兩芯線連接，其中II次側(cè)串接1個100 Ω電阻，與室外構(gòu)成一個回路，送出1 A電流，室外可用卡流表直接測量電流，查找要找的電纜。當(dāng)測量到兩根電纜都有0.5～1 A電流時，可采用通斷法確定此根接地電纜。找到故障電纜后利用天窗時間割接，割接后的電纜接頭盒測試發(fā)現(xiàn)內(nèi)部芯線接地，重新接續(xù)處理即可。

3 信號電纜日常維護(hù)思考及預(yù)防措施

信號電纜發(fā)生故障后，采用正確的方法進(jìn)行處理，壓縮故障延時，快速恢復(fù)信號設(shè)備正常運(yùn)行是現(xiàn)場信號工的基本功。每次故障恢復(fù)后信號人員都認(rèn)真地進(jìn)行分析和思考，如何預(yù)防信號電纜故障，減少故障率是廣大相關(guān)人員應(yīng)該研究的課題。經(jīng)多年對信號電纜日常維護(hù)的思考，積累了一些經(jīng)驗(yàn)和做法，并采取一些預(yù)防措施，供大家參考。

1） 信號電纜接頭推行全壽命管理，也是電纜維護(hù)工作的重點(diǎn)與難點(diǎn)，制作工藝的好壞及技術(shù)臺賬的完整與電纜運(yùn)行安全緊密相連，信號電纜接頭制作應(yīng)采用冷壓工藝，速凝A/B膠不得過期使用。通過規(guī)范“一卡、一檔、一圖和全景影像”實(shí)現(xiàn)電纜接頭的全壽命管理，確保接頭的制作質(zhì)量，方便后期隱患查找與整治。一卡為接頭盒接續(xù)卡，放置于接續(xù)盒內(nèi)部兩灌膠孔中間，文字朝外，用透明膠帶粘牢冷封于透明的接續(xù)盒內(nèi)。一檔為信號電纜接頭綜合信息表，與接頭有關(guān)的信息全部記錄在案，為以后的維護(hù)整修提供原始資料。一圖為接續(xù)點(diǎn)位置圖，將位置坐標(biāo)、周圍參考物、電纜路徑等繪制圖冊。全景影像是對接續(xù)點(diǎn)前、后和左、右的地形地貌、接續(xù)過程與電纜埋設(shè)情況攝像及拍照。

2）信號電纜貫通線、備用芯線、電話線的管理，每月應(yīng)進(jìn)行一次全面檢查測試，對不良的芯線及時倒接至備用芯線，制定整治計劃及應(yīng)急處置方案；補(bǔ)齊電纜徑路標(biāo)樁及電纜槽蓋板，消除外界影響對電纜造成的隱患。

3）信號電纜絕緣不良時，嚴(yán)禁以替換備用芯線作為最終處理辦法，樹立備用即為在用的理念，處理整治完畢應(yīng)立即復(fù)舊。

4）站內(nèi)和區(qū)間分線盤具備條件時，備用芯線要求全部接入室內(nèi)分線盤空余端子，粘貼標(biāo)識標(biāo)記并修訂相關(guān)圖表。

5）對站內(nèi)、區(qū)間貫通線及電話線進(jìn)行一次全面檢查、核對，嚴(yán)格落實(shí)首尾一貫到底的制度，全面修訂區(qū)間、站內(nèi)貫通圖，在室內(nèi)機(jī)房分線盤周邊墻壁醒目處做好揭掛。

6）建立方向盒位置臺賬，涵蓋名稱、來向、去向、安裝位置及參考物等信息。電纜線路檢修時，重點(diǎn)檢查方向盒密封狀態(tài)、配線緊固、圖實(shí)相符核對等情況，方便日常維修與應(yīng)急使用。

7）室外電纜引入室內(nèi)時要單端接地，避免大電流侵入室內(nèi)設(shè)備；電纜與組合架固定螺絲接觸處要加裝絕緣隔開，與金屬處接觸鋪設(shè)膠皮防護(hù)。

8）室內(nèi)信號設(shè)備設(shè)置的綜合接地裝置，應(yīng)對安全地線、屏蔽地線、防雷電線共用接地體，其接地電阻值不應(yīng)大于1 Ω。

4 結(jié)束語

對信號電纜的故障處理以及預(yù)防措施，筆者還將根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，拓寬思路，不斷優(yōu)化，為確保信號電纜安全運(yùn)行提供技術(shù)支撐。