电气化铁路的铁路专用通信维护

成铁科技２００６年第３期　ｊ工作．　交。　．流　电气化铁路的铁路专用通信维护　沈　伟　沈伟：达成铁路有限责任公司　工程师　成都路电：０６１—２３１０８　摘要　电气化铁路通信质量、设备安全、通信维护均造成较大影响，因此，我们应从技术　上和作业方法上进行改进。　关键词　电气化铁路通信　随着国家铁路的跨越式发展，电气化铁路越来　流电，然后经整流硅机组将交流电整流成直流电，　越多，截止２００５年底，全国电气化铁路运营里程　再经平波电抗滤波后，供给牵引电动机，牵引电动　已达两万多公里。达成铁路有限责任公司管内城厢　机旋转带动车轴和车轮转动，由于轮轨间的粘着作　一遂宁段电气化将于近期开通，铁路通信如何适应　用，从而产生牵引力，驱使列车前进。　电气化铁路开通后的情况，使通信更好地服务于运　因此，交流电气化铁路是以接触网——钢轨　输生产，是每个通信职工应该思考的问题，笔者就　——大地为回路的单相不对称供电系统，当牵引电　电气化铁路开通后，对铁路专用通信系统的通信质　流流过接触网时，要在接触网导线周围产生电场和　量、设备安全、维护安全构成的影响及对策进行一　磁场，这种电场和磁场对临近的通信设备的通信质　个初步探导。　量和设备安全构成影响。对通信系统的维修方式方　１　电气化铁路的基本原理　法提出了新的要求。　电气化铁路由一次供电系统、牵引供电系统、　２　电气化对通信质量的影响　电力机车（电动车组）三部份组成。一次供电系统　分电气化铁路通信质量的影响主要体现在杂音　主要包括发电厂、区域变电所和电力传输线。　干扰影响。它是指通信线路因受交流电气化铁路接　牵引供电系统主要包括牵引变电所和牵引网两　触网谐波电压和谐波电流的感应而产生的电压和电　部份，而牵引网由馈电线、接触网、轨道电路和回　流，足以损坏通信设备正常工作的影响，如电话回　流线组成　。牵引变电所是电气化铁路供电系统的心　路中产生杂音，降低传输质量，使电报信号和数据　脏。在采用单相工频交流制时，它的主要功能是变　传输失真等。　压和变相。它将电力系统输送来的高压（１１０ＫＶ或　产生杂音干扰影响的原因是，当电力机车取流　２２０ＫＶ）变成电力牵引所需要的电压并将电力系统　时，其主变压器在整流换相过程中，在电流和电压　输送来的三相电变成与电力牵引相适应的单相电。　中产生大量谐波量，当通过接触网传输时，与接触　在采用单相低频交流制时，还要进行变频。对于直　网的分布电容和电感等参数产生谐振，而形成谐波　流电气化铁路，还要进行整流，把交流电变成相应　电压和电流，其谐波频率为基波的奇数倍，主要分　电压的直流电。我国电气化铁路采用的是单相工频　布在１３到２７次谐波频率范围内，而且这些谐波频　交流制，其频率与工业企业的电源频率是一致的，　率处于人耳敏感的音频段，因此，在音频回路中产　这个频率也是发电厂发出电能的频率，都是５０ＨＺ。　生杂音干扰。　电力机车和电动车组是靠电能驱动运行的机车　杂音干扰影响的容许值还没有国家标准，目前　车辆。电力机车由机械部分、电气部分、空气管路　对通信线路的杂音干扰影响容许值仍沿用１９６１年　系统三部分组成。电力机车运行时，受电弓升起，　水利电力部、铁道部、・邮电部、通信兵部联合制定　从接触网上取得２５ＫＶ交流电，通过主断路器进人　的《防止和解决电力线路对通信信号线路危险和杂　牵引变压器，将接触网上的高压交流电变成低压交　音干扰的原则协议》中的的规定，其主要容许值见　・２６・　维普资讯 http://www.cqvip.com

工．．作．交　流　成铁科技２００６年第３期　下表：　通信线路干扰影响容许值　通信线路类型　设有增音站的双线电话回路　未设增音站的双线电话回路　单线电话回路　６００欧姆杂音计电压容许值（ｍＶ）　２．２５　５　ｌ５　广播线路干扰影响容许值　广播线路类型　广播信号线路　广播双线用户线路　广播单线用户线路　干扰噪声电压信噪比（ｄＢ）　≥３０　≥２７　≥２５　３．３地电位影响　３　电气化对通信设备安全的影响　地电位影响是指接触网电流通过钢轨回流时，　通过钢轨与大地间的漏导人地，使人地点及附近的　３．１磁感应影响　大地电位升高而引起的对地对邻近的通信线路或设　备接地装置的电位的影响。尤其是在接触网发生短　接触网牵引电流所产生的交变电磁场，通过通　信线路与接触网之间存在的互感会对通信设备产生　影响。根据电磁感应原理，由接触网电流产生的磁　路故障时，瞬时短路电流很大，短路点处地电位升　高很大，也会引起设备损坏或人身伤害。　地电位升高的大小与短路电流值、大地导电率　及通信线路和设备接地点与短路点问的距离有关。　４对策　力线切割邻近通信线路，在其上产生感应电动势，　它的大小与接触网的电流大小有关，而且与通信线　路和接触网间的接近距离、通信线路与按触网的平　行接近长度，以及周围大地导电率有关。按触网电　流越大、接近距离越近、平行接近长度及大地导电　４．１通信设备方面　４．１．１在通信线路中加装中和变压器、屏蔽　率有关。接触网电流越大，接近距离越近、平行接　近长度越长及大地导电率值越小，感应的纵电势就　越大；反之，感应的纵电势就越小。　变压器、分隔变压器、幻通谐波变压器以及放电器　等；　４．１．２在一些通信机械设备上加装防护滤波　感应电压对人体和设备的危险影响，在很大程　度上还取决于感应电压对人体和设备的作用和时间　的长短。接触网正常工作时，感应电压较小，但持　续时间长；当按触网发生短路故障时，感应电压较　高，但持续时间短，因此在规定允许值时，应有区　别。　器、谐振短路器、谐振分路器、杂音抑制器、杂音　补偿器等；　４．１．３单线回路改为双线回路；　４．１．４在电杆上架设金属屏蔽地线或沿电杆　及电缆径路在地下敷设金属屏蔽地线；　４．１．５架空明线迁移至远离电气化铁路的地　方；　４．１．６架空明线改为地下屏蔽电缆；　３．２静电感应影响　指接触网对地电压所产生的电场而引起的影　响。由于接触网与通信线路与在地问存在着耦合电　容，而使通信线路产生对地电压。当人体碰触通信　线路时，通过人体形成静电电流。如图所示。　４．１．７音频通信改为载波通信、光通信；　４．１．８在长途通信线路及地区通信线路中采　用光缆；　由于大地为静电屏蔽体，所以对地下直埋电缆　和金属护套接地的架空电缆，一般不考虑其静电感　应影响。　４．２维修作业方面　４．２．１切割地下埋设的电缆外皮（下转４２页）　・　２７　・　维普资讯 http://www.cqvip.com

成铁科技２００６年第３期　ｌ＿　工作　交ｊ　流０　：　由此取得的效益确实十分可观。　运用该探测取得了良好效果。　５．　电阻率ＣＴ成像探测铁路路基基床病害的发　６．３随着铁路等级和速度的提高，对基床病　害无损探测的优点，保证了行车和作业人员人身安　展方向　全，该优点今后的工作中将得到进一步的发挥。　随着社会的发展，对铁路等级和速度的要求越　６．４随着铁路速度的提高和重载的发展，既　来越高，由于既有线数量众多，基床病害数量巨　有铁路基床病害将会加剧，电阻率ＣＴ成像探测铁路　大，电阻率ＣＴ成像探测铁路路基基床病害发展的速　路基基床病害将会有更大的市场。　度还应提高，可以考虑与轨道检查测车结合或挂在　６．５电阻率ＣＴ成像探测铁路路基基床病害的　列车机车上，有意识地对有基床病害反映地段进行　经济效益是十分明显的，由于基床病害整治对行车　探测，使设备管理单位和管理人员掌握真实、准确　影响较大，如对病害探测得到的结果不准确，待挖　的设备状态，为病害整治提供科学的依据。　开后才发现不是基床病害，将严重影响行车。　６．６电阻率ＣＴ成像探测铁路路基基床病害经　６．　结　论　收集数据后，由计算机进行处理判定，具有较强的　６．１基床病害在我局数量巨大，在对其进行　客观性、准确性，而传统的挖探是由人根据现场反　整治前进行探测，得到较为准确的结果，为整治提　映现像和经验判定，具有主观性。　供可靠依据是十分必要的。　６．７电阻率ＣＴ成像探测铁路路基基床病害发　６．２与传统探测（挖探）性物探相比，电阻　展的速度还应提高，可以考虑与轨道检查测车结合　率ＣＴ成像探测铁路路基基床病害具有无损、准确、　或挂在列车机车上使用。　无干扰、速度较快等特点，具有明显的优势，我局　（上接２７页）　或打开电缆套管之前，要将电缆外皮两端连通并临　架空通信线路导线的接地，要先将连线的一端　时接地，坑内要铺设干燥的橡皮绝缘垫或作业人员　用线夹接于地线上，然后将另一端用绝缘工具连接　穿着高压绝缘靴，务必保证坑内工作人员对地有良　至架空通信导线上，并确认接触良好。工作完毕，　好的绝缘，以保证安全。　按相反步骤拆除连线。　电缆芯线发生故障，需在区段内进行工作时，　修理断线时，要把断线区间两端的导线都接地　要把区段两端的接线盒上故障芯线的Ｕ形插头拔　后才能进行工作。断线两端都接地可防止导线上意　掉，同时挂上“正在作业，不要接入”的警告牌，　外突然来电伤人。　以防接错危及维修作业人员安全。　综上所述：只要我们对电气化铁路的原理进行　４．２．２接触网上的电压和电流会对附近的架　研究，充分改造通信系统的各个环节，建立行之有　空通信线路产生危险和干扰影响，；轻则引起杂音，　效的维修机制，就能保证铁路专用通信系统的安全　降低通话质量，重则危及作业人员安全。所以，为　运行及运行质量。　确保人身安全，在电气化铁路附近的架空线路上进　行的一切作业，都要象高压电线路一样对待。　参考书目：　上杆维修架空通信线路时，要先将导线接地，　《电气化铁道施工手册一接触网》铁道部电气　地线可用拉线或挂设临时地线。导线与地线间的连　化工程局编　中国铁道出版社　线，应采用不小于２５平方毫米的铜线，以确保人　《铁路通信施工规范》中华人民共和国铁道部　身安全。　编中国铁道出版社　分歧用的架空通信线路需上杆维修时，要先把　《电子通信系统》　（美）ｗｉｌｌｉａｍ清华大学出　电缆芯线与架空通信线连接处断开。　版社　・４２・