铁路信号室内电缆成端工艺研究

(整期优先)网络出版时间:2021-12-14
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铁路信号室内电缆成端工艺研究

马金龙

通号工程局集团有限公司

摘要:近年来随着铁路运输效率的不断提高,铁路信号系统作为控制列车运营的“大脑”,对它的安全性和可靠性要求也越来越高,而信号系统室内电缆成端接地作业在整个信号系统中起到连接室内外设备的“桥梁”作用,决定着信号室内外设备的同步性,因此如何提高室内电缆成端接地的质量、工艺标准,保证电缆成端可靠接地保证信号系统正常工作的必要条件。

关键词:铁路信号;电缆成端;工艺

一、研究背景

为进一步规范和优化统一信号电缆室内成端接地施工工艺,铁路总公司工程管理中心工管四电函【2015】235号关于印发(信号电缆室内成端接地施工工艺研讨会议纪要)的通知[1]中要求:第一、一次成端按照《高速铁路信号工程施工技术规程》(Q/CR9607-2015)执行;第二、关于二次成端,钢带、铝护套断开,接入室内预留的电缆屏蔽接地汇流排(不得接入DLE或FLE),电缆四芯组绝缘保护层不得剥除;第三、电缆四芯组内屏蔽层在移频综合柜引入口处用双根1.5mm2 扁平网与预留的FLE链接,FLE就近与等电位接地汇集排连接[1]。而传统的信号电缆引入室内成端接地方法工序繁琐,故障点高,且在工艺美观方面施工难度大,耗时、耗力,成本较高。本项目旨在推出高可靠性、高效率、低成本施工方法,以达到信号室内成端接地施工工艺的相关要求。

二、项目的意义及必要性

中国高铁经过10多年的建设和发展,已进入成熟期,拥有了世界上最大规模及最高运营速度的高速铁路网,很大程度上拉动了国内经济的发展,更为重要的是,它已成为一个亮丽的名片,向全世界宣示着中国铁路的崛起。

室内电缆成端就是把电缆引入室内,在室内电缆间或机械室内进行电缆开剥、成端、接地以及密闭处理。信号电缆引入室内是室内外信号系统连接的“桥梁”,电缆成端接地的可靠与否直接决定着保证列车安全、正点、高效运营。对于高速铁路信号系统来说,轨道电路都采用内屏蔽数字信号电缆,其屏蔽层由钢带和铝护套组成,而且在钢带和铝护套内增加了4芯组内屏蔽层。钢带主要屏蔽雷电电磁;铝护套主要防护电气化牵引电流干扰;内屏蔽层起到防止电缆芯线间干扰作用。而为了保证电缆传输性能,成端接地连接也是关键工序。因此在现场施工过程中工程接收单位在这方面都高度重视,如何提高室内电缆成端接地的质量,提高施工效率,节约成本,有效的保证电缆成端可靠接地及提高成端施工工艺标准是一个急需解决的研究课题。

三、发展状况与趋势

国内传统室内电缆成端完成后一次成端位置用热缩管或拉链式热缩管进行密封,二次成端位置套入与电缆外径相配套的膜胎灌胶密封。近年来逐渐出现电缆成端器进行一次成端与二次成端及接地,但标准各异,没有统一,各有关部门没有公开认证。

在这段高速铁路大发展时期,铁路工程建设工艺标准要求越来越高,如何让现场施工低成本、高质量、高效率、高工艺的进行是我们每个铁路工程建设施工者不断追求的目标,利用电缆成端器进行室内电缆成端接地的方法成本可控、故障点低、施工效率高、工艺美观,是室内电缆成端接地广泛普及的必然趋势。

四、研究过程

(一)主要研究内容

引入电缆可靠固定、电缆成端可靠接地、电缆成端施工工艺。

(二)关键工艺技术

1.电缆引入

引入柜正面固定电缆,在电缆柜里增加至少4根横向支撑,U型卡与电缆之间用透明塑料管防护,避免损伤电缆。每根电缆上挂电缆去向标,标明每根电缆的始终端位置、长度、型号、芯数,便于以后检修。在电缆成端盒地线端子位置安装接地铜排,起到接地连接作用,减少故障点,铜排与机柜之间加绝缘子绝缘,禁止接地铜排与机柜直接连接。一次成端断开铝护套与钢带,距离地面的高度为165cm,芯线使用橡胶软管防护,成端位置距综合柜发送下线孔电缆长度为360cm,距接收下线孔电缆长度为440cm,综合柜之间间距为90cm,屏蔽层在综合柜顶端断开接地引到机柜接地铜排上。

2.成端制作

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成端结构图[3]

一次成端(仅断钢带不断铝护套):

(1)当引入室内的电缆长度大于5米,电缆在电缆间或电缆引入口处进行一次成端接地。电缆一次成端在一次成端架上进行,制作均采用HJD-M-J型成端盒。

(2)在电缆预绝缘处中心点两端各50mm处,用电缆割刀环切电缆外护套。剥去多余的电缆外护套(即剥开电缆皮长度100mm),保留钢带40mm,用电缆割刀环切电缆钢带、去掉多余的钢带,漏出铝护套[2]。不切断铝护套,将外侧钢带用“U”型夹连接后连接到接地端子上,将铝护套打磨后采用抱箍方式将连接线抱在铝护套上,一端与接地端子连接。

(3)将多根电缆的成端盒接地端子连接采用30*3紫铜排连接固定后,就近接入电缆屏蔽接地汇集线,距电缆成端盒上方150 mm处加挂电缆编号及去向铭牌[3]

(4)电缆接地汇集线应在电缆成端位置单独设置,并直接与环形接地装置连接,不得与其他接地汇集线混接。

(5)电缆成端完成后,进行灌胶密封。

二次成端(钢带和铝护套全断开):

(1)电缆二次成端在二次成端柜上进行,制作均采用HJD-M-J型成端盒。

(2)电缆在机械室防雷分线柜或电缆柜处进行电缆二次成端接地。在电缆预绝缘处中心点一端,用电缆割刀环切电缆外护套(电缆四芯组绝缘保护层不得剥除)。

(3)保留钢带40mm,用电缆割刀环切电缆钢带、去掉多余的钢带,铝护套(屏蔽层不得切断),用纱布擦掉钢带表面的附着物,以减少钢带与排流导线连接后的电阻[2],将外侧钢带用“U”型夹连接后连接到成端盒内接地端子上,将铝护套打磨后采用抱箍方式将连接线抱在铝护套上,一端与盒内接地端子连接。

(4)用排流导线上并联每一个内屏蔽四芯组,并用裸铜丝绑扎牢固,保证导电良好。

(5)用电缆专用密封胶带缠绕在成端上、下两端的电缆上做密封处理,使成端下端密封环密封。

(6)扣上电缆成端外壳,两头用喉箍将盒体上下锁紧。

(7)从成端灌胶孔灌注密封胶,保证成端内灌满密封胶。

(8)将多根电缆的成端盒接地端子连接采用30*3紫铜排连接固定后,就近接入电缆屏蔽接地汇集线。电缆接地汇集线应在电缆成端位置单独设置,并直接与环形接地装置连接,不得与其他接地汇集线混接。

(三)成果分析

经过上述工艺工法完成信号室内电缆成端制作,首先在安全性可靠性方面减少了施工工序,进而减少了故障点;其次在经济方面节约了成本,和传统的信号室内成端制作相比较,不用等到灌胶凝固后在进行下一步工序,提高了效率,节约了时间成本;最后他在工艺美观方面简单、整齐,和传统的电缆成端成品相比各方面都有所提升,达到了预期的目标。

(四)推广应用途径

编制信号室内电缆成端施工工艺指导手册及作业指导书。

五、市场前景及经济效益分析

室内电缆成端接地采用电缆成端器在施工中虽然也在普及使用,但是没有具体的统一标准,尤其是在技术标准、工艺创新方面没有统一推广,因此,本项目具有良好的市场前景。同时,利用电缆成端器进行室内电缆成端接地已被各单位认可,该项目一旦实施完成推广普及,将产生很好的经济效益,降低成本而且高效安全。

参考文献

[1]中国铁路总公司工程管理中心关于印发《信号电缆室内成端接地施工工艺研讨会议纪要》的通知,工管四电函[2015]235号.

[2]HJD-M-J室内成端器使用说明.北京亿阳恒铁路信息技术发展有限公司.

[3]中国铁路总公司企业标准《高速铁路信号工程细部设计和工艺质量标准》QCR9521-2018.

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