谢育国
中国铁建电气化局集团有限公司 北京 100043
漏泄同轴电缆是通过同轴电缆外导体上所开的槽孔,把电缆内传输的一部分电磁能量发送至外界环境,实现对电磁场盲区的覆盖,达到移动通信畅通的目的。漏泄同轴电缆既具有信号传输作用,又具有天线功能。漏泄电缆一般悬挂在隧道两侧,距轨面4.6~4.8m,列车行驶时,通过车载设备接收从隧道壁上悬挂的漏泄电缆发射来的无线信号,从而保证列车调度的不间断性。
为了保证隧道内列车通信的连续、清晰、稳定,漏缆施工必须精益求精,努力提高漏缆施工工程质量,排除施工中的常见故障,加强监测与控制。本文通过总结实际施工中隧道内漏泄同轴电缆敷设、接续、接地、复测的施工方法和漏缆常见故障的处理方法,为类似工程施工提供了一定的经验。
施工准备→定位、划线→钻孔→夹具安装→漏缆挂设→现场清理→施工结束
隧道内一般区段漏缆敷设示意图
隧道内漏缆夹具安装示意图
2.3.1 采用激光扫平仪定位漏缆挂高精度;
2.3.2 采用专用敷缆车提高漏缆敷设安全和效率。
2.4.1 漏缆与隧道壁的间距应不小于80 mm;
2.4.2 漏缆夹具间距宜为1m,每隔10m应设置1个防火夹;
2.4.3 漏缆夹具应用不小于M8的膨胀螺栓紧固在隧道壁、无松动;
2.4.4 漏缆与接触网回流线、保护地线(PW)同侧架设时,其间距应不小于 600 mm;与吸上线交越时,漏缆外应加套厚 0.8 mm、长 1000mm~1300mm 的聚乙烯塑料护套防护。
2.5.1 横跨洞室/斜井漏缆上走线如下图所示
横跨洞室/斜井漏缆上走线示意图
2.5.2 横跨洞室/斜井漏缆下走线如下图所示。
横跨洞室/斜井漏缆下走线示意图
2.5.3 隧道内变径漏缆敷设如下图所示
隧道内变径漏缆敷设示意图
2.5.4 施工工艺流程如下图所示。
隧道内特殊区段漏缆敷设工艺流程图
2.6.1 上走线方式应沿洞口上方敷设,并在洞室、斜井前后增加防火型夹具;
2.6.2 下走线方式应用馈线引下至通信信号槽道内,馈线沿槽道过渡后引上;引上引下馈线宜用长 2500 mm 镀锌钢防护, 管内宜套 HDPE 管,管口盖热缩端帽并缠绕防水胶带封.
2.6.3 隧道变径地段宜采用不低于 50 mm×50 mm×5 mm 规格的热镀锌角钢支架固定牢固,在变径两端固定点不少于 2 点,漏缆夹具在支架上应加密,两端安装防火型夹具。
漏缆接头连接可靠,固定牢固,满足射频无线信号传输质量;防雷接地措施得当,防止雷电感应危及设备安全。
2.7.1 隧道内漏缆接续如下图所示
隧道内漏缆接续示意图
2.7.2 隧道口漏缆接续如下图所示
隧道口漏缆接续示意图
2.7.3 漏缆接续工艺质量控制要点应符合下列规定
2.7.3.1 漏缆接头断面处理应平整、无毛刺、无铜屑,接头牢固紧密,并用热缩套管对接头处进行防水密封处理;
2.7.3.2 漏缆与 1/2〞跳线连接处应防水密封;
2.7.3.3 接续完成后,应用万用表检查内外导体无短路;
2.7.3.4 跳线盘圈应用“Ω”型卡具三点固定在隧道壁上,盘圈直径宜为300 mm~400 mm;
2.7.3.5 隧道内接续时,长度大于 500 m 的漏缆应安装直流隔断器,安装间隔宜为 500 m~750 m,漏缆一端连接直流隔断器,另一端应就近接地;
2.7.3.6 隧道口接续时,应加装浪涌保护器(SPD)并就近接地;
2.7.3.7 接地线宜用长 2 500 mm 钢管防护并沿隧道壁固定引下至通信信号电缆槽内,防护管采用镀锌管卡箍及化学锚栓固定,卡箍间距自地面起不大于 800 mm;
2.7.3.8 隧道外漏缆承力索应采用接地引下线与贯通地线就近连接。
漏缆本身不接地,它是通过各自的跳线或馈线来实现接地的。通常将连接泄漏电缆的跳线接地(将电缆的近端接到相应的有源设备)。
漏泄同轴电缆及其连接器安装结束后应检查内部导体直流电阻、绝缘介电强度、绝缘电阻、电压驻波比等。进行质量检查时,用万用表检查内、外导体装接情况,并轻敲连接器,看万用表有否变化,判断装配接触质量。用绝缘电阻测试仪测量绝缘电阻,判断装接质量。检查零部件螺栓是否旋紧。连接器装配后接头外部应进行防护。测试指标应满足设计要求。
告警内容:直放站故障定位单元告警,驻波比异常
故障处理:打开故障点处漏缆接头,发现芯线内部有未清理干净的铜屑,应该是漏缆接头时,用钢锯弓锯缆时产生的铜屑,进入内芯却未处理干净。处理干净后再次测试驻波值恢复正常。
结论:由漏缆故障定位单元发出的扫频信号会在金属异物处产生大量的回波信号,故障定位单元对此信号进行响应处理。
告警内容:直放站故障定位单元驻波告警值1.9。
故障处理:将漏缆接头打开,发现接头处有大量水进入。将漏缆头朝下将积水倒出,并晾干,重新安装后故障消失。
结论:漏缆接头密封防水未做蜜贴,同时隧道冲洗作业大量水直接冲淋在漏缆上,导致漏缆接头进水。漏缆进水同金属异物一样会产生大量回波信号,同时也会导致内芯与屏蔽层的短路,产生高驻波比。
告警内容:直放站故障定位单元驻波告警值1.6
故障处理:断开接头处1/2跳线后取下直流隔断器,将2个方向漏缆头直接以1/2跳线连接,经测试故障消失。更换新的直流隔断器后经测试正常,故障排除。
结论:依据标准漏缆每500m应加装一个直流隔断器,阻断直流通路,同时不影响信号传输。直流隔断器技术标准中在100-1500Mhz频段电压驻波比应小于1.06。而换下的直流隔断器经测试驻波值已高达1.6,无法使用。向厂家技术人员咨询后认为直流隔断器驻波值高的原因主要有2个:
(1)施工过程中直流隔断器产生了磕碰导致内部零件松动或错位
(2)接触网带电后对漏缆及直流隔断器产生的影响
3.4.1 漏缆头的制作
漏缆头的制作非常关键。漏缆头应严格按照规范来制作,制作漏缆接头时,漏缆的内芯不得留有任何遗留物。接头必须紧固无松动、无划伤、无露铜、无变形。
在做接头时,控制好连接接头的力量和连接接头的扭矩(一般扭矩为25~30N/m),最好选用扭矩扳手。如果扭矩过大,会造成接头损伤,致使接头严重不匹配;如果扭矩过小,接头松动,会产生三阶交调干扰,影响通信质量。
漏缆驻波比告警大多就是由于在漏缆头制作或安装时造成的问题,导致漏缆驻波比过大而告警。
3.4.2 漏缆及1/2跳线的布放工艺
漏缆从漏缆盘中抽出到上挂到漏缆吊架的过程中应避免在地面上拖动,防止被尖锐物体划伤、进水导致故障。
漏缆吊架设计间隔1m一个,漏缆上挂应保证平滑,没有明显硬弯,其弯曲半径不小于2m。
漏缆接头处用1/2跳线连接,同时加装一个直流隔断器。1/2跳线布放时,弯曲半径不小于20cm。跳线与漏缆接头、直流隔断器连接处应牢固可靠,防止晃动,密封良好,同时缠上防水胶布和胶泥,以防止进水。跳线用1/2馈线卡固定,防止晃动,松紧适宜,严禁打硬折、死弯,以免损伤跳线。
3.4.3 产品问题导致的驻波
目前铁路所使用的漏缆、7/8馈线、1/2馈线等产品出厂均经过严格检测,有产品合格证书。同时材料进场时在监理监督下进行单盘测试,基本杜绝了因产品质量导致驻波告警的可能性。但把关不严会出现产品质量导致的驻波问题,最终因更换问题漏缆导致误时误工,应汲取教训,严把质量关,避免此类问题。
在列车高速运行的情况下,通信的稳定可靠尤其重要,在施工中,要严格控制产品质量,精心组织施工,对漏缆接头、馈线头的制作一定要由经培训,熟练且有责任心的技术人员制作,严格遵守工艺要求,避免因接头制作不合格产生的告警;漏缆接头处应做好防水,防止因隧道潮湿或其他冲洗作业导致接头进水,产生高驻波比;漏缆和馈线在布放过程中应避免划伤、进水、打折,安装完成后应注意成品保护,避免漏缆的损伤导致高驻波比,影响通信质量。