铁路GSM-R漏缆施工技术

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1、铁路GSM-R隧道内漏缆施工方法中铁二十局集团电气化工程公司 苏娟【摘要】基于GSM-R无线网络覆盖面广、质量控制严密等特点，铁路GSM-R数字移动通信制式作为我国现阶段铁路通信采用的主要制式和推广的方向，铁路隧道内GSM-R无线通信工程采用漏泄同轴电缆实现电磁场覆盖的方案，有效的解决了GSM-R无线网络覆盖的问题。这就要求我们在漏缆施工过程中，严把漏缆施工质量，确保信号的传输通道畅通，本文就以黄韩侯铁路施工为例，总结了GSM-R隧道内漏缆的施工技术。【关键词】铁路 GSM-R 漏缆 施工技术1 工程概况中铁二十局集团电气化工程公司承担着黄韩侯铁路北塬站（不含）芝阳站（含）82.958km的四

2、站四区间的站后“四电”工程，隧道长度为32km，其中长大隧道有：北塬隧道8353m，鹿角隧道1371m，张庄隧道7182m，如意隧道9812m。通信工程为白水站、澄城站、合阳北站、芝阳站四站站场通信以及长途光电缆工程，列车调度采用铁路GSM-R数字移动通信系统，由于隧道内无法通过基站发射信号来解决传输问题，于是采用在隧道内悬挂漏泄电缆的方式来解决调度通信问题。2 技术原理在基站与移动站之间的通讯，通常是依靠无线电传送。目前通讯业的不断发展越来越要求基站与移动站之间随时随地能接通，甚至要求在隧道中也是如此。然而在隧道中，移动通信用的电磁波传播效果不佳，隧道中利用天线传输通常也很困难，所以采用漏泄

3、同轴电缆来解决信息传输问题。46m漏泄电缆一般悬挂在隧道两侧，距轨面4.64.8m，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上发射来的无线信号，从而保证列车调度的不间断性。漏泄电缆悬挂方式如下图2-1所示。图2-1 漏泄电缆悬挂示意图横向电磁波通过同轴电缆从发射端传至电缆的另一端。当电缆外导体完全封闭时，电缆传输的信号与外界是完全屏蔽的，电缆外没有电磁场，或者说，测量不到有电磁辐射。同样地， 外界的电磁场也不会对电缆内的信号造成影响。然而通过同轴电缆外导体上所开的槽孔，电缆内传输的一部分电磁能量发送至外界环境。同样，外界能量也能传入电缆内部。外导体上的槽孔使电缆内部电磁场和外界电波

4、之间产生耦合。具体的耦合机制取决于槽孔的排列形式。漏泄电缆示意图如2-2所示。外护套外导体绝缘层内导体 图2-2漏泄电缆示意图3 施工技术铁路GSM-R数字移动通信同轴漏泄电缆隧道施工的程序为：施工准备线路定测漏缆配盘漏缆测试漏缆敷设漏缆接续连接器安装接地复测。3.1 施工准备3.1.1 施工准备包括技术准备、材料准备、仪器仪表准备、人员准备、施工组织准备等。3.1.2 项目要组织对参加施工的人员进行技术培训，包括理论培训和专业技能培训，特殊作业的如电缆接续、电缆测试等培训结束后要考试，考试合格后方可上岗作业。3.1.3 技术人员要认真核对图纸，按照施工图提材料计划，材料计划必须注明名称、规格

5、型号、数量、到货时间以及其他特殊要求等。物资管理人员根据技术人员提供的材料计划进行采购。3.1.4 所有进场施工、检验、检测使用的仪器仪表必须经过专业部门校核，且在有效期限内。3.1.5 编制实施性施工组织设计，优化施工工序和施工方案，合理配置人员、设备、材料和仪器仪表。3.2 线路定测隧道内施工测量时，要确定漏泄同轴电缆安装在隧道内哪一侧，若在电气化区段吊挂漏缆应在接触网回流线的异侧，不得已设在同侧时，漏缆与回流线或保护地线的距离应大于0.6m，漏缆与接触网牵引供电设备带电部分的直线距离不应小于2m。同时应考虑区间机房位置、供电方式及供电线路径路。3.3 漏缆配盘根据设计文件、定测台帐和漏缆

6、单盘长度进行配盘，漏缆配盘要根据设计要求，进行分级补偿的要求进行配盘。配盘时要综合考虑尽量减少固定接头、减少短段浪费、减少多次倒运。一般情况下同轴漏泄电缆400m为一盘。3.4 漏缆测试3.4.1 缆盘外观检查3.4.1.1 检查外观包装有无破损、缆线有无损坏、压扁等情况，并详细记录。对包装有受损、外护层有损伤的单盘，在测试时应重点检测。3.4.1.2根据到货清单，核对漏泄同轴电缆、射频同轴电缆的盘号、型号、规格、盘长、数量，应符合设计要求或订货合同规定。3.4.2 电气特性检测3.4.2.1 单盘漏泄同轴电缆的内、外导体直流电阻、绝缘介电强度、绝缘电阻等电气特性指标应符合下表3.4.2.1的

7、要求。表3.4.2.1单盘漏泄同轴电缆电气特性指标序号项 目单位漏泄同轴电缆规格代号42mm32mm22mm1内导体直流电阻20，max光滑铜管/km0.691.09螺旋皱纹铜管0.882外导体直流电阻20，max/km0.420.571.203绝缘介质强度DC,1minV1500010000100004最小绝缘电阻Mkm50003.4.2.2 内（外）导体直流电阻测试用直流电阻测试仪的两个测试端接上泄漏同轴电缆、射频同轴电缆两端的内（外）导体，所测试出的电阻根据测试时温度，换算成标准温度（20）时的值， 式中：Rm 电阻实测值， L 测试缆线长度，Km 温度系数，K-1（对于铜，=0.003

8、93/K） t 测试时的温度：计算出的导体电阻值不能超出表3.4.2.1中的规定值。3.4.2.3绝缘介电强度测试测试方法：测试端将漏泄同轴电缆内导体接到耐压测试仪表电压端上，外导体接仪表接地端，另一端内外导体开路。测试时根据表3.4.2.1表中的规定，按不同型号的漏缆给导体加不同的直流电压，并设置加压时间为1分钟，查看内外导体间是否击穿。测试以外的时间，“电压调节”度盘也应逆时针旋到“0”位置，为安全起见，还应按下复位按钮，使输出电压断开（即测试黄灯不亮）。3.4.2.4 绝缘电阻测试绝缘电阻测试采用兆欧表测试， 兆欧表上有三个接线柱，“L”表示“线”接线柱；“E”表示“地”接线柱，“G”表

9、示屏蔽接线柱。通常情况下我们只使用“L”“E”接线柱，当在特别潮湿和电磁干扰严重的环境中使用兆欧表时，才需将“G”接线柱与被测物体的屏蔽层相连接。将“L”极、“E”极分别与漏缆、射频缆的内导体、外导体进行连接。匀速摇动兆欧表手柄并保持稳定（120转/min,测试时间约1分钟），测量漏缆、射频缆的绝缘阻值并记录；当漏缆、射频缆单盘长度较长，电容量较大时，应延长时间，以指针稳定不变时为准。 单位长度漏缆、射频缆绝缘电阻指标=实测绝缘电阻值漏缆、射频缆长度3.4.3 漏泄同轴电缆的交流电气特性漏泄同轴电缆的交流电气特性作为在出厂前进行的检测项目，施工单位不在进行测试，收集供应商提供的出厂记录，检查核

10、对特性阻抗、电压驻波比、标称耦合损耗、传输衰减等。3.5 漏缆敷设 隧道内的漏缆敷设按照划线钻孔夹具安装漏缆挂设程序进行。3.5.1 画线根据设计规定的安装位置及高度要求，进行画线。一般高度为4.6m4.8m。若与回流线距离过近，要保持60cm的距离。画出的线保持与轨面平行。3.5.2 钻孔孔应打在所画线上，支架孔的直径为19mm，孔距宜为0.81.5m，孔深为70mm3mm；孔眼要求平直，不得成喇叭状，用吹灰器清除干净孔内粉尘。隧道内无衬砌面时，可采用钢丝承力索或者角钢支架吊挂电缆方式；钢丝绳宜采用72.2mm，支架宜采用40mm40mm4mm角钢，孔深120mm，固定支架的膨胀螺丝应采用与

11、夹具同一厂家产品，角钢支架间距应符合设计要求。3.5.3 夹具安装隧道内夹具安装要牢固，注意卡具的方向性，并采用特制膨胀螺栓，膨胀螺栓紧固后的普通高速吊夹孔深满足厂家安装要求，防火吊夹间距应符合设计要求。在电气化区段隧道内安装时，应在关闭该段接触网供电情况下进行作业，两端设防护员。3.5.4 隧道内漏缆敷设 隧道内通过吊夹吊挂在隧道侧壁，槽口朝向线路侧；电气化区段隧道内吊挂漏泄同轴电缆应在接触网回流线的另侧。不得已设在同侧时，漏缆与回流线、接地母线的距离应不小于0.6m； 电气化区段隧道内敷设漏缆时，在电气化区段隧道内安装时，应在关闭该段接触网供电情况下进项作业，两端设防护员；隧道内敷设漏缆采

12、用人工抬放、展放时，人员间隔不超过5-7m，以免漏缆拖地；漏缆在敷设施工过程中，严禁急剧弯曲；漏缆与其它线经同支架安装时，尽可能避免交叉，无法避免时应注意将漏泄同轴电缆敷设在外侧，避免其它线缆阻挡漏缆的信号覆盖；与既有漏缆间距应不小于30cm。3.6 漏泄同轴电缆的接头3.6.1 漏缆切割切割时请保持抛弃一段在下方，并保证切面平整将表面清理干净，将内导体和外导体的表面平整去刺。先用锉刀或斜口钳将内导体铜管做好倒角，然后用毛刷或牙刷将内导体铜管内的铜屑清理干净，最后务必用毛刷将切面处的铜屑清楚干净。3.6.2 将外护套剥开用角尺量出大约19mm(1mm)的外护套，然后环切并将外护套剥离，剥外护套

13、时不能伤到外导体，如果发现已伤及外导体，务必重新锯断并将外导体表面打磨平整。特别注意将突出的指示开槽位置的筋切除。3.6.3 接头安装在安装接头前将外护套打毛约16cm，然后将热缩管套在漏缆上，把漏缆插入接头里，清洁外护套表面，再用热风枪或喷枪把接头预热。预热后把热缩管套在接头上，先使热缩管的一端固定在接头的起始端，再缓慢向漏缆侧加热，以保证中间不能有气泡，最终使整个热缩管牢固固定在接头和漏缆上，均匀加热热缩管，以热缩管受热后流油为止。3.6.4 完成漏缆接头若漏缆接头安装好后不是马上和跳线相连，务必密封好整个接头。若漏缆接头安装好后立刻连接到跳线，则需使用防水胶带做进一步防水处理。漏缆装上连

14、接器后，接口必须做防尘、防潮保护，直至最终与系统连接。临时保护时，可以将连接器的塑料帽盖上（连接带和防水胶带的缠绕）。3.7 连接器的安装3.7.1 漏泄同轴电缆连接器安装应包括固定连接器、阻抗转换器、DC模块、功率分配器及终端匹配负载。3.7.2固定接头应保持原电缆结构开槽间距不变。接头应保证电气特性指标，对于驻波比过大、阻值过大、绝缘不良、衰耗偏大的接头应锯断重接。3.7.3 连接器安装完毕应进行质量检查，判断装接质量。3.7.4 漏缆直流阻断器的安装当漏缆长度超过500米或引入机房设备前，通常需要在两段漏缆中间加装一个额外的直流阻断器，用来避免产生由铁路隧道中高感应、高反向寄生电流造成的

15、电流闭合回路。此外，直流阻断器有助于隔离各接地点，这些接地因为有势差的危险而接入隧道内不同的接地系统。直流阻断器安装是串接在射频电缆与泄漏电缆之间的，它一头是N 型公头的，另外一头是N 型母头，按照隔直环的安装方向即在隔直环的入口处有一个标记方向，此标记方向的接头为N 型母头，它接在去泄漏电缆的方向去串接好后，检查是否连接紧密，如无误将连接好后的接头处作防水处理，即安装完毕。3.8 漏缆的接地漏缆本身不接地，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)。3.9 复测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。4 技术总结泄露同轴电缆是现阶段我国隧道通信采用的唯一的一种制式，也是保证列车调度在隧道里持续通信的唯一手段，故漏泄电缆的施工的好坏直接影响着列车运行的安全及列车调度的及时性，从电缆径路的选择到泄露同轴电缆的配盘、测试、悬挂敷设、接续、连接器的安装以及最后的复测，每个环节必须按照施工指南进行，每一工序结束后都要进行检查，并做好检查记录。