漏缆隔直器烧毁原因分析及解决措施-论文.pdf

漏 缆 隔 直 器 烧 毁 原 因 分 析 及 解 决 措 施 1 问题提出 我国铁路途径大量山区和长大隧道，为满足无线通 信网场强覆盖要求，在隧道中使用了大量的漏缆，同时在 电气化铁路上方架设交流工频275kv 的接触网，与漏缆 并行通过隧道。当电力机车通过时，较大的牵引电流在隧 道空间形成电磁场，在与接触网几米距离的漏缆外导体上 会产生较强的感应电压，对通信设备和维护人员造成安全 隐患。当漏缆线路较长时，感应电压高达几千伏，足以烧 毁通信设施或造成人员伤亡。为避免此类安全问题发生， 在漏缆设计施工中，漏缆与基站设备之间接入了漏缆隔直 表1漏缆隔直器故障情况统计 _于明哲 器，以阻断接触网对漏缆产生的感应电压连通到通信设 备。漏缆隔直器是铁路通信设备和人身安全的安全屏障。 在实际应用过程中，通过检测列车对无线场强检测发 现，隧道内场强覆盖时常出现不合格情况，问题产生的原 因多是漏缆隔直器烧毁，导致漏缆在隧道内的场强覆盖不 达标。为确保铁路通信安全畅通，应分析和查找漏缆隔直 器烧毁原因，提出解决方案。 2故障情况调查 根据铁路局上报的漏缆隔直器烧毁情况，对15条铁路安 装使用漏缆隔直器及故障情况进行了汇总统计(见表1)。 2014年第1期 85 幽浊术创新 漏缆隔直器见图1，其阻抗50q ，通过连接馈线将基 站发出的高频信号传送至漏缆。漏缆隔直器结构分解见图 2，其2端的外导体和内导体是不通直流电，隔离接触网感 应的工频电流，对高频信号保持畅通，起到保护设备tda 身安全的作用。 3故障原因分析 从表1中可以看出，14条使用漏缆隔直器的电气化铁 路均出现漏缆隔直器烧毁故障。青藏线西格段因是非电气 化铁路，隔直器使用十几年，没有出现损坏故障，说明电 气化铁路感应高电压是客观存在，是造成漏缆隔直器烧毁 的主要原因。 在电气化铁路中，漏缆隔直器有的被烧毁，有的没有 被烧毁，分析原因有2种可能，一是漏缆隔直器本身质量 问题，二是安装位置和连接方式问题。 根据目前铁路使用漏缆隔直器状况，对不同厂家生 产的漏缆隔直器进行分析，发现漏缆隔直器的工作原理和 结构基本相同，生产使用材料有所不同，因此耐压指标也 有区别。各厂家生产的漏缆隔直器均有烧毁状况，为进一 步验证是否是产品质量问题，在线路上漏缆隔直器易烧毁 位置，更换不同厂家生产的漏缆隔直器进行试验，发现漏 缆隔直器还是容易烧毁，说明产品质量不是烧毁的主要原 因，对漏缆隔直器的安装位置和连接方式是否合理进行分 析。漏缆大多应用在长大隧道内，漏缆和接触网线距离较 近，当电力机车通过时，接触网上有强电流通过，漏缆上 的感应电压客观存在。使用漏缆隔直器是要解决因感应产 生的高电压危及设备和人身安全问题，但因漏缆隔直器本 身故障，影响了通信畅通，说明其安装和连接可能存在问 题。线路上的漏缆隔直器安装主要有4种方式。 (1)安装方式一( 见图3)每1000m 漏缆中间 (2d 各500m )安装一个隔直器。 豪篡箩黪 (2)安装方式二(见图4) 每1000m 漏缆安装2 个隔直器，中间安装一个，隔500m 的一端安装一个。 (3)安装方式三(见图5)每1000m 漏缆安装2 个隔直器，安装在1000m 漏缆2端。 (4) 安装方式四(见图6)：每1000m 漏缆安装3 个隔直器，漏缆中间和2端各安装一个。 在上述漏缆隔直器的4种安装方式中，其接地方式不 同，主要有2种方式。 (1)接地方式a ( 见图7)漏缆隔直器2端均没有 接地线，一端与基站电缆、防雷器、3db电桥等器件连 接，设计施工没有考虑直接接地，此端可能会以间接方式 图3安装方式一 广忑 南放站或基站 图4安装方式二 叱“-而=-一叱1 直放站或基站 厂叱一叱 图5安装方式三 rdc- _-_- dc- - - -一d ch 500m500m 图1漏缆隔直器 图2漏缆隔直器结构分解 图6安装式四 86 2014年第1期 _ 接地：而与漏缆连接的另一端不接地，即漏缆外导体不接 地。 (2)接地方式b(见图8) 漏缆隔直器与基站连接 一端的外壳设计考虑了接地线，而与漏缆连接的一端接 地，即漏缆外导体不接地。 漏缆隔直器内外导体是断开的，其2种接地方式的共 同之处是漏缆外导体没有接地，而隔直器另一端是接地。 当漏缆外导体上的感应高电压作用于漏缆隔直器时，容易 击穿隔直器。从表1中可以看出，安装方式为- $u三、接 地方式为b时，漏缆隔直器烧毁故障率最高。因为漏缆隔 直器与通信设备侧的一端良好接地，而与漏缆侧的一端不 接地，隔直器2端感应电压最高，更容易烧毁。 分析结论认为，漏缆隔直器的接地方式是造成其烧毁 故障的主要原因。为进一步验证，在隔直器与漏缆侧的一 端进行接地试验，漏缆隔直器在原来经常烧毁的位置不再 烧毁，充分验证了分析结论。这种接地方式相当于漏缆外 导体接地，感应电压先释放入地，不会对漏缆隔直器造成 高压击穿。因此，改进漏缆隔直器的接地方式，可起到保 护设备和人身安全作用，避免漏缆隔直器烧毁，减少通信 设备故障。 4结论及建议 通过分析和试验得出结论：漏缆隔直器的接地方式是 造成其烧毁故障的主要原因，解决烧毁故障的措施是漏缆 图7接地方式a 蒸站i垂直韪f 图8接地式b 技 术 创 铁路，i；二1 技木j三d。o：j 隔直器与漏缆连接的一端直接接地。 推荐漏缆隔直器安装选择方式三、接地选择方式c (见图9)。漏缆隔直器安装在基站侧更易于检查与维 护。建议铁路通信维护单位改变漏缆隔直器的接地方式， 将漏缆隔直器与漏缆连接的一端直接接地，减少通信设备 故障：在工程设计中，设计单位应采用漏缆隔直器与漏缆 连接的一端直接接地方式；工程施工单位应做好山区地 线，并确保漏缆外导体和隔直