鐵路GSM-R隧道內漏纜施工方法中鐵二十局集團電氣化工程公司 蘇娟【摘要】基于GSM-R無線網絡覆蓋面廣、質量控制嚴密等特點，鐵路GSM-R數字移動通信制式作為我國現階段鐵路通信采用的主要制式和推廣的方向，鐵路隧道內GSM-R無線通信工程采用漏泄同軸電纜實現電磁場覆蓋的方案，有效的解決了GSM-R無線網絡覆蓋的問題。這就要求我們在漏纜施工過程中，嚴把漏纜施工質量，確保信號的傳輸通道暢通，本文就以黃韓侯鐵路施工為例，總結了GSM-R隧道內漏纜的施工技術。【關鍵詞】鐵路 GSM-R 漏纜 施工技術1 工程概況中鐵二十局集團電氣化工程公司承擔著黃韓侯鐵路北塬站（不含）芝陽站（含）82.958km的四站四區間的站后“四電”工程，隧道長度為32km，其中長大隧道有：北塬隧道8353m，鹿角隧道1371m，張莊隧道7182m，如意隧道9812m。通信工程為白水站、澄城站、合陽北站、芝陽站四站站場通信以及長途光電纜工程，列車調度采用鐵路GSM-R數字移動通信系統，由于隧道內無法通過基站發射信號來解決傳輸問題，于是采用在隧道內懸掛漏泄電纜的方式來解決調度通信問題。2 技術原理在基站與移動站之間的通訊，通常是依靠無線電傳送。目前通訊業的不斷發展越來越要求基站與移動站之間隨時隨地能接通，甚至要求在隧道中也是如此。然而在隧道中，移動通信用的電磁波傳播效果不佳，隧道中利用天線傳輸通常也很困難，所以采用漏泄同軸電纜來解決信息傳輸問題。46m漏泄電纜一般懸掛在隧道兩側，距軌面4.64.8m，列車行駛時，通過車載設備接收從隧道壁上懸掛的漏泄電纜上發射來的無線信號，從而保證列車調度的不間斷性。漏泄電纜懸掛方式如下圖2-1所示。圖2-1 漏泄電纜懸掛示意圖橫向電磁波通過同軸電纜從發射端傳至電纜的另一端。當電纜外導體完全封閉時，電纜傳輸的信號與外界是完全屏蔽的，電纜外沒有電磁場，或者說，測量不到有電磁輻射。同樣地， 外界的電磁場也不會對電纜內的信號造成影響。然而通過同軸電纜外導體上所開的槽孔，電纜內傳輸的一部分電磁能量發送至外界環境。同樣，外界能量也能傳入電纜內部。外導體上的槽孔使電纜內部電磁場和外界電波之間產生耦合。具體的耦合機制取決于槽孔的排列形式。漏泄電纜示意圖如2-2所示。外護套外導體絕緣層內導體 圖2-2漏泄電纜示意圖3 施工技術鐵路GSM-R數字移動通信同軸漏泄電纜隧道施工的程序為：施工準備線路定測漏纜配盤漏纜測試漏纜敷設漏纜接續連接器安裝接地復測。3.1 施工準備3.1.1 施工準備包括技術準備、材料準備、儀器儀表準備、人員準備、施工組織準備等。3.1.2 項目要組織對參加施工的人員進行技術培訓，包括理論培訓和專業技能培訓，特殊作業的如電纜接續、電纜測試等培訓結束后要考試，考試合格后方可上崗作業。3.1.3 技術人員要認真核對圖紙，按照施工圖提材料計劃，材料計劃必須注明名稱、規格型號、數量、到貨時間以及其他特殊要求等。物資管理人員根據技術人員提供的材料計劃進行采購。3.1.4 所有進場施工、檢驗、檢測使用的儀器儀表必須經過專業部門校核，且在有效期限內。3.1.5 編制實施性施工組織設計，優化施工工序和施工方案，合理配置人員、設備、材料和儀器儀表。3.2 線路定測隧道內施工測量時，要確定漏泄同軸電纜安裝在隧道內哪一側，若在電氣化區段吊掛漏纜應在接觸網回流線的異側，不得已設在同側時，漏纜與回流線或保護地線的距離應大于0.6m，漏纜與接觸網牽引供電設備帶電部分的直線距離不應小于2m。同時應考慮區間機房位置、供電方式及供電線路徑路。3.3 漏纜配盤根據設計文件、定測臺帳和漏纜單盤長度進行配盤，漏纜配盤要根據設計要求，進行分級補償的要求進行配盤。配盤時要綜合考慮盡量減少固定接頭、減少短段浪費、減少多次倒運。一般情況下同軸漏泄電纜400m為一盤。3.4 漏纜測試3.4.1 纜盤外觀檢查3.4.1.1 檢查外觀包裝有無破損、纜線有無損壞、壓扁等情況，并詳細記錄。對包裝有受損、外護層有損傷的單盤，在測試時應重點檢測。3.4.1.2根據到貨清單，核對漏泄同軸電纜、射頻同軸電纜的盤號、型號、規格、盤長、數量，應符合設計要求或訂貨合同規定。3.4.2 電氣特性檢測3.4.2.1 單盤漏泄同軸電纜的內、外導體直流電阻、絕緣介電強度、絕緣電阻等電氣特性指標應符合下表3.4.2.1的要求。表3.4.2.1單盤漏泄同軸電纜電氣特性指標序號項 目單位漏泄同軸電纜規格代號42mm32mm22mm1內導體直流電阻20，max光滑銅管/km0.691.09螺旋皺紋銅管0.882外導體直流電阻20，max/km0.420.571.203絕緣介質強度DC,1minV1500010000100004最小絕緣電阻Mkm50003.4.2.2 內（外）導體直流電阻測試用直流電阻測試儀的兩個測試端接上泄漏同軸電纜、射頻同軸電纜兩端的內（外）導體，所測試出的電阻根據測試時溫度，換算成標準溫度（20）時的值， 式中：Rm 電阻實測值， L 測試纜線長度，Km 溫度系數，K-1（對于銅，=0.00393/K） t 測試時的溫度：計算出的導體電阻值不能超出表3.4.2.1中的規定值。3.4.2.3絕緣介電強度測試測試方法：測試端將漏泄同軸電纜內導體接到耐壓測試儀表電壓端上，外導體接儀表接地端，另一端內外導體開路。測試時根據表3.4.2.1表中的規定，按不同型號的漏纜給導體加不同的直流電壓，并設置加壓時間為1分鐘，查看內外導體間是否擊穿。測試以外的時間，“電壓調節”度盤也應逆時針旋到“0”位置，為安全起見，還應按下復位按鈕，使輸出電壓斷開（即測試黃燈不亮）。3.4.2.4 絕緣電阻測試絕緣電阻測試采用兆歐表測試， 兆歐表上有三個接線柱，“L”表示“線”接線柱；“E”表示“地”接線柱，“G”表示屏蔽接線柱。通常情況下我們只使用“L”“E”接線柱，當在特別潮濕和電磁干擾嚴重的環境中使用兆歐表時，才需將“G”接線柱與被測物體的屏蔽層相連接。將“L”極、“E”極分別與漏纜、射頻纜的內導體、外導體進行連接。勻速搖動兆歐表手柄并保持穩定（120轉/min,測試時間約1分鐘），測量漏纜、射頻纜的絕緣阻值并記錄；當漏纜、射頻纜單盤長度較長，電容量較大時，應延長時間，以指針穩定不變時為準。 單位長度漏纜、射頻纜絕緣電阻指標=實測絕緣電阻值漏纜、射頻纜長度3.4.3 漏泄同軸電纜的交流電氣特性漏泄同軸電纜的交流電氣特性作為在出廠前進行的檢測項目，施工單位不在進行測試，收集供應商提供的出廠記錄，檢查核對特性阻抗、電壓駐波比、標稱耦合損耗、傳輸衰減等。3.5 漏纜敷設 隧道內的漏纜敷設按照劃線鉆孔夾具安裝漏纜掛設程序進行。3.5.1 畫線根據設計規定的安裝位置及高度要求，進行畫線。一般高度為4.6m4.8m。若與回流線距離過近，要保持60cm的距離。畫出的線保持與軌面平行。3.5.2 鉆孔孔應打在所畫線上，支架孔的直徑為19mm，孔距宜為0.81.5m，孔深為70mm3mm；孔眼要求平直，不得成喇叭狀，用吹灰器清除干凈孔內粉塵。隧道內無襯砌面時，可采用鋼絲承力索或者角鋼支架吊掛電纜方式；鋼絲繩宜采用72.2mm，支架宜采用40mm40mm4mm角鋼，孔深120mm，固定支架的膨脹螺絲應采用與夾具同一廠家產品，角鋼支架間距應符合設計要求。3.5.3 夾具安裝隧道內夾具安裝要牢固，注意卡具的方向性，并采用特制膨脹螺栓，膨脹螺栓緊固后的普通高速吊夾孔深滿足廠家安裝要求，防火吊夾間距應符合設計要求。在電氣化區段隧道內安裝時，應在關閉該段接觸網供電情況下進行作業，兩端設防護員。3.5.4 隧道內漏纜敷設 隧道內通過吊夾吊掛在隧道側壁，槽口朝向線路側；電氣化區段隧道內吊掛漏泄同軸電纜應在接觸網回流線的另側。不得已設在同側時，漏纜與回流線、接地母線的距離應不小于0.6m； 電氣化區段隧道內敷設漏纜時，在電氣化區段隧道內安裝時，應在關閉該段接觸網供電情況下進項作業，兩端設防護員；隧道內敷設漏纜采用人工抬放、展放時，人員間隔不超過5-7m，以免漏纜拖地；漏纜在敷設施工過程中，嚴禁急劇彎曲；漏纜與其它線經同支架安裝時，盡可能避免交叉，無法避免時應注意將漏泄同軸電纜敷設在外側，避免其它線纜阻擋漏纜的信號覆蓋；與既有漏纜間距應不小于30cm。3.6 漏泄同軸電纜的接頭3.6.1 漏纜切割切割時請保持拋棄一段在下方，并保證切面平整將表面清理干凈，將內導體和外導體的表面平整去刺。先用銼刀或斜口鉗將內導體銅管做好倒角，然后用毛刷或牙刷將內導體銅管內的銅屑清理干凈，最后務必用毛刷將切面處的銅屑清楚干凈。3.6.2 將外護套剝開用角尺量出大約19mm(1mm)的外護套，然后環切并將外護套剝離，剝外護套時不能傷到外導體，如果發現已傷及外導體，務必重新鋸斷并將外導體表面打磨平整。特別注意將突出的指示開槽位置的筋切除。3.6.3 接頭安裝在安裝接頭前將外護套打毛約16cm，然后將熱縮管套在漏纜上，把漏纜插入接頭里，清潔外護套表面，再用熱風槍或噴槍把接頭預熱。預熱后把熱縮管套在接頭上，先使熱縮管的一端固定在接頭的起始端，再緩慢向漏纜側加熱，以保證中間不能有氣泡，最終使整個熱縮管牢固固定在接頭和漏纜上，均勻加熱熱縮管，以熱縮管受熱后流油為止。3.6.4 完成漏纜接頭若漏纜接頭安裝好后不是馬上和跳線相連，務必密封好整個接頭。若漏纜接頭安裝好后立刻連接到跳線，則需使用防水膠帶做進一步防水處理。漏纜裝上連接器后，接口必須做防塵、防潮保護，直至最終與系統連接。臨時保護時，可以將連接器的塑料帽蓋上（連接帶和防水膠帶的纏繞）。3.7 連接器的安裝3.7.1 漏泄同軸電纜連接器安裝應包括固定連接器、阻抗轉換器、DC模塊、功率分配器及終端匹配負載。3.7.2固定接頭應保持原電纜結構開槽間距不變。接頭應保證電氣特性指標，對于駐波比過大、阻值過大、絕緣不良、衰耗偏大的接頭應鋸斷重接。3.7.3 連接器安裝完畢應進行質量檢查，判斷裝接質量。3.7.4 漏纜直流阻斷器的安裝當漏纜長度超過500米或引入機房設備前，通常需要在兩段漏纜中間加裝一個額外的直流阻斷器，用來避免產生由鐵路隧道中高感應、高反向寄生電流造成的電流閉合回路。此外，直流阻斷器有助于隔離各接地點，這些接地因為有勢差的危險而接入隧道內不同的接地系統。直流阻斷器安裝是串接在射頻電纜與泄漏電纜之間的，它一頭是N 型公頭的，另外一頭是N 型母頭，按照隔直環的安裝方向即在隔直環的入口處有一個標記方向，此標記方向的接頭為N 型母頭，它接在去泄漏電纜的方向去串接好后，檢查是否連接緊密，如無誤將連接好后的接頭處作防水處理，即安裝完畢。3.8 漏纜的接地漏纜本身不接地，它是通過各自的跳線或饋線來實現接地的。通常將連接泄漏電纜的跳線接地 (將電纜的近端接到相應的有源設備)。3.9 復測漏泄同軸電纜及其連接器安裝結束后應檢查內部導體直流電阻、絕緣介電強度、絕緣電阻、電壓駐波比等。進行質量檢查時，用萬用表檢查內、外導體裝接情況，并輕敲連接器，看萬用表有否變化，判