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電氣化鐵路對通信線路的干擾與防護

文檔作者：周流平		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年12月13日
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2007年6月
第43卷第6期
鐵道通信信號
RAII w AY SIGNALI ING &amp;amp; COMM UNICAT10N
June．2007
VoI_43 NO．6
電氣化鐵路對通信線路的干擾與防護
周流平
摘要：分析了電氣化鐵道電磁干擾對通信線路產(chǎn)生的影響。結(jié)合目前的現(xiàn)狀和有關(guān)工程實際情
況， 重點討論了對通信干擾的防護措施。
關(guān)鍵詞：電磁干擾，電磁兼容性，屏蔽，防護
Abstract： This paper analyzed the influences of electromagnetism interference on LOC in electri—
fied railways． In combination with the current status and engineering related situation，it focused
on the defense measures against interference towards LOC．
Key words： Electrom agnetism interference，Electromagnetism com patibility，Screen，Defense
中國的電氣化鐵路從1961年寶成線寶雞至風(fēng)
州段建成通車開始，到2005年底電氣化總里程已
達2萬余公里。電氣化鐵道具有牽引功率大、效率
高和環(huán)境污染小等諸多優(yōu)越性，是鐵路牽引動力現(xiàn)
代化的主要方向。它采用工頻交流供電，接觸網(wǎng)額
定工作電壓25kV。這種高電壓和電力機車運行時
產(chǎn)生的富含諧波的大電流，會對周圍電磁環(huán)境產(chǎn)生
嚴重的電磁干擾。
電信線路的危險影響允許值：當(dāng)電氣化鐵路正
常運行，人體碰觸接近的通信導(dǎo)線，由靜電感應(yīng)引
起的流經(jīng)人體的電流 15mA，由磁感應(yīng)引起的危
險縱電動勢 60V；當(dāng)接觸網(wǎng)短路故障狀態(tài)時，人
體碰觸接近的通信導(dǎo)線，由靜電感應(yīng)引起的流經(jīng)人
體的電流 850mA，由磁感應(yīng)引起的危險縱電動
勢 430V。
通信電纜雜音干擾影響允許值：路外地區(qū)通信
電纜的磁感應(yīng)雜音電動勢 lOmV；鐵路調(diào)度通信
回線的雜音計電壓 1．25 mV；鐵路一般通信回
線的雜音計電壓 2．OmV。
l 干擾分析和解決措施
由于電氣化鐵路的鋼軌屏蔽系數(shù)、接觸網(wǎng)等效
牽引電流等值在鐵路設(shè)計時已經(jīng)確定，是不可改變
的固定值，因此在電氣化鐵路拆遷工程中主要考慮
如何改變電氣化鐵路與通信線路的互感系數(shù)、電纜
實效屏蔽系數(shù)、接地導(dǎo)體的屏蔽系數(shù)、電話回線雜
音敏感系數(shù)、通信線與電氣化鐵道的接近長度等其
他參數(shù)，從而保證通信線路的安全。當(dāng)然也可以通
*中鐵二十五局集團電務(wù)工程有限公司 工程師，510600 廣州
收稿日期：2007—03—29
過提高設(shè)備的抗干擾能力來解決電磁干擾問題，但
非本文討論的重點。
1．1 架空跨越線路遷改方案
對于從鐵路路基上方跨越的架空線路，可改為
直埋并加鋼管防護。在路基施工時預(yù)埋鋼管，光纜
或電纜從路基下的鋼管中通過，兩頭的終端桿必須
立于封閉網(wǎng)以外，并滿足與最近股道中心距離不小
于1．5倍的桿高長度。
施工時應(yīng)先做好改移地段的纜溝開挖、過軌鋼
管預(yù)埋工作，并做好需割接處的光、電纜清溝工
作，等新設(shè)光、電纜敷設(shè)完畢后，再進行光、電纜
割接，最后拆除廢棄的光、電纜線路，清理并恢復(fù)
場地。
1．2 穿越鐵路的直埋線路遷改方案
對于與鐵路交叉的地埋通信線路，應(yīng)盡量采取
防護措施，減少割接次數(shù)。防護時，應(yīng)使用鋼管，
以確保通信線路的安全和避免影響土建施工。受地
形限制必須割接時，應(yīng)先選擇適當(dāng)安全的徑路敷設(shè)
好新通信線路后，再割接既有通信線路。
施工時，在路基施工前必須做好鋼管保護，并
在路基兩端設(shè)標(biāo)識樁。
1．3 與鐵路平行的通信線路遷改方案
對于在鐵路地界范圍內(nèi)與鐵路平行的通信線
路，一律遷出鐵路地界范圍以外，同時考慮電氣化
防護技術(shù)要求。
對于受電氣化鐵路影響的平行通信線路，需經(jīng)
過進一步計算后根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛驳染唧w情況確
定遷改方案。有條件的地段以遠遷為主，條件不具
備的地段擬采用明線改電纜、架空市話電纜改埋設(shè)
屏蔽效果好的電纜。
與鐵路接近并影響土建施工需平改的架空和直
一41 —
維普資訊 http://www.cqvip.com
鐵道通信信號2007年第43卷第6期
埋通信線路，應(yīng)按電化區(qū)段要求重新選擇通信線路
徑路，在新徑路上立桿或開挖光電纜溝，敷設(shè)好新
的通信線路后，再割接既有通信線路。
1．4 鐵路專用通信光電纜的防護處理
電氣化鐵路供電回路的不對稱性，對接近的通
信線路會產(chǎn)生危險、干擾影響。沿鐵路敷設(shè)的光電
纜，一般看來，大地的電位在強電流的作用下，地
埋電纜會產(chǎn)生感應(yīng)縱電勢。表1列出了浙贛線
HEQ。7×4×0．9電纜的實測情況。
表1 浙贛線株洲一醴陵段7X4電纜感應(yīng)電動勢計算表
區(qū) 段 株洲一五里墩五里墩一東沖鋪東沖鋪一醴陵
大地導(dǎo)電率
(10 。S／m)
接近長度／km
接觸網(wǎng)電流／A
互感系數(shù)M50=
In(1+K ／a )
鋼軌屏蔽系數(shù)
回流線屏蔽系數(shù)
綜合屏蔽系數(shù)
電纜屏蔽系數(shù)
感應(yīng)電動勢／V
由表1可以看出，對稱電纜上的感應(yīng)電壓均高
于100V， 同時，由于區(qū)間通話分歧電纜等原因，
7×4電纜必須沿鐵路線敷設(shè)，無法遷走。在工程實
際中，采用接地保護的措施，電纜每2km 設(shè)一處
接地，接地電阻<412，從而減小干擾，保證通信
線路安全。
對于沿鐵路敷設(shè)的光纜采用懸浮地的方式，光
纜接續(xù)時，在接頭盒內(nèi)將2條光纜的金屬加強芯及
鎧裝斷開，使光纜的感應(yīng)電動勢不累計。
沿鐵路敷設(shè)的光電纜在進入通信站時一定要做
絕緣節(jié)，保證引入通信站的光電纜外護套與設(shè)備的
絕緣，防止電氣化鐵路對光電纜產(chǎn)生的感應(yīng)電壓、
電磁干擾引入通信設(shè)備。
1．5 安裝接地裝置的防護措施
接地是指能夠?qū)⑸漕l場源屏蔽體部件內(nèi)由于感
應(yīng)電流產(chǎn)生而采取的迅速引流造成等電位分布的措
施。接地裝置安裝要求：由于射頻電流的集膚效
應(yīng)，要求屏蔽體的接地系統(tǒng)表面積要足夠大，埋設(shè)
應(yīng)注意接地極腐蝕現(xiàn)象；為了保證接地系統(tǒng)具有相
當(dāng)?shù)偷纳漕l阻抗，接地線要盡量短，一般接地線的
電阻要小于412；為了保證接地系統(tǒng)作用良好，接
地線的長度應(yīng)避開波長1／4的奇數(shù)倍；接地體要有
足夠的厚度，以維持一定的機械強度和耐腐蝕；安
一42 一
裝接地極時，必須埋置足夠的深度，以免土壤中水
分蒸發(fā)而引起接地阻抗變化，同時要把接地極周圍
的松土夯實，埋些金屬屑等。
2 電氣化鐵路的技術(shù)改進
在電氣化工程設(shè)計時，采用先進的技術(shù)從根本
上降低電磁干擾是行之有效的辦法。例如：在客運
專線的設(shè)計上采用AT供電方式，不僅具有優(yōu)越的
供電特性，并且由于接觸網(wǎng)與正饋線的對地電壓大
小相等極性相反，其作用相當(dāng)于有源回流線，對電
磁感應(yīng)影響能產(chǎn)生一定的抑制作用。特別是對與供
電臂全長接近或與若干AT段完全接近的電信線
路、油氣管道，具有良好的防護效果。另外，高質(zhì)
量的鋼軌、完善的綜合接地設(shè)施及大量采用高架橋
則能提高屏蔽效果，并降低地電流產(chǎn)生的地電位，
進而降低對較近接地設(shè)備的影響，減弱對附近管道
的腐蝕干擾。再有，對弓網(wǎng)關(guān)系進行嚴格的匹配要
求，接觸網(wǎng)采用簡單鏈型懸掛方式，弓網(wǎng)關(guān)系優(yōu)于
普通鐵路，平均跨距小于50m，張力大大提高(接
觸線張力提高到26kN)，離線率低于4 ，運行質(zhì)
量得到改善，不僅保證了受流質(zhì)量，也降低了電氣
化鐵路的無線電噪聲水平，有利于周邊電磁敏感設(shè)
施、居住環(huán)境的正常。
通信技術(shù)的改進對電氣化干擾有很大的抑制作
用，如：采用光纜作為長途傳輸?shù)闹饕浇?，由?
光纖對電磁有抗干擾性，從根本上去除通信線路的
電磁干擾影響；其次，采用數(shù)字化通信技術(shù)，利用
數(shù)字信號的可再生性，可以很好地抑制電磁干擾，
提高傳輸質(zhì)量，如鐵路調(diào)度系統(tǒng)已大面積使用數(shù)字
調(diào)度，極高地保證了調(diào)度系統(tǒng)的安全可靠性；再
有，提高設(shè)備的抗干擾能力，也是很好解決電磁干
擾的方法之一。
3 結(jié)束語
鐵路電氣化是大勢所趨，對通信系統(tǒng)的電磁兼
容性設(shè)計也必須重視，一方面應(yīng)按照IEC等國際
標(biāo)準以及國家、鐵道部有關(guān)標(biāo)準進行設(shè)計、測試和
安裝；另一方面有待于進一步測量和深入研究，從
而制定全面的、明確的標(biāo)準和規(guī)范。
參 考 文 獻
1 高攸剛電磁兼容總論[M3．北京：郵電大學(xué)出版社，
2OO1．
2 湖北省電磁兼容學(xué)會．電磁兼容性原理及應(yīng)用(M3．北
京：國防工業(yè)出版社，1 996．
3 D．斯托爾，姜孟文譯．工業(yè)抗干擾的理論和實踐(M3．
北京：Nf／]：,Jlt出版社，1 985‘ (責(zé)任編輯：諸紅)

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