淺析綜合貫通地線存在的問(wèn)題及解決措施

楊光虎

*武漢鐵路局電務(wù)處 工程師，430071 武漢

貫通地線是鐵路接地系統(tǒng)的重要組成部分，主要用于鐵路沿線安裝的各種設(shè)備。然而，由于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)缺失，施工工藝不規(guī)范、維護(hù)測(cè)試手段缺乏、外損外盜較多，以及運(yùn)用中對(duì)電氣完整性缺乏足夠的認(rèn)識(shí)等諸多方面因素，貫通地線存在潛在安全隱患，甚至多次發(fā)生因貫通地線引起電纜燒損的事故。因此，如何解決好貫通地線所帶來(lái)安全隱患的問(wèn)題，是當(dāng)前必須要研究的課題。

1 貫通地線的幾種敷設(shè)方式

貫通地線最早是作為ZPW-2000系列自動(dòng)閉塞的專用地線，主要用于信號(hào)設(shè)備安全接地和防雷接地。但隨著客運(yùn)專線的修建，貫通地線逐步演變?yōu)榫C合貫通地線，成為各種設(shè)備、設(shè)施的共同接地體。因此，貫通地線分為既有線ZPW-2000系列自動(dòng)閉塞專用貫通地線和客專綜合貫通地線2種，其作用和敷設(shè)方式也略有不同。

1.ZPW-2000系列自動(dòng)閉塞貫通地線。目前我國(guó)既有主要干線均已改造為ZPW-2000系列四顯示自動(dòng)閉塞，為確保自動(dòng)閉塞區(qū)間各相關(guān)信號(hào)設(shè)備能可靠接地，在整個(gè)閉塞區(qū)間 (含站內(nèi))，沿鐵路線與信號(hào)電纜同溝敷設(shè)1條35 mm2貫通地線 (銅纜)，由信號(hào)施工單位在信號(hào)工程中實(shí)施，室外信號(hào)設(shè)備的安全地線、防雷地線、屏蔽地線均用25 mm2銅纜與貫通地線可靠連接，連接采用T型壓接或焊接。貫通地線在路基地段與信號(hào)電纜同溝直埋地下，橋隧地段與信號(hào)電纜同槽敷設(shè)。

2.客運(yùn)專線綜合貫通地線。隨著客運(yùn)專線的快速發(fā)展，客運(yùn)專線各專業(yè)對(duì)接地系統(tǒng)的要求越來(lái)越高。為解決各種設(shè)備統(tǒng)一接地問(wèn)題，在客運(yùn)專線沿線路兩側(cè)各敷設(shè)了1條70 mm2綜合貫通地線(銅纜)，由土建單位在路基橋隧工程中同步實(shí)施。由于客運(yùn)專線沿線統(tǒng)一修建有通信、信號(hào)、電力(供電)電纜溝槽，綜合貫通地線在路基地段采用在信號(hào)電纜溝槽下方 (泥土部分)與信號(hào)電纜隔離敷設(shè)方式，在橋隧地段與通信信號(hào)電纜同溝方式敷設(shè) (早期客運(yùn)專線為與電力電纜同溝敷設(shè)，如武廣客專等)。各種設(shè)備接地線通過(guò)貫通地線專用連接端子與貫通地線連接。

2 貫通地線存在的問(wèn)題

1.設(shè)計(jì)上存在不足。貫通地線是伴隨著ZPW-2000系列自動(dòng)閉塞設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生的，當(dāng)初更多考慮的是解決區(qū)間設(shè)備接地電阻不達(dá)標(biāo)和防雷共地的問(wèn)題，后為解決客運(yùn)專線各系統(tǒng)、各設(shè)備間實(shí)現(xiàn)等電位連接，減少相互間電位差，防止造成設(shè)備及人身傷害而綜合利用，設(shè)計(jì)上考慮更多的是如何連接，而對(duì)貫通地線的綜合電氣特性缺乏定量和系統(tǒng)分析，尤其是電化區(qū)段，對(duì)牽引回流與貫通地線間的關(guān)系，缺乏權(quán)威性的定義。因此，設(shè)計(jì)過(guò)程中很少或者幾乎沒(méi)有考慮到牽引回流對(duì)貫通地線的影響。而且在設(shè)計(jì)上，沒(méi)有對(duì)貫通地線的敷設(shè)方式作細(xì)致地規(guī)定。而實(shí)際上貫通地線也是牽引回流對(duì)地泄放路徑之一，測(cè)試中貫通地線承擔(dān)牽引電流15%～20%。例如，在實(shí)際運(yùn)用中，當(dāng)貫通地線通過(guò)橋涵時(shí)，一旦與橋涵 (包括立交頂涵施工中的工字鋼架)金屬部分 (包括橋梁上固定復(fù)合槽道的螺絲)形成點(diǎn)接觸時(shí)，就會(huì)放電打火，從而燒壞同槽敷設(shè)的電纜。此類事故已多次發(fā)生。

2.施工工藝不達(dá)標(biāo)。無(wú)論是既有線還是客運(yùn)專線，貫通地線的敷設(shè)都有比較嚴(yán)格的工藝標(biāo)準(zhǔn)要求。例如，既有線或新建普速線，貫通地線在路基部分敷設(shè)時(shí)，應(yīng)先于電纜敷設(shè)在電纜溝內(nèi)，然后敷上土層，再敷設(shè)信號(hào)電纜，但施工單位在施工時(shí)，為圖省事常把貫通地線與電纜混放敷設(shè)未做隔離;在橋隧地段，貫通地線應(yīng)與橋梁隧混凝結(jié)構(gòu)的主筋相連、兩端增加接地極等，但施工單位一般都是直放在電纜槽道內(nèi)，不做或少做接地處理;客運(yùn)專線貫通地線接地端子應(yīng)與接觸網(wǎng)桿塔對(duì)位 (同坐標(biāo))設(shè)置，但實(shí)際相差甚遠(yuǎn)，造成接觸網(wǎng)桿塔地線在信號(hào)電纜溝槽內(nèi)穿行很長(zhǎng)一段距離后，再接接地端子。

3.貫通地線盜損嚴(yán)重。由于貫通地線的特殊性 (銅質(zhì))，無(wú)論是既有線還是客運(yùn)專線，貫通地線在施工過(guò)程中或在開通運(yùn)營(yíng)后，都存在盜損的情況，且不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)，尤其在橋隧部分，貫通地線通常直接敷設(shè)在電纜槽內(nèi)，盜竊分子只要掀開橋隧部分兩端電纜槽蓋板，便可將貫通地線兩端剪斷抽出盜走，造成貫通地線大量缺失。例如，合武客專漢口至橫店?yáng)|區(qū)間，橋梁部分32 km貫通地線從施工完成到開通時(shí)，幾乎被盜得一米不剩，不僅造成很大的經(jīng)濟(jì)損失，而且耽誤工期。

4.缺乏相關(guān)的維護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和手段。綜合接地系統(tǒng)是一個(gè)涉及多專業(yè)且結(jié)構(gòu)龐雜的系統(tǒng)，按照維護(hù)管理分工，貫通地線屬鐵路局電務(wù)部門負(fù)責(zé)維修管理，其他各專業(yè)接入貫通地線的接入部分屬各專業(yè)管理，但是，各專業(yè)地線怎么接?哪些能接?哪些不能接?維修測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是什么?目前沒(méi)有統(tǒng)一規(guī)范，維護(hù)管理脫節(jié)，各分支接地線長(zhǎng)期處于失修狀態(tài)。

3 措施及建議

1.制定統(tǒng)一的維護(hù)管理標(biāo)準(zhǔn)。客運(yùn)專線綜合接地系統(tǒng)涉及專業(yè)多，接地設(shè)備龐雜，必須對(duì)各專業(yè)、各設(shè)備與貫通地線相關(guān)的接地建設(shè)和維護(hù)管理標(biāo)準(zhǔn)予以明確，由鐵路局總工室或電務(wù)處起草制定管理辦法，以局文下發(fā)，按專業(yè)分工各負(fù)其責(zé)，定期檢測(cè)檢修，確保各類接地設(shè)施安裝規(guī)范、作用有效。

2.隔離防護(hù)。對(duì)既有線和已開通的客運(yùn)專線貫通地線進(jìn)行全面排查，補(bǔ)齊缺失貫通地線，將接觸網(wǎng)桿塔地線與信號(hào)電纜同溝的部分做物理隔離處理 (建議供電專業(yè)用鍍鋅扁鐵替代后放置在電纜溝外)。橋隧部分與信號(hào)電纜同槽的貫通地線盡可能與橋體金屬部分 (含橋隧固定螺絲)隔開，避不開時(shí)應(yīng)在碰觸部分加絕緣防護(hù)，防止形成點(diǎn)接觸，避免放電打火燒壞電纜。

3.既有線或新建普速線橋隧地段用等效電力電纜替代。按現(xiàn)有的施工工藝貫通地線在經(jīng)過(guò)橋隧時(shí)，均放置在電纜槽道中，除分布幾個(gè)點(diǎn)與橋梁主筋相連或增加接地極外，并未與大地直接接觸，其表皮的導(dǎo)電特性沒(méi)有發(fā)揮作用，因此，在新建或改造工程中，橋隧部分貫通地線應(yīng)使用電力電纜替代，在橋隧兩端增加接地極并與貫通地線可靠連接，既可以起到隔離作用，又可以防盜。

4.客運(yùn)專線增加防盜設(shè)施。貫通地線盜損是目前貫通線運(yùn)用中最大的問(wèn)題，尤其客運(yùn)專線橋隧部分所占的比例大，盜損問(wèn)題更加突出，必須從源頭抓起。

武廣線武漢局管內(nèi)采取在橋隧部分兩端將電纜溝蓋板用水泥各封閉100m的方式進(jìn)行防盜，取得了一定的效果，但仍無(wú)法根治。因此，在建設(shè)階段就必須采取防盜措施，加工貫通地線專用尼龍固定卡，將貫通地線固定在電纜槽一側(cè)，而后用水泥包封，既起到防盜作用，又可以使貫通地線與電纜物理隔離。例如:宜萬(wàn)線80%是橋隧，采用水泥包封后沒(méi)有發(fā)生被盜情況。

5.加強(qiáng)工程施工質(zhì)量的監(jiān)管。貫通地線在工程施工過(guò)程中容易被監(jiān)理、設(shè)備管理單位所忽視，特別是客運(yùn)專線貫通地線由土建單位施工，很多施工單位對(duì)工藝標(biāo)準(zhǔn)不明確，施工過(guò)程中往往怎么方便怎么干，隨意而為，施工完后遺留大量問(wèn)題無(wú)法整改或整改代價(jià)太大，給后期運(yùn)營(yíng)埋下安全隱患。因此，設(shè)備管理單位、施工監(jiān)理必須提前介入，了解施工方案和標(biāo)準(zhǔn)，督促施工人員嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范進(jìn)行施工，確保工藝質(zhì)量全面達(dá)標(biāo)。

6.進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)和安裝工藝標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)貫通地線應(yīng)針對(duì)不同的線路作不同的設(shè)計(jì)，包括敷設(shè)方式、使用材料 (銅纜或電纜)、接地端子的分布、接地極的安裝地點(diǎn)等，必須在設(shè)計(jì)中予以細(xì)化明確;客運(yùn)專線還必須做好站前與站后設(shè)計(jì)的溝通，確保設(shè)計(jì)的完整性;各專業(yè)接地應(yīng)首先與各自接地體 (地網(wǎng))或就近與沿線接觸網(wǎng)支柱基礎(chǔ)、橋梁、隧道內(nèi)結(jié)構(gòu)鋼筋設(shè)置的接地極連接后，再與貫通地線相連，盡可能減少貫通地線中的載流量，降低其上各點(diǎn)電壓。施工安裝時(shí)各專業(yè)間做好工序銜接，確保與貫通地線相連接部分規(guī)范可靠。

4 結(jié)論

綜合貫通地線是各種設(shè)備設(shè)施及人身安全的保障設(shè)備，必須引起設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)用維護(hù)單位的高度重視，隨著鐵路客運(yùn)專線網(wǎng)逐步形成，各種設(shè)備設(shè)施對(duì)接地要求越來(lái)越高，貫通地線不良所帶來(lái)的危害性也會(huì)越來(lái)越高，甚至是災(zāi)難性的后果。因此，完善設(shè)計(jì)、規(guī)范施工、精心維護(hù)是確保綜合貫通地線完整、完好、安全運(yùn)用的重要前提。