鐵路內(nèi)屏蔽數(shù)字信號(hào)電纜接續(xù)工藝的關(guān)鍵技術(shù)

張新軍

（通號(hào)工程局集團(tuán)天津機(jī)電工程有限公司，天津 300251）

鐵路內(nèi)屏蔽數(shù)字信號(hào)電纜（以下簡(jiǎn)稱電纜）接續(xù)是指將一條電纜的終端與另一條電纜的始端連接起來(lái)，最終形成與原電纜同結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)電纜而成為一條完整的信號(hào)傳輸通道。電纜接續(xù)是通過(guò)連接裝置（接頭盒）來(lái)實(shí)現(xiàn)的，雖然不同的連接裝置外形結(jié)構(gòu)各異，接續(xù)工序不完全相同，但電纜接續(xù)原理基本是一致的，都是根據(jù)電纜結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)解決兩條電纜接續(xù)后恢復(fù)電纜的完整性，保持電纜接續(xù)后不降低電氣、機(jī)械、密封、防腐等特性。因此，對(duì)電纜接續(xù)過(guò)程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析、研究是完全必要的。

1 主要施工工藝及關(guān)鍵技術(shù)

1.1 準(zhǔn)備工作

1）工藝主要包括：準(zhǔn)備接續(xù)材料和工具，平整接續(xù)場(chǎng)地，確認(rèn)電纜A、B端。

2）關(guān)鍵技術(shù)：確認(rèn)電纜A、B端。

用鋼鋸將電纜端頭100～200 mm鋸斷，確認(rèn)電纜的端別是否正確。目的是為了保證信號(hào)電纜接續(xù)必須按照A、B端對(duì)接的施工原則，同時(shí)也是對(duì)前道工序（敷設(shè)電纜方向正確性）的檢查及確認(rèn)。同時(shí)還應(yīng)檢查電纜的端頭是否有破損后受潮或進(jìn)水的現(xiàn)象，防止電纜接續(xù)前，單條電纜在敷設(shè)等環(huán)節(jié)遭到破壞而發(fā)生電纜絕緣特性不良等故障隱患，若發(fā)現(xiàn)此現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)對(duì)該電纜進(jìn)行電氣特性復(fù)測(cè)和處理，保證兩條電纜在電氣特性良好的前提下接續(xù)，避免返工。

1.2 開(kāi)剝電纜護(hù)層

1）工藝主要包括：截?cái)喽嘤嚯娎|、電纜外護(hù)層開(kāi)剝、鋁護(hù)套切割。

2）關(guān)鍵技術(shù)：截?cái)喽嘤嚯娎|；鋁護(hù)套切割。a.截?cái)喽嘤嚯娎|

電纜接續(xù)點(diǎn)的電纜搭接長(zhǎng)度在敷設(shè)電纜時(shí)都留有余量，截?cái)喽嘤嚯娎|應(yīng)滿足電纜接續(xù)長(zhǎng)度以及接續(xù)后余留長(zhǎng)度的要求。其原則是電纜接續(xù)后，若電纜接續(xù)部位發(fā)生故障需要重新接續(xù)，要保證可以滿足2～3次電纜再接續(xù)的最小長(zhǎng)度，并以Ω形狀或盤(pán)S字的形式布放，電纜彎曲半徑不小于電纜直徑的20倍。

因此，截?cái)喽嘤嚯娎|，一方面要滿足預(yù)留長(zhǎng)度的要求，另一方面，余留電纜的長(zhǎng)度應(yīng)與電纜接頭盒就位后的位置統(tǒng)籌考慮，保證余留電纜布放不會(huì)因地勢(shì)、槽道及架空位置的地形和空間限制，仍能滿足電纜彎曲半徑最小值的要求，彎曲半徑過(guò)小會(huì)造成電纜結(jié)構(gòu)及電氣等特性不可逆轉(zhuǎn)的破壞。

b.電纜鋁護(hù)套切割

*電纜鋁護(hù)套是電纜外護(hù)層和芯線的分隔部位，由于操作者技能以及對(duì)電纜鋁護(hù)套與電纜芯線間距離感知的偏差，如果將鋁護(hù)套直接全部切割截?cái)啵瑯O易損傷電纜芯線，造成接續(xù)部位故障隱患。因此，無(wú)論是采用切割刀或鋼鋸等工具操作時(shí)，在鋁護(hù)套截?cái)帱c(diǎn)的位置上，要以圓周方向均勻切割，當(dāng)切口深度為鋁護(hù)套厚度的三分之二時(shí)，輕輕折斷鋁護(hù)套后再將其抽出。

*對(duì)截?cái)噤X護(hù)套時(shí)產(chǎn)生的鋁屑，要在鋁護(hù)套與電纜芯線分離前清理干凈，避免鋁屑散落在芯線周圍，造成電纜芯線導(dǎo)電體間以及對(duì)地的泄露電流和尖端放電現(xiàn)象發(fā)生。

1.3 電纜芯線接續(xù)

1）工藝主要包括：電纜芯線絕緣層開(kāi)剝、芯線導(dǎo)電體連接、四線組金屬內(nèi)屏蔽恢復(fù)。

2）關(guān)鍵技術(shù)：電纜芯線絕緣層開(kāi)剝、芯線導(dǎo)電體連接。

a.電纜芯線絕緣層開(kāi)剝

剝線工具要使用可控制切割深度，且絕緣層切口后沿導(dǎo)體近端縱向有除去力的剝線鉗，不宜使用斜口鉗或通過(guò)絕緣層切口兩端擠壓產(chǎn)生拉伸力的傳統(tǒng)剝線鉗。

*屏蔽組芯線直徑為1.0 mm的銅導(dǎo)線，要使用大于直徑1.0 mm孔徑的剝線鉗，可以防止剝線過(guò)程中損傷裸銅線，避免接續(xù)過(guò)程中及電纜線路使用時(shí)發(fā)生斷線故障。

*由于鐵路內(nèi)屏蔽數(shù)字信號(hào)電纜中屏蔽四線組內(nèi)芯線的絕緣層采用“皮-泡-皮”3層物理發(fā)泡聚乙烯材料，與普通信號(hào)電纜芯線絕緣層（實(shí)心聚乙烯材料）相比，縱向壓力強(qiáng)度小，如果用傳統(tǒng)剝線鉗開(kāi)剝芯線絕緣層，容易損傷芯線絕緣層造成故障隱患。

b.芯線導(dǎo)電體連接

目前鐵路內(nèi)屏蔽數(shù)字信號(hào)電纜的芯線連接采用壓接技術(shù)。通過(guò)壓線鉗的壓力使壓接端子沿導(dǎo)線周圍產(chǎn)生機(jī)械壓縮和變形，使壓接端子和導(dǎo)線間形成永久性機(jī)械連接和電氣連接，壓接質(zhì)量主要由壓線工具、接線端子保證，不完全依賴操作者技能水平高低來(lái)決定。

*正確選用和使用壓接工具

壓接工具必須使用與接線端子配套的壓接鉗，功能上必須具備在壓接全周期內(nèi)的等效保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)功能。即：壓接過(guò)程中，壓接鉗始終保持無(wú)法打開(kāi)狀態(tài)，只有到壓接完成，手柄才能自動(dòng)打開(kāi)，以保證從壓接開(kāi)始后到整個(gè)壓接循環(huán)過(guò)程一次完成。

操作時(shí)，應(yīng)先將接線端子放置在壓線鉗的壓接口內(nèi)，接線端子的觀察孔面朝操作者，接線端子的端面與壓接鉗口在一個(gè)平面上，然后再將被連接的導(dǎo)線插入接線端子的壓接區(qū)域。這時(shí)應(yīng)在觀察孔看到被壓接導(dǎo)線，保持這種狀態(tài)不變，對(duì)壓線鉗施加壓力直到壓接鉗手柄自動(dòng)打開(kāi)，用同樣的方法將另一方向的導(dǎo)線與該接線端子壓接完成導(dǎo)線連接的全過(guò)程。

*壓接質(zhì)量檢驗(yàn)

由于施工現(xiàn)場(chǎng)不具備檢查壓接拉力等測(cè)試條件，但通過(guò)分析壓接工藝的全過(guò)程，我們發(fā)現(xiàn)壓接質(zhì)量的可靠性，一方面取決于對(duì)壓接工具定期進(jìn)行檢驗(yàn)和校準(zhǔn)；另一方面，壓接過(guò)程中接線端子和導(dǎo)線之間位置始終的正確性，是保證壓接質(zhì)量的關(guān)鍵。因此，可采用目測(cè)的方法檢驗(yàn)壓接質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)。方法是：在壓接前及壓接后查看接線端子的觀察孔，以能夠始終在觀察孔內(nèi)看到導(dǎo)線的端頭，且壓接端子的端面無(wú)裸漏導(dǎo)線為質(zhì)量合格。

1.4 接頭盒密封

1）工藝主要包括：接頭盒組裝、鋁護(hù)套及鋼帶連接、灌注密封膠、電纜接續(xù)電氣特性測(cè)試。

2）關(guān)鍵技術(shù)：灌注密封膠。

a.打磨粗化

灌注密封膠前，先要清潔接頭盒體內(nèi)的電纜外護(hù)套、裸漏的鋼帶和鋁護(hù)套的表面，除去表面污物（必要時(shí)可用純度為99%的酒精棉球擦洗），再用砂布條或木銼對(duì)以上部位進(jìn)行打毛粗化處理，目的是提高密封膠與電纜外護(hù)套、鋼帶和鋁護(hù)套間的粘附性能，滿足接續(xù)部位密封性能的要求。

b.密封膠混合

目前，密封膠主要是以環(huán)氧樹(shù)脂、聚氨酯等合成聚合物作為基料另配有按比例的固化劑而生產(chǎn)的密封材料。為方便使用，密封膠為雙組份，一般A組份由基料、增塑劑，觸變劑和補(bǔ)強(qiáng)劑等組成，B組份為固化劑。使用時(shí)，A、B組份必須按比例混合，充分?jǐn)嚢杈鶆?，才能灌封于電纜接續(xù)部位。

A、B組份混合均勻后為密封膠體混合液，當(dāng)膠體混合液灌注到接頭盒內(nèi)，膠液與電纜接續(xù)部位的內(nèi)、外護(hù)層、屏蔽層以及芯線的表面上浸潤(rùn)、成型以及膠液自身化學(xué)反應(yīng)等過(guò)程，形成完整的固化體，固化時(shí)間一般是在膠液混合后8～12 h，固化后其特性為設(shè)計(jì)最佳值。

操作者首先將B組份全部倒入A組份的容器內(nèi)，保證膠液配比正確，防止由于基料和固化劑比例失配而造成密封膠非固化狀；然后，再用攪拌棒將基料與固化劑攪拌均勻，一般攪拌時(shí)間在2 min以上，防止因膠液混合不充分而發(fā)生固化不完全的現(xiàn)象發(fā)生。以上兩種情況如果未按要求操作都會(huì)劣化電纜接續(xù)部位的密封和電氣特性。

2 總結(jié)

由于目前電纜接續(xù)無(wú)法做到全部機(jī)械化施工，操作者技能、正確選擇和使用工具及質(zhì)量安全意識(shí)都是保證接續(xù)質(zhì)量的關(guān)鍵，通過(guò)對(duì)電纜接續(xù)工藝進(jìn)行分析、研究找到影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)，使操作者明白怎樣操作并理解為什么這樣做，可提高電纜接續(xù)施工質(zhì)量可靠性，保證鐵路信號(hào)設(shè)備正常運(yùn)行及行車安全運(yùn)行。

[1] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB50578-2010城市軌道交通信號(hào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：中國(guó)商業(yè)出版社，2010.

[2] 中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10756-2010高速鐵路信號(hào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].

[3] 中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10419-2003_J289-2004 鐵路信號(hào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國(guó)鐵道出版社，2004.

[4] GJB 2647-1996 壓接端子和接頭總規(guī)范[S].

[5] 王孟忠，黃應(yīng)昌.粘膠劑應(yīng)用手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1996.