關(guān)于鐵路信號(hào)纜線綁扎工藝的探討

肖培龍

0 引言

鐵路信號(hào)設(shè)備室（信號(hào)機(jī)械室）安裝有計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖設(shè)備、區(qū)間自動(dòng)閉塞設(shè)備及調(diào)度集中分機(jī)設(shè)備等，是聯(lián)接控制中心與軌旁信號(hào)設(shè)備的核心通道，敷設(shè)有大量的電纜及軟線。室內(nèi)信號(hào)纜線的綁扎工藝經(jīng)歷了人工梳理綁扎、自然綁扎、回歸人工梳理綁扎3個(gè)階段。

1 早期信號(hào)纜線綁扎方式

早期對信號(hào)纜線綁扎方式有著嚴(yán)格的工藝要求，要求所有纜線走線把橫平豎直，各走線把均需人工特殊梳理，將最長纜線梳理至最外側(cè)，短纜線放置于內(nèi)側(cè)，長纜線包裹住短纜線，所有纜線平行排列分布，允許存在交叉重疊，出線時(shí)則需由內(nèi)側(cè)上方引出，并預(yù)留3次做頭的尺寸，以鵝頭彎的形式與端子連接。為了保持線把的粗細(xì)均勻一致，還需在線把內(nèi)進(jìn)行假線填充，引出一根線即加一根假線，確保走線把粗細(xì)一致勻稱美觀，綁扎的走線把整齊劃一（圖1）。該工藝耗時(shí)較多，組合架側(cè)面配線、分線盤配線、控制臺(tái)配線及室外箱盒配線等均按該方式進(jìn)行纜線綁扎，對工人的技能熟練水平要求較高。

圖1 早期分線盤綁扎工藝效果

2 近期信號(hào)纜線綁扎方式

大約在20世紀(jì)末，信號(hào)纜線綁扎方式悄然發(fā)生了變化，走線把的纜線不再梳理成平行均勻分布，尤其是電纜芯線配線的走線把，不得打散芯絞組，改為順其自然，稍加綁扎（圖2），其目的是為了減少線間分布電容，降低電磁干擾，避免對電子設(shè)備及高頻電路造成影響。后來為了簡化工藝，便于故障查找，同時(shí)兼顧美觀，將組合架側(cè)面及組合下部走線把配線的綁扎工藝改為走線槽方式（圖3），既可節(jié)省工期，提高工作效率，又可減少不必要的線間分布電容，提高抗干擾能力。

圖2 自然綁扎的走線把

圖3 采用走線槽道的走線把

3 當(dāng)前信號(hào)纜線綁扎方式

隨著高鐵建設(shè)的不斷深入，各施工單位紛紛推出樣板站、精品工程，為了美觀，信號(hào)纜線的綁扎又重新采用早期的人工梳理方式，所有電纜芯線均被打散，各纜線水平排列，平行分布，精細(xì)梳理綁扎（圖4）。與自然綁扎方式相比，采用該綁扎方式的走線把橫平豎直，整齊美觀，并在所有施工線路推廣應(yīng)用，但其中存在諸多安全隱患。

圖4 當(dāng)前綁扎方式的電纜走線把

4 存在的隱憂問題

信號(hào)纜線綁扎的真正目的是固定纜線，避免纜線布置一團(tuán)亂麻，便于故障查找，同時(shí)兼顧美觀。早期采用的纜線綁扎方式為了達(dá)到橫平豎直的美觀效果，還需添加假芯線，造成資源浪費(fèi)。自從武衡線（采用計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖系統(tǒng)）雷雨季節(jié)發(fā)生多起雷擊燒損計(jì)算機(jī)設(shè)備事件，經(jīng)專家調(diào)研分析，主要是由地線接地方式、室外電纜芯線與室內(nèi)軟線相混等防雷問題引起，由此對纜線綁扎工藝提出了質(zhì)疑，均勻分布排列的纜線間存在分布電容，對開關(guān)電路及高頻電路影響較大，易發(fā)生串頻干擾。故信號(hào)纜線綁扎工藝自此同步變更為自然綁扎方式，不再打散電纜芯絞組，尤其是移頻軌道電路及電碼化用電纜芯組更不得打散綁扎，組合架側(cè)面纜線也同步變更為走線槽自然分布方式，以降低分布電容存在的風(fēng)險(xiǎn)，盡量減少對軌道電路及開關(guān)電路造成干擾。

分布電容是由兩個(gè)存在壓差而又相互絕緣的水平導(dǎo)體構(gòu)成。在所有電路中，任何兩個(gè)存在壓差的絕緣導(dǎo)體之間都會(huì)形成分布電容，只是分布電容的大小不同。兩個(gè)相距很近的平行導(dǎo)線之間的分布電容如圖5所示，分布電容的大小與水平導(dǎo)體間的距離成反比，與水平平行絕緣體面積及介電常數(shù)成正比。

圖5 平行導(dǎo)線之間分布電容

信號(hào)纜線經(jīng)橫平豎直綁扎后，綁扎的越緊密纜線間的距離越小，綁扎的越長纜線間的水平接觸面積也就越大，尤其是粗大線把的中間芯線，其與周邊纜線均會(huì)產(chǎn)生分布電容，這種綁扎方式無形中加大了線間存在的分布電容。電纜芯線采用對絞或扭絞方式后，兩導(dǎo)線間平行絕緣體面積本身就很小，加之纜線相互扭絞，相互交錯(cuò)，線間分布電容也就很小。若導(dǎo)線被梳理成平行排列，恰恰構(gòu)成了分布電容的存在環(huán)境，人為加大了線間分布電容，對開關(guān)電路及高頻電路易構(gòu)成一定的干擾和影響。經(jīng)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，已發(fā)現(xiàn)線間分布電容影響變壓器二次側(cè)開斷時(shí)間、開關(guān)電路滯后動(dòng)作、LED信號(hào)燈誤顯示、影響高頻電路正常工作等問題，表明線間分布電容無處不在，需采取有效防護(hù)措施。

目前采用的信號(hào)纜線的綁扎方式相較于自然綁扎方式，雖然更美觀漂亮，信號(hào)設(shè)備室內(nèi)所有電纜分層布設(shè)，但采用該方法，不僅無法提高鐵路行車安全性，反而加大了線間分布電容，加大了串頻干擾，增加了電磁干擾的可能性，同時(shí)還加大了工作量，故障處理時(shí)也不便于芯線的查找和梳理。目前，信號(hào)系統(tǒng)的信號(hào)點(diǎn)燈電路、軌道電路、電碼化發(fā)碼電路、道岔表示電路等均使用了變壓器，很多控制電路是由繼電器動(dòng)作控制的開關(guān)電路，地鐵所有線路及部分鐵路線路也采用了LED點(diǎn)燈單元，這些電路均會(huì)或多或少地受到線間分布電容的干擾。目前雖未發(fā)現(xiàn)問題，但分布電容干擾的隱患一直存在。

5 結(jié)語

鐵路信號(hào)是指揮行車的關(guān)鍵設(shè)備，直接關(guān)系行車安全，不容出現(xiàn)一絲一毫的差錯(cuò)，更不允許存在任何安全隱患。

鐵路信號(hào)纜線綁扎工藝的變更看似簡單，卻隱藏了一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，對其不應(yīng)輕易做出更改，最好還是采用自然綁扎工藝，不應(yīng)打散芯絞組，電纜也應(yīng)自然擺放，不追求刻意平行捆綁，盡量減少線間分布電容，減少對電路構(gòu)成危害，以確保行車安全。