加强铁路信号施工工艺提高铁路信号系统运行质量

加强铁路信号施工工艺提高铁路信号系统运行质量邰建民多年来，由于铁路信号施工工艺没有得到足够的重视，在实际应用中存在许多不足之处，特别是对具体细节重视不够，因而影响了许多新的信号技术装备系统功能的充分发挥，阻碍了信号施工技术的提高。随着铁路信号新技术新制式的不断发展，加强和提高铁路信号施工工艺已势在必行。一、施工中存在的主要工艺问题（1）电缆接续长期以来，信号电缆接续一直采用地面电缆箱盒方式接续。这种接续方式对非移频轨道电路、信号点灯、报警、方向电路等传输通道的影响不十分明显。由于采用移频制式的ZPW系列（或UM系列）轨道电路对传输电缆的线间和线地间电容、回路电阻值和电阻的平衡性等指标的要求较高，而采用地面电缆箱盒方式接续对电缆的整体结构有很大改变，影响了电缆的电气参数，因而对轨道电路的正常工作构成严重的威胁。实际当中，就发生过因接续点过多造成轨道电路不能工作的事故。（2）电缆成端为了提高传输移频信号的质量，目前，大量应用了铁路信号数字电缆特别是内屏蔽数字信号电缆。因而，在电缆通道的始、终端对电缆的成端处理成为电缆施工的重要一环。成端工艺是否合理，成端质量的好坏直接影响电缆的电气指标，进而影响移频信号的传输质量。电缆成端包括电缆端头的切剥、固定、密封以及电缆金属护套的屏蔽连接、屏蔽接地、电缆芯线与端子的连接等。二、轨旁信号设施与钢轨连接存在的问题（1）轨旁信号设施与钢轨连接轨旁信号设施与钢轨连接一直是信号施工的薄弱环节，而轨旁信号设施与钢轨连接质量却是决定轨道电路能否正常工作的重要因素。严重影响运输行车安全与效率的“红光带”，大多是由于轨旁信号设施与钢轨连接不良，致使信号系统故障而造成的。目前，采用的连接方式主要有传统塞钉和法式冷挤压塞钉，通过在钢轨上打孔与钢轨连接。影响连接质量的原因，一是使用的打孔工具简陋，打出的孔不符合要求；二是冷挤压塞钉质量达不到要求。钢轨长时间剧烈振动使塞钉松动，造成接触不良而出现轨道电路“红光带”。（2）轨道电路补偿电容的安装ZPW系列（或UM系列）轨道电路大量采用补偿电容来增加轨道电路传输长度，因此，轨道电路补偿电容的安装质量也是决定轨道电路能否正常工作的重要因素。补偿电容与钢轨连接除存在上述连接质量问题外，还有补偿电容的防护、固定等因素影响安装质量和使用寿命。特别是目前用于安装补偿电容的特制砼枕还不能普遍采用的情况下，补偿电容的防护、固定方式多种多样，安装工艺参差不齐。三、涉及电磁兼容、防雷、接地方面存在的问题（1）室内信号设备间布线、配线以前，各种制式的信号系统设备几乎不需要考虑电磁兼容问题，室内信号设备间布线、配线只考虑方便、美观。如今，所有信号系统室内设备都大量采用微电子产品，为避免各类干扰，应用电磁兼容技术势在必行。施工时，只有合理进行设备间布线、配线，才能最大限度地减少相互干扰。（2）防雷及接地设施长期以来，铁路信号系统由于没有良好的防雷及接地设施，致使信号系统故障发生，给运输生产造成了不良影响。究其主要原因，一是防雷元器件性能指标低、质量不高；二是防雷措施设置分散，没有按信号系统综合考虑；三是接地安装不合理，采用角钢接地极或石墨地线，在地质条件困难区域接地电阻达不到要求；四是施工工艺粗糙，降低了防雷及接地的效果。（3）其他问题以上所列举的只是较为常见并带有普遍性的施工工艺问题，在实际当中存在的问题还有很多，特别是细节方面更需要引起重视。采用简陋的施工器具和仪表，按照简化后的施工技术标准进行施工，没有根据施工的各个环节细化施工工艺，不重视个别小的工艺问题，这些细小问题积累后，必然影响整个信号系统功能的正常使用。四、对上述问题的解决方案1.解决电缆工程施工存在的问题（1）电缆接续采用结构合理、密封性好、寿命长的免维护型地下电缆接续盒。在地下电缆接续盒中，将电缆芯线用压接端子可靠对接；内屏蔽层和外屏蔽层（铝护套）用适当规格的金属屏蔽网完整、可靠连接；电缆钢带固定在强度较高的金属环上，再将金属环用强度较高金属杆可靠连接。最后，用地下电缆接续盒对所有连接部位进行可靠防护。这种接续方式，基本保持了电缆的结构，对电缆电气指标影响最小。（2）电缆成端在电缆的始、终端处的电缆箱盒内设置接地端子排，将每根电缆的内屏蔽层、铝护套、钢带用适当规格的铜芯导线分别与箱盒内其它电缆的内屏蔽层、铝护套、钢带可靠环连后，连接到设置在箱盒内并与贯通地线可靠连接的接地端子排上。电缆头的切剥尺寸和固定方式应严格按照规定工艺要求进行。电缆引入箱盒内的根部部位灌注冷封胶进行密封处理。与端子连接的电缆芯线禁止出现环状。2.解决轨旁信号设施与钢轨连接存在的问题（1）轨旁信号设施与钢轨连接采用高精度的专用打孔钻具，使得在钢轨上打出的孔在形状和精度上符合安装塞钉的要求，这是决定连接质量的重要环节。鉴于冷挤压塞钉存在的缺点，应采用传统塞钉方式与钢轨连接，为便于更换，塞钉与钢轨引接线的连接部位应为可拆卸方式。（2）轨道电路补偿电容的安装补偿电容与钢轨连接应按上述连接方式进行改进。补偿电容的防护、固定等因素影响安装质量和使用寿命。对于铺设安装补偿电容用特制砼枕的线路上，补偿电容的防护、固定方式应本着经济、适用、可靠的原则制定统一的安装工艺，特别是要把在无砟道床、钢结构桥梁、隧道内宽轨枕等特殊地段上的安装固定方式加以综合考虑，做到规范统一，避免杂乱无章现象。3.解决涉及电磁兼容、防雷、接地方面存在的问题（1）室内信号设备间布线、配线室内信号设备施工前，施工技术人员应在充分考虑电磁兼容的情况下进行统筹规划，确定室内信号设备的安装位置、设备间布线的路径和方式、各种线的型号规格（是否采用屏蔽线、扭绞线等）以及布线、配线的具体工艺要求。施工时，重点遵循以下原则，一是室内所有电源线和信号线不得出现环状；二是将不同用途的信号线分开设置；三是屏蔽线按要求进行可靠屏蔽连接或接地；四是所有的线与端子的连接可靠。（2）防雷及接地设施根据铁路信号系统的特点综合考虑，设计合理的系统综合防雷方案，采用相应的并能满足功能要求的高质量防雷元器件。此外，重点是设置综合接地系统。一是在自动闭塞区段沿线敷设贯通地线（等电位线），在其上面每一点测量，接地电阻均不大于1欧姆；二是在沿信号楼周围敷设一条完整的环形地线，将其与贯通地线（等电位线）平行部位每间隔2～3米进行多点连接，环形地线接地电阻不大于1欧姆；三是在信号楼机械室防静电地板下的地面上敷设网格地线，该网格地线每间隔5～7米与环形地线就近连接一次；四是信号楼机械室内所有金属设施须与网格地线连接；五是在信号楼设置与环形地线可靠连接的接地汇集端子排，将电源防雷箱接地端子、网格地线、分线柜的接地端子排、防雷系统的接地端子等所有需接地的端子均与接地汇集端子排用铜制螺栓进行连接。各种连接须采用规定的材料和工艺，保证连接质量。五、加强铁路信号施工工艺的建议1．在整个行业范围内，培养并树立加强铁路信号施工工艺的意识。从铁道部业务主管部门到各个铁路局运营维护单位、设计单位、施工单位的各级领导和员工都应该充分认识到铁路信号施工工艺的重要性。2．制定完善、具体、统一的施工工艺标准。对特殊施工工艺应进行培训，关键工艺须执证上岗，确保施工工艺在施工中得以认真执行。3．加强监督管理。各有关单位均应设置专门的岗位并配备相应的人员负责工艺工作，施工单位严格自查自纠的同时，监理单位和设备接管单位（运营维护单位）加强随工监督检查。4．配备专用工器具及仪表。5．加大施工工艺方面的经济投入。有关部门在编制铁路信号工程定额和工程概预算时，充分考虑加强施工工艺所需增加的费用，施工单位也应有针对性地增加施工工艺方面必要的经济投入。（作者系通号天津工程分公司）