浅析综合贯通地线存在的问题及解决措施

2011-08-15杨光虎

铁道通信信号 2011年10期

杨光虎

*武汉铁路局电务处工程师，430071 武汉

贯通地线是铁路接地系统的重要组成部分，主要用于铁路沿线安装的各种设备。然而，由于相关标准缺失，施工工艺不规范、维护测试手段缺乏、外损外盗较多，以及运用中对电气完整性缺乏足够的认识等诸多方面因素，贯通地线存在潜在安全隐患，甚至多次发生因贯通地线引起电缆烧损的事故。因此，如何解决好贯通地线所带来安全隐患的问题，是当前必须要研究的课题。

1 贯通地线的几种敷设方式

贯通地线最早是作为ZPW-2000系列自动闭塞的专用地线，主要用于信号设备安全接地和防雷接地。但随着客运专线的修建，贯通地线逐步演变为综合贯通地线，成为各种设备、设施的共同接地体。因此，贯通地线分为既有线ZPW-2000系列自动闭塞专用贯通地线和客专综合贯通地线2种，其作用和敷设方式也略有不同。

1.ZPW-2000系列自动闭塞贯通地线。目前我国既有主要干线均已改造为ZPW-2000系列四显示自动闭塞，为确保自动闭塞区间各相关信号设备能可靠接地，在整个闭塞区间 (含站内)，沿铁路线与信号电缆同沟敷设1条35 mm2贯通地线 (铜缆)，由信号施工单位在信号工程中实施，室外信号设备的安全地线、防雷地线、屏蔽地线均用25 mm2铜缆与贯通地线可靠连接，连接采用T型压接或焊接。贯通地线在路基地段与信号电缆同沟直埋地下，桥隧地段与信号电缆同槽敷设。

2.客运专线综合贯通地线。随着客运专线的快速发展，客运专线各专业对接地系统的要求越来越高。为解决各种设备统一接地问题，在客运专线沿线路两侧各敷设了1条70 mm2综合贯通地线(铜缆)，由土建单位在路基桥隧工程中同步实施。由于客运专线沿线统一修建有通信、信号、电力(供电)电缆沟槽，综合贯通地线在路基地段采用在信号电缆沟槽下方 (泥土部分)与信号电缆隔离敷设方式，在桥隧地段与通信信号电缆同沟方式敷设 (早期客运专线为与电力电缆同沟敷设，如武广客专等)。各种设备接地线通过贯通地线专用连接端子与贯通地线连接。

2 贯通地线存在的问题

1.设计上存在不足。贯通地线是伴随着ZPW-2000系列自动闭塞设备应运而生的，当初更多考虑的是解决区间设备接地电阻不达标和防雷共地的问题，后为解决客运专线各系统、各设备间实现等电位连接，减少相互间电位差，防止造成设备及人身伤害而综合利用，设计上考虑更多的是如何连接，而对贯通地线的综合电气特性缺乏定量和系统分析，尤其是电化区段，对牵引回流与贯通地线间的关系，缺乏权威性的定义。因此，设计过程中很少或者几乎没有考虑到牵引回流对贯通地线的影响。而且在设计上，没有对贯通地线的敷设方式作细致地规定。而实际上贯通地线也是牵引回流对地泄放路径之一，测试中贯通地线承担牵引电流15%～20%。例如，在实际运用中，当贯通地线通过桥涵时，一旦与桥涵 (包括立交顶涵施工中的工字钢架)金属部分 (包括桥梁上固定复合槽道的螺丝)形成点接触时，就会放电打火，从而烧坏同槽敷设的电缆。此类事故已多次发生。

2.施工工艺不达标。无论是既有线还是客运专线，贯通地线的敷设都有比较严格的工艺标准要求。例如，既有线或新建普速线，贯通地线在路基部分敷设时，应先于电缆敷设在电缆沟内，然后敷上土层，再敷设信号电缆，但施工单位在施工时，为图省事常把贯通地线与电缆混放敷设未做隔离;在桥隧地段，贯通地线应与桥梁隧混凝结构的主筋相连、两端增加接地极等，但施工单位一般都是直放在电缆槽道内，不做或少做接地处理;客运专线贯通地线接地端子应与接触网杆塔对位 (同坐标)设置，但实际相差甚远，造成接触网杆塔地线在信号电缆沟槽内穿行很长一段距离后，再接接地端子。

3.贯通地线盗损严重。由于贯通地线的特殊性 (铜质)，无论是既有线还是客运专线，贯通地线在施工过程中或在开通运营后，都存在盗损的情况，且不易及时发现，尤其在桥隧部分，贯通地线通常直接敷设在电缆槽内，盗窃分子只要掀开桥隧部分两端电缆槽盖板，便可将贯通地线两端剪断抽出盗走，造成贯通地线大量缺失。例如，合武客专汉口至横店东区间，桥梁部分32 km贯通地线从施工完成到开通时，几乎被盗得一米不剩，不仅造成很大的经济损失，而且耽误工期。

4.缺乏相关的维护标准和手段。综合接地系统是一个涉及多专业且结构庞杂的系统，按照维护管理分工，贯通地线属铁路局电务部门负责维修管理，其他各专业接入贯通地线的接入部分属各专业管理，但是，各专业地线怎么接?哪些能接?哪些不能接?维修测试标准是什么?目前没有统一规范，维护管理脱节，各分支接地线长期处于失修状态。

3 措施及建议

1.制定统一的维护管理标准。客运专线综合接地系统涉及专业多，接地设备庞杂，必须对各专业、各设备与贯通地线相关的接地建设和维护管理标准予以明确，由铁路局总工室或电务处起草制定管理办法，以局文下发，按专业分工各负其责，定期检测检修，确保各类接地设施安装规范、作用有效。

2.隔离防护。对既有线和已开通的客运专线贯通地线进行全面排查，补齐缺失贯通地线，将接触网杆塔地线与信号电缆同沟的部分做物理隔离处理 (建议供电专业用镀锌扁铁替代后放置在电缆沟外)。桥隧部分与信号电缆同槽的贯通地线尽可能与桥体金属部分 (含桥隧固定螺丝)隔开，避不开时应在碰触部分加绝缘防护，防止形成点接触，避免放电打火烧坏电缆。

3.既有线或新建普速线桥隧地段用等效电力电缆替代。按现有的施工工艺贯通地线在经过桥隧时，均放置在电缆槽道中，除分布几个点与桥梁主筋相连或增加接地极外，并未与大地直接接触，其表皮的导电特性没有发挥作用，因此，在新建或改造工程中，桥隧部分贯通地线应使用电力电缆替代，在桥隧两端增加接地极并与贯通地线可靠连接，既可以起到隔离作用，又可以防盗。

4.客运专线增加防盗设施。贯通地线盗损是目前贯通线运用中最大的问题，尤其客运专线桥隧部分所占的比例大，盗损问题更加突出，必须从源头抓起。

武广线武汉局管内采取在桥隧部分两端将电缆沟盖板用水泥各封闭100m的方式进行防盗，取得了一定的效果，但仍无法根治。因此，在建设阶段就必须采取防盗措施，加工贯通地线专用尼龙固定卡，将贯通地线固定在电缆槽一侧，而后用水泥包封，既起到防盗作用，又可以使贯通地线与电缆物理隔离。例如:宜万线80%是桥隧，采用水泥包封后没有发生被盗情况。

5.加强工程施工质量的监管。贯通地线在工程施工过程中容易被监理、设备管理单位所忽视，特别是客运专线贯通地线由土建单位施工，很多施工单位对工艺标准不明确，施工过程中往往怎么方便怎么干，随意而为，施工完后遗留大量问题无法整改或整改代价太大，给后期运营埋下安全隐患。因此，设备管理单位、施工监理必须提前介入，了解施工方案和标准，督促施工人员严格按设计要求和施工规范进行施工，确保工艺质量全面达标。

6.进一步优化设计和安装工艺标准。对贯通地线应针对不同的线路作不同的设计，包括敷设方式、使用材料 (铜缆或电缆)、接地端子的分布、接地极的安装地点等，必须在设计中予以细化明确;客运专线还必须做好站前与站后设计的沟通，确保设计的完整性;各专业接地应首先与各自接地体 (地网)或就近与沿线接触网支柱基础、桥梁、隧道内结构钢筋设置的接地极连接后，再与贯通地线相连，尽可能减少贯通地线中的载流量，降低其上各点电压。施工安装时各专业间做好工序衔接，确保与贯通地线相连接部分规范可靠。