漏缆敷设与测试方法
2013-12-31李国庆蒲来前
■ 李国庆 蒲来前
1 漏缆的基本工作原理
漏缆全称是泄漏电缆。在基站与移动站之间的通信,通常是依靠无线传送。目前通信技术发展越来越要求基站与移动站之间随时随地能接通,即使在隧道中也是如此。然而在隧道中,移动通信传播效果不佳。隧道中利用天线传输通常也很困难,所以漏缆在隧道中得到了有效的应用。目前铁路GS M-R系统使用的E-GS M频段,漏缆主要用于隧道内无线信号覆盖。
合蚌高铁使用直放站设备远端机(R U)内置漏缆监控功能,为铁路隧道信号覆盖的漏缆提供监测。当漏缆及其接头出现故障时,直放站设备发出告警信息上报到中心网管,为铁路通信信号覆盖提供更加安全的保障。泄漏电缆监控功能,在隧道里面的每一个漏缆支路都被主机监控起来。每一个远端机包含一个导频发射机和一个导频接收机。当在漏缆支路的一侧导频发射器被应用时,在这个远端机的漏缆的另一端的R U用导频接收机接收。当接收的导频功率下降到一个设置的极限级别时,告警被触发。远端机(R U)工作原理见图1,远端机(R U)工作原理见图2。
漏缆监控的主要技术参数:(1)电缆监控器频率频道:1~7 9, c h 1=8 6 8.0 2 5 M H z,间隔=2 5 k H z;(2)发射功率:-1 5 d B m;(3)接收最低门限值:-6 0 d B m;(4)功能屏蔽值:-6 0.4 d B m。
漏缆监测的出厂测试告警值见表1,测量值见表2。
2 隧道内漏缆敷设
漏缆安装及漏缆与隧道内直放站的连接安装示意见图3。漏缆与设备连接安装步骤:
(1)隧道壁打孔:打眼高度要求距同侧轨面垂直距离4 5 0 0~4 6 0 0 mm,本次施工按4 6 0 0 mm。实际操作过程中以电缆槽盖板顶部为参考,距离电缆槽盖板顶部4 3 0 0 mm,预先使用墨斗画好基准线,然后开始打孔,为提高工效,打眼的同时可进行漏缆卡子的安装,隧道内漏缆卡具之间的距离为1 m,防火卡具之间为1 0 m。
(2)要求不能用力过猛砸坏膨胀螺栓螺纹。最后使用扳手拧紧膨胀螺栓螺丝,如膨胀螺栓转动拧不紧必须处理或重新打孔安装。打孔深度5 0 mm,膨胀螺栓露出螺纹不应少于1 5 mm。
(3)隧道内漏缆卡具要求安装牢固,不允许发生松动、脱落现象。
(4)布放漏缆要求7~1 0 m一人,漏缆不能拖地,不能打折。漏缆放于隧道壁下方,背筋要求正面向隧道壁。漏缆卡装要求背筋仍朝向隧道壁。
(5)此次施工中使用了脚手架,可以2人同时卡装,2人卡装时依次卡装,下方需要有人协助扶住漏缆;每人一次卡装两个卡具。卡入漏缆后合上卡座前盖。使用十字螺丝刀安装自供丝于固定孔内,拧紧。遇到防火卡具时按照卡具安装方法卡住螺丝拧紧。
(6)打眼说明:为标准打眼高度,打眼时采用墨斗预先画好基准线。
(7)预留:隧道内需要接头处至少重叠1 m。
3 漏泄电缆接口处安装
表1 告警值发信号 C H 1 C H 4 0 C H 7 9 P o u t A N T 1 -1 4.6 d B m -1 5.1 d B m -1 5.3 d B m表2 测量值收信号 C H 1 C H 4 0 C H 7 9 P i n A N T 1 接收-4 0 d B m -4 0.3 d B m -4 0.7 d B m -4 1.3 d B m
(1)安装漏泄电缆接头。根据不同位置安装不同的接头。在距隧道口处安装漏缆1-5/8 N型接头一个,射频电缆接头分不同情况安装1-5/8或7/8接头一个。在隧道内接口处安装两个1-5/8 N型接头相距1 m。
(2)安装直流阻断器。直流阻断器安装标准:在漏缆长度超过5 0 0 m时加装直流阻断器(D C)。直流阻断器安装位于漏缆接头和霹雷器之间或者漏缆接头和跳线之间。安装方法:直流阻断器的公头对准1-5/8母头,先用手拧紧,再用扳手紧固。要求紧固时不能使其他部件转动导致松动。
(3)安装避雷器。避雷器安装标准:根据设计要求,在隧道口处安装避雷器防雷。避雷器安装在漏缆接头和1/2跳线之间。避雷器安装包含有避雷器和避雷器链接螺丝等。
安装方法:避雷器要求连接接地线一头朝下方安装。避雷器的公头对准1-5/8母头或者直流阻断器母头。先用手对准接口拧紧,再用扳手紧固。要求紧固时不能使其他部件转动导致松动。避雷器接地连接使用5 0 mm2铜鼻压制的5 0 mm2接地线。铜鼻固定在避雷器螺丝的两个垫片中间。最后使用扳手拧紧两个垫片外螺丝夹紧铜鼻件。要求接触一定要良好。
(4)安装避雷器。接地件安装分为1-5/8接地件1.5 m和7/8接地件1.5 m。1-5/8接地件1.5 m是使用铜皮直接包裹漏缆外铜皮,使用铜棒卷动铜皮紧固。安装位于漏缆接头内1 5 c m处。安装时需要使用美工刀先割去漏缆背劲,然后使用环切刀轻轻画印再用美工刀割开与接地件包裹铜皮宽度一致的漏缆外皮。7/8接地件1.5 m是直接扣上连接扣。安装位于接头内1 2 c m处。安装时直接使用美工刀顺着馈缆的波谷处环切,要求不能破坏到外导体铜皮。宽度与7/8接地件包裹铜皮宽度一致。
(5)安装跳线。1/2跳线安装在两个接头之间,起连接作用。1/2跳线包括2 m和1 m。2 m用在隧道口连接1-5/8漏缆接头和7/8馈缆接头。1 m用在连接两个1-5/8漏缆接头。
跳线的安装:跳线是一对两个母头的连接件。跳线在连接时需形成一个自然圈,跳线的接头也自然的连接到两个接头处。自然圈的安装位置根据设计要求安装。2 m自然圈如图接口成9 0°。1 m自然圈如图接口成1 8 0°。
(6)防水处理。整个漏缆接口处外露的器件都需做防水处理。防水处里不仅要求达到防水要求,而且要外观美观和以后拆封方便要求。
4 漏缆的驻波比测试
针对漏缆的检测采用分段使用驻波比测试仪方式进行,具体步骤:
(1)断开隧道口将1/2馈线与漏缆连接;
(2)漏缆与隧道内的直放站设备断开,保证待测漏缆无射频信号;
(3)使用驻波比测试仪在隧道口或隧道内直放站位置处检测电压驻波比,根据测量分辨率,确定测量范围:测试数据点=1 3 0,F 2-F 1=9 5 0-8 8 0 MH z = 7 0 MH z ;测量分辨率=1.8 9 m,最大测量距离=1.8 9×1 3 0 =2 4 5.7 m;测试数据点=2 5 9,F 2-F 1=9 5 0-8 8 0 MH z =7 0 MH z;测量分辨率=1.8 9 m,最大测量距离=1.8 9×2 5 9 =4 8 9.5 m;测试数据点=5 1 7,F 2-F 1=9 5 0-8 8 0 MH z =7 0 MH z;测量分辨率=1.8 9 m,最大测量距离=1.8 9×5 1 7 =9 7 7.1 3 m。
(4)使用S 3 3 1 D测量漏缆驻波比,仪表使用步骤:
选择驻波比测试项目:MO D E→F R E Q-S WR→E N T E R;
设置测试频段:F R E Q/D I S T→F 1→输入起始频率→E N T E R→F 2→输入终止频率→E N T E R(上行频率8 8 5~8 8 9 MH z、下行频率9 3 0~9 3 4 MH z);
设置频率扫描测量点数:M EASUREM EN T/S WE E P→R E S O L U T I O N;
仪表校准:连接自动校准件,按S T A R T C A L键(数字3键,曲线设置和数据输入键区,面板右方),再按E N T E R开始校准,在显示屏左上角显示C A L ON表示校准完成并已启动;
取下自动校准件,将测量延伸电缆的端口连接到被测天馈线的端口上,按A U T O S C A L E键(数字4键,曲线设置和数据输入键区,面板右方),得到测量曲线。
需要标记测量曲线上的某些关键数据点,按M A R K E R键(数字8键,曲线设置和数据输入键区,面板右方),再按软菜单键选择M 1(或M n)。继续按软菜单键选择“编辑”。可以直接键入需要读出的频率点,或者使用上下箭头键,移动光标位置。以E NT E R键结束。光标读数在显示屏幕靠下的位置。
存储测量曲线,按S A V E D I S P L A Y键(数字9键,曲线设置和数据输入键区,面板右方),按两次选定的软菜单键选择字母,重复直到完成文件名称输入,按E NT E R键结束。电压驻波测量值要求<1.5。
对于驻波比>1.5的故障点,进行故障定位测量(包括故障定位-驻波比测量和故障定位-回波损耗测量)。
S 3 3 1 D操作步骤(以大反射点,即曲线较高的位置为可能故障点):
按MO D E键(测试状态设置键区,显示屏幕下方)。
按上下箭头键(曲线设置和数据输入键区,面板右方)选择屏幕上显示的,故障定位-驻波比(或者故障定位-回波损耗),按E N T E R键。
按F R E Q/D I S T键(测试状态设置键区,显示屏幕下方),按软菜单键选择D 1,键入需要测量的起始位置,选择D 2键入需要测量的终止位置。按软菜单键,如果需要可以选择D T F帮助,使用上下箭头键选择需要设定的参数,例如电缆的损耗等(可以以选择电缆型号设定)。
(5)为精确定位故障点,可分段重复上述4步进行测量。
(6)确定故障点并处理完成后,联系直放站网管确认漏缆告警是否恢复。