电气化铁道供电系统对通信电缆线路的影响

王耀楠

摘 要：电气化铁道供电系统的突出特点是运力强、效率高、成本低廉以及破坏环境程度低等，另外，电力牵引方式具有显著的经济技术作用，所以，快速提高铁道运能的一种投资低、效率高、工期短的方法就是施行铁道的电气化，这就是是如今我国铁道朝着现代化进步的主流趋势。然而，由于当今不对称的电气化铁道供电回路产生的影响对周边通信电缆线路的作用越来越严重。尤其是最近的哈大线和包兰线电气化铁道对周边埋设的通信电缆产生的电气化干扰，使得局部通信和财产受到损害。

关键词：电气化铁道;供电系统;通信电缆

1 电气化铁道供电系统对通信电缆线路的影响分类

1.1 电气化铁道的危险影响

电气化铁路产生的危险影响是指在对电缆的感应和入地电流产生的影响，因此产生的电流以及电压对于通信的维护人员的人身安全会造成非常大的威胁，另外对于周围的线路和设施和房屋都会遭到较大的影响，同时也会使周围的铁路设施的信号出现错乱。电气化铁路造成的危险主要包括以下方面：首先是磁感應影响。接触网的牵引电流造成了交变电磁场，经由通信电缆线路和接触网中间的互感所产生的影响。其次是电感应的影响，接触网在牵引电压的过程中，会产生较大的电厂，在基础网和通信点电缆的中间会产生电流，同时通信点看和大地之间也会产生耦合电容，也会对整个设施造成非常大的影响。最后是接地电流的影响，在接触网的电流经过铁轨回流到原地的过程中，会经过铁锅和大地，有一部分的电流会漏导到大地，入地点和周围的大地点位会出现一定程度的提高，附近的通信电缆和附近设施接地的位置的电位都会出现一定程度的提高，对于通信的电缆和装备会造成较大的影响。

1.2 电气化铁道的干扰影响

干扰的影响主要是指，在和网通进行感性和容性耦合的接触的过程中会产生干扰，从而对整个铁路造成一定的影响。电力机车在潜移的过程中会产生直流电流，真格波形会转为全波的整流，因此在交流牵引网中可以产生高频的电流波，在经过电感和容电容耦合中，产生谐波电流，从而造成了对音频的传播产生较大的负面影响。

2 电气化铁道供电系统的保护措施

2.1 采用DN供电方式

DN供电方式也就是回流线供电方式，其与直接供电方式比较来讲，改善了对钢轨电位以及通信电缆线路的干扰影响，降低了钢轨电位以及牵引网的阻抗，加长了供电长度，减弱了对弱电系统的电磁干扰的影响。将一条并联于钢轨的架空回流线的牵引供电网络挂在接触网的支柱上，这种做法可以给通信电缆的线路产生0.6到0.75的屏蔽作用，当通信电缆线路的危险效果的超出规范在小于或等于30%的情形下，这种保护措施的效果最好。

2.2 采用BT供电方式

将一条回流线设置在接触网的支柱上，使变比为1的吸流变压器初级和次级根据固定的距离与接触网以及回流线中间以此串联的牵引供电网络，这种供电方式在接触网和回流线中将吸流变压器进行串接，使得牵引电流经由电力机车，然后由回流线流回到牵引变电所，其中的回流线电流可以对由于接触网电流的原因，而造成很多电磁感应进行抵销，大幅度地减轻了牵引网对通信线路的负面作用。这种办法可以给通信电缆线路造成了0.1到0.3的屏蔽作用，但是目前来看，这种方式在电气化铁道适应的次数并不多。

3 通信电缆线路的保护措施

3.1 配置绝缘电压器

由于电气化的铁道区段在短路的情形下所产生的感应纵电动势相当高，很容易就会对人员的生命安全与设施进行损害，因此把金属回线连入到通信站或是车站的过程中需要配置绝缘变压器对其进行防护，这样就能够把外侧感应电动势和设施进行分离，使得外线侧感应电动势无法与通信设备直接相互作用，既可以隔离室内和室外的线路，还使得室内设备匹配于线路阻抗。

3.2 安装通信感应纵电动势抑制设备

主要的工作原理是将电缆芯线中信号领示线上的交流感应纵电动势拿出来，再用放大器对其放大和反相后，利用变压器将其连到电缆芯线中，进而消除了感应纵电动势以及所产生的噪音。此外，该设备还可以使得电气化铁道对通信电缆线路危险影响降低到80%上下，然而其设备的价钱是相当高的。

3.3 电缆线路配置防护地线

金属护的屏蔽作用随着套接地的电阻越小而效果越好，因此，光、电缆需要在相隔固定距离的地方安设防护地线，其间隙的距离应满足电气化区段的规范。工频的电流时常会流经屏蔽地线，其电流对人员安全和设施的安全造成损害。因此应分开设置屏蔽地线，严禁其和联合地线以及保护地线共用。对光、电缆金属护套在室外接地的部分就要配置专门的接地设施了，而在室内的部分则可以直接与通信设施的联合地线进行连接，防止彼此之间产生不必要的影响。

当前，我国电气化铁道的大趋势就是朝着现代化飞速发展，所以需要将大量的科研、施工、设计、维修等专业工作人员组织起来，对电气化铁道供电系统对通信电缆线路的各种影响进行深入分析，研究科学、合理的保护措施和规范，以期电气化铁道供电系统对通信电缆线路的影响降到最低，防止通信电缆线路受到损坏，确保工作人员的人身安全，使我国的电气化铁路系统可以健康地发展。

参考文献：

[1]高大纲.电气化铁道供电系统对通信电缆线路的影响[J].Railway Signalling & Communication，2018（01）：30-32.

[2]常媛媛，张晨，范季陶.电气化铁路电力电缆故障电流对信号电缆的电磁影响[J].中国铁道科学，2017，31（04）：85-91.

[3]周德坤.电缆故障电流对电气化铁路信号电缆的电磁影响[J].中小企业管理与科技，2018（14）：37.