铁路数字信号电缆抗外界干扰素力的影响因素及控制

铁路数字信号电缆抗外界干扰素力的影响因素及控制

韩,勇

乌鲁木齐局集团有限公司库尔勒电务段 新疆 库尔勒  841001

摘要：铁路计算机网络集中搭建信号设备信息平台，建立安全可靠的传输通道，将现有的信号设备履历、监测检测、检修维护等系统的动、静态技术状态信息进行互联。本文主要对铁路数字信号电缆抗外界干扰素力的影响因素及控制进行论述，详情如下。

关键词：铁路数字信号；电缆；抗外界干扰

引言

铁路数字信号电缆（后面简称信号电缆）作为ZPW-2000A轨道电路设备传输的途径，电缆参数的变化直接影响轨道电路的传输性能。由于施工质量、电缆质量以及既有线电缆防护措施不到位等原因，造成电缆绝缘破损、绝缘不良等问题。

1铁路数字信号电缆抗外界干扰素力的影响因素

1.1电磁干扰

电磁干扰是一种无法避免的干扰，它不但会对电子产品产生影响，而且会对器件的晶片产生损伤。由于地球电磁环境的影响，各种干扰的强度也会有差异。电磁波对信号线缆的影响是不断发生的。这种干扰有传导干扰和辐射干扰两类，它们的作用方向和作用的大小不同。前者是通过传导的，后者是通过辐射来实现的。电磁干扰可使列车信号强度下降，并在接近接收机时中断消失。

1.2谐波干扰

动力系统安全可靠，是电网安全、平稳、经济运行的关键。其工作状况直接关系着电网的安全、可靠、平稳地运营。但动力系统在正常工作时产生了谐波，对整个电力系统正常运行的信号有极大的影响。在动力系统中产生了巨大的谐波，引起了整个电网电压的畸变，对供电系统中各种电子设备的工作质量也产生了很大的影响，从而导致了系统的能量损失，更严重时还会产生系统的共振，引起装置的破坏。例如：在一般工作条件下，因为线路电压、电流值的改变，会产生较大的谐波，进而影响通信系统的传输能力，使信息在规定的时限内无法及时送达接收器。当供电发生故障时，因为电力的传输，会导致供电不均匀，导致供电失步，严重影响电网的稳定与安全。当电网发生短路时，电力分配和电压的大幅下降将会对并联的稳定产生不利的影响，进而使整个电网脱序。

2铁路数字信号电缆抗外界干扰控制

2.1铁路TDDLTE无线通信接入及多网并行

目前，4GLTE无线通信技术已在铁路行业广泛运用。具体运用方式为：LTE核心网EPC及LTE接入网E-UTRAN内部通过X2接口、S1接口互联，提供网络通信数据平台支撑，同时接入铁路数字调度主、分系统及CIR一体化电台、列尾排风、无线重连、语音及视频监控等车载设备，实现车站、机车、调度三方高效联控。与传统2G、3G网络相比，LTE的网络结构更加趋于扁平设计，不仅增加了组网的灵活性，而且降低了组网成本，同时在极大程度上减少了用户数据和控制信令的传输时延。LTE网络之所以能够高效、精准地进行信号覆盖，除了独具优势的扁平化网络结构和高新集成的分组核心功能之外，还得益于UMTS框架下，UE用户设备终端无线天馈系统强大的功能性和稳定性。而天线和漏缆（天馈系统）作为UE用户信号输出的终端节点，其性能好坏、传输稳定与否，直接从底层设计角度影响LTE网络覆盖的整体效果。在2G、3G网络时代，网络制式较少，载波带宽小，在分配频率资源时，充分考虑到了相邻频率间的干扰问题，在设计运营商不同制式时，通常在运用频率间设置一定的频率隔离，将干扰降低到最小。随着4G网络技术的不断发展，数字信号逐步代替模拟信号，窄带与宽带数字技术相互融合的趋势日趋明显。LTE单载波最高可配置20MHz，使得移动通信频率资源严重紧缺的矛盾变得日益突出。随着无线通信技术的不断发展，要切实实现频谱的高效利用，降低辐射与干扰的影响，在信号合路后，依然保持稳定及安全的传输速率。未来，寻求频谱利用最优解，提高无线信号合路的有效性和安全性并降低风险性是未来需要深入探讨和研究的方向。

2.2主要技术标准

1)10kVGIS高压开关柜:10kV高压GIS开关柜设备用于户内安装，主要由金属柜体、真空断路器、三工位隔离开关;电流/电压互感器、避雷器、谐振消除装置、接地开关和表计等元器件构成。2)10kV高压环网柜:10kV高压环网开关柜用于户内安装，采用紧凑型SF6气体绝缘的充气式环网柜(独立气室)，主要由高压环网型柜体、负荷开关/负荷开关熔断器组合;电流/电压互感器、避雷器、护层保护器、电缆头、带电显示器、接地开关等元器件和表计等元器件构成。3)0．4kV低压开关柜:0．4kV低压开关柜采用固定分隔开关柜。电源柜设置浪涌防雷保护装置，各配电柜各回路配置电动操作机构和电力多功能仪表，各断路器设电子脱扣器。4)交、直流电源装置:所用交流电源采用两路进线，分别由两段10kV进线母线的所用变供电两路电源进线应满足同时投入(断开母联开关)和单电源运行两种运行方式的要求，另外还可自动切换，同时设有电气闭锁和机械闭锁，所有开关均设电动操作机构并纳入电力远动系统。直流电源设备采用智能高频开关铅酸免维护电池直流电源柜。交、直流电源装置均设置浪涌防雷保护装置。5)综合自动化系统设备:各种保护单元应满足选择性、速动性、灵敏性、可靠性的要求，实施对供电系统各种故障设备或故障区段的快速隔离，保证供电系统的可靠供电。所有保护测控单元功能应具有独立性，应不依赖于所内通信网络。当通信网络故障时，不应影响装置本体的功能及所有通过硬线实现的安全自动控制功能。具有便携机维护用通讯接口;每套保护测控单元负责一台开关柜内断路器的保护、测量与控制，自带操作回路，不需附加设备和外加继电器即可直接跳合断路器。保护测控单元应设置参数整定密码，参数的修改应在输入密码后才能设置。保护配置可通过软件完成，在设备投运时所有未用保护都应处于闭锁状态。各间隔单元应具有完善的自检功能;至少两套以上整定值;8份以上的保护动作和对应的故障录波数据;128份以上事件及告警报告。

2.3综合接地系统

综合接地系统应能满足GB50057—2010《建筑物防雷设计规范》、QX/T330—2016《大型桥梁防雷设计规范》、GB/T31067—2014《桥梁防雷设计规范》、TB10180—2016《铁路防雷及接地工程技术规范》和通号9301—2016《铁路综合接地系统》的要求。综合接地装置为全线综合接地系统的组成部分，与全线贯通地线可靠连接后综合接地电阻要求小于1Ω。接地装置由接地极、水平连接线、接地引上线和接地端子等部分组成。

结语

为防止信号干扰对轨道交通的负面影响，今后的铁路建设必须充分利用现有的通讯设备，为多种信号的传送提供稳定、可靠的条件，以方便在不同的环境、不同的情况下，选择最优的通讯方式，以取得最好的通讯效果。

参考文献

[1]五子纯.高速铁路数字信号电缆对地电容不平衡的影响因素分析及控制[C]//中国通信光电线缆产业峰会.中国通信企业协会,2011.

[2]张道卿,王国权,梁保富.影响高速铁路数字信号电缆电容不平衡因素分析[J].铁路采购与物流,2013(11):2.

[3]中国铁道出版社.高速铁路信号维护规则 技标准部分（铁总运[2015]322号）[M].北京:中国铁道出版社，2016.

[4]简水生.通信线路原理[M].北京:中国铁道出版社，1984.

[5]张冠莹.信号传输原理[M].北京:中国铁道出版社，1989.