铁路内屏蔽数字信号电缆施工工艺.doc

ZPW-2000施工安装工艺培训教材

铁路内屏蔽数字信号电缆施工工艺

中国铁路通信信号集团公司信号施工工艺研究所
前 言
根据铁道部铁运函【2003】196号《关于规范ZPW－2000自动闭塞上道管理工作的通知》以及铁道部运输局运基信号【2003】322号《关于开展ZPW－2000自动闭塞施工安装工艺培训工作的通知》的要求，由通号公司信号施工工艺研究所对各施工单位的施工人员及维修单位有关人员进行培训。为了保证ZPW－2000自动闭塞的施工质量，提高铁路信号工程的施工工艺，工艺研究所以“提高标准、强化工艺”为指导思想，借鉴国内外有关施工技术、工艺及成熟经验，结合我国铁路的实际情况和ZPW－2000自动闭塞的技术特点，以《ZPW-2000系列无绝缘轨道电路施工技术标准》（暂行）为基础，编制了本培训教材。
本培训教材共分三册。
第一册《铁路内屏蔽数字信号电缆施工工艺培训教材》内容包括：单盘测试、配盘、运输、电缆径路的选择、敷设及防护、电缆的接续、电缆的成端及接地、电缆的配线及导通以及贯通地线的接续等内容。
第二册《室外设备安装工艺培训教材》内容包括：电气绝缘节、机械绝缘节、补偿电容、平交道口、桥上护轮轨处设备的安装、钢轨接续线安装、调谐区内钢轨钻孔、停车标志牌安装、箱盒安装、信号机安装、防雷及地线、轨道横向接续线及设置标准、培土、涂漆、书写、室外联通试验等施工工艺。
第三册《室内设备安装工艺培训教材》内容包括：机柜设备安装及布线、配线、防雷及接地、ZPW-2000A自动闭塞试验及调试等内容。
在编写过程中，我们得到了铁道部运输局基础部、通信信号集团公司、北京全路通信信号研究设计院、中铁电化局集团公司、北京铁路信号工厂、中国铁路通信信号上海工程公司、中国铁路通信信号集团天津工程分公司、济南工程分公司、北京工程分公司等单位的大力支持与帮助。
本教材主要编写人员有：郭立冬、何爱国、潘书庆、许云霞、张新军、胡彬辉等。由于时间紧迫，编写人员水平有限，教材中难免有不妥之处，敬请广大同仁在使用过程中，提出宝贵意见。我们希望在ZPW－2000自动闭塞工程的实施中，通过对各项安装工艺的合理性进行检验，及时改进和完善，总结并开发出系统、完善、合理、先进的施工工艺，以便提高培训质量，为ZPW－2000系列自动闭塞的推广应用提供可靠的施工工艺保证。提高铁路信号施工技术水平。
通信地址：天津市河北区重光路8号 邮编：300250
电话（传真）：023-83806（路），022-26183806，022-26775897
E-mail：kaiser@
目 录

第一章 概述 6
第二章 铁路内屏蔽数字信号电缆 8
第一节 铁路内屏蔽数字信号电缆简介 8
第二节 铁路内屏蔽数字信号电缆结构和电气特性 9
一、结构 9
二、类型 10
三、型号及规格 11
四、电缆电气指标 14
第三章 单盘电缆测试 错误！未定义书签。
第一节 简介 错误！未定义书签。
第二节 单盘电缆测试项目及标准 错误！未定义书签。
一、测试项目 错误！未定义书签。
二、单盘电缆电气特性测试标准 错误！未定义书签。
第三节 单盘电缆测试方法 错误！未定义书签。
一、流程图 错误！未定义书签。
二、一般检查及准备 错误！未定义书签。
三、电缆电气特性测试 错误！未定义书签。
四、电缆封端 错误！未定义书签。
五、电缆单盘测试用主要仪表、工具 错误！未定义书签。
第四节 单盘测试表格 错误！未定义书签。
第四章 电缆敷设 错误！未定义书签。
第一节 电缆配盘 错误！未定义书签。
一、配盘工艺流程 错误！未定义书签。
二、支线电缆的预配 错误！未定义书签。
三、电缆铭牌的制作 错误！未定义书签。
第二节 电缆运输 错误！未定义书签。
一、电缆的装卸步骤 错误！未定义书签。
第三节 电缆径路 错误！未定义书签。
一、电缆径路的选择原则 错误！未定义书签。
二、电缆径路地下管线的探测 错误！未定义书签。
三、电缆沟画线 错误！未定义书签。
四、开挖电缆沟 错误！未定义书签。
五、电缆过道施工 错误！未定义书签。
六、电缆敷设 错误！未定义书签。
七、电缆及贯通地线的防护 错误！未定义书签。
八、电缆埋设标 错误！未定义书签。
九、电缆敷设后的绝缘测试 错误！未定义书签。
十、电缆工程隐蔽记录 错误！未定义书签。
第五章 电缆接续 错误！未定义书签。
第一节 一般要求 错误！未定义书签。
第二节 电缆接续工艺 错误！未定义书签。
一、流程图 错误！未定义书签。
二、电缆接续工艺 错误！未定义书签。
第六章 贯通地线的接续 错误！未定义书签。
第一节 贯通地线接续焊接工艺 错误！未定义书签。
第二节 贯通地线接续压接工艺 错误！未定义书签。
第三节 分支地线与贯通地线的连接 错误！未定义书签。
第七章 电缆的成端及接地 错误！未定义书签。
第一节 电缆在室外箱盒的成端及接地 错误！未定义书签。
一、室外箱盒的成端及接地要求 错误！未定义书签。
二、区间电缆箱盒的成端及接地工艺 错误！未定义书签。
第二节 电缆在室内电缆引入口及分线柜处的成端及接地 错误！未定义书签。
一、电缆头制作 错误！未定义书签。
二、屏蔽连接及屏蔽地线引出工艺 错误！未定义书签。
三、灌注封灌胶 错误！未定义书签。
四、固定电缆 错误！未定义书签。
五、屏蔽连接与接地 错误！未定义书签。
第八章 电缆配线及导通 错误！未定义书签。
第一节 配线前准备 错误！未定义书签。
第二节 接线工艺 错误！未定义书签。
一、电缆芯线接线采用防震压接线环方式 错误！未定义书签。
二、电缆芯线接线采用WAGO端子接线方式 错误！未定义书签。
第三节 电缆配线 错误！未定义书签。
一、配线基本步骤 错误！未定义书签。
二、各种箱盒配线工艺 错误！未定义书签。
三、配线后标识 错误！未定义书签。
四、配线后导通 错误！未定义书签。
五、配线后的对地绝缘测试 错误！未定义书签。
六、电缆综合对地绝缘测试 错误！未定义书签。

第一章 概述
ZPW-2000系列自动闭塞系统采用铁路内屏蔽数字信号电缆作为传输通道，传输通道不仅是自动闭塞系统的重要组成部分，也是保证整个系统可靠、正常工作的基础和保障。因此，电缆工程施工质量是实现ZPW-2000系列自动闭塞系统功能的基本保障。
电缆线路工程施工时，隐蔽工程较多，某些工序往往受到自然气候条件、复杂地理环境的限制而影响施工质量。因此，保证电缆在投入使用后，保持其固有的电气特性稳定，是电缆线路施工时重点研究的对象，而电气特性的稳定需要电缆的机械特性、密封特性、防腐等特性来保证。保证电缆质量一方面需要依靠电缆生产和先进的施工器材，而另一个重要方面就是要有一整套科学、系统、严谨的施工工艺做保障。从郑武线引进法国UM71自动闭塞系统设备，到秦沈客运专线引进的法国UM2000自动闭塞系统设备，使我们体会到了施工安装工艺的重要意义。特别是秦沈客运专线的施工，对每项工作和每道程序，都能做到有章可循，给了我们很大启发。
这次铁道部把ZPW-2000系列无绝缘轨道电路制式，作为今后铁路实现主体化机车信号的统一制式，工程施工质量是该制式能否正常推广应用的重要环节。因此，铁道部要对施工工艺加强管理。本教材从施工过程控制、施工方法、工艺标准等方面，对与电缆工程相关的单盘测试、配盘、运输、电缆径路的选择、敷设及防护、电缆的接续、电缆的成端、接地、电缆的配线、导通以及贯通地线的接续等进行了具体论述。
ZPW-2000A电缆工程施工需遵循的基本原则：
1、参加由建设单位组织，设计、监理、运营等单位参加的设计交底和施工定测工作，对本项目施工管段进行一次全面的施工定测，核对设计图纸与施工现场是否完全相符，有不符之处请设计及时作出设计变更，并取得业主及监理的认可。同时逐级进行施工技术交底。
2、电缆工程施工前，施工单位要事先与有关部门联系，签定协议后再进行施工。
3、电缆线路工程开工前应对电缆线路路径复测和线路施工调查，涉及其它单位的设备运输以及电缆穿越铁路和公路、通过桥梁和隧道时，应按书面协议，并取得主管单位的配合方可进行施工。
4、新旧设备倒替、新旧线路割接或改建工程项目，应与运营单位商定施工方案，采取必要的安全措施后施工。
5、电缆敷设前应对电缆进行单盘测试和配盘，电缆接续、配线前后，应进行施工测试；接续、配线前的测试数据作为电缆隐蔽工程测试记录。电缆工程要坚持“三检制度”（预配检、敷前检、敷后检），并做好检测记录；主管工程师、质检工程师、主管经理应跟班组织检查；敷设电缆及接地铜缆过程中应及时请监理工程师进行现场确认，电缆沟回填前应及时通知监理工程师进行检查验收，检查合格后方可回填。
6、施工单位必须建立安全生产责任制，并组织实施和监督。参加施工的人员必须熟悉及遵守《铁路工程施工安全技术规程》的有关规定，并经安全考试合格后方准上岗。
7、工程中采用的设备和器材，应具有制造厂提供的产品说明书、合格证、试验报告、安装图纸等技术文件和资料。
8、在施工过程中，要对施工所用的各种机具设备及仪器仪表定期进行安全检查和计量，不合格的严禁使用。

第二章 铁路内屏蔽数字信号电缆
第一节 铁路内屏蔽数字信号电缆简介
目前我国铁路自动闭塞系统所使用的信号电缆、数字信号电缆以及ZCO3电缆，都普遍存在着严重的电缆内四线组组间故障串音问题，为了防止电缆内串音，均采用“同频不同缆”的电缆使用原则，如：法国UM71轨道电路在每个信号点必须单独使用一根ZCO3电缆，这样，使自动闭塞系统的电缆根数大量增加。另外，虽然轨道电路送、受端采用分缆供电方式，仍然会发生因为“芯线故障接地”造成缆间串音现象，如：2001年11月京广线某处移频轨道电路因电缆接地故障发生失去列车占用检查事故。经分析，尽管该轨道电路采用分缆供电方式，但由于故障状态下出现发送、接收各一芯线接地，造成同频信号缆间故障串音，导致该轨道电路失去列车占用检查。
为了使上述现状得到改善，在不降低安全水平的前提下，改变“同频不同缆”的电缆使用原则，大量减少电缆使用根数，大幅度提高电缆内组间串音衰减，在“芯线故障接地”的情况下，保证电缆内的组间串音与现信号电缆的缆间故障串音水平相当。
铁路内屏蔽数字信号电缆是根据铁路信号技术发展的需要，在铁路数字信号电缆SPT的基础上，借鉴成熟的铁路长途电缆屏蔽组结构而研制。该电缆增加了一级四线组内屏蔽，电缆内每个屏蔽四线组的结构类似于一根有铝护套的电缆，使屏蔽四线组间的故障串音防护性能接近两电缆间的串音故障防护能力，提高了电缆近端串音衰减，通过合理的接地设置，有效地解决了同频同缆传输组间干扰防卫的问题，电气性能指标更加完善。它的运用，为减小信号衰减，加大信号传输距离，减少干线电缆根数，降低工程造价创造了有利条件。
铁路内屏蔽数字信号电缆配套应用于ZPW-2000A无绝缘轨道电路。另外铁路内屏蔽数字信号电缆还可实现1MHz（模拟信号）、2Mbit/s（数字信号）及额定电压交流750V或直流1100V及以下铁路信号系统中有关设备和控制装置之间的联系，传输系统控制信息及电能。同时可在铁路电气化和非电气化区段使用。
铁路内屏蔽数字信号电缆的使用环境温度为-40～60℃，敷设的环境温度不低于-10℃。电缆导体的长期工作温度应不超过70℃。
第二节 铁路内屏蔽数字信号电缆结构和电气特性
一、结构
铁路内屏蔽数字信号电缆与普通信号电缆相比在结构上区别主要在电缆内部结构，电缆的内、外护层基本相同。这里说的普通信号电缆，是指目前我国铁路自动闭塞系统所使用的铝护套和综合护套信号电缆。从广义上讲铁路内屏蔽数字信号电缆就是在铝护套和综合护套信号电缆的缆芯中有屏蔽四线组的电缆的总称。下面仅对屏蔽四线组的结构特点简要介绍。
1.电缆芯线的直径
在铁路内屏蔽数字信号电缆中，芯线导体为TR型软圆铜线，导体直径为1.0mm，与普通信号电缆相同。
2.电缆芯线绝缘层
铁路内屏蔽数字信号电缆中的内屏蔽四线组的绝缘层采用“皮-泡-皮”三层物理发泡聚乙烯材料，而在普通信号电缆中通常采用实芯聚乙烯材料。
3.屏蔽四线组
屏蔽四线组采用星型结构，由四根不同颜色的绝缘芯线绞合而成，它与普通信号电缆中的四线组相比在结构上大体相同（见图2-1）。
4.屏蔽层
在四线组外面包裹一层厚度为0.1～0.15mm的铜塑复合带或软铜带做为屏蔽层。
5.排流线
屏蔽层与四线组间或在屏蔽层外有一根铜导线称为排流线。
四线组
排流线
金属屏蔽层
图2-1 屏蔽四线组示意图

二、类型
铁路内屏蔽数字信号电缆分为A、B两种类型。在电缆的内部结构中，缆芯由屏蔽四线组和普通四线组及对绞组、单芯线组成的铁路内屏蔽数字信号电缆我们称为A型缆；而在B型电缆的内部结构中，缆芯中的四线组全部为屏蔽四线组，如图2-1和2-2所示。

普通四线组
屏蔽四线组
铝护套
钢带
图2-2 A型电缆示意图

钢带
铝护套
屏蔽四线组
图2-3 B型电缆示意图
普通四线组
屏蔽四线组
铝护套
钢带
图2-2 A型电缆示意图

三、型号及规格
1.规格及型号
铝护套

内屏蔽
皮-泡-皮物理发泡聚乙烯绝缘
铁路
数字信号电缆
SP T YW P L 23
双钢带铠装聚乙烯外护套
(1) 电缆型号含义见表2-1及如下图所示
表2-1 电缆型号含义
序号
代号
含义
序号
代号
含义
1
SP
数字信号电缆
5
A
综合护套
2
T
铁路
L
铝护套
3
YW
皮-泡-皮物理发泡聚乙烯绝缘
6
23
双钢带铠装聚乙烯外护套
4
P
内屏蔽
03
聚乙烯外护套
电缆的型号部分名称见表2-2所示
表2-2 电缆的型号部分名称表
型号
名 称
SPTYWP03
皮-泡-皮物理发泡聚乙烯绝缘聚乙烯外护套铁路内屏蔽数字信号电缆
SPTYWP23
皮-泡-皮物理发泡聚乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯外护套铁路内屏蔽数字信号电缆
SPTYWPA03
皮-泡-皮物理发泡聚乙烯绝缘综合护层聚乙烯外护套铁路内屏蔽数字信号电缆
SPTYWPA23
皮-泡-皮物理发泡聚乙烯绝缘综合护层钢带铠装聚乙烯外护套铁路内屏蔽数字信号电缆
SPTYWPL03
皮-泡-皮物理发泡聚乙烯绝缘铝护层聚乙烯外护套铁路内屏蔽数字信号电缆
SPTYWPL23
皮-泡-皮物理发泡聚乙烯绝缘铝护层钢带铠装聚乙烯外护套铁路内屏蔽数字信号电缆

2.规格
表2-3 铁路内屏蔽数字信号电缆的主要规格表
序 号
芯 数
实 际 规 格
纽 绞 型 式
备 用 芯 线
1
8B
2×4P
屏蔽星绞
1对
2
12A
2×4P+1×4
屏蔽星绞+星绞
2对
3
12B
3×4P
屏蔽星绞
2对
4
14A
2×4P+1×4+2
屏蔽星绞+星绞+普通
2对
5
14B
3×4P+2
屏蔽星绞+普通
2对
6
16A
2×4P+2×4
屏蔽星绞+星绞
2对
7
16B
4×4P
屏蔽星绞
2对
8
19A
3×4P+1×4+3
屏蔽星绞+星绞+普通
2对
9
19B
4×4P+3
屏蔽星绞+普通
2对
10
21A
3×4P+2×4+1
屏蔽星绞+星绞+普通
2对
11
21B
5×4P+1
屏蔽星绞+普通
2对
12
24A
4×4P+2×4
屏蔽星绞+星绞
2对
13
24B
6×4P
屏蔽星绞
2对
14
28A
4×4P+3×4
屏蔽星绞+星绞
2对
15
28B
7×4P
屏蔽星绞
2对
16
30A
4×4P+3×4+2
屏蔽星绞+星绞+普通
2对
17
30B
7×4P+2
屏蔽星绞+普通
2对
18
33A
4×4P+4×4+1
屏蔽星绞+星绞+普通
2对
19
37A
4×4P+5×4+1
屏蔽星绞+星绞+普通
2对
20
42A
5×4P+5×4+2
屏蔽星绞+星绞+普通
2对
21
44A
6×4P+5×4
屏蔽星绞+星绞
2对
22
48A
6×4P+6×4
屏蔽星绞+星绞
3对
注：P表示带屏蔽星绞组
5×4P+5×4+2代表：
5×4P—5个内屏蔽星绞四线组
5×4—5个星绞四线组
2—2个普通单线芯

红
绿
白
蓝
16芯A（2×4P+2×4）
红
绿
白
蓝
棕
红
24芯B（6×4P）
红
绿
白
蓝
16芯B（4×4P）
红
绿
白
12芯B（3×4P）
红
绿
白
蓝
棕
黄
白
红
红
33芯A（3×4P+6×4+1×1）
红
绿
白
蓝
棕
黄
红
28芯B（7×4P）
红
绿
白
蓝
棕
黄
红
28芯A（3×4P+4×4）
电缆A端组序排列如图2-4所示
蓝
红
绿
白
蓝
棕
黄
白
红
填绳
37芯B（9×4P+1）
红
蓝
红
绿
白
蓝
棕
黄
白
红
填绳
37芯A（3×4P+6×4+1×1）
红
红
绿
白
蓝
棕
黄
白
红
33芯B（8×4P+1）
红

蓝
红
绿
白
蓝
棕
黄
白
红
绿
绿
红
42芯A（4×4P+6×4+2×1）
蓝
红
绿
白蓝白蓝白蓝白蓝绿
蓝
棕
黄
白
红
绿
红
绿
蓝
红
绿
白
蓝
棕
黄
白
红
绿
42芯B（10×4P+2×1）
红
绿

图2-4 电缆A端组序排列示意图

注： 表示红、绿、白、蓝皮-泡-皮 绝缘线芯色标

表示红、绿、白、蓝、棕、黄四线组扎纱色标

表示红、绿、白、蓝、棕、黄屏蔽四线组扎纱色标
绿
蓝
白
红
红
绿
白
蓝
棕
黄
红
绿
白
蓝
棕
黄

四、电缆电气指标
主要电气指标见表2-4。
表2-4 铁路内屏蔽数字信号电缆主要电气指标
序号
项 目
单 位
标 准
1
导线线径
mm
Φ1.0
2
直流电阻 20℃
每根导体直流电阻
工作线对导体电阻不平衡1)

Ω/km
%

≤23.5
≤1
3
绝缘电阻 DC100V～500V 20℃
每根绝缘线芯对其它绝缘线芯接屏蔽及金属套
MΩ.km
≥10000
4
绝缘耐压 50Hz 2min
线芯间
线芯对金属套间
V

≥1000
≥2000
5
工作电容 0.8KHz～1.0KHz
四线组2)
对绞线
单根绝缘线芯对连到地的其它其它绝缘线芯间电容
nF/km

28±2[29±3]
35±3
≤70
6
电容耦合系数0.8KHz～1.0KHz
K1 平均值
最大值
K9～K12 平均值
平均值
pF/km

≤81
330
≤119
230
7
对外来地电容不平衡0.8KHz～1.0KHz
eal、ea2 平均值
最大值
允许有10%盘数的eal、ea2≤1294pF/km
pF/km
≤330
800
8
回路间近端串音衰减2)
150KHz 组内
组间
1000KHz 组内
组间
dB/km

≥61[61]
≥70[65]
≥40[40]
≥54[45]
9
回路间远端串音防卫度2)
150KHz 组内
组间
（其中允许四个屏蔽组的电缆有三个数据，三个屏蔽组的电缆有三个两数据）
1000KHz 组内
组间
dB/km
≥68[68]
≥83[73]

≥78[68]
≥39[39]
≥59[49]
10
特性阻抗2) 20℃
0.55kHZ
0.65kHZ
0.75kHZ
0.85kHZ
1.7kHZ
2.0kHZ
2.3kHZ
2.6kHZ
150kHZ
1000kHZ
Ω

675±20[67]
625±19[62]
580±17[58]
550±17[55]
396±12[39]
367±11[36]
343±10[34]
325±10[32]
163±16[16]
155±15[15]
11
线对衰减常数 20℃
0.55kHZ
0.65kHZ
0.75kHZ
0.85kHZ
1.7kHZ
2.0kHZ
2.3kHZ
2.6kHZ
150kHZ
1000kHZ
dB/km

0.41±0.041
0.44±0.044
0.47±0.047
0.50±0.050
0.63±0.063
0.68±0.068
0.72±0.072
0.75±0.075
≤2.8
≤7.2
12
理想屏蔽系数（50HZ）
9芯及以下电缆金属护套上的感应电压为50V/km～200V/km
12芯及以下电缆金属护套上的感应电压为35V/km～200V/km
-
综合护套
≤0.8
铝护套
≤0.2
13
相移角2) 20℃
0.55kHZ
0.65kHZ
0.75kHZ
0.85kHZ
1.7kHZ
2.0kHZ
2.3kHZ
2.6kHZ
°
-43±1.3[4.3]
-42.5±1.3[4.3]
-42.5±1.3[4.3]
-42±1.3[4.2]
-39±1.2[3.9]
-38±1.1[3.8]
-37±1.1[3.7]
-36±1.1[3.6]
14
屏蔽组线芯接地近端串音衰减 2.6kHZ
两屏蔽四线组内各有一线对一线芯接地，此两线近端串音衰减
近端阻抗55Ω，远端阻抗325Ω
dB/km
≥89
注: 1) 导体电阻不平衡，即工作线对两根导体的电阻之差与其电阻之和的比值。
2）5、8、9、10、13项符号[ ]内数据为A型电缆非屏蔽四线组该项电气性能参数误差范围允许值。