随着铁路的高速发展,对铁道信号提出了更高的要求,信号向着现代化、数字化的方向发展,对于信号系统接地可靠性也提出了更高的要求,综合贯通地线电缆应运而生。
综合贯通地线是一种用于铁路信号系统全线统一接地的电缆,它可以使大范围的铁路电气系统各个工作点接地点为基本保持一致,使系统设备接地安全可靠,消除了由于不同设备之间的电位差引起的电位不平衡电流,实现了对人员和设备的有效可靠防护。
综合贯通地线,包括缆芯和包覆在所述缆芯外部的外护套,其特征在于缆芯包括按一定绞合方式绞合的至少一根报警绝缘线和多根金属线。由于铁路沿线所有设备均与同一条贯通地线连接,可保证全线所有信号传输设备的接地电位在任意时刻都保持一定的平衡,另外铅和铜的延展性和柔软性良好,可保证贯通地线长期工作条件恶劣的环境中,并能经受住剧烈振动,使用寿命长,加之采用铅护套作贯通地线外防护,可对贯通地线中的铜缆芯起到很好的防腐、防水、防氧化和防电化学腐蚀的作用,解决了现有铁路信号传输系统接地装置可靠性差且相互间的接地电位不平衡的技术问题。通过在缆芯内部设置报警绝缘线,可实现贯通地线的断线报警,并可迅速测出断点的位置,从而有效解决现有铁路信号传输系统接地装置由于人为或不可抗拒外力造成贯通地线断裂后不易被发现、不能及时维护的问题,从而保证全线所有信号传输设备的接地电位在任意区段都保持相对一致,确保了高速铁路的安全畅通。
综合贯通地线经过几几年的发展,由***初的普通综合贯通地线,发展到目前的环保型综合贯通地线。
以往所使用的铁路综合贯通地线是铅包铜线,即在铜绞线外包覆一层铅套,利用铅的导电性能和耐腐蚀性能来满足地线的要求,但是,随着国际上对线缆的环保要求,这种铅包铜贯通地线在使用中出现了以下问题:因铅是有毒重金属,尽管其防腐性能良好,但当直接埋在地下,铅不能被生物代谢所分解,将会对土壤、水造成污染,而且在产品制造过程中也会污染空气,对操作人员的健康造成不良影响。该产品因不符合环保要求,国家环保部门及铁路部门已明令禁止继续使用。
所以,环保型贯通地线的主要研发要点就是寻找一种新材料替代原有的铅。这种替代材料既要有前的金属导电性能,还要能够在土壤直埋环境中不会被腐蚀分解;既可以保证电缆使用寿命,又要保证不会对环境造成污染。
目前,经过努力,现在已有两种方法能够制造出符合环保要求的综合贯通地线,一种是“铝-镁-锌-稀土”合金护套贯通地线,用护套材料铝-镁-锌-稀土合金(简称合金铝)替代铅合金,具备了导电性能、耐土壤腐蚀性能和环保性能的三重要求,特点是数根导线中部设有报警线,报警线外设绝缘层,护套设于导线外且紧束导线,结构简单,接地可靠性好,并具有被盗报警功能,可确保铁路信号畅通及列车运行安全,采用不含重金属的防腐合金材料,长期埋入地下,不会对水及土壤造成重金属污染,完全符合国家环保要求。这种材料的体积电阻率是铅的1/7,强度是铅的10倍以上。另一种是导电塑料护套综合贯通地线,导电塑料是一类特殊功能的材料,它既具有塑料的密度和加工性能又具有金属的导电性和电化学性能。不仅有效解决了环保等问题,而且性能优、重量轻、价格便宜。一些高分子材料聚合物,例如聚乙烯、聚苯硫醚、聚噻吩、聚噻唑,在其中加入掺杂剂后可称为导电塑料,目前,在世界上已制成一批导电性与银、铜相当的聚合物,处于世界******水平导电塑料体积电阻率可达到0.13Ω·cm。
作为替代性产品,合金铝护套及导电塑料护套贯通地线都具有各自的特性,合金铝护套具有良好的导电性和机械性能,导电塑料护套具有优良的加工性能和环保性能。它们都能够满足铁路信号系统及铁路客运专线综合接地系统全线贯通的要求,保证了接地系统的安全可靠性。
1.铁路用环保型综合贯通地线型号规格和名称:
序号 |
型 号 规 格 |
名 称 |
1 |
BJ-TDHF1 25+0.64 |
标称截面积25mm2铁路用有报警线的铜芯环保防腐合金护套贯通地线 |
2 |
BJ-TDHF2 25+0.64 |
标称截面积25mm2铁路用有报警线的铜芯环保防腐导电高分子护套贯通地线 |
3 |
BJ-TDHF1 35+0.64 |
标称截面积35mm2铁路用有报警线的铜芯环保防腐合金护套贯通地线 |
4 |
BJ-TDHF2 35+0.64 |
标称截面积35mm2铁路用有报警线的铜芯环保防腐导电高分子护套贯通地线 |
5 |
BJ-TDHF1 50+2×0.64 |
标称截面积50mm2铁路用有报警线的铜芯环保防腐合金护套贯通地线 |
6 |
BJ-TDHF2 50+2×0.64 |
标称截面积50mm2铁路用有报警线的铜芯环保防腐导电高分子护套贯通地线 |
7 |
BJ-TDHF1 70+2×0.64 |
标称截面积70mm2铁路用有报警线的铜芯环保防腐合金护套贯通地线 |
8 |
BJ-TDHF2 70+2×0.64 |
标称截面积70mm2铁路用有报警线的铜芯环保防腐导电高分子护套贯通地线 |
9 |
TDHF1 35 |
标称截面积35mm2铁路用铜芯环保防腐合金护套贯通地线 |
10 |
TDHF1 50 |
标称截面积50mm2铁路用铜芯环保防腐合金护套贯通地线 |
11 |
TDHF1 70 |
标称截面积70mm2铁路用铜芯环保防腐合金护套贯通地线 |
12 |
TDHF2 35 |
标称截面积35mm2铁路用铜芯环保防腐导电高分子护套贯通地线 |
13 |
TDHF2 50 |
标称截面积50mm2铁路用铜芯环保防腐导电高分子护套贯通地线 |
14 |
TD2HF 70 |
标称截面积70mm2铁路用铜芯环保防腐导电高分子护套贯通地线 |
15 |
TDHF2 95 |
标称截面积95mm2铁路用铜芯环保防腐导电高分子护套贯通地线 |
2.铁路用环保型综合贯通导电高分子护套的机械物理性能
序号 |
项 目 |
单位 |
指标 |
试验方法 |
长度换算公式 |
1 |
20℃时线芯电阻贯通地线 |
25mm2 |
Ω/km |
≤0.727 |
GB/T 3048.4-1994 |
L/1000 |
35mm2 |
≤0.524 |
50mm2 |
≤0.387 |
70mm2 |
≤0.268 |
95mm2 |
≤0.193 |
报警线 |
≤28.5 |
2. |
贯通地线接地电阻 |
Ω |
≤1 |
|
|
3 |
报警线绝缘电气强度50Hz2min |
V |
1000 |
GB/T 3048.4-1994 |
|
报警线线芯间,报警线与地线间 |
1500 |
4 |
20℃时报警线芯绝缘电阻a.c.500V |
MΩ |
≥3000 |
GB/T 3048.4-1994 |
1000/L |
5 |
报警对绞线线间电容 |
nF/km |
≤60 |
GB/T 5441.2-1985 |
L/1000 |
3.铁路用环保型综合贯通导高分子护套的机械物理性能
序号 |
项 目 |
单 位 |
指 标 |
试 验 方 法 |
1 |
护套抗张强度中值 |
MPa |
≥10 |
GB/T 2951.1-1997 |
2 |
护套断裂伸长率 中值 |
% |
≥350 |
GB/T 2951.1-1997 |
3 |
体积电阻率 |
Ω·cm |
≤0.7 |
GB/T 3048-1994 |
4 |
脆化温度 |
℃ |
≤-45 |
GB/T 2951.10-1997 |