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铁路内屏蔽数字信号电缆敷设及地下冷封接续
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。配套应用于ZPW-2000系列无绝缘轨道电路。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对象，而电气特性稳定需要电缆的机械特性、密封特性、防腐等特性来保证。保证电缆工程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、严谨的施工工艺作保障。因此，特编制了本作业指导书，希望施工人员遵照执行。
一、铁路内屏蔽数字信号电缆简介
（一）、铁路内屏蔽数字信号电缆分类
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，缆芯由屏蔽四芯组和普通四芯组及对绞组、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，缆芯全部为屏蔽四芯组。
（二）、铁路内屏蔽数字信号电缆结构（见图一、图二）
图一 A型电缆示意图
普通四芯组
屏蔽四芯组
铝护套
外护套
内护套
钢带

图二 B型电缆示意图
屏蔽四芯组
铝护套
外护套
内护套
钢带

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芯组的绝缘层采用“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、屏蔽四芯组
屏蔽四芯组采用星型结构，由四根不同颜色的绝缘芯线绞合而成，它与普通信号电缆的四芯组相比在结构上大体相同（见图三）
图三 屏蔽四芯组示意图
四芯组
金属屏蔽层
排流线

4、屏蔽层
在四芯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
屏蔽层与四芯组间或在屏蔽层外有一根铜导线称为排流线。
二、铁路内屏蔽数字信号电缆敷设
（一）、铁路内屏蔽数字信号电缆敷设工艺流程图（见图四）
施工准备
审核图纸
确定径路
材料准备
机具准备
挖电缆沟
敷 设 电 缆
电缆测试
回填夯实
电缆防护
电缆接续
开挖过道
结 束
处 理
合格
不合格
单盘测试
图四 铁路内屏蔽数字信号电缆敷设工艺流程图

（二）、施工方法
1、施工准备
（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（确定径路）。
（2）、审核设计图纸，进行施工测量，核对设计图纸与施工现场是否完全相符，若有不符之处请设计及时作设计变更，并取得业主及监理认可。同时进行施工技术交底。
（3）、根据施工测量结果提出备料计划，准备好施工材料。
（4）、电缆工程开工前与相关部门签订好有关施工安全协议。
（5）、准备好施工用的各类机器具。
2、单盘测试
对单盘的电缆进行测试，是电缆线路施工中的一个重要环节。一方面可以检查电缆在运输、装卸过程中是否有损伤，电缆密封及电气特性是否符合要求。另一方面，施工技术人员还要根据测试数据，进行电缆敷设前的配盘，以保证电缆线路施工顺利进行。铁路内屏蔽数字信号电缆与普通信号电缆在结构和电气特性等方面有不同的要求，因此它的单盘测试与普通信号电缆有所不同。
（1）、A型电缆测试项目
①、屏蔽四芯组：导线直流电阻、工作线对导体电阻不平衡、绝缘电阻、工作电容。
②、A型电缆中普通四线及对绞组、单芯线：导线直流电阻、绝缘电阻。
（2）、B型电缆测试项目
在B型电缆中，单芯线的测试项目与A型电缆中单芯线的测试项目相同；四芯组全部为内屏蔽四芯组，因此与A型电缆的屏蔽四线组测试项目相同。
（3）、电气特性测试标准（见表一）
表一 铁路内屏蔽数字信号电缆单盘测试标准
序号
项 目
单 位
标 准
换算公式
1
200C时导体直流电阻
Ω/km
≤23.5
L/1000
2
200C时工作线对导体电阻不平衡
%
≤1
L/1000
3
绝缘电阻（芯线间，芯线对屏蔽层及金属护套间）
MΩ. km
≥10000
1000/L
4
工作电容（0.8KHZ～1.0KHZ）
μF/km
28±2
L/1000
（4）、电缆单盘测试用主要仪表、工具（见表二）

表二 电缆单盘测试用主要仪表、工具表
序号
名 称
单 位
数 量
备 注
1
电容测试仪
台
1

2
高阻计
台
1

3
直流电桥
台
1

4
剥线钳
把
1

5
斜口钳
把
1

6
电工刀
把
1

7
钢锯
把
1

8
钢条
根
1

9
喷灯
把
1

10
温度计
把
1

11
计算器
台
1

（5）、电缆测试方法
①、测试流程图（见图五）
一般检查及准备
确认端别标A、B端
绝缘测试
直流电阻测试
不平衡电阻计算
电容测试
电缆封端
图五 单盘电缆测试流程图

②、一般检查及准备
A、首先检查电缆盘外包装是否完整，电缆外观是否有破损现象，并填写“电缆检查记录表”。
B、对每一单盘电缆进行统一编号，并用红油漆在电缆盘两侧标注清晰。
C、检查电缆铝护套密封性能，用气压表测量电缆内气压值并与电缆出厂的气压值比较，判断电缆护套是否密封。一般情况下电缆内气压变化较小的可认为电缆密封良好。当电缆内无气压时，应及时在铝护套内充入压力为0.4Mpa的干燥空气或氮气,气压稳定后保持6小时内气压不降低为合格。
D、将测试仪表准备齐全（仪表必须经计量合格）。
E、剥开电缆护套：电缆盘外端电缆剥开长度为150～200mm，电缆盘内端电缆剥开长度为50～100mm。
③、确认电缆A、B端，及时在电缆盘两侧明显位置标注“外A”或“外B”字样。
④、绝缘电阻测试：
A、测试方法如图六所示
内屏蔽数字电缆
高阻计
待测芯线
电缆的钢带、铝护套、屏蔽层及排流线
已测芯线
图六 电缆绝缘电阻测试方法示意图

B、测试步骤
a、首先将电缆盘外端电缆的所有芯线、钢带、铝护套、内屏蔽层及排流线用一端带有鳄鱼夹的导线连接，连接后接到高阻计测试端。然后从连接后的电缆芯线中任意取出一根与高阻计的另一个测试端连接。
b、将电缆盘内端电缆的芯线全部开路。
c、进行单根芯线对其它芯线及金属护套的绝缘电阻测试。
d、将测试完的单根芯线与未测试芯线分开，依次测量。
e、全部芯线测试完后，填写测试记录。
f、所有芯线全部测试完成后，用记号笔（或油漆）在电缆盘上标写“绝缘电阻”的字样，以表示该单盘电缆的绝缘电阻测试完毕。
⑤、导线直流电阻测试
A、测试方法如图七所示
屏蔽四芯组
普通芯线

内屏蔽数字电缆

直流电桥

图七 电缆直流电阻测试方法示意图

B、将屏蔽四芯组待测芯线的两端分别连接到直流电桥的测试端子上，测量电阻值，填写测试记录。全部内屏蔽组的芯线测试完成后，用记号笔（或油漆）在电缆盘上标写“直流电阻”字样，以表示该单盘电缆的直流电阻测试完毕。
C、温度200C时每公里长度芯线直流电阻值（R20）换算公式：

Rx 1000
1+a20（t-20） L

R20=

R20：200C时每公里长度电阻值，Ω/km
L：电缆长度，m
t：测量时的环境温度，0C
a20：电阻温度系数，1/0C（0.00393）
Rx：实测电阻值
⑥、工作线对导体电阻不平衡计算
工作线对导体电阻不平衡是指屏蔽四芯组内每个工作线对的电阻不平衡。即：在一个屏蔽四芯组内，红、白芯线为1个工作线对，蓝、绿芯线为1个工作线对。
工作线对导体电阻不平衡的定义为：工作线对两根导体的电阻之差与其电阻之和的比值。
R20（H）- R20（B）
R20（H）+R20（B）

工作线对导体不平衡电阻=
R20（H）：200C时红线直流电阻值
R20（B）：200C时白线直流电阻值
⑦、工作电容测试
工作是指回线两导体之间的电容，在铁路内屏蔽数字信号电缆中，屏蔽四线组内红-白芯线组成一个工作线对，蓝-绿芯线组成一个工作线对。工作电容的大小，主要由电缆的结构如：导线间的距离、导线直径及导线之间的介质决定。
A、测试方法如图八所示
B、测试步骤
a、将电缆盘内端电缆的芯线全部开路。
b、将电缆盘外端电缆的所有芯线、钢带、铝护套、内屏蔽层及排流线用一端带有鳄鱼夹的导线连接，连接后接到电容测试仪的接地端。
内屏蔽数字电缆
电容测试仪
电缆的钢带、铝护套、屏蔽层及排流线
屏蔽四芯组
图八 电缆工作电容测试方法示意图

c、将电缆外端头任意一组内屏蔽四芯组的红、白线对或蓝、绿线对连接到电容测试仪的测试端子上。
d、测试电容值、填写测试记录。
e、所有芯线全部测试完成后，用记号笔（或油漆）在电缆盘上标写“工作电容已测试”的字样，以表示该单盘电缆的工作电容已测试完毕。
⑧、电缆封端
A、用钢锯将电缆测试端整齐锯断，去掉已开剥部分。
B、用清洁布将电缆端头擦净，然后用砂布条对电缆端头外护套100mm部分进行打磨。选择与电缆外径相适合的热缩端帽套在电缆头上。
3、电缆敷设
（1）电缆沟开挖
①、电缆径路探测并画线。
②、施工人员在挖沟时不超出画线范围。
③、开挖的电缆沟要求沟直底平，同时深度要符合要求：
A、区间电缆埋深一般不小于1200mm。
B、石质地段电缆埋深不小于500mm。
C、箱盒设备处的储备电缆埋深受条件限制不能与引入沟同深时，可适当减少电缆的埋设深度，但不能小于200mm，同时在箱盒设备处围桩进行防护。
（2）电缆过道（顶管）
①、测量后用白灰画出过道位置线。
②、沿画线位置，将过道处轨枕两端的石碴清理干净。
③、按照顶管机的操作工艺挖出辅助槽和顶管机作业坑，深度挖至地面200mm以下。
④、将顶管机放入机坑，把防护管水平放置在顶管机和线路之间的辅助槽内，防护管一端与顶管机连接，线路一端安装顶撞头。
⑤、开动顶管机将防护管从另一端顶出。
⑥、取下顶撞头，用麻袋等材料将管口堵塞，回填。
⑦、收拾工具，清理现场。
（3）电缆敷设
①、电缆敷设时，要严格按设计要求确定A端的朝向，同时保证电缆要A、B端对接。贯通地缆或分支地线敷设在电缆沟或电缆槽的底层大地侧。
②、准备敷设电缆的工具、材料，电缆径路图和平衡表，支好电缆盘。
③、负责电缆始端的人员将电缆从电缆盘下方拉出，负责看守电缆盘的人员按照盘上所标的箭头方向转动电缆盘。
④D、负责电缆始端的人员通过电台和中间的人员以及守盘人员联系，了解电缆敷设情况。
⑤、电缆到达位置后，负责电缆始端的人员栓挂始端电缆铭牌，留好电缆储备量后，通过电台通知中间和守盘的人员，电缆盘停止转动。
⑥、负责电缆始端的人员从电缆始端开始，把电缆顺序放入电缆沟，电缆之间不能互相交叉；电缆理顺后，留好电缆末端储备量，守盘人员用钢锯将电缆整齐锯断，并挂好电缆末端铭牌。
⑦、电缆截取后及时封端，并在电缆径路图上做好标识。
⑧、所有地点电缆储备量不能盘成环状（“○”型），可成“Ω”状或“S、∽”状布置。
⑨、电缆沟回填并分层夯实，收拾工具，清理现场。
（4）电缆埋设标的埋设
①、准备好施工工具和材料并运到施工现场。
②、用铁锹在电缆径路上挖好坑，用木夯将坑底整平夯实。
③、将埋设标放入坑内，埋设标高出地面400mm。，把坑填平并夯实。
④、使用字模喷字，测量埋设标的公里标和到最近线路中心距离，记录在电缆径路埋设标示意图上。
⑤、收拾工具，清理现场。
（5）电缆敷设后的绝缘测试
①、测试人员携带电台及测试工具、材料分别到达电缆的始终端。
②、通过电台联系并根据电缆铭牌确定测试电缆。
③、核对电缆A、B端，测试电缆（同单盘测试）。
④、清理现场。
（6）电缆工程隐蔽记录
按照电缆敷设、防护的实际情况，填写电缆工程隐蔽记录。
三、铁路内屏蔽数字信号电缆地下冷封接续
（一）电缆接续需要遵守的规定
1、电缆在距铁路、公路、道口、河流、桥、涵2m范围不得进行电缆的接续。
2、同径路的两个接头盒间的距离不得小于1m，记录好接头坐标。
3、雨、雪天气以及环境温度不符合电缆施工的要求时，不得进行电缆的地下接续。
4、地下接续的备用量集中放在接头的一端，长度不小于2m。
5、电缆接续必须符合A、B端对接原则。
6、接续人员要经过严格的技术培训，考试合格后持证上岗。
（二）电缆接续工艺
1、接续流程图（图九）
准备电缆接续工具和材料
开挖接头坑
清洁电缆端头
确认电缆A、B端
按照电缆接续工艺接续
电缆防护、回填
埋设电缆接续标
测量、记录接头坐标
清理现场
电气特性测试
合格
不合格
图九 电缆接续流程图

2、接续工具及材料（见表三）
3、电缆接续工艺
（1）、准备工作
①、根据电缆的外径尺寸大小，切割辅助套管（辅助套管上的标线为辅助套管的内径尺寸），使辅助套管的孔径与电缆外径相同。
表三 接续工具及材料表
序号
名 称
单 位
数 量
备 注
1
裁纸刀
把
1

2
克丝钳
把
1

3
压线钳
把
1
VS.JJ1
4
剥线钳
把
1
可控剥线尺寸
5
斜口钳
把
1

6
呆扳手
把
2
10mm
7
钢锯
把
1

8
锯条
根
1

9
剪刀
把
1

10
螺丝刀
把
1

11
切胶刀
把
1
接续材料配备
12
专用扳手
把
1
接续材料配备
13
内屏蔽专用压接钳
把
1

14
接头盒
HDM-T-P型
1
含密封胶、膨胀胶
15
棉纱
kg
0.1

②、组装密封挡环
A、根据电缆外径的尺寸大小，选择适合于电缆外径的变径环。
B、将变径环间的密封胶圈，用专用切割刀沿变径环内壁切割成孔状，切割后的密封胶圈的直径要略小于电缆外径。
③、按顺序依次将辅助套管→密封挡环组（紧固螺母面向辅助套管侧）→钢带固定环套在电缆护套上（两侧电缆相同）。
④、再将主套管套在一侧的电缆上，如图十所示。

图十 组装示意图

⑤、注意事项
A、选择变径环必须根据接续电缆的直径，严禁随意组合。
B、密封挡环和钢带固定环在电缆中的位置，要严格按图所示组装顺序和零件位置的方向安装。
（2）、开剥电缆
①、距电缆端头300mm处用电工刀环切电缆外护套一周，并向端头纵向切割将其除去。
②、距外护套切口15mm处用克丝钳将钢带（双层）折弯900。
③、剥除将钢带折弯处至电缆端头80mm的电缆铝护套表面垫层，并将铝护套用砂布条打磨。
④、距电缆外护套50mm处，用钢锯环锯铝护套一周，当锯护套厚度的三分之二时，轻轻折断铝护套并将其抽出。
（3）、安装钢带固定环
①、将双层钢带的正反面打磨处理。
②、松开钢带固定环上的螺栓，将钢带夹在固定环中间，用螺栓紧固牢固；保留钢带固定环外侧的钢带5mm，将多余部分剪去，再将固定环外的钢带折弯后整平。
③、将铝护套屏蔽网一端套在距电缆外护套切口30mm的铝护套上，用喉箍将其与铝护套紧固牢靠，然后将屏蔽网全部推向固定侧，露出电缆芯线。
（4）、芯线接续
非屏蔽线组的芯线接续除不进行屏蔽连接外其他部分与内屏蔽线组芯线接续相同。
①、开剥芯线屏蔽层
A、距铝护套切口50～70mm处将屏蔽线组的屏蔽层剪断，保留芯线长度185mm，如图十一所示。

图十一 内屏蔽四芯组开剥尺寸示意图

图十二 屏蔽压接示意图
B、除去屏蔽层端口30mm范围的绝缘层，剥开屏蔽层纵缝，将内衬管套入芯线，将其放置在芯线与屏蔽层间。如图十二所示。

C、将屏蔽压接管放置在屏蔽层外端。
D、将小屏蔽网穿入屏蔽线组的一端。
②、芯线压接
A、将芯线绝缘层剥除6-8mm露出裸铜线。
B、先将一个方向的全部电缆芯线用接线端子压接，方法是：将裸铜线穿入压接端子筒，通过检查孔观察裸铜线端头筒的根部，然，后用“芯线压线钳”压接，如图十三所示。

图十三 芯线压接示意图

C、芯线一端压接完成后，再用同样方法将对应的另一侧电缆芯线压接。全部芯线压接完成后，检查核对压接的线组线对，确保芯线接续正确。
③、压接注意事项
A、在芯线压接过程中始终保证电缆芯线在压接端子筒内的位置正确。
B、压线钳与压接端子筒及芯线呈垂直状，压接时压接钳不得晃动。
C、压线应一次压紧，压线钳压紧后，能自动松开，严禁对压接后的端子进行再次压接。
D、压线钳与压线筒及芯线的位置必须如图十四所示，不得颠倒。
图十四 芯线与压接钳位置图

④、芯线屏蔽层连接
A、将小屏蔽套沿接续完的芯线恢复成直线状，小屏蔽套的两端分别与屏蔽层搭接。
B、将内衬管移到屏蔽层切断口处，使屏蔽层覆盖内衬管。内衬管的端口探出屏蔽层切断口1mm，以防止压接时屏蔽层切断口与芯线接触。
C、先将屏蔽压接管套入小屏蔽套，再将屏蔽压接管移到与内衬管规定的位置，用“屏蔽层专用压接钳”在屏蔽压接管处压接，使电缆两侧屏蔽四线组的屏蔽层连接，如图十五所示。
图十五 屏蔽层压接示意图
D、注意：屏蔽连接时应特别注意屏蔽层切口的处理，确保屏蔽层与芯线间的电气特性良好。

（5）、铝护套、钢带连接
①、全部芯线接续完毕后，将接续后的电缆芯线恢复直线状态。
②、用干燥的棉纱，将铝护套与电缆缆芯之间的缝隙填塞，防止灌胶时胶液沿铝护套与电缆芯之间的缝隙渗漏。
③、将铝护套屏蔽网沿电缆芯线拉至另一侧电缆的铝护套处，用喉箍将屏蔽网与铝护套固定连接。
图十五 屏蔽层压接示意图
④、将固定拉杆安装在固定环凹槽内，如图十六所示。

（6）、接地
按现行有关标准，一般在电缆接续处不做接地。特殊情况下，电缆接续处需要接地时，应将屏蔽四线组的屏蔽接地线复联后与铝护套屏蔽网连接在一起，再与密封挡环上的接在端子连接，最后接到地线体，如图十五所示。
（7）、盒体组装
①、将两侧外护套切口150mm范围的电缆外护套用砂布打毛。
②、将主套管移至电缆接续的中间部位。
③、将两端的密封挡环推入主套管，外挡环与主套管端面在同一平面上，调整主套管注胶孔的位置，使接头盒落地后注胶孔与地面垂直向上。
④、用扳手按对角、轮换的顺序，紧固密封挡环的螺丝时，必须按对角轮换的要求均匀拧紧，不可盲目用力，避免用力过大损坏密封部件。
⑤、将辅助管与主套管对接，用专用扳手拧紧，辅助套管注胶孔应与主套管上的注胶孔在同一条直线上，其角度差不大于±150。
⑥、在辅助套管小口径端与电缆之间用密封胶带缠包做临时封堵，防止灌膨胀胶时胶液渗漏。
（8）、灌注密封胶和膨胀胶
将接头盒水平放入电缆接头坑底部，保持主套管注胶孔与地面垂直；两端电缆储备量呈“Ω”状（或“S、∽”状）盘放整齐。
①、灌注密封胶
A、调胶
密封胶为双组，密封胶A组（大桶）开盖后，先将盒底沉淀物与胶液充分搅拌均匀，再将B组（小桶）全部倒入A组中充分搅拌均匀。
B、灌胶
打开主套管上的两个注胶孔盖，将密封胶用漏斗从主套管上的一个注胶孔向盒体内灌注，待胶液溢出注胶孔后，等待10分钟，补齐胶面；再用专用扳手将两个注胶孔盖（有“○”型密封圈）拧紧。
②、灌注膨胀胶
A、调胶
将胶袋的中间卡条取出后，使A、B胶液混合，然后用手反复揉搓胶袋使A、B胶液充分混合均匀。
B、灌胶
将两侧辅助套管注胶孔盖打开，将膨胀胶平均分成两份，分别灌注到两侧辅助套管内，待胶面溢出注胶孔后，立即用专用扳手将注 胶孔盖（无“○”型密封圈）拧紧。
③、注意事项
A、密封胶混合时，必须将B组（小桶）全部倒入A组（大桶）内，保证A、B胶配比正确。
B、膨胀胶的反应速度与温度有关，温度低时反应慢。当操作环境温度较低时，应按胶体混合要求增加混合时间；膨胀胶在调胶后应迅速灌注，防止胶液在胶袋内膨胀。
C、安装注胶孔盖时应将套有“○”型密封圈的注胶孔盖拧在主套管上，并用专用六角扳手拧紧至密封圈压平即可。避免用力过大造成胀裂注胶孔或扭断注胶孔盖。
（9）、防护、回填
在接续部位安装接头防护槽，先填200mm松土，然后将接头坑全部填满。
四、质量控制
1、所有地点电缆储备量不能盘成环状（“○”型），可成“Ω”状或“S、∽”状布置。
2、接续人员要经过严格的技术培训，考试合格后持证上岗。
3、选择变径环必须根据接续电缆的直径，严禁随意组合。
4、在芯线压接过程中始终保证电缆芯线在压接端子筒内的位置正确。
5、压线钳与压接端子筒及芯线呈垂直状，压接时压接钳不得晃动。
6、压线应一次压紧，压线钳压紧后，能自动松开，严禁对压接后的端子进行再次压接。