時間：2023-05-30 10:44:36
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇泄漏電纜，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號：U45 文獻標識碼：A 文章編號：
一、背景介紹
目前，全國高速鐵路建設已經全面鋪開，先后建成了京滬、京石武、武廣等干線型高速鐵路，另外一批鐵路客運專線也先后建成，高速鐵路最高速度在380Km/h左右，而很多客運專線最高速度也能達到300Km/h。這些鐵路都具有速度快，發車間隔小，運送旅客數量大的特點。
因為高速鐵路速度，快很多線路盡量采用直線方式修筑，在穿越山岳時不可避免的需要修筑鐵路隧道來保障線路的連續性。隧道對于公網無線信號來說，相當于一個天然的巨大屏蔽室，進入隧道內后信號強度和質量會快速衰減，以GSM900M為例，在進入隧道100米左右公網無線信號強度將會降至-96dBm以下，達到理論上的信號“盲區”。
鐵路穿越山區時往往形成連續性的隧道群，這些隧道由大大小小長度不同的隧道組成，以石太（石家莊至太原）鐵路客運專線為例，該線路全長約260Km，橫穿整個太行山脈，隧道數量達20余座，最長的太行山隧道長度達27Km，長度超過1Km的隧道有12座。在前期移動、聯通、電信信號測試中發現，自進入隧道群開始，測試數據一直處于“盲區”階段，部分隧道間的區域雖然室外信號尚可，但是由于列車速度較快，手機往往還沒有解析成功就已經進入到另一隧道中，無法滿足列車上旅客正常的通話以及網絡需求。
二、選擇泄露電纜作為施主天線的原因
高速鐵路和客專鐵路隧道屬于國家重點管控的特殊場所，由于列車速度很快，在進入隧道時，列車會在隧道內形成所謂“針管真空”效應，列車后方的空氣被迅速壓縮，空氣迅速流動，造成隧道內形成巨大風壓，一切在外的物體都需要承受這種壓力。
由于上述原因，我們需要一種可以承受隧道內巨大風壓的設備來對隧道這一特殊場所進行信號覆蓋。經過很多業內專家學者的比較、試驗，一種原來比較少使用的信號發射施主設備脫穎而出，這就是泄露電纜。
泄露電纜是一根側面開有孔洞的同軸電纜，通過調整開孔的方向、大小、間距等實現施主設備的所具有的發射無線射頻信號的功能，把信源由泄漏電纜一端或兩端饋入，泄露電纜通過側壁開孔將信號發射出來，由于漏纜的損耗相對較小，以13/8英寸泄漏電纜為例，其對900M無線信號損耗約為4dB/100m，信號可以均勻泄露，對距離漏纜幾米之內的空間能達到良好的覆蓋效果。
泄露電纜通過特定卡具安裝于隧道側壁，鋪設方向與隧道延伸方向相同，承受風壓能力較強，這種安裝方式通過模擬風洞試驗驗證，完全能達到鐵路安全要求。
三、泄露電纜隔離度的計算
各運營商有多個頻段的網絡，存在GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA以及鐵路自有網絡GSM-R系統，先隧道這個相對狹小的空間能，不可避免的會有互相干擾的現象，泄露電纜自身隔離度能否抑制這些干擾呢？請看以下計算：
1、CDMA對GSM900干擾計算
在隧道泄漏電纜干擾問題，按照各網頻段特點，我們考慮電信CDMA下行（870~880MHz）對移動GSM上行（890~909MHz）的干擾問題。
中國電信CDMA數字射頻拉遠遠端RRU下行雜散新標準為-64dBm，我們所使用的13/8英寸泄漏電纜在800M頻段下耦合損耗為71dBm（耦合度95%），中國移動所使用13/8英寸泄漏電纜在900M頻段下耦合損耗為67dBm（耦合度95%）。擬定兩條漏纜間距為0.4米。則CDMA和GSM拉遠遠端間的隔離度為：
CDMA泄漏電纜耦合損耗+空間損耗+ GSM泄漏電纜耦合損耗+無源器件（功分器等）損耗= 71 dB+23 dB+67 dB+3dB=164dB
則CDMA 下行信號雜散落在移動GSM上行里的強度為：
-64dBm-164dB=-228 dBm
中國移動GSM通信雜散干擾指標是-131dBm，可見，實際雜散強度遠遠小與此指標。
2、GSM900對GSM-R干擾計算
根據以上的計算，同理，GSM對GSM-R干擾主要是移動GSM上行（890~909MHz）對GSM-R（885~889MHz）的干擾, 中國移動GSM數字射頻拉遠遠端RRU下行雜散標準為-36dBm, 我們所使用的13/8英寸泄漏電纜在900M頻段下耦合損耗為67dBm（耦合度95%）, 擬定兩條漏纜間距為0.4米, 則GSM拉遠遠端間和GSM-R的隔離度為:
GSM泄漏電纜耦合損耗+空間損耗+ GSM-R泄漏電纜耦合損耗+無源器件（功分器等）損耗= 67dB+23dB+67 dB+3dB=160 dB
則GSM上行信號雜散落在GSM-R下行里的強度為：
-36dBm-160dB=-196 dBm
實際雜散強度遠低于GSM通信雜散干擾指標。
上述計算可見，泄漏電纜隔離度可以滿足防止各網絡間干擾的要求。
四、隧道內使用泄露電纜的制約因素
當然，也不是所有鐵路隧道都是適合使用泄露電纜的方式進行覆蓋。
高速鐵路及客運專線鐵路隧道內使用泄露電纜作為信源進行覆蓋，需要有公網信源設備提供信源，而這些設備安裝位置受到嚴格限制，只能安裝于隧道設備安裝間內，設備安裝間間隔不等，如果間隔較大，信源設備功率有限，那么漏纜通過傳輸損耗，饋出信號強度將越來越低，當達到一定長度后，饋出信號通過空間以及列車車窗衰減后，信號強度過低，手機無法識別，造成脫網，掉話等。
這個長度要通過計算得到，以900MGSM信號為例，假設手機能接受的最低電平值為-96dBm,列車車窗損耗為20dBm，空間損耗以13/8英寸漏纜的饋入損耗計約為67dBm，漏纜百米損耗為4dB/100m，信源饋入單載頻功率為38dBm，最大長度為L則由以下計算：
饋入功率-漏纜饋入損耗-車窗損耗-單位長度漏纜損耗×L=-96dBm
即：38 dBm -67 dB-20 dBm -4L=-96 dBm
則L=1175米，則如果兩設備（兩端饋入）間距離大于1175米×2=2350米，將無法完成覆蓋。
公網3G網絡信號由于頻段高，空間損耗和傳輸損耗較大，信源設備饋入功率較低，通過計算，最大覆蓋長度一般在750米左右，在現實隧道案例中，經常由于兩設備間間距較大無法完成覆蓋。
關鍵詞：串聯諧振；直流耐壓；泄漏電流；交聯電纜
中圖分類號：TM247 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8500（2012）11-0094-01
一、概述
對于電纜來說，不同的電纜有不同的特性，因此其相應的試驗方法和判定依據也有所不同。油紙絕緣電力電纜和不滴流油紙絕緣電力電纜、自容式充油電纜，一般要進行直流耐壓試驗，而橡塑絕緣電纜則在條件允許的條件下，最好用交流耐壓試驗。在工作中接觸最多的就是塑料絕緣電纜，它包括聚氯乙烯絕緣、聚乙烯絕緣和交聯聚乙烯絕緣電力電纜，以下針對此種電纜進行說明探討。
二、電力電纜試驗的要求和規定
1.電纜線路試驗應符合下列規定：
① 對電纜的主絕緣做耐壓試驗或測量絕緣電阻時，應分別在每一相上進行，對一相進行試驗或測量時，其他兩相導體、金屬屏蔽或金屬套和鎧裝層一起接地。② 對金屬屏蔽或金屬套一端接地，另一端裝有護層過電壓保護器的單芯電纜主絕緣做耐壓試驗時，必須將護層過電壓保護器短接，使這一端的電纜金屬屏蔽或金屬套臨時接地。
2.測量各電纜導體對地或對金屬屏蔽層間和各導體間的絕緣電阻，應符合下列規定：
①耐壓試驗前后，絕緣電阻測量應無明顯變化；②橡塑電纜外護套、內襯層的絕緣電阻不應低于0.5MΩ/km；③測量0.6/1kV以上電纜用2500V兆歐表，6/6kV及以上電纜也可用5000V兆歐表，橡塑電纜外護套、內襯層的測量用500V兆歐表。
3.直流耐壓試驗及泄漏電流測量，應符合下列規定：
①18/30kV及以下電壓等級的橡塑絕緣電纜直流耐壓試驗電壓按照Ut=4×U。計算；②試驗時，試驗電壓可分為4～6階段均勻升壓，每階段停留1min，并讀取泄漏電流值，試驗電壓升至規定值后維持15min，其間讀取1min和15min時泄漏電流，測量時應消除雜散電流影響；③泄露電流值和不平衡系數只作為判斷絕緣狀況的參考，不作為是否能投入運行的判據。
4.電纜的交流耐壓試驗
橡塑絕緣電纜優先選用20～300Hz交流耐壓試驗，試驗電壓和時間按照下表進行。
三、實踐應用與分析
我礦某地點使用的電纜型號為YJV22―8.7/15，長度約有80米，耐壓前用2500V兆歐表測量絕緣電阻，相間及相對地能達到2500兆歐，耐壓時B相電壓升到1萬多伏就升不上去，泄漏電流瞬間變得很大，達到1000多微安，電纜頭發出啪啪的放電聲音，與正常耐壓時的聲音不同，顯然此根電纜存在問題。經檢查沒發現什么異樣，然后用干布把電纜頭擦得干凈些，再用兆歐表測量絕緣還是2500兆歐，這樣就很難判斷電纜出現問題的地方，不知是電纜本身有問題還是兩個電纜頭的制作出了問題，按照常規只能鋸掉一個電纜頭把電纜扒開重新試驗，如果可以耐得住證明是這個電纜頭的問題，如果問題還存在就得鋸掉另一個電纜頭，對電纜進行耐壓試驗，這樣要是電纜還耐不住，升不到試驗電壓就得用專門測電纜的儀器對電纜進行檢測，查找問題的出處，這樣就比較麻煩。經過分析再進行一次耐壓，在電纜另一頭看看是否有異常，慢慢升壓，泄漏電流依然很大，從電纜另一頭觀察，發現這個頭的發點聲音比另一頭大，問題可能就在這里，隨著電壓升高，這個電纜頭分叉處發出吱吱的聲音，同時冒起了煙，問題找到了，這個地方擊穿了。
此外，在對電纜進行直流耐壓試驗時，不能只看達到耐壓時間時的泄漏電流值，而是要全面觀察，旋轉調壓器必須緩慢、勻速，電壓升高的時候泄露電流也隨之升高，但稍有停頓，泄漏電流就會大幅下降，這是正常的現象。如果試驗過程中有以下幾種情況，必須對電纜檢查，尋找缺陷。
A 泄露電流很不穩定；
B 泄漏電流隨試驗電壓升高急劇上升；
C 泄漏電流隨試驗時間延長有上升現象；
因為絕緣好的電纜耐壓時停止升壓后泄漏值就會下降，下降到一個值后就很穩定，不會大幅度的跳動，我們一般對10kV的電纜耐壓時間為15分鐘，絕緣好的電纜泄漏值是不會隨時間延長而增大的，所以如果出現上面三種現象就必須謹慎，認真分析，避免出現事故。
四、交直流耐壓的優缺點分析
工作中遇到最多的就是10kV電壓等級的交聯聚乙烯絕緣電纜，如果要用交流耐壓，就必須選用串聯諧振設備，而這種設備價格昂貴、體積龐大、設備元件多，組裝很不方便，我們還是用直流耐壓試驗，但是按照規范最好的方式是對塑料絕緣電纜采用交流耐壓。下面對直流耐壓對電纜的危害進行說明：
1.交聯聚乙烯絕緣電纜在交、直流電壓下的電場分布不同交聯聚乙烯絕緣層是采用聚乙烯經化學交聯而成，屬整體型絕緣結構，其介電常數為2.1--2.3受溫度變化的影響較小。在直流電壓作用下其絕緣層中的電場強度是按絕緣電阻系數正比例分配的。而絕緣電阻系數分布是不均勻的，這是因為在交聯聚乙烯電纜處于交聯過程中不可避免地溶入一定量的副產品，它們具有相對小的絕緣電阻系數但在絕緣層徑向分布是不均勻的，所以在直流電壓下交聯聚乙烯電纜絕緣層中的電場分布不同于理想的圓柱體絕緣結構，與材料的不均勻性有關。
2.交聯聚乙烯絕緣電纜在直流電壓下會積累單極性電荷，一旦有了由于直流耐壓試驗引起的單極性空間電荷需要很長時間才能將這種電荷釋放，電纜如果在直流殘余電荷未完全釋放之前投入運行，直流電壓便會疊加在工頻電壓峰值上，使得電纜上的電壓值遠遠超過其額定電壓，它將加速絕緣老化縮短使用壽命，嚴重的會發生絕緣擊穿。
3.交聯聚乙烯絕緣電纜的半導體凸出處和污穢點等處容易產生空間電荷，但如果在試驗時電纜終端頭發生表面閃絡或電纜附件擊穿，會造成電纜芯線中產生波振蕩，對其他正常的電纜和接頭的絕緣造成危害。
4.直流耐壓試驗不能有效發現交流電壓作用下的某些缺陷，如在電纜附件內，絕緣若有機械損傷等缺陷在交流電壓下絕緣最易發生擊穿的部位，在直流電壓下往往不能發生擊穿。所以直流耐壓試驗對檢測交聯聚乙烯絕緣電纜缺陷有明顯的不足。
關鍵詞： 10kV交聯電力電纜 試驗方法 注意事項
電力電纜在生產、運輸、使用過程中可能受多種因素共同作用影響而出現質量問題，尤其是在施工過程中往往會因外部機械力作用出現扭曲、蹭等外部傷害，在投入使用后受雷擊、系統故障等引起內部傷害。因此，對電力電纜進行必要的試驗是及時發現質量問題、缺陷的主要途徑，對保障電網安全運行十分重要，我們需要依據國家電力行業相關標準對10kV交聯電力電纜進行直流耐壓試驗等多種項目的試驗。
一、10kV交聯電力電纜常見試驗方法
10kV交聯電力電纜的試驗方法和試驗項目種類很多，限于篇幅下文僅對直流耐壓試驗、泄漏電流試驗的相關內容進行分析和論述。
1.直流耐壓試驗
直流耐壓試驗是檢驗10kV交聯電力電纜絕緣缺陷的有效方法，能夠準確測得電力電纜的耐壓強度，及時發現電纜絕緣介質中的機械損傷等缺陷問題。其試驗原理在于直流電壓條件下電力電纜絕緣介質電位根據電阻分布，如果某部位的絕緣介質存在缺陷，與其相串聯的未損壞絕緣介質承受大部分電壓，從而發現存在缺陷的絕緣介質部位。
在直流電壓下，電力電纜絕緣的擊穿強度大致相當于交流電壓下的200%，因此可提高直流電壓強度來進行耐壓強度試驗。通常我們選擇兆歐表來檢測電纜絕緣性能，但用兆歐表檢測結果良好的電力電纜可能在直流耐壓試驗中出現絕緣擊穿，由此可見直流耐壓試驗的有效性遠遠強于普通的兆歐表檢測。
雖然直流耐壓試驗的適用范圍很廣，在絕大多數電纜絕緣缺陷檢測中的應用效果都十分顯著，但對于交聯聚乙烯絕緣電纜而言檢測效果一般，可能出現一定程度的副作用。究其原因，主要是交聯聚乙烯絕緣材料生產工藝較為特殊，為整體型絕緣材料，介電常數受溫度變化影響小，一般在2.1到2.3之間。交流電壓條件下該材料內的電場分布依據介電常數，電場強度分配與介電常數成反比，分布狀態很穩定，而在直流電壓條件下，電場強度分配與絕緣電阻率成正比，而且由于交聯聚乙烯材料生產時難免存在甲烷聚乙醇等雜質，導致材料內部的絕緣電阻率并不是均勻分布，因此最終我們看到的電場分布情況受絕緣材料自身不均勻性影響很大，難以作為缺陷分析診斷的標準依據。另外，電力電纜的電纜頭等部位雖然在交流電壓作用下存在某些缺陷，但在直流電壓作用下卻可能不會發生絕緣擊穿，而且在直流耐壓試驗的過程中可能因絕緣擊穿等對電力電纜其他正常部位的絕緣造成損害，并且會在交聯聚乙烯絕緣材料中出現累積效應，使電纜絕緣加速老化，使用壽命大幅度縮減。
以往在10kV交聯電力電纜的耐壓試驗中，通常采用預防性試驗，即按計劃將局部電網中的電力電纜停運，施加高強度電壓試驗，電纜若因外層損壞、潮濕等原因存在缺陷時會出現絕緣擊穿，再找出故障點予以修復，然后用高強度電壓進行耐壓試驗，確認無缺陷存在后投入正常使用。但是在這一過程中存在一些弊端，例如電纜停運時間過長將導致難以估量的損失，而且預防性試驗一般多在春季，工作量大而時間較短，導致工作人員勞動強度過大，很難對所有電力電纜的試驗情況進行細致分析，有些交聯聚乙烯電纜頻繁做預防性耐壓試驗很容易出現絕緣擊穿，而如果不做直流耐壓試驗使用性能和使用壽命可以滿足更長時間的安全穩定運行。因此，我們必須應用在線監測的手段來取代傳統的預防性試驗，使10kV交聯電力電纜試驗工作更科學、更合理、更長效。
2.泄漏電流試驗
泄漏電流試驗與直流耐壓試驗在原理上有很大的不同，通常直流耐壓試驗檢測電纜絕緣介質中的機械損傷、氣泡比較靈敏，而泄漏電流試驗多用來了解絕緣介質整體的受潮、劣化情況。在10kV交聯電力電纜試驗中，直流耐壓試驗與泄漏電流試驗往往緊密相連，通常泄漏電流是耐壓試驗中獲得的。由于微安表位置不同，或是是否采用屏蔽線等因素的差異，都會導致泄漏電流的測得數值不同，因此泄漏電流試驗的方法并不是根據泄漏電流數值判斷電流絕緣性能，而是根據泄漏電流變化趨勢來評估絕緣性能。
在評估電流絕緣性能狀況時，如果電纜絕緣性能良好穩態泄漏電流應保持不變或略有下降，而有缺陷的電纜往往有上升現象。另外，需要密切注意電壓變化引起的電流變化趨勢，如果電纜絕緣性能良好，當施加電壓提高時泄漏電流會先劇增再逐漸下降，保持電壓不變1分鐘后穩態電流值一般不到電壓提高伊始的20%。而如果電纜受潮，或是整體劣化嚴重，電流隨時間下降幅度很小，甚至可能上升。由此可以判定電纜絕緣性能狀態，對于絕緣性能較差的電纜應避免投入運行。
二、10kV交聯電力電纜試驗與故障防控的相關建議
10kV交聯電力電纜試驗是避免設備受損、提高電網運行安全性與穩定性的重要措施，借助試驗手段能夠及時掌握10kV交聯電力電纜的絕緣狀況，了解電力電纜絕緣內部的缺陷情況，采取檢修措施予以消除，缺陷問題嚴重的電纜則予以更換，從而避免電纜在運行過程中出現絕緣擊穿事故，導致停電、線路設備損壞等重大損失。在具體的試驗檢測工作中，我們必須嚴格按照《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》等規程的要求，對10kV交聯電力電纜進行全面的試驗，根據試驗標準對試驗操作進行規范，對試驗結果進行分析判斷，采取切實可行的措施消除故障隱患。
在做試驗時，需要將試驗數據與以往的試驗數據做比較分析，如果電纜主絕緣、外護套、內護套絕緣情況與以往試驗數據相差不大，且在合理范圍內時，可略過直流耐壓試驗的環節。如果有內護套破損，或是新制作電纜接頭等情況存在，有必要做直流耐壓試驗，以減少不必要的工作環節，節省人力和物力，避免頻繁試驗對電纜的不良影響，從而延長電纜的正常使用壽命。還需要注意的是，在完成試驗后，必須妥善保存第一手資料，以便于未來的數據比較和事故原因溯查。
為了有效避免10kV交聯電力電纜出現缺陷故障，我們不僅要從試驗的角度進行預防，還應在設計選型、敷設方式、材料選購和施工管理等方面著手，層層把關，全面保障電纜的質量，提高管理水平。首先，在設計選型上，連續生產的重要負荷電纜必須留有裕度，雖然初始投資較大但能夠有效減少電纜故障問題，整體經濟性更好。其次，敷設方式需要結合電網線路實際情況，因地制宜，如多雨且地下水位高的區域應避免直埋，又如區域內電纜較為集中可使用電纜井，再如離變電所遠的區域可使用架空電纜，選用電纜隧道時為防受潮和雨水流入，需做好通風措施和封堵雨水的措施，如選用電纜溝需做好加裝排水泵等防水措施。再次，在材料選購上，必須嚴把質量關，選擇高質量的電纜，采購人員應對電纜材料、工藝等有一定了解，對市場價格行情和廠家信譽度有全面的掌握，以確保購買到質量好、價格適宜的電纜，為避免電纜故障奠定良好的基礎。最后，在電纜施工過程中，必須做好施工質量的管理與監督審核，尤其要重視熱縮接頭施工質量，避免外護套破損。
結束語：
綜上所述，時代的發展對電力供應提出了更高的要求，電網建設與運營質量直接關系到千家萬戶的生活和各行各業的生產，做好10kV交聯電力電纜試驗是我們提高電網管理水平的有效措施之一。在具體工作中，我們要結合實際情況和具體需要，科學選擇試驗方法，規范試驗操作，充分利用試驗數據進行電纜性能評估，還要做好設計、選材、施工等諸多方面的工作，以保證電力電纜的質量，延長電纜的使用壽命。
參考文獻：
關鍵詞：多點泄漏；電力電纜高阻；故障影響分析
中圖分類號：F40 文獻標識碼：A
2002年6月28日，我局110kV樂園變電站10kV母線顯示存在不完全接地故障，母線三相電壓不平衡。經檢查確認，10kV廣電線電纜存在接地故障，下文就這個問題展開分析，通過對多點泄漏環節的優化，實現對電力電纜高阻障礙的有效解決，保證其故障探測環節的優化，以保證日常工作的穩定發展，實現對其多點泄漏環節的研究深化。
1 故障電纜技術參數
發生故障的10kV廣電線屬全線電纜線路，其技術參數如下：
電纜名稱規格型號長度（m）； 敷設方式中間接頭數量（個） ；投運日期：1997年5月。廣電線： YJV22-8.7/15-3*300mm 1092 ；電纜溝：3個。
2 故障性質的確認
（1）將廣電線出線電纜退出運行，并進行長時間的放電后，用2500V兆歐表搖測電纜三相對地、相間絕緣電阻值，搖測結果如下。
測試項目首端（兆歐） 末端（兆歐） 備注
A 800 800
三相對地絕緣電阻 B 800 800 非測試相接地
C 50 50
AB 無窮大無窮大
三相相間絕緣電阻 BC 850 850 非測試相接地
CA 850 850
（2）為進一步確認電纜三相線芯導體的連續性及故障性質，又分別在該電纜兩端進行電纜線芯直流電阻的測量。
測試相首端（歐姆） 末端（歐姆）
AB 0 0
BC 0.8 0.7
CA 0.8 0.8
3 故障點的定位
由于故障電纜C相存在高阻接地故障，而高阻接地故障相對于其它所有的電纜故障而言，屬最難確定的故障之一。筆者使用了傳統的脈沖電流沖擊閃絡法配合山東淄博科匯電氣有限公司生產的T-903A故障測距儀對該故障進行粗略定位。
在測試接線工作之后，由于調節調壓器的影響，會導致其電容電壓的提升。當高壓測電壓超過一定的限度時，會產生電容的放電現象，在其放電過程中，其聲音是比較低的，并且其放電的間隔時間是比較長的，具備不穩定性。故障測距儀檢測到的是一個逐漸衰減的振蕩波形，出現這種情況的因素是比較多的，比較常見的是纜故障點并未完善被擊穿，從而導致這種現象的發展。
經過半天的反復試驗，包括采取調整球形放電間隙J的寬度以提高加在電纜上的電壓值、延長充閃時間等方法，但故障現象及T-903A測出的波形仍同1點，然后我們又拿著精確定位儀沿途定位，在該過程中，依然難以實現對故障點的排除。通過對先前操作經驗的分析，得知其電纜外頭出現了一系列的故障，通過對身體感官的應用，發現其電纜的外頭有著細微的放電聲。這對這種現象，就實施了電纜外頭的解剖。結果發現其C相電纜主絕緣具備相關程度的豎向劃痕，并且其水樹的現象是比較明顯的，其高阻故障一直沒有得到排除。
通過對其試驗環節的優化，得知其軟故障的發生因素。在測量過程中，天氣狀況是小雨，其陰濕情況比較嚴重。在經過一系列的充閃試驗過后，發現其C相對地絕緣電阻值的變化幅度是比較大的，并且具備重復變化性。在天氣狀況比較晴朗的時候開始測試，發現其上述環節的C相對地絕緣電阻值的故障現象是不存在的，其電阻值是比較穩定的。通過對其泄漏電流試驗的應用，可以發現其相關的泄漏電流值的變化，引起了我們重視。
此時用故障測距儀檢測到的波形依然沒變。綜合上述現象分析判斷，我們得出相關結論。由于受到潮氣的影響，其故障點的絕緣性能是比較低的。特別是高阻故障點的絕緣性能更是比較差的。因為其不具備完全擊穿放電的條件，其故障測距儀是難以實現對有效波形的記錄。為了滿足現實工作的需要，需要確保其故障點的完全擊穿，以方便其完全放電。
通過對上述幾個應用環節的分析，來實現日常工作行為的優化，促進其故障處的電壓幅值的有效應用，保證其充放電環節的優化。經過一定的時間，其放電聲是比較大的，也是比較穩定的，這說明其故障點已經被完全擊穿了。在遙測環節中，我們發現故障電纜的C相對地絕緣電阻值發生了一系列的降低。
為了滿足日常工作的需要，通過對相關型號的故障測距儀的應用，實現故障電纜的故障點的有效定位。該種故障測距儀的型號是T-903A，其通過對放電脈沖的記錄，來滿足日常工作的需要。在其工作過程中，主要是對兩個放電脈沖波形展開分析，就是故障點擊穿及其不擊穿放電模式的分析，從而實現對故障點的有效定位，以滿足日常工作的需要。
通過對實地測量模式的優化，滿足現實工作的需要，在應用過程中，其#1電纜的接頭距離測試端大約有300多米。在電纜精確定位的過程中，我們發現該電纜的中間接頭處，發出聲響比較大的放電聲，其聲音大而沉悶。通過對解剖環節的研究深化，得知其中間接頭內部的C相主絕緣對接地銅帶多點放電且較嚴重。經分析，該電纜中間接頭制作工藝不合格，僅用扁銅帶恢復兩端銅屏蔽層的連接而沒有用銅網恢復，使電纜絕緣表面電場不均勻造成嚴重放電現象。將#1中間接頭的接地銅帶解開并排除對地放電現象后，對故障電纜再次進行沖閃試驗，發現仍有非常明顯的放電脈沖，再次用T-903A故障測距儀測距，測出散障點在距離測試端約600米的#2中間接頭處，就在這個環節中，聽到了一系列的放電聲音，該聲音是清脆響亮的。經過一系列的研究分析，就可以實現對主要故障點的判定。經解剖發現該中間接頭制作工藝同樣不合格。
4 故障分析
此次故障探查，查找出了真正的故障擊穿點，也找到了兩個嚴重的故障隱患，同時也讓我們了解到多點大泄漏電流對電力電纜故障探測的影響很大。多點大泄漏分散了擊穿能量，從而使得真正的故障點無法獲得足夠的能量擊穿放電，無法查找出真正的故障點，延長了故障定位的時間。本次事故中，電纜戶外終端頭由于制作時對電纜主絕緣的表面創傷嚴重，經過五年時間運行在電纜主絕緣長出很多水樹并有放電現象，形成了一個大電流泄漏點。而該電纜#1中間接頭由于制作時未按制作工藝要求恢復電纜主絕緣的內外半導層以及銅屏蔽層的連接，破壞了中間接頭電場的均勻，引起電場畸變，經過長時間運行造成纜芯通過主絕緣表面對接地銅帶多點放電，形成另一個典型的大泄漏電流點。重新制作戶外終端頭并消除#1中間接頭泄漏現象后，真正的故障點馬上獲得足夠的能量擊穿放電，為故障點的最終準確定位奠定了基礎。
多點嚴重泄漏形成的根本原因，在于電纜施工人員進行電纜頭施工時，不按相關施工工藝的規范要求進行施工，破壞了電力電纜原有的電場結構，投入電網運行后，纜芯絕緣表面的局部電場發生畸變，這種畸變引起電場應力高度集中，使得某一絕緣薄弱點擊穿、放電，過長時間運行逐步形成泄漏直至發展成為電纜故障。
用沖擊閃絡法對電纜高阻故障進行定位，當存在故障點不能擊穿放電或放電不充分，除利用大電流、高電壓進行沖擊外，可以將球形放電間隙調整至較小位置，對故障點進頻繁、重復沖擊，直至故障點完全擊穿放電，這樣有利于故障的定位亦避免對電纜本身造成過大損壞。
5 對策
電力電纜高阻故障點擊穿放電或放電充分與否，是沖擊閃絡法配合T-903A電力電纜故障測距儀實現故障點測距的基本條件，實際操作中應設法首先實現。
如T-903A電力電纜故障測距儀一次錄波效果不理想，應進行多次采集，直至記錄到有典型波形為止，以便于分析、比較和確定故障點。對各類波形要進行詳細、全面的分析，避免受到其它諸如人為因素如老經驗、急躁心理等的影響，這是快速、準確確定故障點的基本保證。
6 發現及遺留問題
通過此次實例，筆者對多點大泄漏電流對電纜故障查找的影響有了深刻的認識。要避免多點大泄漏電流產生，就要嚴格對電纜頭制作工藝的要求。因此我們向單位生產技術管理部門匯報，建議對全局的電力電纜施工人員進行系統的技術培訓和考核，施工時要求持證上崗，電纜頭制作必須嚴格按所使用電纜頭的制作標準嚴格規范施工。
為了滿足現實工作的需要，要針對電力電纜高阻存在的故障展開分析，從而促進相關問題的解決。在此過程中，要針對電纜本身的表面電流泄漏現象展開優化，實現其電纜頭制造工藝的優化，從而避免出現一系列的泄漏電流現象的產生，這些環節如果得不到解決，會阻礙高阻故障的查找定位。如何準確、有效、快速地進行精確定位，至今仍為一重大的科研課題。使用沖擊閃絡法進行故障點定位，時間長效果不明顯，對電纜本身破壞性很大，故障測距儀記錄的放電波形亦較復雜，對分析能力及工作經驗的積累要求較高，應探索其它簡單、快捷的故障測距、定位方法，以提高工作效率和降低勞動強度。
參考文獻
[1]韓伯鋒.電纜故障閃測儀原理與電纜故障測量[M].西安：陜西科學技術出版社，1993.
關鍵詞：地鐵；供電系統；電氣火災監控系統
中圖分類號：U231.96 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0173-02
1 引起電氣火災的原因
目前，電氣火災已經成為引起火災事故的主要誘因。根據公安部消防局的相關統計，電氣原因造成的火惱妓有火災誘因的比例高達30%，故在電氣相關工程的設計中，應對于電氣火災的防護予以高度的重視。
1.1 電氣故障引起電氣火災的幾種方式
（1）過載：電氣裝置負擔過重，線纜或開關異常發熱導致周圍可燃物起火。（2）短路：兩個帶電導體直接接觸使電流在極短的時間內迅速增大，損壞電纜或產生電火花，引燃周圍可燃物。（3）雷電：雷電將極高的電壓瞬間加載電氣線路或電氣設備上，使其損壞或失火。（4）過壓：電氣設備運行電壓高于正常電壓，如持續時間過長，會導致電氣設備中的元件異常發熱，引發火災。（5）泄漏電流：當電纜或電氣設備絕緣損壞或者處于潮濕、腐蝕的環境時，電流會從回路中泄漏向大地或附近的導體。如泄漏電流過大，會產生火花放電現象，引燃周圍的可燃物和易燃物，而引發火災。（6）故障電弧：當線纜或接頭損壞、電氣連接松動，帶電導體間產生熱積累，最終引燃線纜，點燃周圍可燃物。
1.2 泄漏電流的允許值
由于用電設備和線纜的安裝環境不同，安裝方式各異。對于設備和線纜的泄漏電流進行計算很困難，在設計的過程中，只能根據相關的規范及以往工程實踐中積累的經驗數據進行估算。一般人體感知的安全電流在30mA以下。故終端用電設備的泄漏電流都應在30mA以下。泄漏電流在300～500mA時，會對臨近的導體放電，產生火花。電氣火災監控裝置的報警值建議為300～500mA。
2 地鐵環境下的供電系統
地鐵的供電系統主要分4種電壓等級：主變電所進線110kV（66kV）；中壓環網35kV；直流系統1500V；配電系統0.4kV。供電系統中的電能傳輸媒介全部為電纜，電纜多敷設于站臺板下夾層、隧道及吊頂中。地鐵空間緊張，電纜數量較多，故在電纜敷設的時候很緊密，且轉彎半徑很小。由于地鐵線路多在地下，環境潮濕，且局部地段列車閘瓦制動粉塵較多，電纜敷設環境及隧道區間用電設備使用環境較差。如對設備線纜監控不當，很容易出現火災事故。
3 電氣火災監控系統在地鐵供電系統中的應用
3.1 電氣火災監控系統組成
電氣火災監控系統由監測主機（數據集中監控管理中心）、剩余電流監控探測器、溫度監控探測器、通信網絡及系統軟件組成（見圖1）。該系統用于監測低壓配電系統中剩余電流相關參數項，由剩余電流監控探測器對數據進行收集管理，并上傳至監測主機。當被監視線路中探測參數超過報警設定值時，剩余電流監測探測器和監測主機能同時發出報警信號，并指示報警部位。
本系統利用布置在變電所及配電間的開關柜饋線回路的剩余電流監測探測器進行剩余電流監測（柜內預留安裝空間），每個饋出回路均設置剩余電流監控回路，少數回路設置溫度探測器，探測器將其探測信號通過總線上傳到監測主機。監測主機實現對其各個信號的處理、報警、顯示、統計、管理、通信等功能，并將報警信息通過通信接口上傳到火災自動報警系統（FAS）。
剩余電流監測探測器與監測主機之間通過屏蔽雙絞線進行通信連接。
3.2 電氣火災監控系統功能
（1）系統監測主機和剩余電流檢測探測器應對所轄范圍內的所有采集器的報警信號聲、光報警，并顯示報警位置、采集器的實測值。監測主機具有用戶級和管理級權限區分功能。系統應可以調節報警音量大小。
（2）系統監測主機具有與FAS系統的通信功能，通信協議互相開放。
（3）系統設備具備自檢功能，能夠對主機故障，提供完整的歷史檔案記錄，可隨時查詢系統的工作狀態。系統具有高效的巡檢機制，能實時顯示報警和正常運行狀態。
3.3 電氣火災監控系統在地鐵供電系統中的設置方式
在地鐵供電系統各種電壓等級中，由于110kV和35kV為中高壓電壓等級，其用電負荷集中，且保護裝置完善。故只考慮在0.4kV系統和直流系統中設置電氣火災監控系統。
0.4kV配電系統回路很多，線纜敷設路徑復雜，末端用電設備環境較差。直流系統作為地鐵車輛安全運營的保障，其供電的安全可靠性也十分重要。故在0.4kV系統及直流系統設置電氣火災監控是非常必要的，對其設置的方式應充分與FAS專業配合。
0.4kV系統末端的用電負荷按性質分主要有動力負荷、照明負荷和電子類負荷。按負荷的用電位置分主要有車站內負荷和區間負荷。根據最新的《火災自動報警系統設計規范》FAS專業在區間的動力負荷電纜上設置了感溫光纖；在車站內部每層電纜托架上設置了感溫電纜。對于供電系統各電壓等級電纜的正常及故障情況下的溫度進行了實時監測。經對各用電負荷的特性分析，及與FAS專業感溫線纜設置方式的配合，建議對于0.4kV系統及直流系統電氣火災監控探測器的設置方式如下：
（1）對于0.4kV系統站內的動力、照明及電子類負荷設置剩余電流探測器；由于車站內敷設的電纜，FAS專業只在每層托架上設置了感溫電纜。每層電纜較多，且一些電子類的弱電設備用電負荷很小，選取的電纜截面較大，單回路出現端子處接觸不良，FAS專業的感溫電纜很難發現。即使發現，由于每層托臂線纜很多，也很難確定事故的范圍。故建議在局部重要負荷如信號設備室、通信設備室及屏蔽門控制室等加設溫度探測器；（2）對于0.4kV系統的區間動力及照明負荷設置剩余電流探測器，動力負荷電纜已由FAS專業設置感溫光纖，可進行溫度監控，故只在照明負荷加裝溫度監控探測器。（3）由于直流系統電纜不帶鎧裝，且為單芯電纜，故監測剩余電流很困難，故建議在直流系統的重要回路（如接觸網的上網電纜）設置溫度探測器，已實現對直流系統電氣火災的監控。
4 結語
建議電氣火災監控系統以每個車站為單位，單獨組網，并將實時監測數據上傳至FAS的車站級控制盤。在地鐵的0.4kV系統及直流系統的饋出線設置剩余電流探測器。在地鐵車站中的重要負荷及區間負荷建議設置溫度探測器。
參考文獻
[1]《電氣火災監控系統》，GB14287-2014.
關鍵字：隧道覆蓋覆蓋規劃鐵路隧道公路隧道
一、概述
對重要的公路、鐵路實現全線覆蓋是運營商提高網絡質量的一個重要環節，是提高綜合競爭力的一個有力手段。從交通角度來看，目前大多數隧道的目的是覆蓋盲區，因此需要結合交通線路的覆蓋設計來制訂專門的隧道覆蓋解決方案。
隧道覆蓋主要分為鐵路隧道、公路隧道、地鐵隧道等，每種隧道具有不同的特點，一般來說公路隧道比較寬敞，對隧道里面的覆蓋狀況，有車通過與無車通過時差別不大。車輛通過時，隧道內剩余空間較大，可根據實際情況選擇尺寸大一些的天線，以獲取較高的增益，使覆蓋范圍更大。而鐵路隧道一般來說要狹窄一些，特別是當火車經過時，被火車填充后所剩余的空間很小，火車對隧道的填充會對信號的傳播產生較大的影響，且天線系統的安裝空間有限，使天線的尺寸和增益受到很大的限制。另外，不管是哪種隧道，都存在長短不一的狀況，短的隧道只有幾百米，而長的隧道有十幾公里。在解決短隧道覆蓋時，可采用靈活經濟的手段，如在隧道口附近用普通的天線向隧道里進行覆蓋。但是，這些手段可能在解決長隧道覆蓋時不起作用，對于長隧道的覆蓋必須采取其它一些手段。因此，對于每段隧道的解決方案可能都會有所區別，必須根據實際情況來選定覆蓋解決方案。
在進行隧道覆蓋規劃之前，一般需要知道以下數據：
隧道長度、隧道寬度、隧道孔數（1、2）、覆蓋概率（50%、90%、95%、98%、99%）、隧道結構（金屬、混凝土）、載頻數目、隧道中最小接收電平（一般為-85dBm到-102dBm）、隧道孔間距、AC/DC是否可用、墻壁能否打孔、隧道入口處的信號電平、隧道內部已有信號電平等。
二、隧道覆蓋的信號源選擇
為了提供隧道覆蓋，一個GSM信號源與一套分布式系統是必要的。信號源的選擇，需要根據隧道附近的無線覆蓋狀況和傳輸、話務、現有網絡設備等情況來決定。隧道覆蓋所采用的信號源包括宏蜂窩基站、微蜂窩基站、直放站等。
對于鐵路、公路隧道覆蓋來說，由于其話務量小，宏蜂窩基站作為信號源較為少用。但是，在城市地鐵隧道中，人流量大，話務量也高，這種場合不僅要覆蓋站臺，而且還要覆蓋鐵路系統出口等地方，可采用容量較大的宏蜂窩基站。
使用宏蜂窩基站的優點是可以提供更多的信道資源、擴容較為容易、單個基站覆蓋能力強；缺點是需要用電纜從BTS設備所在的機房引入信號覆蓋隧道、增加了饋線損耗、需要較大的機房等配套設備、總的投資費用高。
對容量要求不是很高的隧道覆蓋，可采用微峰窩基站。使用微蜂窩基站的優點是所需設備空間小、所需配套設備少、總的投資費用低。
如果附近有信號源可以利用，則可采用無線直放站來作為隧道覆蓋的信號源。采用直放站往往是網絡拓展的第一步，在網絡容量上升后再用GSM基站來替換。采用直放站作為信號源的優點包括：無需傳輸、綜合成本低、可將遠處的話務帶給施主小區，使小區的信道利用率更高、安裝速度快等。無線直放站有寬帶直放站和選頻直放站兩種，采用無線直放站會使得網絡管理復雜度增加，不便維護，另外在采用選頻直放站時，施主小區的頻率發生變更后，直放站的頻率也要進行調整，不利于整網規劃和優化，施主天線和重發天線需要有足夠的隔離度，造成安裝空間上有些困難等缺點。除采用無線直放站以之外，也可采用光纖直放站作為信號源對隧道進行覆蓋。
在實際工程之中，必須根據隧道長度、隧道附近的覆蓋狀況、基站分布、話務分布、建站條件等因素選擇信號源，微蜂窩基站和直放站是隧道覆蓋建設常用的信號源。
三、隧道覆蓋的天饋系統選擇
在選擇好了GSM信號源之后，則必須根據實際情況配置天饋系統，對隧道進行覆蓋。通常有三種不同配置的天饋系統：同軸饋電無源分布式天線、光纖饋電有源分布式天線、泄漏電纜。
1、同軸饋電無源分布式天線
這種覆蓋方案的設計比較靈活、價格相對低、安裝較方便。同軸電纜的饋管衰減較小，天線增益的選擇主要取決于安裝條件，在條件許可的情況下，可選用增益相對較高的天線，來提高覆蓋范圍。該方案的簡化版就是采用單根天線對隧道進行覆蓋，對于較短的隧道來說，這種方案確實是一種低成本解決方案。
2、光纖饋電有源分布式天線系統
在某些復雜的隧道覆蓋環境中，可采用光纖饋電有源分布式天線系統來替代同軸饋電無源分布式天線系統。它更適用于覆蓋地下隧道（地鐵隧道）和站臺。采用光纖饋電有源分布式天線系統的主要好處包括在室內安裝的電纜數減少、可適用更細的電纜、采用光纜可降低電磁干擾、在復雜的網絡中設計更靈活等，缺點是成本高。
3、泄露電纜
采用泄漏電纜進行隧道覆蓋，是一種最為常用的方法，這種方法的好處在于：
可減小信號陰影和遮擋，在復雜的隧道中采用分布式天線，手機與某特定天線之間可能會受到遮擋，導致覆蓋不好；
信號波動范圍減少，與其它天線系統相比，隧道內信號覆蓋均勻；
可對多種服務同時提供覆蓋，泄漏電纜本質上是寬帶系統，多種不同的無線系統可以共享同一泄漏電纜，考慮到在隧道中經常使用某些無線系統（尋呼系統、告警系統、廣播等），采用共享一條泄漏電纜的方法，可省去架設多條天線的工程。
泄漏電纜覆蓋設計是一項非常成熟的技術，其設計方案相對簡單，本文不作重點分析。下面重點分析采用普通同軸饋電無源分布式天線進行隧道覆蓋的設計方案。
四、隧道的無線傳播
無線電波在隧道中傳播時具有隧道效應，信號傳播是墻壁反射與直射的結果，其中直射為主要分量。華為公司基于ITU－R建議，根據試驗數據對傳播模型進行了修正，得出一簡單實用的隧道傳播模型，用于進行隧道覆蓋設計，該傳播模型為：
Lpath=20lgf+30lgd―8dB
其中:
關鍵詞:鐵路;電力電纜;施工;故障分析;故障處理
隨著鐵路大面積提速和生產布局調整,鐵路電力變、配電所和電力線路的分布沒有發生變化;而鐵路大提速之后,許多中間站的取消,使得電力布局面臨新問題。生了故障或事故以后才進行檢修。20世紀60―70年代,由于設備的生產效率越來越高,突發故障所造成的損失也越來越大,因此如何避免和減少損失就成為十分突出的問題。
1鐵路10kV電力貫通(自閉)電纜線路的施工
1.1電纜敷設
因現在新建鐵路均在路基兩側預留了電力電纜溝,只需要將電纜運輸到合式的位置,組織人力、機具將電纜放在電纜溝內的電纜支架上,即可完成電纜的敷設工作。
1.2電纜頭制作
電纜頭制作成功與否直接關系到電纜線路能否安全可靠運行。電纜頭制作有熱縮和冷縮兩種方法。
熱縮電纜終端頭的制作工藝簡單,卻很難把握,受環境溫度、濕度影響較大,即使是完全按照制作工藝制作,在制作電纜頭切斷電纜外屏蔽層后,將引起電場畸變,切斷處電場應力較為集中,該處絕緣成為薄弱環節,應力管雖然在某種程度上起到分散電場應力的作用,但長期運行勢必老化,引起絕緣破壞。進行熱縮時采用明火易造成事故,。
冷縮電纜終端絕緣性能優異,耐老化、防腐蝕、密封性能好、抗電痕性能好,硅橡膠彈性好,與電纜界面結合緊密,應力控制與絕緣復合為一體,能夠有效解決電纜屏蔽斷面處應力集中的問題,保證電纜的安全運行。冷縮電纜頭的安裝時間要比熱縮的安裝時間短,安裝后即可送電,因此鐵路系統應廣泛使用冷縮電纜頭,減少電纜頭事故的發生。
1.3電纜接地
新建鐵路10kV電力貫通(自閉)電纜線路一般采用單芯電纜,一個供電區間長度一般在50―60公里,單芯電力電纜的金屬護層,必須直接接地,并且劃分適當的單元設置絕緣接頭,使電纜金屬護層分隔在三個區段以交叉互聯接地。每單元系統中三個分隔區段的長度宜均等。
單芯高壓電纜實行交叉互聯接地的隔斷金屬護層連接部位,應采用絕緣接頭。因電氣化交通線路等對電纜金屬護層有侵蝕影響,接頭設置方式宜便于監察維護,可采用室外電纜接頭箱。
對電纜的主絕緣作直流耐壓試驗或測量絕緣電阻時,應分別在每一相上進行。
新敷設的電纜線路投入運行3―12個月,一般應作1次直流耐壓試驗,以后再按正常周期試驗。
直流耐壓試驗時,應在試驗電壓升至規定值后1min以及加壓時間達到規定時測量泄漏電流。泄漏電流值和不平衡系數(最大值與最小值之比)只作為判斷絕緣狀況的參考,不作為是否能投入運行的判據。但如發現泄漏電流與上次試驗值相比有很大變化,或泄漏電流不穩定,隨試驗電壓的升高或加壓時間的增加而急劇上升時,應查明原因。
2電纜線路故障分析
2.1電纜故障類型
電纜故障類型很多,原則上可以分為接地故障、短路故障、短線故障、閃絡性故障及綜合性故障五大類。
2.2電纜故障原因
了解電纜故障產生的原因對于減少電纜的損壞,快速判定故障點并及時進行處理以保障可靠供電是十分重要的。電纜故障的原因大致可以歸納為以下幾種:機械損傷、絕緣受潮、絕緣老化變質、過電壓、設計和制作工藝不良、材料缺陷、護層腐蝕,其中機械損傷在電纜故障中所占比例較大。
2.3電纜故障探測
電纜的故障探測一般要經過診斷、測距、定點三個步驟。首先判定故障類型及嚴重程度以便確定測距及定點的方法,在鐵路電力系統電纜測距一般采用低壓脈沖反射法和脈沖電流法,定點采用聲測法。
低壓脈沖反射法可以很好的確定確定故障類型及距離。
測試時向電纜注入一低壓脈沖,該脈沖沿電纜傳播到阻抗不匹配點,如短路點、故障點、中間接頭等,脈沖產生反射,回送到測量點被儀器記錄下來。波形上發射脈沖與反射脈沖的時間差t,對應脈沖在測量點與阻抗不匹配點往返一次的時間,已知脈沖在電纜中的波速度V,則阻抗不匹配點距離,可由下式計算。
L=V?t/2通過識別反射脈沖的極性,可以判定故障的性質。斷路故障反射脈沖與發射脈沖極性相同,而短路故障的反射脈沖與發射脈沖極性相反。由L=V?t/2知道,脈沖在電纜中的波速度對于準確地計算出故障距離很關鍵。在不清楚電纜的波速度值的情況下,可用如下方法測量。如已知被測電纜的長度,根據發送脈沖與電纜終端反射脈沖之間的時間t,可推算出電纜中的波速度:V=2?L/t脈沖反射波型的理解:
斷路故障:脈沖在斷路點產生全反射,反射脈沖與發送脈沖同極性。
短路故障:脈沖在短路點產生全反射,反射脈沖與發送脈沖極性相反。
波形上第一個故障點反射脈沖之后的脈沖極性出現一正一負的交替變化,這是由于脈沖在故障點反射系數為-1,而在測量端反射為正的緣故。
3降低電纜線路故障率的改進措施
3.1要科學合理的調度
對已投運的電纜,要科學合理調度,盡量避免超負荷運行狀況,做好預防性試驗工作,定期對電纜進行耐壓試驗,及時加強薄弱環節,消除運行過程的事故隱患。對運行時間較長的電纜要適當延長試驗周期,降低耐壓標準。
3.2對電纜終端頭和中間頭要拉開距離
電纜接頭本身就是易發熱的部分,所以要設法使各電纜終端頭之間拉開一定間距。并注重改善通風散熱條件,而對所有的電纜中間連接頭要采取嚴格的隔離措施,減少可能出現的接頭事故的空間。
3.3經常巡視檢查電纜及接頭運行狀態
經常用專用儀器檢測電纜及接頭的接地是否良好,注意分析掌握接地電阻的變化。因為如果接地電阻值遠遠超過正常設計值,就意味著要么電纜接地不牢固,要么接頭部分有氧化現象等問題出現。
參考文獻
〔1〕許婧,王晶,高峰,束洪春?電力設備狀態檢修技術研究綜述[J]?電網技術,2000,24(8):50-54?
〔2〕鐵道部?鐵路電力管理規則[S]?1983?
〔3〕鐵道部?鐵路電力試驗工作管理辦法[S]?1990?
【關鍵詞】室內分布系統；工程設計
一、概述
近年來，隨著移動通信的快速發展，移動電話已逐漸成為人民群眾日常生活中廣泛使用的一種現代化通信工具，同時廣大移動用戶對移動通信服務質量的要求也越來越高，他們已不再單單滿足于良好的室外移動通信服務，而且也要求在室內（特別是星級酒店、大型商場、高級寫字樓等）能享受優質的移動通信服務。而現代建筑由于多以鋼筋混凝土為骨架，再加上全封閉式的外裝修，對無線電信號的屏蔽衰減特別厲害，使通話質量嚴重下降。在此情況下，室內分布系統應運而生。室內分布系統是針對室內用戶群、用于改善建筑物內移動通信環境的一種成功的方案；是利用室內天線分布系統將移動基站的信號均勻分布在室內每個角落，從而保證室內區域擁有理想的信號覆蓋。
二、室內分布系統的組成、應用及類型
室內分布系統通過功分器、耦合器等無源功率分配器件和干線放大器等有源器件及饋線、室內天線等設備將無線信號均勻分配到室內各個區域，實現無線信號對室內的延伸覆蓋。
1.室內分布系統由兩部分組成：
（1）信號源（微蜂窩、宏蜂窩、直放站、BBU+RRU等）；
（2）分布系統（同軸電纜、光纜、泄漏電纜、光端機、干線放大器、功分器、耦合器、天線等）。
2.需要建設室內分布系統的區域有：
室內盲區：新建大型建筑、停車場、辦公樓、賓館。
話務量高的大型室內場所：車站、機場、商場、體育館、購物中心，增加微蜂窩建立分層結構。
發生頻繁切換的室內場所：高層建筑的頂部，收到多個基站的功率近似的信號。
3.室內分布系統有以下幾種類型：
（1）同軸電纜分布方式無源分布系統
信號源通過組合使用的耦合器、功分器等無源器件進行分路，經饋線將信號均勻分布到室內各個角落。通過仔細的鏈路計算，達到信號的均勻分布。天線使用適合室內使用的吸頂式或壁掛式天線。覆蓋面積小，適用于中小型樓宇室內覆蓋場所。
（2）同軸電纜分布方式有源分布系統
在建筑物覆蓋面積較大時，前述的無源天饋線很難滿足需要；可增加中繼設備，如放大器，以補償信號在傳輸過程中的損耗。
（3）光纖分布系統
當覆蓋的區域比較分散、相距較遠或地形比較復雜時，可以采用光纖分布系統，通過拉遠的方式對各個分離的室內區域進行覆蓋。光纖站近端在信號源所在之處，通過近端實現光電轉換，將射頻信號轉換為光信號，并經光分路器分配進入光纖傳輸至各遠端；光纖遠端為光電轉換取出射頻信號，并經過功率放到輸入室分天饋系統。
（4）泄漏電纜分布系統
信號源通過耦合器、功分器等無源器件進行分路后，送入泄漏電纜中，并通過電纜外導體的一系列開口，在外導體上產生表面電流，從而在電纜開口處橫截面上形成電磁場，這些開口就相當于一系列的天線起到信號的發射和接收作用。在信號傳輸過程中，將信號均勻的分布在所經過的區域，這種方式稱為泄漏電纜分布系統。
三、室內分布系統設計
進行室內分布系統設計時，應把握的總體原則是：
“小功率、多天線”的覆蓋原則
“先局部、后整體”、“先平層、后主干”的設計順序
主干線上主要用耦合器，平層主要用功分器
主干線盡量采用7/8饋線，平層小于30米采用1/2饋線
進行室內分布系統設計時，有以下幾點需要注意：
1.室內分布系統天線布放方式
（1）走廊交叉位置布放天線
在走廊交叉位置布放天線，可以使該天線能夠照顧多個方向的覆蓋，在滿足覆蓋要求的情況下做到天線數量最少。
（2）切換區域布放天線
在電梯廳附近布放天線，在覆蓋房間的同時，兼顧電梯廳的覆蓋。
停車場出入口布放天線，布放位置一般選擇在拐角處。
（3）房間內布放天線
為了減少穿透墻體帶來的損耗，對于大型會議室、辦公區域等，如果物業允許的話，可以將天線布放到房間內。
（4）定向天線防止信號泄漏
對于一些容易發生信號泄漏的區域，如走廊盡頭靠窗位置，可以布放定向天線進行覆蓋，定向天線的主瓣方向朝里，利用定向天線后瓣的抑制特性，防止信號泄漏到室外造成干擾。
（5）干擾區域布放天線
如果在室內存在室外干擾信號的區域，而且客戶要求在室內區域必須占用室內信號，那么從室內覆蓋優化的角度（相對室外基站優化調整），則需要根據干擾信號強度和區域來決定室內天線的布放位置。確保天線布放后，在室內干擾區域，室內信號的導頻功率比室外干擾信號導頻功率高5dB以上。
2.電梯覆蓋需單獨考慮
天線主瓣方向朝向電梯井道一般可覆蓋4層；天線主瓣方向朝向電梯廳一般可覆蓋3層。
3.室內分布系統的功率分配原則
（1）“先平層設計”，主要用功分器（保證天線口功率平衡）；根據天線數量確定采用何種功分器，平層饋線小于30米一般用1/2饋線。
（2）“后主干設計”，主要用耦合器（可以節省功率）；根據主干信號功率和平層需要功率確定耦合器的耦合度；饋線一般用7/8饋線。
（3）如果主干線全采用耦合器，可能引起天線口功率不平衡，因此，主干線可采用耦合器+功分器分配功率方式。
4.系統切換設計
（1）一般建筑物大堂出入口切換區域建議在室外距離門口5～7米范圍內。切換區域不宜離馬路太近或進入室內過深。
大堂切換設計策略：
“小功率、多天線”方式；
定向天線從門口往里覆蓋；
天線口功率可調。
（2）電梯切換設計策略：
通常建議電梯內為同一小區；
當樓層太高，不能同一小區時，需要引入相鄰小區信號；
非全樓覆蓋時，電梯井道天線主瓣方向朝向電梯廳；
電梯內外不同小區時，切換區域選擇在電梯廳。
（3）車庫出入口切換設計：在車庫出入口位置安裝天線保證切換。
5.干擾和泄露
為建立較完美的無線覆蓋網絡，在設計時應兼顧邊緣場強的計算，保證不會產生明顯的信號泄漏。
小功率、多天線”覆蓋技術解決室外干擾和控制室內信號外泄；
在易外泄區域安裝定向天線控制室內信號外泄；
室外網絡優化。
關鍵詞：電纜故障 故障測尋 高壓電纜
中圖分類號：TM247文獻標識碼： A
熟悉電纜故障發生的原因，了解電纜故障發生的種類，在一定程度上對確保電纜正常運行具有重要意義。
1 110kV電纜故障發生的原因
電力電纜在生產、敷設、三頭工藝、附件材料、運行等環節，如果工作不到位都可能導致電纜產生故障。產生電纜故障的原因主要有：
1.1 機械傷害
因機械傷害引發的電纜故障，其形式主要表現為停電事故。通常情況下，電纜受到的機械損傷主要有：
①外力損壞。在進行地下管線施工、打樁、起重、轉運等意外損傷電纜。
②施工損傷。在牽引過程中因牽引力過大而拉傷電纜。絕緣層或屏蔽層因電纜彎曲過度遭到損傷。絕緣層和保護層因野蠻施工受到損傷等。
③自然損傷。穿越公路或鐵路以及靠近公路或鐵路并與之平行敷設的電纜，因行駛車輛的振動或沖擊性負荷，導致電纜外護套出現疲勞裂損。
1.2 絕緣受潮
通過絕緣電阻和直流耐壓試驗發生絕緣受潮故障，一般表現為絕緣電阻降低，泄漏電流增大。造成絕緣受潮的原因有：
①電纜中間頭或終端頭密封不到位或者密封失效。
②電纜制造存在缺陷，電纜外護層有孔或裂紋。
③電纜護套被異物刺穿或被腐蝕出現穿孔。
1.3 絕緣老化
電纜運行過程中，出現不當在較短時間內發生絕緣強度降低，形成這種現象的原因有：
①電纜選型不合理，導致電纜在過電壓下長期工作。
②電纜距離熱源較近，使電纜局部長期受熱出現老化。
③化學藥品對電纜絕緣層起不良化學反應導致其發生老化。
1.4 過電壓
因雷擊或其他沖擊過電壓導致電力電纜發生故障。經過現場研究分析，電纜被擊穿點存在嚴重的缺陷，這種出現故障的電纜自身的缺陷主要有：
①絕緣層出現氣泡、雜質，以及絕緣油干枯。
②電纜內屏蔽層出現節疤或者存在遺漏。
③電纜絕緣嚴重老化。
1.5 過熱
造成電纜過熱的原因主要有：
①電纜在過負荷下長期工作。
②電纜因火災引發過熱，甚至被燒傷。
③長期接受其他熱源的熱輻射。
在電纜過熱故障中過負荷是直接誘因。電纜長期工作在過負荷的環境中，沒有考慮電纜溫升和整個線路情況，致使電纜發生過熱現象。例如電纜密集、電纜溝及隧道通風不良的地方，或者電纜穿在干燥的管中等，上述原因在一定程度上都會加速損壞電纜的絕緣層。經過長期過熱后，橡塑絕緣電纜的絕緣材料出現變硬、變色、失去彈性、出現裂紋等現象。對于油紙電纜表現為絕緣干枯、絕緣焦化，甚至出現一碰就碎的現象。另外，過負荷在一定程度上也會造成鉛包疲勞而受到損傷。對于大截面、長電纜來說，如果裝有灌注式電纜頭，在線脹系數方面，由于灌注材料與電纜本體材料之間存在較大的差異，容易發生脹裂殼體的現象。
1.6 電纜的質量缺陷
在電纜線路中，電纜及電纜附件兩種材料質量的優劣，在一定程度上對電纜線路的安全運行產生直接的影響。在施工單位由于缺乏必要的專業知識，導致制作的電纜三頭存在較大的質量問題。電纜的質量缺陷歸結為：
①電纜本體存在質量缺陷。油紙電纜鉛護套存在雜質沙粒，以及電纜受到機械損傷以及壓鉛出現接縫等。在橡塑絕緣電纜主絕緣層的偏芯內出現氣泡、雜質等，節疤、遺漏在內半導電層出現，沒有進行封端面處理使得電纜在儲運中導致線芯大量進水。上述缺陷通常情況下難以發現，其絕緣電阻低、泄漏電流大，甚至耐壓擊穿等，往往只在檢修或試驗中發現。
②電纜附件存在質量缺陷。傳統三頭存在的質量缺陷是鑄鐵件有砂眼，而瓷件的強度不夠強，并且組裝加工部分粗糙，以及防水膠圈規格不符合要求或出現老化等。熱縮和冷縮電纜三頭存在的質量缺陷是絕緣管中有氣泡、雜質、厚度不均勻，密封涂膠處出現遺漏等。
③電纜頭制作存在質量缺陷。傳統三頭制作存在的質量缺陷：絕緣層繞包不緊，存在空隙、密封不到位、絕緣膠配比不對等。熱縮三頭制作存在的質量缺陷：處理半導電層不凈、安裝應力管的位置不當、熱縮管的收縮不勻、安裝地線不牢等。預制電纜三頭安裝存在的質量缺陷：剝切不精確、套裝絕緣件時剩余應力過大等。
④電纜接地系統缺陷。電纜接地系統包括電纜接地箱、電纜接地保護箱（帶護層保護器）、電纜交叉互聯箱、護層保護器等部分。一般容易發生的問題主要是因為箱體密封不好進水導致多點接地，引起金屬護層感應電流過大。另外護層保護器參數選取不合理或質量不好氧化鋅晶體不穩定也容易引發護層保護器損壞。
另外，拆卸舊電纜及附件應用到電纜線路中，在一定程度上雖然有利于重新利用材料、節省資金，但影響設備完好率，該方法慎重對待。
2 110kV電纜故障的種類
根據故障的性質電纜線路故障可分為：
①低阻故障，也就是低電阻接地或短路時發生的故障。所謂低阻故障是指導體的連續性良好，但是電纜的一芯或數芯對地的絕緣電阻或者芯與芯之間的絕緣電阻小于100kΩ，被稱為低阻故障，通常情況下低阻故障分為單相接地、兩相短路或接地等。
②高阻故障，也就是高電阻接地或短路時發生的故障。所謂高阻故障是指導體連續性良好，但是電纜的一芯或數芯對地絕緣電阻或者芯與芯之間的絕緣電阻高于100kΩ，但是遠遠低于正常值被稱為高阻故障。通常情況下高阻故障分為單相接地、兩相短路或接地等。
③斷線故障。電纜中有一芯或數芯導體不連續，但是其余各芯絕緣均良好，稱為斷線故障。
④斷線并接地或短路故障。電纜有一芯或者數芯導體不連續，經過電阻接地或短路，被稱為斷線并接地或短路故障。
⑤泄漏性故障，是高阻故障極端形式，是指進行電纜絕緣預防性耐壓試驗時，隨著試驗電壓的升高其泄漏電流逐漸增大，直至超過泄漏電流的允許值。
3 110kv電纜故障的測尋步驟
①確定故障性質。
②故障點的燒穿。即通過燒穿將高阻故障或閃絡性故障變為低阻故障，以便進行粗測。
③粗測，就是測出故障點到電纜任意一端的距離。粗測的方法有多種，一般可歸納為兩大類，一類是電橋法，另一類是脈沖發射法。
④敷設測尋故障電纜的路徑。其方法就是將音頻信號電流通入電纜中，通過接收機，利用接收線圈對此音頻信號進行接收。
⑤精測故障點（定點檢測），通過采用聲測、感應、測接地電位等方法，對故障點的精確位置進行確定。
上述步驟只是一般性的測尋步驟，進行實際測尋時，要區別對待，例如，電纜敷設路徑的圖紙很準確時可以忽略測敷設路徑；對于高阻故障，利用閃絡法直接進行粗測等等。
4故障舉例及總結
某110kV變電站360出線電纜為交聯單芯絕緣電纜，長度為230m，投運時間為2009年10月13日，2009年12月17日，發生A相電纜放電擊穿現象，且在B、C相電纜頭接地辮絕緣包封處變黑，查閱交接試驗報告未見異常，經多方查閱有關資料認定，電纜頭上接地辮絕緣包封處變黑系電暈放電時吸附灰塵所致。經分析造成這種現象可能是在電纜頭制作過程中，應力管安裝位置不當、熱縮管收縮不均勻、地線安裝不牢造成電場分布不均勻，引起放電。鑒于以上情況，對B、C相電纜頭進行解體，發現兩相電纜應力管安裝位置不當，與絕緣屏蔽層沒搭接，有一定的距離。這是一起典型的電纜頭制作不良引起的故障。在重新更換制作電纜頭，并將應力管與絕緣屏蔽層接觸良好后，至今運行正常。
參考文獻：
[1]王潤卿，呂慶榮.電力電纜的安裝、運行與故障測尋[M].化學工業出版社出版，1994.
（杭州市質量技術監督檢測院，浙江 杭州 310019）
【摘要】產品的絕緣電阻主要取決于所選用的絕緣材料,但工藝水平對絕緣電阻的影響很大,因此測定絕緣電阻是監督材料質量和工藝水平的一種方法。絕緣電阻測量準確與否直接影響產品品質的判定,因此要注重絕緣電阻的測量問題。
關鍵詞 絕緣電阻；介質損耗；電線
0引言
絕緣電阻是反映電線電纜產品絕緣特性的主要指標，它反映了線纜產品承受電擊穿或熱擊穿能力的大小，與絕緣的介質損耗以及絕緣材料在工作狀態下的逐步劣化等均存在著極為密切的關系。產品的絕緣電阻主要取決于所選用的絕緣材料，但工藝水平對絕緣電阻的影響很大，因此測定絕緣電阻是監督材料質量和工藝水平的一種方法。測定絕緣電阻可以發現工藝的缺陷，同時也是研究絕緣材料的品質和特性，研究絕緣結構以及產品在各種運行條件下的使用性能等各方面的重要手段，對于已投入運行的產品，絕緣電阻是判斷產品品質變化的重要依據之一。
1試驗現象
影響電線電纜絕緣電阻測量的因素有儀器準確度、環境條件和人員素質等幾個方面，下面以GB5023.3-2008中一般用途單芯硬導體無護套電纜(型號60227 IEC01(BV))為例，談談絕緣電阻測量中應注意的幾個問題。按GB5023.3之規定：試驗應在5m長的絕緣線芯上進行，水溫為(70±2)℃，浸水時間不小于2h，絕緣電阻應在施加電壓1分鐘后測量。如何理解標準中的這些要求，它們對測量結果有何影響?下面舉例說明。
本試驗共進行了四次：
第1次：5m長、70℃絕緣電阻、1分鐘讀數測量值為：8.41MΩ；
第2次：5m長、70℃絕緣電阻、1.5分鐘讀數測量值為：8.56MΩ；
第3次：5m長、20℃絕緣電阻、1分鐘讀數測量值為：96.4MΩ；
第4次：10m長、70℃絕緣電阻、1分鐘讀數測量值為：4.19MΩ。
2原因分析
同樣一組電線的絕緣電阻在不同溫度、不同長度、不同讀數時間為什么會有如此大的差別?現分析如下：
絕緣電阻是指絕緣上所加的直流電壓U與泄漏電流I之間的比值
R=當絕緣層加上直流電壓時,沿絕緣表面和絕緣內部均有微弱電流通過,對應于這兩種電流的電阻分別稱為表面絕緣電阻和體積絕緣電阻,一般不加特別說明的絕緣電阻均指體積絕緣電阻。
絕緣層加上電壓后，流經絕緣內部的電流有下面四種：
2.1電容電流
因介質極化而產生，實際上以導體和外極(絕緣層)作為一對電級構成一個電器的電容電流，電容電流按指數規律隨時間很快的衰減，一般在數毫秒時間內接近消失。
2.2不可逆吸收電流
因絕緣材料中的電解電導而產生,經數秒后衰減至零。
2.3可吸收電流
是指絕緣材料的位移電流，在施加電壓的瞬間達最大值,然后趨向位移穩定，經數分鐘后趨于消失。
2.4泄漏電流
泄漏電流是指絕緣材料中的自由離子及混入的導電雜質所產生的，與電壓施加時間無關,在電場強度不太高時符合歐姆定律，電阻隨溫度升高而增大。它的大小反應了絕緣品質的優劣，嚴格說來,只有對應恒定電導電流的電阻才是體積絕緣電阻。
由于施加電壓后，絕緣中存在著三種隨時間而衰減的電流，因此理論上應該等這三種電流全部衰減完后,才讀出泄漏電流的數值，以計算絕緣電阻，但由于可吸收電流要經數分鐘后才趨于消失，考慮到測量系統長時間的穩定性，測量時間不宜太長。同樣測量條件，讀數時間不同會造成很大差別，讀數時間長，將造成數值偏大，從第1次和第2次的數據可明顯看出。因此標準中明確規定在
接通電流1分鐘后讀數，1分鐘讀數既保證了非泄漏電流大部分已消失，又使測量時間有了統一，使數值具有重復性和可比性。第1次和第3次的數據表明隨著溫度的升高絕緣電阻迅速下降，這是因為隨溫度的升高，絕緣材料中的雜質離子運動速度加快,使得電導增大，絕緣電阻下降，溫度與絕緣電阻的關系近似符合指數關系。因此測量時，必須嚴格控制溫度，長度的不同絕緣電阻測量值也不同，這是因為絕緣電阻與長度成反比，測量電線長度時，誤差要控制在±1%內。
3結束語
絕緣電阻的數值與產品的長度成反比，且與溫度有密切關系。在產品標準中為了統一和方便，均以70℃時，長度為1km時絕緣電阻最低極限值作為標準值(此標準值可以通過理論計算得出)，為此產品標準中有著嚴格的試驗條件，所以在測試過程中應嚴格按標準進行，不得放松試驗條件，以免影響測量的準確性。
參考文獻
［1］王春江.電線電纜手冊[M].機械工業出版社,2014.04:5-6.
關鍵詞 地鐵 移動通信 覆蓋方案
隨著通信行業的飛速發展，無線移動電話的使用越來越廣泛，為了保證地鐵能夠為乘客提供全方位的服務，地鐵建設方將考慮商用無線信號的引入。
1 系統功能
1.1 業務需求及覆蓋范圍
中國移動：GSM900通信系統；DCS1800通信系統；TD-SCDMA通信系統
中國電信：CDMA 800 通信系統；CDMA 2000 通信系統
中國聯通：GSM 900MHz通信系統；DCS 1800MHz通信系統；WCDMA通信系統
DVB-T數字移動電視信號。
移動電話引入系統覆蓋范圍如下：
（1）地下車站的站臺層、地下正線隧道區間、站廳層、主要設備用房區、人行通道；（2）換乘車站的換乘通道、換乘廳；（3）車站主體內同期建設的商業開發區域。
1.2 覆蓋要求
根據地鐵環境和實際用戶使用情況，在地鐵內人流最多的區域主要是站臺公共區域、站廳公共區域、換乘通道、出入口及隧道正線區間，在辦公區域、設備區域人流較少。根據用戶分布情況，覆蓋指標要求如下：
在隧道正線區間覆蓋范圍內95%以上區域GSM、CDMA和3G的信號強度≥-85dBm。
在站廳、站臺、換乘廳、換乘通道等公共區域95%以上區域GSM、CDMA和3G的信號強度≥-85dBm；在設備區、辦公區等90%以上區域GSM、CDMA和3G的信號強度≥-85dBm；出入口通道向內方向信號在5-15m范圍內不低于-85dBm。
1.3 覆蓋室外泄漏要求
對于GSM系統，出入口泄漏到外的信號強度在出入口各個方向10m處覆蓋系統電平低于-90dBm；對于CDMA系統，出入口泄漏到外的信號強度在出入口各個方向3m處EC值（碼片能量）小于-95dBm。
1.4 干擾與噪聲
同頻干擾保護比：C/I（載波/干擾）≥12dB；
基站接收端GSM/DCS1800的上行引入噪聲≤-120dBm/200KHZ。
基站接收端CDMA的上行引入噪聲≤-107dBm/1.25MHZ；
1.5 其它
要求各種無線信號共用同一套地鐵覆蓋系統時，無線信號相互之間的干擾不影響其它系統工作性能。輸出到Tx天線端口的射頻功率不大于15dBm/載波。根據國家環境電磁波衛生標準，辦公區域一級標準（10w/cm2），站臺、站廳、商場及隧道內達到二級標準（40w/cm2）。
2 系統方案及比選
地鐵工程無線信號引入和覆蓋系統的范圍為地下車站（包括站臺、站廳、設備層、辦公區域、人流通道及換乘廳）和地鐵隧道區間，隧道區間的覆蓋需要滿足能為車廂內乘客提供隨時隨地的無線通信業務服務；車輛段、停車場及地面車站及線路已在運營商地面無線網絡的覆蓋范圍之內，暫不考慮。工程需要覆蓋的信號包括當今無線通信領域的所有新舊業務。所以，要求本系統是一個“全覆蓋、無縫、寬頻段、能提供多業務”的無線信號引入及覆蓋工程。
2.1 總體方案
各運營商在地鐵各地下站的通信機房設置信號源設備，本文主要考慮地下車站和隧道的無線覆蓋分布式系統。移動運營商的基站設置在各個地鐵車站的商用通信設備室內，而每個移動運營商基站的基帶信號可由某站一點或兩點引入，也可從各個車站分散引入。分散引入可以不占用地鐵的傳輸通道，但不便于管理，且占用大量運營商傳輸資源，施工難度較大。所以選擇集中一點引入方式較易實施。在控制中心引入運營商2G及3G移動通信信號，通過傳輸系統提供的2M通道和車站設置的POI設備延伸覆蓋至全線地下空間。
2.2 覆蓋方案
（1）隧道信號覆蓋
隧道內信號覆蓋主要是為了車廂內乘客提供無線業務服務，可以采用兩種方式覆蓋，一種是利用無源小天線覆蓋方式，一種是利用寬頻泄漏同軸電纜（LCX）覆蓋方式。
天線覆蓋方式是在隧道內采用同軸饋線無源分布天線，每隔一定距離就設置一個天線，覆蓋一定的隧道區域。這種方式設計靈活，價格相對較低，安裝較方便。但由于是隧道區域，空間較狹窄，空間波信號在隧道中傳播會產生隧道效應，特別是列車通過時，會對電波產生很大的阻擋衰落，還會導致信號覆蓋極不均勻。結合工程區間長，空間狹窄等特點，隧道內不采用天線方式覆蓋。
泄漏同軸電纜（LCX）隧道覆蓋方式，是在隧道內沿隧道壁敷設漏纜，借助漏纜對信號的泄漏原理來進行隧道信號場強覆蓋，相對于分布天線覆蓋來說，有如下優點：
①可以很好克服由于列車通過而產生的阻擋衰落；②信號波動范圍減少，信號在各個地方的分布較均勻，起到較好覆蓋效果；③多種不同的無線通信系統可以共享同一漏纜，可以省去架設多個天線的麻煩。④可以生產出在特定頻段上有較好性能的漏纜，采用特定的開槽、開孔方式，來提高漏纜的性能。
基于以上比較，隧道內采用寬帶泄漏同軸電纜方式進行覆蓋為最佳方案。
無線信號在隧道漏泄電纜的信號輻射方式可采用兩種方式：一是上下行信號同纜輻射；二是上下行信號分纜輻射。采用同纜輻射方式與分纜輻射方式比較，可節省一半的漏泄電纜工程投資和施工量。但根據目前無線信號工作頻段的分配，特別是GSM 和CDMA 系統工作頻段，當采用同纜輻射方式時，不僅由于元器件的原因會產生三階互調，而且可產生較為嚴重的二階干擾（1800MHz頻段和900MHz頻段）。同時，中國聯通CDMA800系統的下行頻段和中國移動GSM900的上行頻段僅相差5MHz間隔，若同纜設置很容易產生CDMA800對GSM900的帶外雜散干擾。所以，為了保證系統的可靠性，系統上行鏈路和下行鏈路各采用一條漏泄電纜，并距離一定距離（30cm以上），滿足隔離度要求。
為保證信號以最小的損耗饋入車廂，泄漏電纜的架設高度宜和車窗平行，信號通過車窗，以較少損耗到達用戶。同時，為保證與TETRA專用無線系統之間的隔離度，泄漏電纜和TETRA專用無線系統用的泄漏電纜的距離應大于0.4m為宜。
（2）站廳、站臺、人流通道和換乘廳信號覆蓋
站廳、設備層、辦公區域、人流通道和換乘廳的信號分布覆蓋可以采用漏泄電纜和無源小天線兩種方式。采用漏泄電纜方式在保證通信的傳輸質量和信號覆蓋穩定的基礎上，可較為容易控制信號的均勻分布，但存在造價較高、施工難度較大的缺點。而在車站站廳、人流通道和換乘廳等處使用比較經濟的無源小天線覆蓋也可以達到覆蓋質量要求，且具有降低造價、便于施工等特點。
在考慮使用效果和造價的基礎上，站廳、人流通道和換乘廳這些區域推薦采用天線覆蓋方式，合理規劃天線布局，完成對地鐵站廳、人流通道和換乘廳的完整覆蓋。
（3）站臺信號覆蓋
各車站站臺類型均為島式站臺，由于形狀較規則，寬度較窄，包括兩邊的軌道線路，其寬度均不超過20米。所以，如果在隧道外墻車頂上方有足夠的空間敷設本工程漏纜，則考慮站臺和隧道一起采用泄漏同軸電纜方式覆蓋，否則為保證信號平滑和穩定，站臺也采用同軸分布式小天線加強信號覆蓋。
2.3 中繼設備的選擇
由于在隧道內CDMA800、GSM900與 DCS1800、3G的傳輸損耗差別很大，不同系統基站能量可以滿足覆蓋距離不同，對較長的隧道區間需要增加放大器對信號進行中繼放大，以保證隧道區間的通信質量。
目前，非3G系統在需要設置放大器的隧道區間，可采用兩種信號中繼放大方式，分別為光纖直放站方式和射頻干線放大器方式。
光纖直放站方式能很好的控制系統上行噪聲，同時，光纖直放站的射頻信號可以雙方向傳遞，其中繼的距離約是射頻干線放大器的1.7倍。采用干線放大器只能向一個方向傳遞，中繼距離短。在超長區間，若采用射頻干線放大器，需要多個放大器級聯才能滿足覆蓋要求，當隧道內采用兩級以上干線放大器級聯時，會使上行噪聲指標惡化。因此，非3G系統在超過2公里的較長隧道區間采用光纖直放站方式進行信號中繼是首選方案。
3G區間放大可以采用兩種方式：采用光纖直放站放大和RRU放大兩種。光纖直放站放大需要在機房設置直放站近端機，將基站射頻信號耦合經過電光轉換成光信號，在區間設置直放站遠端機，經過光電轉換將光信號轉換成電信號，并經信號放大延伸對區間的覆蓋。RRU放大方式是在區間設置RRU射頻拉遠單元，RRU屬于基站一部分，它通過標準接口及光纖傳輸將基站基帶信號傳輸到區間，經過基帶信號處理及數模變化、上變頻及濾波后轉換成射頻信號，并經信號放大延伸對區間覆蓋。
以上兩種方式均能實現對區間的延伸覆蓋，均能滿足地鐵覆蓋要求，但各有優缺點。
RRU屬于基站一部分，可由基站廠家提供，配套性好，便于運營商網絡維護管理，但對招標存在一定限制。光纖直放站采用射頻信號直接電/光轉換，遠距離傳輸后光/電轉換直接放大，會引入更多的底噪聲，從而抬升上行噪聲。而RRU傳輸的為純基帶信號，幾乎不產生底噪，不影響信號質量。基站可以依據RRU覆蓋范圍內用戶使用情況，實時調整各RRU射頻功率，調節基站覆蓋范圍及容量。
基于以上比較，推薦3G區間放大器采用RRU方式作為主選方案、光纖直放站方式作為備選方案。
三、結束語
地鐵建設中商用移動通信系統的引入與覆蓋，需要對業務需求、覆蓋范圍、覆蓋要求、干擾與噪聲等多種因素加以綜合分析，在考慮使用效果與造價的基礎上，選擇適合的方式予以覆蓋，求得經濟與技術的最佳結合。在建設與使用過程中，針對實際效果，不斷進行優化與完善，總結經驗，以指導今后地鐵工程的實施。
參 考 文 獻
[1] 陶孟華. 在地鐵中建設3G移動通信系統的研究 《鐵道工程學報》2009年第10期
【關鍵詞】電壓-電流法 電線電纜 絕緣電阻 不確定度
測量是電線電纜生產和使用中不可或缺的一項基本工作，它在人們的日常生活中很常見一種工作形式，在各個領域中都充當著重要的角色，測量的一個很重要目的就是通過對于測量結果的分析，對于實時測量對象的基本情況進行較為全面的掌控和分析，進而更好的確定被測物品的質量以及可信程度。為了更好的衡量電線電纜的生產質量和絕緣水平，我們通常以絕緣電阻值作為測量指標，以此來進行產品的質量好壞的判別，因此針對于電線電纜絕緣電阻的不確定度的測定方法的確定也是具有極高的應用價值的，絕緣電阻的不確定度也是關于測量結果精確度的一種定量性的表征，本文將對于70℃電線電纜的絕緣電阻的合成標準不確定度進行舉例論證和分析，其主要測量方法為電壓-電流法。
1絕緣電阻的定義以及電壓-電流法的測量原理分析
所謂絕緣電阻，它是指在一定的條件下兩個導體之間的絕緣材料之間所存在的電阻，絕緣電阻值也就是絕緣直流電壓與泄漏電流之間的比值，當然對于電線電纜的絕緣電阻的測量方法和手段有很多，以下主要介紹的是電壓-電流法的測量原理。
在既定的要求和規定下，對于一定單位長度的電線電纜施加一定的直流電壓，當然電壓的范圍要控制好，一般控制在80到500V之間，在施加了一定的電壓之后，電線電纜在絕緣內部或是其表面會產生一定的電流，但是由于電流形成的原因具有多樣性，因此不同的原因也會形成不同種類和類型的電流。比如對于絕緣的幾何電容所產生的電流那就叫做位移電流；由于絕緣介質吸收而產生的電流叫做吸收電流；而泄漏電流的產生則是由于在絕緣內部或是表面的帶電粒子發生轉移和傳導引起的。根據既定的電流和時間關系，其中的隨著時間而電流不斷減小的是位移電流和吸收電流，而其中的泄漏電流一般是不發生變化的，也和時間不存在直接的聯系，但是每一種電流都是遵循歐姆定律。
2 電壓-電流法測定電線電纜絕緣電阻的不確定度
2.1 測量不確定度的來源分析
從絕緣電阻的檢測測量過程來看，其不確定度的來源是多方面的。一是在對于絕緣線路施加一定電壓的時候，由于受到每次加壓的影響，絕緣介質的吸收極化程度也會在加壓的過程中受到影響，因此會造成測量的誤差和不確定度；二是在絕緣電阻測量中，測試儀固有的系統性誤差帶來測量上的誤差，從而引入不確定度；三是在絕緣電阻測量中，在使用一定的測量儀器過程中會帶來測量上的誤差，從而引入不確定度；四是試樣本身的因素帶來的不確定度；五是測量環境如溫度的變化帶來的誤差和不確定度。
2.2 電線電纜絕緣電阻的不確定度評定
本次電壓-電流法測定絕緣電阻中，采用的是2.5mm2的普通的單芯電纜，其型號為227IEC01 （BV），測量的溫度將控制在70℃，電線電纜的有效長度為5m。在一定的條件下，分別對于各種標準不確定度進行了測量，其主要相關數據如下圖所示。
3 分析與總結
（1）在對于電線電纜絕緣電阻的不確定度進行測量的過程中，還需要對于不確定度的分量傳播系數進行估算和確定，在本次測量和使用中采用的是插值型求導公式方法，這種方法是一種新的、精度較高的不確定度分量估算方法，這種方法也可以很好的解決在對于電線電纜絕緣電阻的不確定度評定過程中的傳播系數過高問題。同時為了提高測量的準確度還應該合理確定插值步長的大小，這也是誤差的主要影響因素之一。
（2）在電器和電氣測量領域，受樣品固有特性限制，一般不可能對樣品進行多次測量。 在評定這類產品測量結果的不確定度時，可以在盡可能保證樣品一致性的前提下，選取不同的樣品進行多次測量， 然后將多次測量結果的實驗標準差作為其中任一次測量結果的不確定度分量。
（3） JJF1059-1999 提出，對測量結果的不確定度進行評定時， 如果測量次數較少， 可以采用 極差法。在JJF1059-1999中給出了當測量次數在 2～9時的極差系數。但是，當測量次數大于2時，對于同樣的測量次數， 采用貝賽爾法評定不確定度的自由度仍大于采用極差法。因此，在評定不確定度時，應盡可能采用貝賽爾法。
4 結束語
在使用電壓-電流法測定電線電纜絕緣電阻的過程中，由于受到測量環境，測量設備以及測試方法等等方面因素的影響，因此測量結果的準確度等等也存在很大的差異性，由此我們就可以進一步確定絕緣電阻測定的不確定度以及其主要來源。在研究中發現出現不確定度的主要來源有重復測量過程中的誤差、測量儀器自身存在的偏差、測量環境的影響等等，最后根據相應的測量指標和模型對于本次實驗研究進行了分析和總結，同時也對電壓-電流法在電線電纜絕緣電阻過程中的影響因素進行了全面的介紹，不僅對于日后的測量工作起到一定的指導意義，同時也可以給這方面人員的研究提供一個良好的借鑒實例。
參考文獻
[1]譚波濤，趙彥杰.電壓-電流法測定電線電纜絕緣電阻的不確定度評定[J].阜陽師范學院學報（自然科學版），2004（03）：56-58.
[2]季紅.電線電纜絕緣電阻測量不確定度評定研究[J].電線電纜，2011（04）：34-37.
[3]徐晶晶，任昌燕.電線電纜絕緣電阻測試不確定度分析[J].電線電纜，2012（02）：41-43.
[4]薛利明.電線電纜絕緣抗張強度測量結果的不確定度評定[J].科技資訊，2005（27）：37.
