CN202939989U - 铁路综合贯通地线及其地线泄流单元单体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了铁路综合贯通地线及其地线泄流单元单体，所述地线泄流单元单体包括位于外层的铜合金部分和中心层的地线泄流金属合金部分，铜合金部分与地线泄流金属合金部分以冶金结合方式复合。本实用新型的地线泄流单元单体利用铜合金的高耐腐性，达到高防腐目标，使用寿命超过30年，而且与铅护套和其他高分子护套相比而言，可以达到环保的设计目标。同时本实用新型将贯通地线的两种功能单元分别设计为地线泄流单元单体和地线智能检测单元单体，这些单元单体可以实现数量、材质、成缆方式等设计层面上的自由组合，化整为零，结构设计与组合灵活，现场适用性强。

Description

铁路综合贯通地线及其地线泄流单元单体

技术领域

本实用新型涉及一种适用于铁路信号系统轨道电路区段与电缆同沟敷设的贯通地线，适用于铁路客运专线综合接地系统、电气化铁路电力牵引回流地线或电气设备的接地线等的铁路综合贯通地线及其地线泄流单元单体。

背景技术

目前，国内外高速电气化铁路进入大规模建设阶段。到2020年，我国电气化铁路的总里程预计将达到6万公里，复线、电化率均达到45%以上；全国铁路营业里程规划目标由10万公里调整为12万公里以上，电化率由50％调整为60%以上。进一步扩大铁路网规模以及提高电气化铁路比重，是为了发挥好铁路技术经济优势，更好地适应建设和谐社会以及交通可持续发展的要求。

与此同时，我国的轨道交通线路建设取得了重大突破。截至2011年8月，全国已建成轨道交通线路达到1568公里，建成线路50条，运营车站总数995座，我国轨道交通线网总体供给能力处于高幅增长阶段。我国轨道交通线路供给趋势，像北京、上海、广州、深圳等特大城市由多条线路向网络化发展；像武汉、南京、重庆、成都、沈阳等城市由单条线路向多条线路发展，线网供给呈现快速增加趋势。根据各城市近期轨道交通发展规划，到2012年，其中，北京轨道交通线网将全部覆盖中心城区，运营里程将达到440公里；上海轨道交通将形成13条线路、300多座车站、运营总长度超过500公里的轨道交通基本网络。预计到2020年中国城市轨道交通线路总长将超过3000公里。

铁路是一个国家最为重要的基础设施，在综合运输体系中占据着重要位置。但随着铁路电气化水平的不断提高及其高速铁路的迅速发展，列车行驶速度越来越快，从而对铁路的电气化设备安全可靠性和人身安全防护提出了更高的要求。其中，实现铁路信号传输设备的可靠接地是实现安全控制的一个重要环节。为此，我国铁路沿线设施采用铁路综合贯通地线全线贯通接地，构建铁路综合接地系统，确保铁路沿线设施电位相同，从而保证铁路行车的安全可靠。铁路综合接地系统是铁路设施的通信、信号、电力、电气化等专业的综合接地工程，它在保障铁路行车安全的实践中发挥着极其重要的作用。铁路综合贯通地线是铁路综合接地系统的重要组成部分，其技术性能直接影响整个接地系统的安全可靠度。铁路综合贯通地线将轨旁设备、轨旁建筑、轨道板、接触网等相关接地装置连接在一起，实现了信号系统的等电位连接，相关系统的防雷、机车牵引回流、轨旁建筑及轨旁设备的感应电压和感应电流的快速疏散等安全基础保障功能。

目前，铁路上使用的铁路综合贯通地线有两种，一是铝合金护套贯通地线，二是热塑性（或热固性）导电高分子护套贯通地线。对于铝合金护套贯通地线，依据金属腐蚀与防护国家重点实验室的实验表明：“在酸性、中性及碱性土壤中，用埋设试件的方法，研究了铝合金的腐蚀行为，结果表明，铝合金在土壤中腐蚀重要表现为局部腐蚀，在碱性及酸性土壤中腐蚀严重。”铝合金护套在土壤中的严重腐蚀，严重威胁到铁路行车系统的安全可靠性。热塑性（或热固性）导电高分子护套贯通地线护套材料的基体材料为聚烯烃（或橡胶）类，该系列材料软化温度低、易开裂，当内部导体长期承受大电流、遭受雷击、通信信号电缆接地不良等情况时，易导致与贯通地线间出现电位，差造成闪络等，此时贯通地线护套软化、开裂甚至自燃，无法保障铁路的运行安全。对于传统的铅包铜贯通地线因环保因素，国家环保部门和铁路主管部门已经明令禁止使用。对于导电泄流功能而言，由于铜导体体积电阻率小、耐土壤腐蚀性能好，电气连接可靠性高，目前的铁路综合贯通地线大部分采用铜导体绞合。但是铜资源比较紧张，电工用铜价格较高。铜导体成本占贯通地线成本比重大，以至整个系统造价较高。

中华人民共和国铁道部运输局【运电高信函】【2012】359号2012年7月27日“铁道部运输局关于规范铁路贯通地线运用的通知”指出：部分高速铁路采用高分子材料护套贯通地线，根据高铁运用情况及安全大检查有关路局的反应，存在以下主要问题，一是瞬时泄流不畅，多次发生遇大电流通过时出现护套燃烧情况；二是经运用观察，长时间（实际使用年限在三年之内）使用该类型贯通地线，高分子材料护套存在不同程度的老化和劣化情况，导电率下降；三是经实际测试，高分子材料护套贯通地线电阻率显著高于金属护套贯通地线。为规范贯通地线材质，确保高铁运行安全，要求如下：

1、从即日起，普速铁路和客专线路的综合贯通地线，必须使用外护套采用金属或合金制造，并具有耐腐性能的贯通地线。

2、各设计单位应严格按照上述要求进行设计，运用单位采购贯通地线时，也须按上述要求进行采购。

3、鉴于高分子材料护套贯通地线在运用中出现的问题，目前尚未招标采购的工程项目一律不得使用该类产品，已完成合同签订的，由建设单位会商相关单位变更事宜。

4、各铁路局应指导电务段，对在用的贯通地线使用情况进行检查，对不符合本规定的产品，在加强测试的基础上，对发现电气性能不达标的情况要逐一登记并及时整治，有条件时予以更换。

因此，迫切需要高耐腐蚀、环保型、低成本的新型的综合贯通地线。

实用新型内容

本实用新型的第一个目的是解决现有技术存在的问题，提供高耐腐蚀的、环保的地线泄流单元单体。

实现本实用新型第一个目的的技术方案是一种地线泄流单元单体，包括位于外层的铜合金部分和中心层的地线泄流金属合金部分，铜合金部分与地线泄流金属合金部分以冶金结合方式复合。

本实用新型的第二个目的是解决现有技术存在的问题，提供高耐腐蚀的、环保的、性能好的铁路综合贯通地线。

实现本实用新型第二个目的的技术方案是一种铁路综合贯通地线，包括地线泄流单元；所述地线泄流单元由地线泄流单元单体组成；所述地线泄流单元单体包括位于外层的铜合金部分和中心层的地线泄流金属合金部分，铜合金部分和地线泄流金属合金部分以冶金结合方式复合。

铁路综合贯通地线还包括地线智能检测单元；所述地线智能检测单元由地线智能检测单元单体组成；所述地线智能检测单元单体包括位于外部的皱纹铜管护套层和位于中心的智能检测单元。

所述地线泄流单元为一个地线泄流单元单体，或者多个地线泄流单元单体绞合。

所述多个地线泄流单元单体绞合的层数为一层或者多层。

所述地线泄流单元单体的地线泄流金属合金部分为铜合金或者铝合金或者铁合金或者多种合金的冶金复合。

所述多个地线泄流单元单体的地线泄流金属合金部分为相同材质或者不同材质。

所述地线智能检测单元为一个或者多个地线智能检测单元单体。

所述地线智能检测单元单体的智能检测单元为报警绝缘电缆，或者分布检测式光纤光缆，或者是报警绝缘电缆和分布检测式光纤光缆的综合体。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下的积极的效果：

（1）本实用新型的地线泄流单元单体利用铜合金的高耐腐性，达到高防腐目标，使用寿命超过30年，而且与铅护套和其他高分子护套相比而言，可以达到环保的设计目标。

（2）本实用新型将贯通地线的两种功能单元分别设计为单元单体——地线泄流单元单体和地线智能检测单元单体，这些单元单体可以实现数量、材质、成缆方式等设计层面上的自由组合，化整为零，结构设计与组合灵活，现场适用性强。

（3）本实用新型的综合贯通地线设置有地线智能检测单元单体时的智能化设计，与信息化需求接轨，同时可以在线监测电缆工作状态。

（4）本实用新型的地线泄流单元单体的铜合金部分和地线泄流金属合金部分以冶金结合方式复合，热稳定性好，系统热阻小，导热系数高。

（5）本实用新型不会因燃烧而酿成火灾；接地效果持久稳定，瞬时泄流畅通；电缆敷设便利；地线熔接方便快捷，稳固。

（6）本实用新型的地线泄流单元单体的地线泄流金属合金部分除选用铜合金外，还可以选用铝合金或铁合金或者多种合金的冶金复合，则可以改善机械应力承受、节约铜材、降低电缆成本；同时采用铝合金或铁合金或者多种合金的冶金复合时，因其目标铜材回收价值低、回收成本高等原因，可以起到地线防盗效果。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为本实用新型的地线泄流单元单体横截面示意图。

图2为本实用新型的地线智能检测单元单体横截面示意图。

图3为本实用新型的贯通地线的一种方案的横截面示意图，图中的贯通地线只采用一个地线泄流单元单体。

图4为本实用新型的贯通地线的另一种方案的横截面示意图，图中的贯通地线采用多个地线泄流单元单体绞合一层，中心设置地线智能检测单元单体（若有）的方式。

图5为本实用新型的贯通地线的另一种方案的横截面示意图，图中的贯通地线采用多个地线泄流单元单体绞合两层，中心设置地线智能检测单元单体（若有）的方式。

附图中的标号为：

地线泄流单元单体1，铜合金部分11，地线泄流金属合金部分12，地线智能检测单元单体2，皱纹铜管护套层21，智能检测单元22。

具体实施方式

（实施例1）

见图1，地线泄流单元单体1包括位于外层的铜合金部分11和中心层的地线泄流金属合金部分12，铜合金部分11与地线泄流金属合金部分12以冶金结合方式复合。地线泄流金属合金部分12由拉丝工艺及其设备完成，铜合金部分11可以通过铜合金带纵包、焊接、整体拉拔完成，也可以通过特殊覆层、电镀工艺来达到。地线泄流金属合金部分12为铜合金或者铝合金或者铁合金或者多种合金的冶金复合。

见图2，地线智能检测单元单体2包括位于外部的皱纹铜管护套层21和位于中心的智能检测单元22。皱纹铜管护套层21由铜带纵包、焊接、拉拔、轧纹工序完成。智能检测单元22为报警绝缘电缆，或者分布检测式光纤光缆，或者是报警绝缘电缆和分布检测式光纤光缆的综合体。

铁路综合贯通地线必须包括地线泄流单元，在必要时可以包括地线智能监测单元。

由于将功能设计单元化，因此贯通地线的结构可以根据需要随意组合。

贯通地线可以只包含一个地线泄流单元，且这个地线泄流单元就是一个地线泄流单元单体1，如图3所示。

如图4所示，贯通地线可以包含一个地线泄流单元和一个地线智能监测单元，地线智能监测单元为一个地线智能检测单元单体2，设置在中心。地线泄流单元包括多个地线泄流单元单体1，绞合成一层设置在地线智能检测单元单体2外部。多个地线泄流单元单体1的地线泄流金属合金部分12可以为相同材质或者不同材质。根据现场需求也可以设计多个地线智能检测单元单体2。

如图5所示，贯通地线的结构与图4的区别在于，地线泄流单元包括两层绞合的地线泄流单元单体1。

地线泄流单元单体1和地线智能检测单元单体2的相对位置依据现场需要可以设计成多种型式。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种地线泄流单元单体（1），其特征在于：包括位于外层的铜合金部分（11）和中心层的地线泄流金属合金部分（12），铜合金部分（11）与地线泄流金属合金部分（12）以冶金结合方式复合。

2.一种铁路综合贯通地线，其特征在于：包括地线泄流单元；所述地线泄流单元由地线泄流单元单体（1）组成；所述地线泄流单元单体（1）包括位于外层的铜合金部分（11）和中心层的地线泄流金属合金部分（12），铜合金部分（11）与地线泄流金属合金部分（12）以冶金结合方式复合。

3.根据权利要求2所述的铁路综合贯通地线，其特征在于：还包括地线智能检测单元；所述地线智能检测单元由地线智能检测单元单体（2）组成；所述地线智能检测单元单体（2）包括位于外部的皱纹铜管护套层（21）和位于中心的智能检测单元（22）。

4.根据权利要求2或3所述的铁路综合贯通地线，其特征在于：所述地线泄流单元为一个地线泄流单元单体（1），或者多个地线泄流单元单体（1）绞合。

5.根据权利要求4所述的铁路综合贯通地线，其特征在于：所述多个地线泄流单元单体（1）绞合的层数为一层或者多层。

6.根据权利要求4所述的铁路综合贯通地线，其特征在于：所述地线泄流单元单体（1）的地线泄流金属合金部分（12）为铜合金或者铝合金或者铁合金或者多种合金的冶金复合；所述多个地线泄流单元单体（1）的地线泄流金属合金部分（12）为相同材质或者不同材质。

7.根据权利要求3所述的铁路综合贯通地线，其特征在于：所述地线智能检测单元为一个或者多个地线智能检测单元单体（2）。

8.根据权利要求7所述的铁路综合贯通地线，其特征在于：所述地线智能检测单元单体（2）的智能检测单元（22）为报警绝缘电缆，或者分布检测式光纤光缆，或者是报警绝缘电缆和分布检测式光纤光缆的综合体。 

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