金属层不同接地方式的电缆阻抗参数计算与分析

本文从理论推导出发,导出金属层不同接地方式(两端接地和单端接地)下的电缆阻抗参数计算方法,并通过实例分析,得出不同排列方式及金属层不同接地方式下的电缆阻抗参数的差异性,为相应的电缆阻抗参数计算及设计工作提供参考。     

绝缘型中间接头在温州市域铁路20kV环网中的应用

温州市域铁路作为全国第一条市域铁路,其负荷点分布密、用电量大、站间距较长,环网供电系统采用了20 kV单芯全电缆线路供电。为了确保供电可靠性,电缆中间接头第一次在国内采用了20 kV绝缘型电缆中间接头,绝缘型中间接头其壳体采用高强度铜材,壳内浇筑高性能的防水绝缘密封胶,其憎水性、防爆性、电气性能优越,且采用双接地保护,充分保证供电安全。温州市域铁路运行4个月以来,供电稳定可靠,该类型的中间接头可靠、稳定、体积小,可以有效地限制电缆金属层过电压,适用多种工况条件。因此,通过20 kV绝缘型电缆中间接头在温州市域铁路环网供电系统中的成功应用,分析和研究中间接头的选型要求、性能特点以及施工工艺质量要求,为今后高速铁路及地铁工程中绝缘型中间接头的应用提供案例支撑及技术参考,对绝缘型中间接头在高速铁路及地铁工程的应用推广具有重要意义。     

铁路供配电系统接地问题的分析与探讨

铁路一般采用沿线设置10 kV电力贯通线和自闭线的供电模式,贯通线为架空线的10 kV配电网一般采用中性点不接地运行方式。近年来随着客运专线的建设,贯通线全线基本都采用电缆线路,单相接地电容电流很大,铁道部要求贯通线为电缆线路时,宜采用小电阻接地方式。针对2种不同接地方式,分析了10/0.4 kV低压系统中性点接地和保护接地的特点,对贯通线为架空线路和电缆线路以及单台和两台变压器时的中性点系统接地和保护接地方式进行分析并提出具体实施方案。     

市域铁路电力供电系统关键技术分析

针对AC 25 kV交流供电制式市域铁路车站电力供电系统的负荷分布特点,提出其6个关键技术:中压网络电压等级的选择、双环网供电及环口的设置、供电系统接地方式的选择、单芯电力电缆金属层接地方式、配电所无功补偿的设置及配电所跨所供电实现方式,并对以上6个关键技术进行逐一详细分析和深入研究,以期为今后市域铁路电力供电系统的设计提供有益的参考和依据。     

郑西客运专线全电缆贯通线路的研究与设计

研究目的:郑西客运专线是设计时速高达350 km的高标准客运专线之一.10 kV电力贯通线路如采用全电缆方案,在大大提高供电可靠性的同时,增大了电缆线路对地电容电流和相间电容电流等技术难题.通过研究与分析,提出解决方案.研究结论:针对全电缆方案引起线路对地电容电流和相间电容电流增大的技术难题,经研究提出在沿线适当位置设置三相补偿电抗器,同时系统接地采用中性点经小电阻接地方式,可使全电缆线路电容电流得到适当补偿,达到安全运行的目的.     

基于10kV配电电缆中性点改进方式研究

目前我国10 kV低压配电电缆线路一般采用中性点非有效接地方式,中性点非有效方式接地的特点主要是当线路发生单相接地时可以带故障运行2 h,但电缆线路容性电流过大。对于长距离配电线路,当电缆发生单相接地时,过大的容性电流可能导致继电保护断路器不动作,线路本体绝缘出现不可逆损伤。本文通过分析总结现阶段我国主流的配电电缆接地方式,提出采用改进的配电电缆中性点接地方式,可消除配电电缆线路的容性电流,同时减小中性点电压偏移量。对于不同类型的单相接地故障选择性投入电感和电阻,可实现单相接地故障的消除,对于现阶段我国中低压配电电缆具有良好的适用性。     

高速铁路27.5kV牵引供电电缆的应用改进

针对某高铁线路牵引变电所的2次27.5 kV牵引供电电缆烧伤击穿故障,分析该型单芯电缆的结构和特点,说明电缆限制感应电压过高的几种接地方式和原理,得出该牵引变电所电缆接地方式不够合理、存在安全隐患的结论。通过将原来接地点的直接接地改为加护层保护器接地等若干手段,对电缆接地方式进行改进,取得良好效果。提出供电电缆接地方式的综合优化措施和施工建议。     

客运专线10kV单芯电缆接地方式的研究

研究目的:石太客运专线建设中,10 kV电力贯通线大部分采用高压单芯电缆.考虑到电气化铁路沿线不同电气回路的影响,对单相回路、三相回路的电缆金属护套感应电压进行研究,并根据GB 50217-2007的要求,对单芯电缆金属护套感应电动势进行计算,通过分析和比选不同的电缆金属护套接地方式,提出电缆敷设方式和金属护套接地问题的解决方案.研究结论:通过研究,三相电力贯通线单芯电缆宜采用正三角形布置,计算单芯电缆金属护套感应电动势时,接触网电流的影响不可忽略.通过对单芯电缆接地方式的研究,电缆金属护套不宜两端直接接地;电缆长度小于2 km时,采取一端直接接地、另一端保护接地方式;电缆长度为2～4 km时,采取电缆中间接地、两端保护接地方式;电缆长度大于4 km时,采取金属护套交叉互联接地方式.     

京沪高速铁路框构桥附属结构设施设计

通过介绍京沪高速铁路北京至徐州段框构桥附属结构设计,主要阐述了高速铁路框构桥桥面系布置,电缆槽、防护墙、主体结构的防排水体系设计,综合接地系统设计,路桥过渡段设计,对有填土、无填土框构桥附属结构设施给出了一般设计原则。     

津秦客运专线电缆贯通线电容电流补偿效果分析与测试

津秦客运专线10 kV供配电系统采用全电缆电力贯通线路,电缆线路中的电容电流会使贯通线末端电压升高并产生过量容性无功,通过分析、仿真和测试,对津秦客运专线的电容电流补偿方案进行验证,全电缆供配电系统系统中性点采用经过小电阻接地方式,采用沿线设置固定电抗器补偿和变、配电所内分组投切电抗器补偿相结合的容性电流补偿方法,再加上有载调压器的配合,可使供电电压水平和功率因数达到设计要求,获得良好供电指标。     

DJ4型机车电缆接头国产化设想

研究分析国内外电缆接头的相关标准,对用于DJ4型机车的、满足DIN46234标准要求的电缆接头在国产化过程中材料和结构、尺寸参数及试验标准的选择进行详细论证,得出对该类型电缆接头进行国产化设计的技术方案。     

地铁车辆转向架区域动态模拟试验电缆断裂分析及建议

地铁车辆的接地电路和回流电路均通过车体与转向架之间的电缆连接实现导通,接地性能和回流电路的完好直接影响着列车的安全。文章分析试验中接地电缆和回流电缆断裂的原因,并提出了从更改电缆参数、电缆长度、电缆安装结构、端子安装方向等方面减少故障发生几率的建议,以增加列车的安全系数。     

津秦客运专线信号电缆受电磁影响测试与分析

研究目的:高速铁路沿线的信号电缆会受到牵引供电系统电磁危险影响。本文结合津秦客专联调联试,在唐山牵引变电所供电区段对一段2.7 km铁路信号电缆进行感应电压测试,设置电缆屏蔽层单端接地和双端接地,测试不同速度级正常行车情况下和接触网短路故障情况下,信号电缆芯线和屏蔽层的感应电压(电流),为评估高速铁路信号电缆受电磁干扰影响程度以及优化今后信号电缆电磁防护设计提供依据和参考。研究结论:(1)津秦客运专线正常行车情况下信号电缆芯线感应电压可达36 V,接触网故障情况下可达360 V;(2)目前信号电缆采用每3 km分段单端接地的设计方案在接触网正常运行情况下满足电磁干扰防护要求;(3)电缆近侧线路负荷产生的纵向感应电动势为远侧线路的1.3倍,牵引网直供方式产生的纵向感应电动势为全并联AT供电方式的4倍以上;(4)测试电缆屏蔽层双端接地时,对回流的分流很小,但同时在接触网发生短路故障时存在造成电缆烧损的风险,因此应根据信号电缆信息传输可靠性要求等级以及线路的具体情况来合理选择屏蔽层接地方式;(5)本研究成果能够为高速铁路信号电缆接地方式的选择和电磁兼容设计提供指导和参考。     

高速铁路电缆接地方式对护层感应电压的影响

当高速铁路馈线电缆运行时,其线芯会有交变电流通过,并在馈线电缆金属护层产生感应电动势,当感应电动势过大时,会危及人身安全,降低电缆的绝缘性能,甚至于影响电缆的正常运行。为研究该电动势的影响因素和接地方式的影响规律,利用PSCAD／EMTDC仿真软件建立电缆模型及高速铁路全并联AT供电系统模型,仿真分析电缆在单端接地、中点接地和交叉互联接地方式下的护层感应电压及接地电流。研究结果表明：高速铁路馈线电缆在敷设长度小于1．1 km时,宜采取单端接地方式;长度为1．1～1．9 km时,宜采取中间直接接地方式;长度大于1．9 km时,宜采用交叉互联接地方式,为工程中电缆护层的接地提供参考。     

青藏铁路电缆贯通线并联电抗器补偿方式研究

研究目的：为确保青藏铁路无人区供电安全和铁路运行安全，除在青藏铁路全线架设1条35kV电力贯通线为沿线负荷供电外，还在沱沱河一那曲段敷设一条35kV电缆贯通线。由于电缆贯通线三相存在较大的相问及相对地电容，会增加线路正常运行和单相接地情况下的电流，采用何种方式补偿电缆线路中的电容电流，对此进行研究，合理确定补偿方式和电缆线路两端的接地方式，达到补偿的目的。 研究结论：通过对青藏铁路电缆贯通线2种电容估算方法的研究，确定该电缆贯通线路每千米电容在0．1240～0．1331μF范围。并分析了电缆贯通线的3种补偿方式，对欠补偿、过补偿和综合补偿方式，通过仿真计算，验证各种送电方式下电缆贯通线路的暂态、稳态参数均能满足运行要求。为避免补偿跌入谐振区，导致电网谐振的概率增加，电缆贯通线路应采用欠补偿方式。同时仿真计算了架空电力线路和电缆贯通线路同时投入运行的情况下，对电缆贯通线运行影响不大，对架空电力贯通线有一定影响，但满足使用要求。另外通过对系统过电压的分析，在不改变系统接地方式的情况下，电缆采用两端接地，电抗器中性点接地，可以满足系统运行及过电压的要求。出现单相接地时，非故障相电压升高至线电压，与通常的小电流系统运行情况相似。Abstract：Researchpurposes：InordertoguaranteethesafetyofpowersupplyandtrainoperationinQingh。i一’l’ib。tRailwayuninhabitedzone,ac。ntinuouspowercablelineswerebuiltfromTu。tu。het。Naquinadditi。nt。。ne35kVoverheadline．Theno珊a1andf_aultculTentwouldbeincreasedbecauseoflargephase—to—groundandphase—to—phasec印acit。r。np。wercableline．Itbecomesaprimequesti。nt。ministhecapacitancecutrent，decidesthecompensationmethodandensuresthecableendsgroundingmode·     

高土壤电阻率地区地铁接地设计

针对地铁设备接地的要求,论述地铁车站接地形式的选择和接地敷设方案的设计。在一般情况下,采用以车站主体结构钢筋为自然接地体的设计方案;在自然接地体不能满足要求时,采用设置外引人工综合接地装置、利用围护桩结构钢筋、换土、降阻剂的辅助设计方案。     

贯通线全电缆线路中性点接地方式的选择

研究目的:长期以来我国普速铁路10kV贯通线采用架空方式为主、电缆线路为辅,10kV贯通线中性点采用不接地系统。高速铁路10kV贯通线大量使用电缆线路,长距离电缆线路的对地电容电流远大于架空线路,且10kV贯通线电缆线路与通信信号电缆长距离接近平行敷设,应对系统中性点接地方式进行综合研究,提出适合我国高速铁路10kV贯通线全电缆线路特点的中性点接地方式,以指导工程设计。研究结论:经调压器供电的10kV贯通线全电缆线路中性点宜采用低电阻接地,当调压器容量为250kVA及以下时,中性点可采用直接接地;低电阻接地的电阻值宜按单相接地电流小于400A、接地故障瞬时跳闸方式选择;变配电所接地网电阻值宜按R≤1Ω设计。     

铁路10kV三相电力电缆接地短路电流对通信信号电缆的电磁影响

通过ATP-EMTP软件仿真计算和实验室模拟试验,研究铁路10 kV三相电力电缆短路电流对通信信号电缆的电磁影响。结果表明：电力电缆单相接地短路电流随着电力电缆长度的增加呈线性递增关系,而两相接地短路电流的大小与电缆屏蔽层接地电阻和供电变压器电源容量有关;电力电缆接地短路电流在通信信号电缆上产生感应电动势的大小取决于电力电缆和通信信号电缆平行铺设的长度、电缆间距、接地方式及电流的大小;电力电缆发生单相和两相接地短路故障时会在通信信号电缆上产生较大幅值的感应电动势,随着电缆间距的增大,感应电动势逐渐减小;通信信号电缆屏蔽层经综合地线接地比屏蔽层两端经接地装置接地时的感应电动势要大。根据仿真计算和实验室模拟结果,给出在电力电缆发生短路故障时,在屏蔽层不同接地方式、不同接地电阻、不同电缆间距时通信信号电缆最大铺设长度与电缆间距的关系。     

动车组高压线缆屏蔽层接地分析

高压屏蔽电缆在动车组电气系统的运行过程中会产生感应电压,需要通过屏蔽层的合理接地来保证车辆运用安全和减少线缆对外电磁辐射。介绍了动车组的接地系统,以变压器次边绕组电缆为例,从屏蔽层感应电压的产生机理出发,分析了高压线缆屏蔽层单端接地的原理,提出了线缆屏蔽层的接地结构,并通过试验对比了屏蔽层在可靠接地和接地不良条件下的感应电压值,验证了接地结构的可靠性。     

地铁车辆轴箱接地端子异常开裂原因分析

针对某地铁车辆轴箱接地端子异常开裂问题,从其压接质量、电缆装配、理化分析等方面明确了接地端子开裂的影响因素。基于车辆振动传递路径的轴箱加速度,以及电缆支架和接地端子应力测试,对引起轴箱接地端子的开裂根源进行了研究。测试表明,车辆通过普通道床时,轴箱及接地端子承受较大的轮轨激扰作用,此时接地端子的应力水平远大于减振道床上的应力;电缆及接地端子、线夹板、电缆支架组成的系统的固有频率与普通道床上轮轨激扰的主要频率发生耦合,成为导致接地端子发生开裂的主要原因;及时维护保养线路,同时优化支架结构可抑制耦合共振发生。