高速铁路馈线电缆的优化设计

针对不同长度的馈线电缆,通过理论计算及ATP仿真,采取适合的接地及补偿措施,将单相交流电通过馈线电缆在护层产生的感应电压控制在标准范围之内。     

轨道交通供电电缆单相接地感应电压仿真研究

研究目的:城市轨道交通供电环网电缆发生短路接地故障时,故障电流在不接地端的金属护套产生幅值很大的感应电压,若超过外护套的承受能力,外护套就会被击穿,直接威胁城市轨道交通的安全运行,为研究短路接地故障对供电环网电缆金属护套感应电压影响并指导工程设计,在ATP-EMTP中建立模型,对电缆截面、接地电阻、电缆长度、电缆排列形式等因素进行仿真分析。研究结论:(1)发生单相接地故障时,电缆截面、接地电阻值、电缆长度对非直接接地侧金属护套感应电压干扰较小,故障相的感应电压最大,距离故障相越近,健全相的感应电压越大;(2)负荷侧发生单相接地故障时,金属护套感应电压基本不受电缆布置形式的影响;(3)本研究结果可为城市轨道交通供电环网电缆的设计提供理论基础,具有工程指导价值。     

高速铁路27.5kV电缆金属护层的雷击感应电压

在建立并验证高速铁路27.5kV电缆分布式参数等效模型的基础上,采用MATLAB软件仿真研究接触网避雷器经接地电阻接地、避雷器故障导致绝缘子发生雷击闪络2种工况下,雷电流波经接触网入侵电缆线芯导体时接地电阻和土壤电阻率对电缆金属护层雷击感应电压的影响,以及电缆长度、雷电流波陡度对电缆金属护层雷击感应电压的影响。结果表明:电缆金属护层的雷击感应电压最大值随避雷器接地电阻的增加而增加,呈线性关系,当接地电阻增加到10Ω时,入侵电缆线芯的雷电流最大值约为13kA,说明避雷器发挥的保护作用受限;避雷器故障导致绝缘子发生雷击闪络时,如果土壤电阻率大于800Ω·m,电缆金属护层的雷击感应电压最大值超出外护套冲击耐受电压,可能导致击穿外护套;长度为500m的电缆其金属护层的雷击感应电压最大值最小;电缆金属护层的雷击感应电压最大值随着雷电流波陡度的增大而增大,但增长率逐渐下降。     

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.     

高速铁路单芯馈线电缆的敷设方式和敷设间距

为了降低高速铁路馈线电缆的护层感应电压及其敷设工程的造价,利用PSCAD仿真软件建立高速铁路AT供电方式模型和电缆等效模型,研究高速铁路单芯馈线电缆适用的敷设方式及适宜的敷设间距。结果表明:T线与F线共同敷设比分开敷设更有利于降低电缆的护层感应电压和敷设工程造价;在T线与F线共同敷设时,采用TFTF交叉平行敷设、TFTFT交叉平行敷设和TFTFTF交叉平行敷设等方式,又比工程中常用的TTFF平行敷设、TTTFF平行敷设和TTTFFF平行敷设方式更有利于降低护层感应电压和敷设工程造价;在共同敷设2根电缆的情况下,当线芯电流的相位差为0°~110°时,两电缆间的护层感应电压为相互增强,因此需适当增大两电缆间的敷设间距,以降低护层感应电压,而当电流相位差为120°~180°时,由于两电缆间的护层感应电压为相互减弱,故又需适当减小两电缆的敷设间距,以降低护层感应电压,并给出了敷设间距的建议值。     

单相交流转辙机的电缆距离计算

结合转辙机电缆距离常规计算方案以及单相交流电路电压损失计算方法,得出单相交流转辙机的电缆距离计算的一般公式,并结合独有的单相交流电机相关参数,最终得到与转辙机相匹配的电缆加芯方案.     

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。     

客运专线10kV电缆布置与接地方式探讨

以合武客运专线为例,对电缆布置及金属护套接地方式从感应电压、电缆损耗、各种可分离连接器的优越性等方面进行比较,得出了合理的电缆布置、接地方式及屏蔽型可分离连接器选用方案。     

供电系统35kV电缆接地方式

城市轨道交通供电系统35kV环网电缆通常采用单芯电缆，本文将结合深圳地铁3号线工程，对35kV单芯电缆金属护层接地方式从感应电压、环流等方面进行计算对比，以确定满足工程要求的接地方式。     

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。     

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。     

电气化铁路电力贯通线感应电测试与分析

以中国铁路昆明局集团有限公司管内不同典型线路为例,开展电力贯通线感应电综合测试。通过测试架空电力贯通线和电缆电力贯通线上各类感应电压和感应电流,并结合牵引变电所负荷过程同步测试,研究分析电气化铁路电磁干扰及牵引回流对该感应电的影响因素。研究表明:感应电压和感应电流受到接触网电压、电流分布、线路结构、牵引供电方式、土壤电阻率、负荷电流等诸多因素影响,为降低电力贯通线感应电压和优化工程防护措施提供依据。     

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。     

供电系统35kV电缆接地方式

结合深圳地铁3号线工程，对35kV单芯电缆金属护层接地不同方式的感应电压、环流等进行计算对比，用以确定满足工程要求的接地方式。     

轨道交通隧道内牵引网感应电压研究

中国部分城市轨道交通采用工频单相交流制式,以提升列车的运行速度和运输能力.牵引供电系统发生故障时,有可能采用单侧停电抢修方案,如果此时接触网的感应电压过高,将对检修人员造成安全威胁.依据广州地铁22号线设计资料,搭建地铁隧道的仿真模型,计算得到一侧线路停电检修,另一侧线路正常运行时接触网上的感应电压,获得牵引电流、隧道...     

新型智能交通降耗供电系统研究

微轨智能交通系统使用低压滑触线供电,随着线路增长,滑触线上的电压和功率损耗显著增大.针对该问题提出了一种降耗供电系统,该系统由由高压主线路、单相变压器、低压滑触线和低压联络开关等组成.高压主线路采用绝缘电缆,滑触线分段供电,每段有一个单相变压器供电,段间采用低压联络开关联络.采用该供电系统能够有效降低电压和功率损耗,同...     

基于低压电力线载波通信的电缆防盗系统

输送电力的电缆分为高压电网和低压电网。一般来说,高压电网因为电压高,架设高度高,危险性较大,被盗的可能性不大。而380V的三相低压电网或220V的单相电力线,由于电压低,线材普遍为铜芯线,早已成为不法之徒的盗窃目标。因此,电力线的防盗问题主要是针对低压配电电缆。     

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。     

单芯电力电缆接地施工技术

单芯电力电缆在运行中金属屏蔽和铠装层两端接地,会在金属屏蔽和铠装层中形成环流,引起电缆发热,影响电缆载流量;如果一端接地,则另一端就会出现感应电压,危及人身和设备安全。针对这两种情况,介绍了在安哥拉市政电力工程实际施工中采取的方法和措施。     

27.5kV绝缘管型母线在铁路的应用及技术要求

绝缘管型母线作为一种新型母线,近年来已广泛应用于电力系统中。通过分析绝缘管型母线的组成结构及特点,结合各种时速等级铁路牵引变电所低压侧27.5 kV设备不同布置方式情况,比较从主变27.5 kV低压侧引入高压室内采用传统母线和绝缘管型母线的优劣点,提出绝缘管型母线在铁路牵引变电所应用范围。铁路牵引变电所低压侧27.5 kV设备采用AIS开关柜和GIS开关柜室内布置时,采用绝缘管型母线代替矩形裸铜排母线和高压电缆方式具有一定优势。27.5 kV绝缘管型母线与27.5 kV单相电缆具有相似的结构和相同电压等级,参照27.5 kV单相电缆相关技术参数,提出绝缘管型母线各项技术参数。通过工程应用实例,对27.5 kV绝缘管型母线在铁路应用安装、试验等方面提出相关技术要求。