核心词：
I AJYPV本安 计算机电缆 IA JYPVP 屏蔽 电缆 根据开放式高速铁路运营的实际情况,电力贯通线单芯电缆的金属护套采用铠装层和屏蔽层加保护层保护器接地的方式。电力贯通线单芯电缆金属护套的感应电压直接关系到牵引供电系统的电流分布。
1、当牵引供电系统有牵引负荷电流时 当牵引供电系统有牵引负荷电流时,I AJYPV本安计算机电缆IA JYPVP屏蔽电缆金属护套的感应电压是牵引供电系统产生的感应电压与电缆本身的芯线电流的矢量叠加。本文中,当牵引电流分别为500A、800A、1000A和1200A时,穿线单芯电缆通过不同芯电流时金属护套感应电压的模拟结果如图7所示。从图4可以看出,当屏蔽层设置在屏蔽层的两端时,屏蔽层与接地层连接。经仿真计算,单芯电缆金属护套在护套保护器不同接地方式下的感应电压仿真结果如图4所示。如果带电导体L1附近有其他带电导体L2,根据电磁感应原理,带电导体L1产生的变化电磁场将在带电导体L2中产生感应电压u。详见图1。
2、从上述公式可以看出 从上述公式可以看出,电缆金属护套的感应电压与通过电缆芯的电流、电缆间距和电缆金属护套的平均几何半径有关。随着我国高速铁路的大力建设,越来越多的高速铁路投入运营。我国高速铁路10kV电力贯通线敷设在轨道两侧的电缆槽中,水平距离较短,与接触网平行距离较长。由于接触网导线周围产生的交变磁场和单芯电缆本身通过交变电流产生的交变磁场的影响,沿铁路电力贯通线的单芯电缆的金属护套在交变磁场的作用下会产生感应电压,如果感应电压超过《电力工程电缆设计规范》第4.1.10条的规定"在未采取有效防止人员随意接触金属护套的安全措施的情况下,交流单芯电力电缆线路非直接接地的金属护套任何一点的感应电压不得大于50V。根据电流磁效应的相关理论,当带电导体L1通过电流时ij,通过的电流会在导体Φ周围产生一定范围的电磁场。
3、根据《高速铁路设计规范》第12.4.5条 根据《高速铁路设计规范》第12.4.5条,高速铁路电力贯通线单芯电缆的金属护套采用单端接地方式,即一端直接接地,另一端通过保护层保护器接地。护套保护器有两种接地方式。第一种是屏蔽层和铠装层由护套保护器接地。二是屏蔽层和铠装层分别由护套保护器接地。电缆护套保护器的不同接地方式如图3所示。本次模拟选择的电缆芯线电流范围为0-600a,电缆长度为3km。
高速铁路10kV电力贯通线一般采用单芯电缆,在轨道两侧的电缆槽中呈"产品"形敷设。如图2所示,a点、B点和C点为电力贯通线的三根单芯电缆,I AJYPV本安计算机电缆IA JYPVP屏蔽电缆O点为金属护套。单芯电缆金属护套的感应电压与电缆接地方式、电缆本身通过的电流、电缆长度和牵引供电系统的电流分布有关。仿真分析如下。kV电力贯通线单芯电缆敷设在线路两侧的电缆槽中,电缆呈"产品"状布置。",将严重威胁操作和维护人员的人身安全,甚至破坏单芯电缆的外护套。如果单芯电缆的接地方式不合理,则采用两点接地方式,
矿用电缆金属护套与大地形成回路。在感应电压的作用下,金属护套和驾驶室中会产生电流le金属护套将与综合贯通地线一起承受牵引供电回路的部分电流,其分流值甚至超过通过电缆工作电流的功率,将导致单芯电缆绝缘层发热,降低电缆的使用寿命。电流产生的热量会在一定程度上烧毁电缆,严重影响供电系统的安全可靠性,造成不必要的财产损失。根据仿真计算结果,当芯线电流为电缆正常工作电流小于30a时,护套感应电压小于50V,符合《电力工程电缆设计规范》第4.1.10条的规定。该模拟的前提是铠装层和屏蔽层用保护器接地,单芯电缆的芯电流为30A。从图5可以看出,当通电线路单芯电缆的芯电流增加时,单芯电缆金属护套上的感应电压增加,并以线性比例变化。从图6可以看出,随着电缆长度的增加,穿线单芯电缆金属护套的感应电压呈线性增加。在0-3km的变化范围内,电缆金属护套感应电压的模拟结果如图6所示。由公式可知,在计算单芯电缆金属护套感应电压时,可以忽略电缆内外的半导体屏蔽层和铠装层对金属护套感应电缆的影响。
4、本次仿真采用了满足工程计算精度要求的模型 本次仿真采用了满足工程计算精度要求的模型。根据2.2节的分析,当无牵引机车通过时,电力贯通线单芯电缆金属护套的感应电压仅与通过电缆芯的电流和电缆长度有关。正常情况下,通过高速铁路综合负荷侧电力贯通线的电流一般不超过30a,短路电流不超过600A。根据《高速铁路设计规范》第12.4.5条,电缆金属护套的连续长度不应超过3km。
5、当两者采用单独的保护层保护器接地方式时 当两者采用单独的保护层保护器接地方式时,I AJYPV本安计算机电缆IA JYPVP屏蔽电缆由于铠装层与缆芯之间的距离较大,在铠装层上产生的感应电压小于在屏蔽层上产生的感应电压。电力穿线单芯电缆金属护套的感应电压已严重威胁到运行维护人员的人身安全。
6、通过理论分析和专业电磁干扰仿真软件 通过理论分析和专业电磁干扰仿真软件,模拟计算了不同电气参数、护套保护器不接地方式和不同牵引电流对电力贯通线感应电压的影响,根据电力设施和运行单位的需要,提出有效的安全防护措施,为电力设施和运行单位的安全运行提供了重要的理论依据和设计依据。根据模拟计算结果,当芯线电流为30A,电缆长度为3km时,金属护套的感应电压约为4.6V,远低于《电力工程电缆设计规范》第4.1.10条规定的50V,满足现行规范的要求。经仿真计算,单芯电缆流过不同芯电流时,单芯电缆金属护套感应电压的仿真结果如图5所示。单芯电缆与o点的距离为S1,B单芯电缆与o点的距离为S2,C单芯电缆与o点的距离为S3,a与B单芯电缆的距离为D1,I AJYPV本安计算机电缆IA JYPVP屏蔽电缆B与C单芯电缆的距离为D2,C与单芯电缆的距离为D3。
2、从上述公式可以看出 从上述公式可以看出,感应电压U与通过带电导体的电流、两导体之间的接近距离、导体的平行长度等成正比。因此,研究电力贯通线单芯电缆感应电压的产生机理和变化规律,对我国高速铁路电力运营商的人身安全和高速铁路供电系统的可靠运行具有重要的指导意义。
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