輕軌專用直流電纜/地鐵軌道機車電纜/軌道交通的直流電力傳輸電纜

一、執行標準：Q／1 2YJ4229-2002

　　二、耐壓等級：250V、750V、1500V．3000V

　　三、型號：WDZR-DZY22、WDZR-DZYR22

　　四、產品結構：導電線芯十絕緣層+組合防水層+鎧裝層+隔氧層+外護層

　　五、生產范圍：芯數為單芯．截面為0.5-400mm2。

　　六、適用范圍：該電纜適用于地鐵隧道．輕軌、車站等人員相對集中．環境相對密閉的場所，因城市軌道交通多在地下．一旦發生火災．地下封閉的環境給人員逃生和消防工作帶來很大的困難，這些決定了敷設在該場所內的電纜不僅應具有很高的阻燃要求，而且特別要求在燃燒時不產生濃煙及有毒害作用的鹵酸氣體．減少對設備和儀器儀表產生的“二次災害”．同時該電纜還具有耐日光老化，防水及防鼠等性能，因此該電纜尤其適用于地鐵隧道和輕軌沿線及配電柜與地鐵之間．及地鐵和輕軌車站內部的電氣連接．作為直流牽引的電力傳輸。

　　七、產品型號說明：

　　WDZR-DZY22--低煙無鹵阻燃交聯聚烯烴絕緣和護套銅帶鎧裝地鐵隧道輕軌專用直流電纜，    A類阻燃

　　WDZR-DZYR22--低煙無鹵阻燃交聯聚烯烴絕緣和護套銅帶鎧裝地鐵隧道輕軌專用軟直流電纜    A類阻燃

　　八、電纜特性：

　　　1、直流電纜導電線芯的長期允許工作溫度應不超過90℃。

　　　2、短路時最長持續時間不超過5s．其導電線芯的最高溫度不超過250℃。

　　　3、敷設時的環境溫度應不低于O℃。

　　　4、電纜敷設時的最小彎曲半徑應不小于電纜外徑的12倍。

　　　5．低煙無鹵特性：滿足GB／T 17560-1998與GB／T 17651-1998的要求；

　　　1，電導率≤10μs／mm；

　　　2、DH值≥4.3。

　　　3、電纜燃燒煙密度    透光率≥60%。

　　　6、煙氣毒性達到公共安全電纜燃燒安全級二級水平：

　　　7、電纜阻燃性能達到GB／T18380.3-2001電纜成束燃燒試驗A類的要求；

　　　8、電纜的防水性能非常優異．可以長期浸泡在水中使用，而對其電性能影響很小。

　　　9、電纜具有防紫外線性能．防紫外線性能完全能夠滿足GB 14049標準的要求：電纜在大氣和日光老化的作用下，試樣經過42天老化后，護套的抗拉強度和裂伸長率變化率應不超過±30％；經過21天老化后，護套的抗拉強度和斷裂伸長率變化率應不超過士15％的范圍。

　　　10、電纜具有防鼠咬性能．通過與空白試樣對比．經過連續兩周試驗．試樣保護率≥95％。

　　　11、可以根據用戶需要生產其它型號和規格的直流電纜．也可提高電纜的耐溫等級到125℃．

隨著我國城市軌道交通事業的高速發展，軌道交通用電纜的需求量也不斷增加。據資料顯示，在未來幾年內，我國將有２０多個城市計劃修建地鐵與輕軌，總里程達８５０ｋｍ； 到２０２０年，我國的軌道交通線路總長將達到２２００ｋｍ左右。這對電線電纜行業來說既是機遇，又是挑戰。 城市軌道交通直流電力電纜是指地鐵、輕軌供電系統中直接對牽引機車進行供電的１５００Ｖ及低于１５００Ｖ的低壓正極電纜、連接電纜和負極電纜。直流輸電有許多優點，線路成本紙、損耗小、沒有無功功率、電力連接方便、容易控制和調節，尤其是在長距離輸電中直流電力系統已經廣泛被采用。 直流電力電纜具有下列優點：絕緣的工作電場強度高，絕緣厚度薄，電纜外徑小、重量輕、柔軟性好和制造安裝容易；介質損耗和導體損耗低，載流量大；沒有交流磁場，有環保方面的優勢。直流電纜特性與交流電纜有本質區別，后者除芯線電阻損耗外，還有絕緣介損及鉛包、鎧裝的磁感應損耗，而前者基本上只有芯線電阻損耗且絕緣老化也較后者緩慢得多，因而運行費用也較低。在輸送功率相同和可靠性指標相當的可比條件下，直流電纜輸電線路的投資比交流線路要低（特別是當線路長度２０～４０ｋｍ時），而在輸電技術上更能提高電力系統的運行可靠性和調度靈活性。 ２ 直流電纜的種類 軌道交通的牽引供電系統采用直流１５００ Ｖ電壓，因此１５００ Ｖ直流電纜的選擇直接關系著地鐵車輛的安全可靠性。目前我國１５００ Ｖ直流供電的地鐵比較多，己經建成的有廣州地鐵一、二號線和上海地鐵一、二號線、明珠線，莘閔線、Ｍ８線，深圳地鐵一期工程、南京地鐵、重慶輕軌等。 隨著軌道交通系統的迅速發展，越來越多的直流電纜投入了使用。直流牽引電纜用于連接高速直流開關和接觸網，是直流供電系統的“瓶頸”。電纜一般采用交聯聚乙烯（ＸＬＰＥ）電纜或乙丙橡膠（ＥＰＲ）柔性電纜。軌道交通的發展歷史比較長，不同時期不同方式的直流牽引電力電壓等級多種多樣，一般在ＤＣ６００－３０００Ｖ之間，其中常用的電壓等級有ＤＣ７５０Ｖ， ＤＣ１５００Ｖ和ＤＣ３０００Ｖ。軌道交通牽引直流系統采用懸浮供電方式，整流變壓器和整流器組成的整流機組將３３ｋＶ或３５ｋＶ， ｌ ０ｋＶ電壓轉 換成機車運行電壓，通過高速直流開關給接觸網（第三軌）供電，通過鋼軌（回流軌）、回流電纜返回整流機組負極。直流牽引電纜用于直流高速開關到接觸網的供電，直流牽引電纜主要選用高性能的低煙、無鹵、阻燃的ＸＬＰＥ或ＥＰＲ電力電纜，有時為了防止鼠咬及增加機械強度等采用軟銅帶鎧裝。 軌道交通用直流牽引電纜主要適用于額定電壓３０００Ｖ及以下的城市軌道交通的直流電力傳輸。具體有：ＸＬＰＥ絕緣ＰＶＣ護套直流牽引（軟）電纜；ＸＬＰＥ絕緣聚烯烴護套低煙無鹵阻燃直流牽引（軟）電纜；ＸＬＰＥ絕緣聚烯烴護套低煙低鹵阻燃直流牽引（軟）電纜； ＸＬＰＥ絕緣聚烯烴護套低煙無鹵阻燃防紫外線直流牽引（軟）電纜；ＥＰＲ絕緣彈性體護套直流牽引軟電纜；ＥＰＲ絕緣彈性體護套低煙無鹵阻燃直流牽引軟電纜；ＸＬＰＥ絕緣防蟻防鼠低煙無鹵Ａ類阻燃直流牽引電纜等。 ３ 直流電纜的特性和使用要求 軌道交通用電纜為各種中、低壓電纜，屬于固定敷設類型，傳輸功率也比較大，既屬于電氣裝備電纜類，也屬于電力電纜類。還有一種電纜用于輸送１５００Ｖ直流電壓，是機車的供電電纜。１５００Ｖ直流電壓相當于６００Ｖ交流電壓，在國家標準ＧＢ１２７０６ －２００２（等同ＩＥＣ６０５０２）中，低壓交直流比為２．４倍。為此電纜的絕緣厚度可按０．６／ＩｋＶ的電纜選用。軌道交通用電纜一般均為單芯電纜。 軌道交通電纜對導體要求很高，希望采用緊壓束絞細銅絲為單元，再絞合成導體，截面一般都比較大，４００－６３０ｍｍ２是常用的規格，要求有內外半導電屏蔽層，在絕緣半導電屏蔽層外用銅帶屏蔽，銅帶要求采用硬度較高的黃銅帶，因為地鐵工程要求防老鼠，防止老鼠將電纜咬壞。還有一項重大的要求是防火，故采用Ａ類阻燃電纜。另外根據項目具體情況，電纜一般應具有防水、防油、防紫外線、防鼠、防白蟻等性能。地鐵項目中直流牽引電纜敷設空間有限，一般要求其重量輕，柔軟性好，易彎曲，便于安裝及維護。電纜敷設時的彎曲半徑規定為：非軟結構電纜為電纜外徑的１２倍；交聯聚乙烯絕緣軟結構電纜為電纜外徑的６倍；乙丙橡膠絕緣軟結構電纜為電纜外徑的４倍。 直流供電一般為雙極傳輸，具有兩根導線，一根為正極，另一根為負極。正極電纜為絕緣加護套的結構，負極電纜為護套 兼具有絕緣功能。所有正、負極電纜護套都選用低煙無鹵阻燃材料構成，這樣電纜在火災環境中不但自己具有阻燃性能，而目不釋放濃煙和有毒氣體，減少對人員和電氣設備的損害。具體要求為：（１）電纜燃燒時的阻燃性能應滿足ＧＢ１８３８０．３規定的Ａ類、Ｂ類或Ｃ類要求，（２）對于低鹵低煙阻燃電纜，透光率≥３０％；電纜燃燒時低鹵性能應滿足：鹵酸氣體逸出量≤１００ ｍｇ／ｇ；ｐＨ值≥２．５，電導率≤３０ｕＳ／ｍｍ；（３）對于低煙無鹵阻燃型電纜：無鹵性能應滿足ｐＨ值≥４．３，電導率≤１０ｕＳ／ｍｍ和透光率≥６０％。 ４ 直流電纜的結構和設計 ４．１導體 地鐵中牽引電纜敷設空間有限，要求直流電纜輕量化、柔性好、轉彎半徑小。硬性電纜導體（１、２類導體）由緊壓型的多股圓銅線組成，不必鍍錫，導體緊壓系數較大，生產成本較低。柔性電纜的導體 （５類導體） 由非緊壓型的多股圓銅線組成，采用鍍錫退火處理，生產成本較高。 正、負極電纜通常可選擇４００ｍｍ２的銅導體，線芯直徑不大于３ｍｍ。對于敷設空間特別狹小且敷設處存在強烈震動的連接電纜，應選擇柔性電纜。如果連接電纜中１２０ｍｍ２規格的電纜約占連接電纜總長的２５％，可以將其截面加大，即整個工程都采用１５０ｍｍ２的連接電纜，便于設備的統一和施工以及運營維護的方便。４．２絕緣 電纜在直流電壓下絕緣內的電場強度與其電阻率成正比分布，電纜在運行中，電纜內溫度升高，電阻率會受溫度的影響而發生變化。當電纜負載為零時，最大電場強度出現在導電線芯表面；加上負載后，最大電場強度有向絕緣表面移動的趨勢。因此，在絕緣材料選擇和厚度設計時不僅應保證在空載時線芯表面場強不能超過其允許值，而目還應保證電纜在允許最大負載時，絕緣層表面的電場強度不超過其允許值。 直流牽引電纜的絕緣一般采用電性能優良的ＸＬＰＥ或ＥＰＲ材料，直流電纜對工頻耐壓和沖擊耐壓的要求不高，正極電纜的電壓在各個工程中沒有差別，而負極電纜的電壓有較大區別。地鐵工程中負極電纜的數量約占直流電纜數量的４０％，考慮設備的統一、施工和運營維護的方便以及運營的可靠，負極電纜宜采用與正極電纜相 城市軌道交通供電系統直流電纜的應用概況.摘 要： 本文介紹了城市軌道交通供電系統直流電纜的應用情況。從直流電纜的種類、特性、使用要求和直流電纜的結構和設計等幾方面作了介紹和闡述。

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