Typer af kabler, der bruges i undergrundstunneler: En komplet udvælgelsesvejledning til metroprojekter

En undergrundstunnel er et af de hårdeste steder at installere et elektrisk kabel. Pladsen er begrænset, atmosfæren er fugtig og ofte kemisk aggressiv, vedligeholdelsesadgang er begrænset til et par timer om natten, og en enkelt fejl i tjenestetiden kan strande tusindvis af passagerer under jorden. Tunneler vibrerer også, fører vildfarne trækstrømme og skal forblive farbare til evakuering, hvis der opstår brand.

Derfor bygges der ikke et metroprojekt med et enkelt "tunnelkabel". En moderne linje bruger flere kabelfamilier på én gang: mellemspændingsfordelingskabler, DC-trækkabler, lavspændingshjælpemidler strømkabler , kontrol- og signalkabler, brandsikre kabler til livssikkerhedskredsløb og kommunikationskabler såsom udstrålende koaksialkabel. Afsnittene nedenfor forklarer, hvad hver type gør, og hvilke egenskaber, der afgør, om den hører hjemme i en tunnelspecifikation.

Hvorfor valg af tunnelkabel er anderledes

Før du sammenligner produkter, hjælper det at forstå de betingelser, en tunnel pålægger hvert kabel, der er installeret inde i den.

• Brand- og røgadfærd. Kabler er blandt de største brændstofbelastninger i en tunnel, så flammespredning, varmeafgivelse, røgtæthed og syregasudledning behandles som primære designkriterier frem for ekstraudstyr.
• Fugt og grundvand. Mange tunneler ligger under vandspejlet, og kabelruter går ofte gennem drænzoner, hvor der er vand til stede i årtier.
• Begrænset plads. Beslagafstand, bøjningsradius og bakkebelastning er alle tætte, hvilket favoriserer kabler med forudsigelige, testede installationsegenskaber.
• Vibration og bevægelse. Kontinuerlig togvibration og tunnelånding kræver fleksible ledere og korrekt placerede klamper.
• Omstrejfende strømme og interferens. Træk returstrømme og frekvensomformere med variabel frekvens skaber elektrisk støj, så skærmning og jording har lige så stor betydning som selve kablet.
• Lang levetid. Designlevetiden er typisk 30 til 50 år med næsten ingen mulighed for at trække et kabel igen, så aldrende ydeevne opvejer de første omkostninger.

Metro-specifikationer læner sig derfor op af et velkendt sæt standarder: IEC 60502-2 for mellemspændingskabler, IEC 60332-1 og IEC 60332-3 for flammeudbredelse, IEC 60331 for kredsløbsintegritet under brand, IEC 60754 for halogen 6 den syre gas og IEC 60754 for halogen den1034EC. Et datablad skal læses op imod disse testresultater, ikke mod markedsføringssprog.

De vigtigste typer af kabler, der bruges i undergrundstunneler

Tabellen nedenfor opsummerer de kabeltyper, der normalt findes langs en metrotunnelrute, sammen med den pligt, hver enkelt udfører. Listen er organiseret efter funktion, fordi to kabler med identiske spændingsværdier kan have meget forskellige job under jorden.

En enkelt tunnelsektion kan indeholde alle otte familier. De grupper, der kræver den mest omhyggelige specifikation, beskrives herefter.

Mellemspændingsfordelings- og jævnstrømskabler

XLPE-isolerede fordelerkabler

Trækstationer er normalt placeret en til to kilometer fra hinanden og forbundet til det offentlige net gennem en mellemspændingsring. Disse ring- og feeder-kredsløb er næsten altid XLPE-isolerede kabler, der er klassificeret mellem 3,6/6 kV og 26/35 kV, lagt enten som enkeltlederkabler i trefoil-formation eller som trelederkabler med en fælles metallisk skærm. Skærmen fører jordfejlstrøm og styrer det elektriske felt, så dets tværsnit skal specificeres frem for at antages.

DC trækkraftkabler

Den anden store kraftfamilie fodrer løbeskinnerne. Tredje-skinnesystemer kører typisk ved 750 V DC, mens køreledningssystemer normalt kører ved 1500 V DC. Disse er normalt enkeltlederkabler med kraftige kobberskærme eller koncentriske ledere, der hovedsageligt er valgt for at begrænse strøgstrømkorrosion af tunnelbeklædninger, armering og nedgravet metalværk. Isolering er normalt XLPE med lav-røg-nul-halogen beklædning, hvor som helst operatøren kræver reduceret røg i en nødsituation.

Strømkabel til undergrunds- og bybanetransport (nominel spænding 35 kV) Produktoversigt Strømkabler til undergrundsbane og letvægtsspor (35kV) er kritiske kraftoverførselskomponenter, der er specielt udviklet til bybanetransitsystem... Se produkt →

Styre-, signal- og kommunikationskabler

Styrekabler

Styrekabler operate the equipment that keeps a tunnel habitable: ventilation fans, drainage pumps, platform screen doors, lighting contactors and switchgear. They are multi-core, generally rated 450/750 V, with PVC, cross-linked polyolefin or LSZH insulation. Where variable-frequency drives are involved, a braided or foil screen is added to contain switching noise.

Afskærmet instrumentering og signalkabler

Afskærmede instrumenteringskabler bærer måle- og kontrolsignaler på lavt niveau mellem sensorer, overvågningsenheder og SCADA-udstationer. Den sædvanlige konstruktion er parsnoede med individuelle og overordnede skærme plus en afløbsledning, klassificeret 300/500 V. Skærmen er der for at holde interferens ude i stedet for at føre fejlstrøm, og den skal kun jordes i den ene ende for at undgå cirkulerende strømme langs tunnelen.

Udstrålende koaksialkabel

Radiosignaler rejser ikke langt rundt i tunnelsving, så metroer bruger udstrålende koaksialkabel, ofte kaldet utæt fødekabel, monteret langs tunnelvæggen. Dens slidsede ydre leder lader kablet fungere som en lang antenne, der giver kontinuerlig dækning til tog-til-jord-kommunikation og nødtjenesters radio.

Computer og instrument afskærmet kabel Produktoversigt Computer- og instrumentafskærmede kabler er specialiserede lavspændingssignaltransmissionsledninger designet til elektroniske computere, elektriske instrumenter... Se produkt →

Brandsikre og flammehæmmende kabler

Brandhæmmende og brandhæmmende er ikke det samme. Et flammehæmmende kabel modstår flammeudbredelse, verificeret af IEC 60332-1 for et enkelt kabel og IEC 60332-3 for et lodret bundt, men det er ikke påkrævet at blive ved med at arbejde under en brand. Et brandsikkert kabel tilføjer en glimmertapebarriere rundt om lederen, så kredsløbet fortsætter med at fungere i en defineret periode, sædvanligvis 30, 60 eller 120 minutter, når det testes i henhold til IEC 60331. Nødbelysning, røgudsugningsventilatorer, brandpumper, evakueringslifte og tunnelkommunikation er normalt ledningssikret med ledninger af denne grund.

Røg er den anden halvdel af ligningen. Halogenfrie forbindelser med lavt røgindhold begrænser halogensyregas til IEC 60754 og røgtæthed til IEC 61034, hvilket holder flugtveje og brandslukning brugbare. Hvis du vejer disse karakterer for en bestemt rute, er vores oversigt over tre principper for valg af flammehæmmende kabler er et nyttigt udgangspunkt.

Flammehæmmende og brandsikker kabelserie Produktoversigt I moderne arkitektoniske og industrielle sikkerhedssystemer er kablers brandydeevne hjørnestenen i at minimere brandrelaterede tab og sikre... Se produkt →

Beskyttelse mod vand, gnavere og mekaniske skader

Brandydelse er kun en del af specifikationen. Tunneler kombinerer fugtig luft, drænvand, gnaveraktivitet og konstant mekanisk belastning, så de ydre lag af kablet udfører rigtigt arbejde:

• Vandblokerende tape eller kvældende pulver i ledermellemrummene, til ruter under vandspejlet.
• Ståltape eller ståltrådsarmering, hvor kabler er begravet i inverten eller udsat for stød.
• Termit- og gnaverbestandig beklædning i tunneler, der passerer gennem jord, gammelt fyld eller vegeterede stiklinger.
• Korrekt klampeafstand og brandstop tætning ved hver væggennemføring, så en kabelbrand ikke kan spredes mellem sektioner.

En specifikationstjekliste for tunnelprojekter

Når du udarbejder en kabelplan for en metrotunnel, skal du gennemgå følgende punkter, før du frigiver forespørgslen:

1. Adskil kredsløb efter funktion: trækkraft, hjælpekraft, kontrol, signal og kommunikation.
2. Bekræft den spændingsklasse, ledermateriale og skærmtværsnit, der kræves af undersøgelsen af ​​jording og afvigende strøm.
3. Angiv den brandydelse, der er nødvendig for hvert kredsløb: flammehæmmende, brandmodstandsdygtig med kredsløbsintegritetstid eller begge dele.
4. Angiv grænser for røg og syregas, for eksempel IEC 61034 og IEC 60754, for alle kabler i beboede områder.
5. Definer miljøbeskyttelsen: vandblokering, pansring, modstand mod gnavere.
6. Tjek bøjningsradius og klamperafstand i forhold til det faktiske tunneltværsnit og beslagslayout.
7. Bed om typetestrapporter og tredjepartscertificering, ikke kun en katalogbeskrivelse.

Valg af kabelpartner til tunnelarbejde

Tunnelkabel er en langsigtet forpligtelse, og det kan betale sig at købe det fra en producent, der forstår metrodriftsprofiler i stedet for en, der blot angiver en spænding. Vores egen produktionsbase i Guanlin, Yixing , kendt på tværs af branchen som China Cable City, har produceret strøm, udstyr, luftledninger og specialkabler siden 1998 med de mellemspændings-, kontrol-, brandsikre og jernbanetransitkonstruktioner, som tunnelprojekter typisk kræver. Kvalitets-, miljø-, arbejdsmiljø-, energi- og intellektuel ejendomsstyringssystemer er certificeret i henhold til ISO-standarder, og produkter har tredjepartsgodkendelser, herunder TUV-certificering, som har betydning, når en specifikation skal forsvares ved designgennemgang.

Hvis du sammensætter en kabelplan for en undergrundstunnel, så send os kredsløbslisten og kravene til brandydelse. Vi hjælper dig med at matche hver rute til en kabeltype, der fungerer i service, ikke kun på papir.