Metrotunneleissa käytetyt kaapelityypit: Täydellinen valintaopas metroprojekteille

Metrotunneli on yksi vaikeimmista paikoista sähkökaapelin asentamiseen. Tila on ahdas, ilmapiiri kostea ja usein kemiallisesti aggressiivinen, huoltopääsy on rajoitettu muutamaan tuntiin yöllä, ja yksittäinen vika palvelutunnin aikana voi jäädä tuhansia matkustajia maan alle. Tunnelit myös tärisevät, kuljettavat hajavetovirtoja, ja niiden on säilyttävä evakuoitavissa, jos tulipalo syttyy.

Siksi yhtään metrohanketta ei rakenneta yhdellä "tunnelikaapelilla". Nykyaikainen linja käyttää useita kaapeliperheitä kerralla: keskijännitejakelukaapeleita, tasavirtakaapeleita, pienjänniteapukaapeleita virtakaapeleita , ohjaus- ja merkinantokaapeleita, palonkestäviä kaapeleita hengenturvapiireihin ja tietoliikennekaapeleita, kuten säteilevä koaksiaalikaapeli. Alla olevissa osissa selitetään, mitä kukin tyyppi tekee ja mitkä ominaisuudet päättävät, kuuluuko se tunnelimääritykseen.

Miksi tunnelikaapelin valinta on erilainen?

Ennen tuotteiden vertailua se auttaa ymmärtämään olosuhteet, jotka tunneli asettaa jokaiselle sen sisään asennetulle kaapelille.

• Tulipalo- ja savukäyttäytyminen. Kaapelit ovat tunnelin suurimpia polttoainekuormia, joten liekin leviäminen, lämmön vapautuminen, savutiheys ja happamien kaasujen päästöt ovat ensisijaisia ​​suunnittelukriteereitä valinnaisten lisävarusteiden sijaan.
• Kosteus ja pohjavesi. Monet tunnelit sijaitsevat pohjaveden alapuolella, ja kaapelireitit kulkevat usein salaojitusvyöhykkeiden läpi, joissa vettä on ollut vuosikymmeniä.
• Rajoitettu tila. Kannakkeiden väli, taivutussäde ja alustan kuormitus ovat kaikki tiukkoja, mikä suosii kaapeleita, joiden asennusominaisuudet ovat ennakoitavissa ja testatut.
• Tärinä ja liike. Jatkuva junan tärinä ja tunnelihengitys edellyttävät joustavia johtimia ja oikein sijoitetut kiinnikkeet.
• Hajavirrat ja häiriöt. Vedon paluuvirrat ja taajuusmuuttajat aiheuttavat sähköistä kohinaa, joten suojauksella ja maadoituskäytännöllä on yhtä paljon merkitystä kuin itse kaapelilla.
• Pitkä käyttöikä. Suunniteltu käyttöikä on tyypillisesti 30–50 vuotta ilman läheskään mahdollisuutta vetää kaapelia uudelleen, joten ikääntymisen suorituskyky on suurempi kuin ensimmäinen kustannus.

Metron tekniset tiedot perustuvat siksi tuttuihin standardeihin: IEC 60502-2 keskijännitekaapeleille, IEC 60332-1 ja IEC 60332-3 liekin leviämiselle, IEC 60331 piirien eheydelle tulipalossa, IEC 60754 halogeenihappokaasulle ja IEC 61034 savun tiheydelle. Tietolehteä tulee lukea näitä testituloksia vastaan, ei markkinointikieltä vastaan.

Metrotunneleissa käytetyt pääasialliset kaapelityypit

Alla olevassa taulukossa on yhteenveto kaapelityypeistä, joita tavallisesti esiintyy metrotunnelin reitin varrella, sekä kunkin tehtävän. Lista on järjestetty toimintojen mukaan, koska kahdella kaapelilla, joilla on identtiset jännitearvot, voi olla hyvin erilaisia ​​tehtäviä maan alla.

Yksi tunnelin osa voi sisältää kaikki kahdeksan perhettä. Seuraavassa kuvataan ryhmät, jotka vaativat tarkimman määrittelyn.

Keskijännitteen jakelu- ja tasavirtakaapelit

XLPE-eristetyt jakelukaapelit

Vetoasemat sijaitsevat yleensä 1-2 kilometrin etäisyydellä toisistaan ja liitetään julkiseen verkkoon keskijänniterenkaalla. Nämä rengas- ja syöttöpiirit ovat lähes aina XLPE-eristettyjä kaapeleita, joiden jännite on välillä 3,6/6 kV ja 26/35 kV, ja ne on vedetty joko yksijohtimisina kaapeleina kolmijohtimisina, joissa on yhteinen metallisuoja. Suojus kuljettaa maasulkuvirtaa ja ohjaa sähkökenttää, joten sen poikkileikkaus on määriteltävä oletuksen sijaan.

DC-ajovirtakaapelit

Toinen suuri voimaperhe ruokkii juoksukiskoja. Kolmannen kiskon järjestelmät toimivat tyypillisesti 750 V DC:llä, kun taas ajojohdinjärjestelmät toimivat yleensä 1500 V DC:llä. Nämä ovat tavallisesti yksijohtimia kaapeleita, joissa on raskaat kuparivaipat tai samankeskiset johtimet, jotka valitaan pääasiassa rajoittamaan hajavirtakorroosiota tunnelien vuorauksissa, raudoituksissa ja haudatuissa metallirakenteissa. Eristys on yleensä XLPE, jossa on vähäsavuinen nollahalogeenivaippa aina, kun käyttäjä tarvitsee vähemmän savua hätätilanteessa.

Virtajohto metro- ja kaupunkijunaliikenteeseen (nimellisjännite 35 kV) Tuotteen yleiskatsaus Metro- ja kevytraide (35 kV) tehokaapelit ovat kriittisiä voimansiirtokomponentteja, jotka on suunniteltu erityisesti kaupunkien rautatiejärjestelmään... Näytä tuote →

Ohjaus-, merkinanto- ja tietoliikennekaapelit

Ohjauskaapelit

Ohjauskaapelit 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.

Suojatut instrumentointi- ja signaalikaapelit

Suojatut instrumentointikaapelit kuljettavat matalan tason mittaus- ja ohjaussignaaleja anturien, valvontayksiköiden ja SCADA-ulosasemien välillä. Tavallinen rakenne on kierretty pareittain yksittäisillä ja kokonaissuojilla sekä tyhjennysjohdolla, nimellisjännite 300/500 V. Suojus on tarkoitettu pitämään häiriöt poissa eikä kuljettamaan vikavirtaa, ja se on maadoitettava vain toisesta päästään, jotta vältetään kiertovirrat tunnelia pitkin.

Säteilevä koaksiaalikaapeli

Radiosignaalit eivät kulje kauas tunnelin mutkissa, joten metrot käyttävät säteilevää koaksiaalikaapelia, jota kutsutaan usein vuotavaksi syöttökaapeliksi, joka on asennettu tunnelin seinälle. Sen uritettu ulkojohdin antaa kaapelin toimia pitkänä antennina, joka tarjoaa jatkuvan peiton junan ja maan väliselle tiedonsiirrolle ja hätäpalvelujen radiolle.

Tietokoneen ja instrumenttien suojattu kaapeli Tuotteen yleiskuvaus Tietokoneiden ja instrumenttien suojatut kaapelit ovat erikoistuneita pienjännitteisiä signaalinsiirtojohtoja, jotka on suunniteltu elektronisille tietokoneille, sähkölaitteille... Näytä tuote →

Palonkestävät ja paloa hidastavat kaapelit

Paloa hidastava ja palonkestävä eivät ole sama asia. Paloa hidastava kaapeli kestää liekin leviämistä, mikä on vahvistettu standardin IEC 60332-1 mukaan yksittäiselle kaapelille ja IEC 60332-3:lle pystysuoralle nipulle, mutta sen ei tarvitse jatkaa toimintaansa tulipalon aikana. Palonkestävä kaapeli lisää kiilleteippisuojan johtimen ympärille, jotta piiri jatkaa toimintaansa tietyn ajan, yleensä 30, 60 tai 120 minuuttia, kun se on testattu IEC 60331 -standardin mukaisesti. Hätävalaistus, savunpoistopuhaltimet, palopumput, evakuointihissit ja tunneliviestintä on tavallisesti johdotettu palonkestävällä kaapelilla.

Savu on yhtälön toinen puolisko. Vähäsavuiset nollahalogeeniyhdisteet rajoittavat halogeenihappokaasun IEC 60754:ään ja savutiheyden IEC 61034:ään, mikä pitää poistumisreitit ja palonsammutusmahdollisuudet käyttökelpoisina. Jos punnit näitä arvoja tietylle reitille, katso yleiskatsaus kolme periaatetta paloa hidastavien kaapelien valinnassa on hyödyllinen lähtökohta.

Paloa hidastava ja tulenkestävä kaapelisarja Tuotekatsaus Nykyaikaisissa arkkitehtonisissa ja teollisissa turvajärjestelmissä kaapeleiden paloturvallisuus on kulmakivi tulipalosta aiheutuvien häviöiden minimoinnissa ja... Näytä tuote →

Suojaus vedeltä, jyrsijöiltä ja mekaanisilta vaurioilta

Palonkesto on vain osa eritelmää. Tunneleissa yhdistyvät kostea ilma, viemäröintivesi, jyrsijöiden toiminta ja jatkuva mekaaninen rasitus, joten kaapelin ulkokerrokset tekevät todellista työtä:

• Vedensulkuteipit tai turpoamisjauhe johdinvälissä, pohjaveden alapuolella oleville reiteille.
• Teräsnauha tai teräslankapanssarointi, jossa kaapelit upotetaan invertteriin tai altistetaan iskuille.
• Termiittejä ja jyrsijöitä kestävä vaippa tunneleissa, jotka kulkevat maaperän, vanhojen täytteiden tai kasvillisten pistokkaiden läpi.
• Oikea kiinnitysväli ja palosuojatiiviste jokaisessa seinäläpiviennissä, jotta kaapelipalo ei pääse leviämään osien välillä.

Tunneliprojektien teknisten tietojen tarkistuslista

Kun teet kaapeliaikataulua metrotunneliin, käy läpi seuraavat kohdat ennen kyselyn julkaisemista:

1. Erottele piirit toiminnan mukaan: vetoteho, aputeho, ohjaus, signaali ja tiedonsiirto.
2. Vahvista maadoitus- ja hajavirtatutkimuksen vaatima jänniteluokka, johdinmateriaali ja suojan poikkileikkaus.
3. Ilmoita kullekin piirille vaadittava palotehokkuus: palonestoaine, palonkestävä ja piirin eheysaika tai molemmat.
4. Määritä savun ja happaman kaasun rajat, esimerkiksi IEC 61034 ja IEC 60754, kaikille kaapeleille asutuilla alueilla.
5. Määrittele ympäristönsuojelu: veden esto, panssari, jyrsijän vastustus.
6. Tarkista taivutussäde ja kiinnikkeiden etäisyys tunnelin todellista poikkileikkausta ja kannakkeen asettelua vastaan.
7. Pyydä tyyppitestiraportteja ja kolmannen osapuolen sertifiointia, ei vain luettelon kuvausta.

Kaapelikumppanin valinta tunnelitöihin

Tunnelikaapeli on pitkäaikainen sitoumus, ja se kannattaa hankkia valmistajalta, joka ymmärtää metron käyttöprofiilit, sen sijaan, että se ilmoittaa vain jännitteen. Meidän omamme tuotantolaitos Guanlinissa, Yixingissä , joka tunnetaan kaikkialla alalla nimellä China Cable City, on tuottanut sähköä, laitteita, ilmakaapeleita ja erikoiskaapeleita vuodesta 1998 lähtien tunneliprojektien tyypillisesti vaatimilla keskijännite-, ohjaus-, palonkestävällä ja raideliikenteen rakenteilla. Laatu-, ympäristö-, työterveys-, energia- ja immateriaaliomaisuuden hallintajärjestelmät on sertifioitu ISO-standardien mukaisesti, ja tuotteilla on kolmansien osapuolien hyväksynnät, mukaan lukien TUV-sertifiointi, millä on merkitystä, kun spesifikaatiota on puolustettava suunnittelun tarkastelussa.

Jos olet kokoamassa metrotunnelin kaapeliaikataulua, lähetä meille piiriluettelo ja paloturvallisuusvaatimukset. Autamme sinua sovittamaan jokaisen reitin kaapelityypin mukaan, joka toimii palvelussa, ei vain paperilla.