关键词： 电缆
供电电缆（精选十篇）
供电电缆 篇1
关键词：磁滞式电缆卷筒,电缆扭曲变形,受力分析
0 引言
我司岸桥采用的是10 kV高压供电,通过磁滞式电缆卷筒上机,随着设备大车左右运行,收、放电缆给机上提供动力。然而,设备在运行后不久,出现了供电电缆扭曲,现象如麻花状,扭曲长度60 m左右。造成电缆张紧保护装置频繁动作,给生产带来困扰,同时电缆变形存在着严重的用电安全隐患,如不能有效根本的解决,将会给公司造成较大的损失。
1 原因分析
首先了解一下磁滞式电缆卷筒,其驱动装置由电动机、磁滞式联轴器、行星减速箱、主减速箱、集电器和电缆卷盘组成。利用磁力耦合原理保证了电缆卷盘收放电缆的速度始终与移动式电气设备同步。电缆卷筒工作时,电动机始终向收缆方向旋转,当移动电气设备朝供电电源点远离方向行走时,通过对电缆拖拽克服磁滞联轴器上磁场扭矩,使磁滞联轴器内部永久磁钢与感应盘之间磁场产生滑差,将卷盘上的电缆放下,由于磁力耦合的作用,保证了放缆过程中电缆始终处于张紧状态;当移动设备朝供电电源点运行时,电缆卷筒朝设定的卷取方向旋转而收缆。
在最初出现电缆扭曲时,认为可能引起的原因为:(1)电缆卷筒磁滞力矩力太大,设备上匹配的3个磁滞头出力不均。(2)安装电缆时没有严格按规范操作,使电缆内部已产生扭曲力。采取以下解决方案,首先对电缆做了一次安全测试,实测导线电阻分别为:红芯0.758ΩΩ/km;蓝芯0.759Ω/km;白芯0.759Ω/km,绝缘电阻在30 s内通过5 000 V摇表为无穷大,三相平衡,数据均在出厂安全范围内,此电缆安全可继续使用。接着将扭曲电缆部分切除30m重新做高压头继续使用,并将电缆从电缆卷盘上汇出,释放安装过程中的扭力。同时调整3个磁滞头力矩,使其达到平衡出力。然而在使用过程中发现此扭曲现象没有改善,还在继续发展。
通过现场的跟踪观察,电缆在放电缆过程中,受力状态如图1所示,电缆从导缆架到电缆槽的接触点有7 m长,绷得很直受力大;在收电缆时电缆从导缆架到电缆槽的接触点只有3 m长,电缆成弧线型,状态如图2所示。
此时调小力矩,卷盘在收电缆过半时就无法继续,放电缆时,同样出现电缆绷直的情况,可见并不是磁滞力矩导致的此问题。如此大的力是哪里产生的呢?在导缆架处用手向下扯电缆,3个人用力勉强扯动;换到卷筒处直接搬动电缆盘放电缆,2个人都相对轻松,可见问题出在电缆的出线方式上。此时电缆在过渡架与电缆卷盘采用反向盘绕方式进出,如图3所示。
这样的盘绕方式,大大增加了电缆的摩擦阻力和不必要的弯曲次数。同时,由于电缆扭曲已将卷盘间隙进一步撑大,电缆在盘绕时互相挤压,造成电缆之间,电缆和卷盘之间相互产生大的摩擦力。因此,我认为电缆的弯曲摩擦力、电缆与卷盘的摩擦力以及要克服的磁滞力这几种力的综合作用,是导致电缆在收、放过程时受力过大的原因。
分析裁下的扭曲电缆断面,发现其内部3根25 mm2导线已偏向16 mm2导线,绝缘层出现厚度不均的情况,很明显是受力所致,如图4所示。因此,此电缆规格3×25 mm2+1×16 mm2的高压电缆是不适用于磁滞式电缆卷筒的。
2 解决措施
通过以上原因分析,提出整体解决电缆扭曲的方案。
方案1:采用交流变频电缆卷筒,可以实现恒张力控制,它是用增量型编码器实现速度闭环,以达到最佳的电机转矩控制,电机的力矩是根据设备相对高压电缆接线坑的位置距离、大车的行走速度、方向,通过控制系统计算而给定的,可以随设备正反方向和行进速度的变化而收缆或放缆,始终保持电缆张紧不松弛。因它的放缆是电机反转来完成,不需要通过电缆的拖拽,电缆不会受到大的拉力,无疑是较好的解决方案。但改动大,硬件上几乎要全部更换,软件上还要在PLC程序中做控制程序,需变频器控制柜,整体价格高,更换周期长。
方案2:在原有的磁滞电缆卷筒的基础上实施。
(1)更换扭曲电缆,采用规格为3×25 mm2+3×8mm2的高压电缆,如图5所示,使电缆在受力时受力面均衡。
(2)更换变形的电缆卷盘,根据电缆外径,开档留出5～10 mm左右间隙。
(3)改变磁滞电机的单向轴承方向,变更电缆缠绕方式;降低过渡架高度,改变电缆受力方向,并保证与电缆盘的对中度。
3 实施
最后,经过多方分析,考虑到价格因素和生产安排的停机时间,决定按方案2进行实施,如图6所示。同时调整导缆架中心确保与码头电缆槽中心对正,调整电缆防风管上下出口处的导向轮与导缆架、过渡架的中心,充分保证了电缆在收放过程中不与机构摩擦。
4 结语
(1)电缆扭曲的主要原因为电缆选型错误,3×25 mm2+1×16 mm2这种结构形式电缆不适用于磁滞式电缆卷筒;
(2)电缆盘绕方式不当造成电缆受力大是电缆扭曲的直接原因;
(3)自改造运行以来,再无出现电缆扭曲现象,取得了非常好的效果。
参考文献
供电电缆 篇2
目 录
第一章 总则„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（03）第二章 供电管理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（03）1 停送电管理办法„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（03）2 电器设备管理办法„„„„„„„„„„„„„„„„„„（04）3 电气预防性试验办法„„„„„„„„„„„„„„„„„„（05）4 电工操作规范管理„„„„„„„„„„„„„„„„„„（06）5电器设备检查制度„„„„„„„„„„„„„„„„„„（06）6电工业务培训„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（07）7供电设计及电气保护管理办法„„„„„„„„„„„„„（07）第三章 电气设备防爆管理„„„„„„„„„„„„„„„（08）1井下防爆设备的检查管理„„„„„„„„„„„„„„„（08）2新购入井设备检查办法„„„„„„„„„„„„„„„„（08）第四章 电缆管理„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„（08）1电缆行政管理流程„„„„„„„„„„„„„„„„„„（08）2电缆的计划领取与发放„„„„„„„„„„„„„„„„（09）4电缆的使用维护规定„„„„„„„„„„„„„„„„„（10）4电缆的回收与报废„„„„„„„„„„„„„„„„„„（12）
第一章 总 则 第一条 根据《煤矿安全规程》等煤矿法规，制定本办法，以下简称“办法”。
第二条 本办法适用于供电管理中供电管理组、防爆检查组、电缆管理组、五小电器组“四大专业组”工作的监督、管理、工作指导；
第三条 矿供电管理办公室设在机运部，由杜成主管四大专业组，四大专业组的人员组成应包括各单位的电气技术员、矿专职防爆检查员和电缆修补人员。
第二章 供电管理
停送电管理办法
第四条 供电管理主要包括停、送电管理（35KV、6kv电力调度管理）、电器设备管理、供电设计及电气保护。
第五条 停送电主要包括高低压系统的事故性停电和计划性停送电，如果是35KV、6kv系统出现事故性停电时，电调人员应严格按《松藻矿务局电力调度规程》进行电力调度；如果是计划性停送电，关系到35kv变电站的进线时，矿电调人员应与公司电调室联系，取得同意后通知申请停送电单位具备停、送电资格的人员，到公司电调室办理停电申请及停电操作票。
第六条 井下供电系统的停、送电，要求申请停电的单位，应提前24小时办理停电申请表，按本办法的具体规定，该申请表需机电运输科供电管理人员、分管电的部领导和机电副总签字，送调度室批准停电时间后生效（采掘头面本队区域的停电例外）。
第七条 地面35KV、6kv系统的停电只能由矿电调人员指挥，其他任何人无权指挥；井下低压系统的停送电不影响局扇和其他单位的，队的电气技术员有权指挥。
第八条 所有高、低压系统的计划性停送电必须办理停送电措施单送机运部、调度室审签后方可执行：临时性井下高低压停送电由机电二队
电只能由停电的本人执行。否则，每次处罚100元。第十八条 各类电器设备的使用，必须按设备《操作规程》及厂家“使用说明书”的要求认真执行，不得随意使用或野蛮操作，严禁超负荷运行。否则，每次处罚责任人50元。
第十九条 保障设备有一个良好的使用条件、环境，如：设备的通风散热、防尘、防水，摆放、悬挂等必须良好。否则，处罚责任单位或人50元/台、件。
第二十条 使用、维护队对设备的日常检查、检修必须严格、认真执行，要求编制出旬、月、季、年检查、检修计划及日程序检查、检修内容、计划、切实实施。否则，每项处罚50元。
第二十一条 各队对日常检查、检修的安排要具体，将检修工具、材料及其配件准备好后才能进行。检查、检修后检修人员要在队值班人员处进行登记、签字认可。未认真执行的每次处罚50元。
第二十二条 各队（采煤、二线）对使用、维护范围内的设备实行“包机制”将各台设备的完好保持落实到电工人头，队管理人员实行分片管理，机运部管理人员实行分队负责制，层层落实责任，实实在在地把各项使用、维护管理切实地落实到现场。未认真执行的给予队责任人处罚100元。
第二十三条 任何检查、检修都必须编制《安全技术措施》，且现场必须严格遵守实施。否则，处罚责任人50元/次。
第二十四条 所有检查、检修人员应使用的工具、仪器、仪表，必须带齐，且必须是完好的，严禁不带齐工具、仪器、仪表从事检查、检修。否则，处罚50元/次。
第二十五条 新增安装的设备、由队技术员或班长验收合格后方可投入使用，采、掘工作面新安装设备，机运部要搞中间验收，投产前必须由机运部全面检查、验收合格后方可投入使用。否则按《机运部设备管理办法》执行处罚。
第二十六条 各采煤面主要设备的保护，队每天要进行一次完好检查，有条件试验的要进行试验，对移动变电站的低馈，每天由跟班队长与电工一道进行一次完好试验，不合格的一律不准使用。否则，处罚责任单位或人100元/台、件。
荷情况、整定值合格、各类保护完好及系统的绝缘情况等），未认真执行，由机运部提供资料，企管考核。
第三十六条 机运部每旬进行一次电器完好、电工操作规范、电器失爆、各类保护、设备所带负荷等的抽查，每月进行一次全面检查，凡查出有问题的停止使用，限期进行整改。每次、每台件处罚50元。
第三十七条 月检查，采取互相抽检的方式，由机运部抽调各队的电工每月进行一次。
第三十八条 凡检查，任何人都必须背电工工具、带记录本及相应的标准，必须全面开盖检查，凡不认真执行的将严肃处理。（包括机运部管理人员的日常下井检查）
第三十九条 采煤队负责本工作面所有电器设备、五小、电缆的检查维修（包括其它队用设备及拆搭火），掘进队负责局扇开关、风电闭锁开关、小机车及掘进工作面所有的电器设备、五小、电缆的检查维修（不包括其它队用设备），局扇开关、风电闭锁开关更换由机电二队负责；运输队负责充电硐室、充电机（包括660V电源搭火）、车场照明及相关五小的检查维修；机电二队负责上述规定以外所有设备、五小、电缆的检查维修；负责掘进工作面初次电源形成。通风队负责监测系统的检查维修。
第四十条 复用设备，必须按原标准、设计、结构进行检查、检修，不允许随意改变。检修后，必须经队电器技术员验收合格，机运部防爆员验收贴上防爆合格证后，方可下井使用，否则，处罚责任队或个人50元/台、件。
电工业务培训
第四十一条 要求各队每半年进行一次业务能力培训，矿每年进行一次全面培训，凡培训要有针对性，要特别注重实际技能的提高，对新设备、新技术、新工艺要适时地安排培训，凡不认真进行培训，走过场或电工技术、技能跟不上实际需要的队将追究电气技术员的技术管理责任，并纳入队“双基”考核。
第四十二条 各队立即将各电工维护范围内，设备的图纸、说明书等
不合格的产品，一律不准发出，如因产品质量等造成的电器设备故障或“失爆”处罚供应部。
第五十一条 新设备到矿后的验收、检查，必须由供应部、机运部及队相关人员组成的验收小组进行全面验收，在“四证”齐全，全面完好后方可入库。各单位检修后的设备，必须由机运部全面验收、试车正常后、在附有检修说明、记录资料齐全的情况下方可入库。在设备库内的所有设备，必须是全面完好的。否则，处罚责任单位或人50元/台、件。
第五十二条 各使用单位，对各类设备在地面、井下的运输、搬运、安装必须加强管理，不得损坏设备或造成设备不完好，否则一经查出，将进行100~500元。
第四章 电缆管理办法 电缆管理流程
第五十三条 6mm2以上的各种电缆，由机运部供电管理组负责管理，成立电缆管理小组，各使用、维护电缆的单位，设置兼职的电缆管理员1人（由机电技术员担任）。电缆管理小组负责全矿电缆的领取、发放、修理、入库和登记建帐建卡、图牌板、电脑管理等工作，各单位的电缆管理员负责本单位所使用电缆的计划、建帐、领取、入井、保管、验收、移交、回收、交库并对电缆的使用、维护进行检查、监督等工作。
第五十四条 每月五日前电缆管理小组要将上月的电缆动态情况填表报机运部。每季、半年、年终都要进行一次汇总，并报送机运部。
第五十五条 电缆的维护责任范围：6kv高压电缆从地面变电所至井下，井下变电所至各采区及配电点第一台的高压开关主方，由机电二队维护(不包括UGSP型电缆)其余的由使用队维护管理。
第五十六条 电缆悬挂责任范围：
采煤队：两巷（含变压器原方以后石门内的电气设备、电缆）及文明生产区域内的所有电缆；
掘进队：风电闭锁开关至碛头段整个文明区域范围内的电缆悬挂； 通风队：井下全部监测电缆悬挂； 调度室：井下全部通讯电缆悬挂；
用于1140伏系统中或千伏级电缆用于660伏系统中。
第六十四条 各种规格电缆在投入使用前，其绝缘电阻应符合下列规定：
⒈高压橡胶电力电缆绝缘电阻一般应大于50兆欧；
⒉低压橡胶绝缘电缆的绝缘电阻应大于2兆欧；
⒊聚氯乙烯护套6KV电力电缆60兆欧／千米；
⒋交链聚乙烯绝缘聚乙烯护套6KV电力电缆 A、截面16～35mm2绝缘电阻1000兆欧／千米； B、截面50～95mm2绝缘电阻750兆欧／千米； C、截面120～240mm2绝缘电阻500兆欧／千米；
⒌铠装粘性浸渍6KV电缆100兆欧／千米；
⒍铠装干绝缘6KV电缆200兆欧／千米。
第六十五条 每年的雷雨季节前，使用单位应对电网进行一次绝缘电阻检查，其值应达到上述要求。对不符合要求的电缆，应撤出运回电管组进行干燥、修复处理。
第六十六条 井巷中通电的电缆，必须悬挂在帮上且悬挂高度应高出矿车的高度，掘进巷道的电缆应与风筒各走巷道的一边，生产部在巷道的设计及作业规程中应要求掘进队掘巷时打电缆挂钩眼孔，眼孔距不得大于，应作明确的规定。掘进队在掘巷时要做好电缆的悬挂工作，用电缆钩进行正规悬挂，用于综采工作面的运输巷用九钩电缆钩、回风巷用五钩。用于高档普采工作面的运输巷用七钩电缆钩、回风巷用五钩。不按上述规定执行的，每次检查发现给予100元的处罚。
第六十七条 未经电缆管理小组同意，随意将电缆从分管区域搬到另一个分管区域使用时，一次处责任者或责任单位50元罚款。
第六十八条 未经矿机电副总工程师批准，任何人不得随意开剥和截断电缆，遇高压铠装电缆意外事故做中间头和橡套电缆头接线，不受此限。随意截断电缆(包括撤出，更换开关、接线盒的拆线等)，无论规格大小，一个截割处处罚责任者50元罚款，责任单位负责赔偿报废部份电缆价值。
第六十九条 井下发现挤伤、砸伤等损坏电缆，每次每处处责任者或
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序，将闲置电缆交回电缆班。凡不按电缆回收通知要求，按期回收电缆的每项每根罚款：50元。
第七十九条 机运部现场人员要经常检查各处电缆的使用情况，闲置、暂不用的电缆要在规定的时间内交电缆班。机电二队、采掘队必须有电缆线路动态图。否则处罚责任人50元。
第八十条 当工程进行移交时应由离去单位提出申请由电缆管理小组牵头发出书面通知，汇同接续单位一道在现场检查、核实、办理帐物转接手续。通知发出，接续方不参加验收交接，视为认可处理，其帐、物仍归离去方负责向电缆管理小组交退完清手续。不认真办理的每次处罚责任人100元。
第八十一条 遇意外事故损坏护套或芯线绝缘层龟裂老化。绝缘电阻不合格无法投入使用，长度小于5米，使用单位和电缆管理小组可以向机运部申请报废。
第八十二条 每年八月份，机运部应负责依据报废申请，会同供应、财务、安监、企管和生产等部门组成鉴定小组，对报废电缆进行检查鉴定报矿领导审批。
第八十三条 矿领导审定报废的电缆、电缆管理小组应按型号、规格消减台帐，并单独建帐、统管使用。外单位借用报废电缆，须经机运部批准，若遇出售经矿领导同意供应科定价，凭财务科收款收据方能按规格、数量发给，禁止任何人私自处理。否则每根处罚相关人员1000元。
第八十四条 电缆管理处罚条款中，未提到的违反电缆管理办法的其它条款，机运部有权根据事实依据，给予50元以上的罚款。
供电电缆 篇3
关键词：地铁供电；回流电缆；钢轨胀接；胀接分析
中图分类号：U231 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）23-0096-03
1 概述
随着我国城市轨道交通的迅猛发展，国内对地铁高压供电系统的安全、优质、可靠、连续性供电要求越来越高。牵引均回流电缆与钢轨连接质量，不但直接影响地铁牵引供电回流不畅、打火，甚至造成钢轨严重损伤和断轨。目前，国内绝大部分城市地铁供电回流与钢轨连接方式采用放热焊和螺栓连接方式，少量城市地铁线也开始采用光焊接方式。但随着放热焊和螺栓连接方式相继在各城市地铁线路出现重伤钢轨，严重影响运营安全后。如在北京地铁八通线和13号线运营中出现电缆与钢轨焊接部位断轨和重伤数10起，而在深圳地铁采用螺栓连接在开通运行短短两年时间中烧伤钢轨23起和换轨超过13起。近年来，国外及南方地铁城市开始使用胀接方式替代其他连接方式，文中对该连接方式的优缺点和应用前景进行分析探讨。
2 深圳地铁均回流电缆烧损原因分析
2.1 高架段铜排焊接连接方式及烧损原因
深圳地铁三号线高架段地铁牵引回流与钢轨连接方式采用如图1所示放热焊方式，先将铜板与钢轨左右轨采用放热焊方式相焊接，再将7根牵引回流电缆与焊接铜排采用螺栓方式相连。此线路2010年投入运行，到2012年年底，在两年的运行时间里，80%焊接点出现不同程度的脱焊放电拉弧现象，并重伤钢轨2起，轻伤2起。仅剩5处未脱焊。烧伤脱焊主要原因是放热焊焊接口在长期列车振动和钢轨热胀冷缩作用下，出现脱焊和断裂。
2.2 地下段螺栓加特制铜排连接方式及烧伤原因
深圳地铁三号线地下段地铁牵引回流与钢轨连接方式采用如下图所示铜板螺栓连接方式，先加工两块钢轨轨腰面相吻合的铜板，再将两块铜板夹到同一钢轨轨腰两侧，用4颗12高强度螺栓连接好后，再将7根牵引回流电缆与过渡铜排采用钢制螺栓方式相连。此种运行方式，在投运不到两年中，先后出现大量钢轨与回流铜排连接处、均流普通螺栓连接处大面积烧伤或重伤钢轨10多起。其主要原因是接触面及螺栓与螺孔有空隙，不可能密闭连接，加上钢轨易氧化，导致通流面越来越少，先由面到线再到点接触而出现打火烧伤，导致全线均回流连接方式彻底整改。
3 均、回流电缆与钢轨连接方式分析
3.1 放热焊接
放热焊接是国内既有地铁运营线路中应用最广的方式，主要利用铜的氧化物，在一定高温的条件下，发生还原反应，将铜置出来，变成高温金属铜熔液，在特制模具的包裹下，将需要焊接的两种金属熔接在一起，形成稳固分子结合，相比传统的金属连接工艺具有更强的耐腐蚀能力、过载能力以及热稳定性，同时还具有焊接速度快、焊接牢固、维修工作量少、不易腐蚀、接触电阻小、无需外加能源等优点。但此种焊接方式经对国内数家地铁了解，发现地铁均、回流电缆与钢轨连接采用放热焊时，主要在北方冬季，由于天气寒冷、焊前钢轨预热和焊后保温难、焊药质量差、焊上加焊、重复焊、焊点过密及施工除锈不彻底等多重原因造成焊点脱焊、重伤钢轨和断轨。但其根原主要是由于铜及其合金的导热系数、线胀系数和收缩率大，焊后冷却速度快，使之易出现气孔和未熔合缺陷，导致熔合区过热产生较多马氏体，使钢轨含碳量过高、变硬、变脆，在焊接处内应力和长期疲劳的作用下，出现如北京地铁八通线和13号线回流电缆与钢轨焊接部位脱焊、重伤钢轨和断轨现象。
3.2 螺栓连接
螺栓连接方式主要采用预先加工与钢轨相吻合的过渡回流铜夹板，在钢轨中和轴上打孔，再用防松螺栓使过渡回流铜板与钢轨连接，最后将回流电缆与过渡铜排用防松螺栓连接。如上图所示，深圳地铁三号线回流铜排采用螺栓连接方式，回流铜排螺栓孔数为3个，孔距为180mm，孔洞直径为13、连接螺栓采用高强度12的不锈钢螺栓。钢轨两面夹回流铜板，电缆直接连接在连接铜板上。但此种连接方式其优点是施工方便、工艺简单、成本低、更换维修方便。其缺点是螺栓与孔洞之间及回流铜板与钢轨轨腰面很难紧密结合，存在一定间隙，随着雨淋日晒和运行时间推移，导电膏失效、钢轨振动和氧化加剧，导致接触电阻过大，从而在螺栓、铜板连接处及钢轨中间的螺杆出现发热和放电烧伤现象。深圳地铁三号线螺栓连接普遍存在轻伤和重伤钢轨数10起。
3.3 光焊连接
光焊接采用了硬钎焊的基本原理，利用直流电压、大电流经起弧提供光热能，熔化焊料焊剂，然后将其压到焊接面上，使之渗透到焊体表面，让分子之间形成坚实紧密的焊接层，达到焊接目的。如广州地铁五号线采用的回流光焊，实际上是一种低温冷焊技术，它需要产生的温度较低，一般控制在600℃～700℃，焊接时间控制在1秒左右，较放热焊1100℃及以上的温度要低得多，故在南方基本无需预热和保温，且对钢轨伤害较放热焊少，产生马氏体量较少。但其缺点是不同焊接件截面、体积、大小和环境温度都对焊接拉弧时间及焊接温度不好控制。易出现焊料溢出、焊点凹陷、拉弧时间过短焊料未能完全熔化、焊点凸出、焊点松动等缺陷。导致焊接成功率较其他方式低，返工率高，因而在国内地铁系统中也未得到推广使用。
3.4 胀钉连接
胀接方式是用轨道交通专用胀钉将地铁供电均、回流电缆与钢轨连接。单面胀钉基本组成包括不锈钢垫圈、镀锡铜套、不锈钢螺栓、不锈钢扁平垫圈及不锈钢自锁螺母。安装方式是先用高精度专用配套
装夹式钢轨钻孔机对钢轨钻孔、去毛刺、再用专用胀接液压工具将圆柱体铜套安装在钢轨孔内锁紧，最后用螺栓将转接铜线鼻子进行连接即可。胀接方式主要优点是胀钉铜套能与钢轨孔内面紧密压接不留气隙、抗氧化、接触面大、接触电阻小、通流能力强等优点。由于胀钉导流主要是通过铜套与铜线鼻子形成通路，不经连接螺杆导流，从而避免了螺栓连接方式导流不畅烧伤钢轨的隐患。其缺点是质量好的胀钉价格较高、需配置专用钢轨高精度空心钻头，胀钉插入液压工具等，如图5所示：
4 均、回流电缆与钢轨连接缺陷的整改
经过国（含港铁）内多家地铁连接方式调研结论，针对深圳地铁三号线均、回流电缆焊接及螺栓连接出现的问题进行全线整改，对回流电缆改用直径为19mm或22mm的进口单面全胀式胀钉连接，尽量利用原有螺孔进行扩孔，相邻孔边到孔边的净距离必须大于60mm，并对标准胀钉胀接方式进行更优化改进如下图，采用过渡回流板和绝缘板与钢轨隔离，使回流铜板一面直接与胀钉铜套相连，另一面与回流电缆线鼻子相连，从而更有效提高导电性能，防止连接处放电拉弧烧伤钢轨的隐患。而对均流电缆、OV电缆改用13.5mm的单面全胀式胀钉连接，原螺栓孔的孔径由Φ12mm扩至Φ13.5mm，扩孔后两个相邻孔边到孔边的净距离必须大于50mm。用此种方式进行整改，施工方便、作业工器具简单、利用夜间休车作业，对运营线路没有影响。整改后运行至今未发现任何钢轨烧损痕迹。
5 结语
胀接方式克服了放热焊易产生马氏体的缺点和光焊工艺难控制、焊接成功率低及螺栓连接不紧密、易氧化而烧伤钢轨的缺陷。具有施工及运营维修方便，在轨道交通实际应用中，尤其是既有地铁线路改造中，胀接方式更具优势，值得推广和使用，但地铁设计、建设、施工和运营供电人员需注意如下事项：
（1）钢轨钻孔一定要采用专用装夹式钻孔机，并配置专用高精度钻头，严格控制钻孔精度，防止孔洞偏斜和直径偏差过大。
（2）选用胀钉厂提供配套的专用胀钉插入工具，并正确选择压力值。
（3）钻孔和除去孔毛刺后，立即进行胀钉与钢轨胀接，否则孔内表面易产生氧化生锈，从而影响导电性能。
（4）钢轨两孔距之间要保持足够的安全距离，否则，可能引起钢轨硬伤过密和断轨。
（5）选用合适胀钉尺寸，满足载流量要求；同时，应采取防止线端子与钢轨直接接触而打火烧损。
参考文献
[1] 姚伟伟，等.地铁电缆与钢轨快速铜热焊接方法的分析与研究[J].城市轨道交通，2006，（1）.
[2] 赵惊华，等.供电均回流电缆在钢轨上的连接方式
供电电缆 篇4
关键词：放大器,集中供电,地线
伴随着有线电视的逐渐普及我区乡村屯, 有线电视联网的工程也同时加快了进程, 由独立的分散的小前端通过电缆光缆进行全区大联网, 截止到目前为止, 乡村级已全部并网运行, 只有30%经济力量较薄弱的较远屯正在抓紧运作, 在暂短时间内我区即真正的实现有线电视一地一网, 结束了我区边远地区看不到本市本区新闻的局面。
在有线电视联网工程中除采用光缆到FTTC村头外, 目前尚没实现FTTH到用户, 仍然部分电缆承担着运输和分配任务。
有源器件的放大器在屯内分配网, 干线网仍起着重要作用。就如何解决网络集中供电的质量是保证网络运输效果的的关键性问题。在小型的村屯用户网, 放大器不超过4级的串联供电用户网供电似乎不成问题, 但在村屯户型较大, 放大器超过5级以上和较长的传输干线无论从放大器数量讲还是覆盖范围上讲, 对供电的考虑已上升为系统设计中的一个重要环节, 需要考虑的问题很多。如传输电缆的电器物理特性 (即电缆的内导体的阻值, 外导体阻值, 导体电阻的温度系数等) 、供电级数、供电级数、供电电源的容量, 供电点的选择等, 这一系列考虑都必须围绕着减少因供电而引发的故障, 所以良好的供电设计是系统可靠运行必要保证。
目前有线CATV系统中主要采用集中60V交流供电方式和220V分散供电方式。
分散供电在实际应用中, 只要保证供电质量影响不会很大, 而集中供电方式其设计原理、器件特性和供电形式很多书刊已作介绍, 就供电设计中的计算问题作一讨论。
集中供电设计中为了保证集中供电电源处于最佳负荷状态, 需要进行电源工作电流的计算, 这个过程应采用电路分析法, 原理并不复杂, 但在计算中量较大, 必须计算多次。往往多次计算的结果与实际情况仍偏差较大, 不是未充分利用电源容量造成大马看拉小车, 就是电源的过载, 或某些放大器工作在欠压状态, 或是图像有交流干扰, 或是开关电源频频间歇启动造成图像规律性间断。
造成误差的原因:
以下图为例集中设计的主要步骤:
线路图 (见图1) :
等效电路图 (见图2)
设计计算的第一步, 假设末端电源V2的值, 根据放大器的伏安特性查出相应的电流值I2则放大器A2所承受的电压为
V2=I2R2
再根据放大器伏安特性和V1的值, 查出A1放大器的电流值I1, 根据节点电流定律流经L1段电源电流值I0=I1+I2, 所以电源处电压值为
V0= (I1+I2) RL
由于电源是稳压电源, 计算得到的电压V0应等于电源电压E, 即E=V0
(如果E≠V0可以重新假定V2后反复计算) 。
以上过程中, 我们知道集中供电计算是待定系数主要有:a.放大器电流值;b.电缆等效电阻值。前者可通过厂家提供技术资料或自行测得。通过我们实际工作中自行测得数值如下:
后者即电缆的等效电阻值;通常是指电缆环路阻值 (即电缆内导体芯线电阻值和外导体编织网、管电阻值之和) 而在实际应用中环阻还包含接头接触电阻, 放大器吊线电阻及放大器外壳接地电阻的影响, 也是造成计算误差的主要因素。暂不考虑地线作用接头电阻在网络中以串联形式表现出来, 吊线电阻又以并联于网络中出现这些因素, 又因施工工艺和施工条件要求有很大差别, 故造成集中供电电缆网络实际应用与计算较大误差以致影响传输效果。
下面给出干线电缆外导体的阻值表
实际应用中由于生产厂家出厂标准不一致致使电缆导体电阻不统一, 为了设计准确可操作性强, 电缆在计算前应进行物理参数和电气参数的测试以使计算中应用。
地线对计算结果的影响, 虽然大地是良导体, 但接地电阻是随接地土壤电阻接地体的面积S变化的, 放大器接地在工程中一般选用单长2.5mΦ50cm在黑泥土埋深2m。
接地电阻在15Ω左右地线对供电系统影响不明显。但是实际施工中, 钢绞线作为电缆和固定器件而设计的, 在某些线段存在不联通现象, 机房地线, 这些地方影响不可忽略, 在这些联通不好的位置上, 宁可增加成本也要减少回路电阻, 进一步讲, 越靠近集中供电处供电电流越大, 要求标准越高, 对接地、接头要求越严格, 这样做有利扩大供电服务范围。
目前有些电视系统中, 网状编织的国产电缆仍占有很大比重, 且各生产厂生产的电缆选材, 标准各不相同, 所以正确的认识供电设计计算中的电缆等效电阻具有一定的实际意义, 单以电缆环阻代替等效电阻说法是不全面的。
综上所述, 供电设计计算网络等效电阻取值应综合考虑以下三个因素:
a.所选用电缆的内、外导体阻值;
b.附挂电缆、器件吊线 (钢绞线) 阻值;
c.接地通路影响 (即接地电阻) 。
供电电缆 篇5
第三方在电力设备保护区内进行诸如工程建设、打桩、钻探、开挖等各类作业时由于各种原因损坏电缆或其他电力设施从而导致供电企业对电力用户的供电中断，此种情形下，供电企业是否需要承担相应的责任以及责任大小如何确定和划分？供电企业如何防范和控制相应的法律风险？本文以一个相关案例为引子，根据我国《民法通则》、《侵权责任法》、《合同法》和《电力法》等相关法律法规进行初步分析和探讨。
一、引子：重庆市某区A医院诉重庆市某区B建筑有限责任公司、重庆市某区供电有限责任公司财产损害赔偿纠纷案（以下简称本案）简介
2005年7月15日，重庆黔江B建筑公司（以下简称B建筑公司）在承包某河堤土建工程的施工过程中，损坏了重庆市某区供电有限公司（以下简称供电公司）埋在该地段的10千伏电力电缆，导致输电线路中断，造成重庆市某区A医院（以下简称A医院）停电26小时。事故发生后，B建筑公司支付供电公司材料款10000元用于恢复线路，供电公司则于次日中午12时许恢复对A医院的供电。A医院随后以此次停电严重影响了其经营、给其造成了较大经济损失为由向法院提起诉讼，要求B建筑公司和供电公司赔偿其经济损失5万余元。
一审法院判决认定，B建筑公司在施工过程中，因其注意义务不够而损坏电力设施，导致停电事故发生，并影响了A医院的正常运行而造成可得收入减少，因而应承担相应的民事赔偿责任。供电公司在供电设施遭受损坏后积极履行了抢修义务，不应承担民事赔偿责任。鉴于原告每日的经济收入有不确定性，酌情考虑原告应获得的损失额为25000元，由B建筑公司赔偿。B建筑公司不服判决，进而提起上诉。
二审法院认为，供电公司与A医院之间存有供用电合同关系，供电公司没有对涉案电缆线实施侵权行为，也没有与B建筑公司共同实施侵权行为，故A医院基于侵权之诉向供电公司请求赔偿不当，供电公司在本案中不对A医院负赔偿责任。A医院要求赔付停电期间的营业损失，系纯粹经济上损失。对《电力法》第六十条第三款的适用，应当基于适当限制加害人赔偿责任的政策考量，对“损害” 作限缩解释为因“人身或所有权遭受侵害而发生的损害”。本案A医院要求赔付停电期间的营业损失，性质属于纯粹经济上损失，不属人身或所有权遭受损坏，故不予赔偿。二审法院据此撤消一审判决，驳回A医院的诉讼请求。
A医院不服，以二审判决适用法律错误为由向重庆市第四中级人民法院申请再审。
法院再审时认为，本案争议的焦点在于A医院因电力中断而减少的经济收入应否给予赔偿。从原告A医院提供的会计记账凭证来看，该院在事发前后的日均收入均在5万元以上，而电力中断之日的收入只有1万余元，足以说明该院因电力中断而遭受的损失属实。导致电力中断的原因系B建筑公司在施工过程中将输电线路挖断所致，其行为与A医院的损失之间有直接的因果关系，故应承担赔偿责任。2007年12月29日，重庆第四中级人民法院根据《民事诉讼法》第一百三十五条第一款第二项和《电力法》第六十条第三款之规定作出终审判决：撤消二审判决，维持一审判决，由B建筑公司赔偿A医院经济损失25000元，案件受理费及诉讼费3690元由B建筑公司负担。
二、供电企业法律风险分析
本案中，无论一审判决、二审判决还是再审判决，供电公司均无须对A医院的损失承担赔偿责任。这是否意味着供电企业在此类事件中不存在任何法律风险呢？答案显然是否定的。
我们从本案的判决结果中看到供电公司无须对A医院的损失承担责任的同时，还必须注意到本案中的两个极其重要的细节：第一，A医院是基于侵权损害而一并起诉B建筑公司与供电公司，即本案是一个侵权之诉，法院是将其作为一个一般侵权损害赔偿纠纷案件进行审理；第二，法院认为A医院电力中断纯粹是由于B建筑公司挖断电缆所致，并非供电公司与B建筑公司共同行为导致，而且供电公司在停电事由发生后积极履行了抢修义务，所以供电企业在A医院的整个停电事件中不存在过错行为。
据此，我们难免产生两个疑问：一是A医院是否可以基于其他理由而起诉供电公司进而要求供电公司赔偿？二是供电公司在这类停电事件中是否可能存在过错行为？ 我们先来分析第一个问题。正常情形下，电力用户与供电企业显然是存在供用电合同关系的。在双方存在供用电合同的情形下，供电公司须按照《电力法》等相关规定以及双方供用电合同有关约定对电力用户承担连续供电的法定和合同义务。或者说，除依法停电、限电或用户违法用电外，在发电、供电系统正常运行的情况下，供电公司应连续向用户供电；供电公司即使依法停电或限电，也应按规定的程序事先通知用户。这就是说，供电公司由于供用电合同约定之外的情形而导致其未能连续对用户供电的，则构成对法定和供用电合同约定的连续供电义务的违反。
本案所涉情形，即B建筑公司挖断电缆导致供电公司中断对A医院的电力供应即属于供用电合同约定之外的情形。此种情形下，供电公司显然构成对供用电合同有关约定的违反。供电企业这种违约行为的成立并不能因为电缆纯粹系由B建筑公司挖断而阻却，也不能由于供电企业事后积极履行了抢修义务保证了及时供电而阻却。一言以蔽之，A医院完全可以仅仅因为供电企业未能连续供电而向供电公司主张违约责任。
现在我们来看第二个问题。由于国家对第三方在电力设备保护区内进行工程建设、打桩、钻探、开挖等作业实施许可制度，第三方必须于施工前将有关资质、施工方案等材料提交政府主管部门申请施工许可。尤其是，第三方在申请施工许可之前还须将施工方案、保护措施等材料提交电力设施产权单位或管理单位（往往即是供电企业），由产权单位或管理单位进行审查并出具审查意见。因而，如果第三方 制定的施工方案、保护措施存在不当尤其是明显不当，而电力设施产权单位或管理单位作为这方面的专业公司，在审查过程中由于疏忽大意而未能及时发现的话，则第三方如实按照该施工方案进行施工以致发生事故、导致电力中断从而给电力用户造成损害的，就难以认为供电企业对这种损害无须承担任何法律责任。此外，第三方在电力设施保护区范围内进行工程建设、打桩、钻探、开挖等作业时，供电企业有义务派员监督。如果供电企业在第三方施工的过程中不派员进行监督或监督不到位，则因此发生事故、导致电力中断从而给电力用户造成损害的，供电企业同样可能因监督过失而牵涉其中并承担相应的法律责任。
综上分析可知，对于第三方在电力设施保护区内进行工程建设、打桩、钻探、开挖等各种施工时由于各种原因损坏电缆从而导致供电企业对电力用户的供电中断案件中，供电企业不但可能仅仅因为未能连续向用户供电而存在违约风险，也可能因其在对第三方施工方案等材料审查过程中或对第三方施工现场进行监督过程中的过错行为而存在侵权风险，更可能因为上述种种行为的同时存在而产生违约和侵权双重风险。
本文之所以对供电企业可能出现的各种行为进行详细分析并分类，乃是由于不同的行为往往引致不同的法律风险或责任，在本文中即具体表现为违约责任与侵权责任。而违约责任与侵权责任在归责原则、构成要件、赔偿范围、诉讼管辖、诉讼时间、第三方责任、举证责任、责任方式等等方面的重大不同决定了必须进行区别对待。
三、供电企业法律风险防范
下面我们从侵权风险与违约风险两个方面分别展开。
（一）侵权风险防范与利益维护
从前面的分析可知，供电企业在此类案件中可能基于两种情形而构成侵权：一是第三方在申请施工许可前将施工方案等材料提审供电企业审查过时，供电企业存在审查过错或过失行为；二是第三方在施工过程中，供电企业未履行监督义务或监督不到位的监督过失行为。
因此，供电企业须从这两个角度考虑如何防范侵权风险及维护自身利益。
一是严格审查第三方提供的施工方案等材料，对施工方案中存在可能损坏或破坏电力设施的施工，或者施工方案中关于电力设施保护的措施安排存在较大损坏或破坏电力设施风险的，供电企业应及时、明确提出，并将相关材料退回给第三方，要求第三方进行相应修改。
二是在审查第三方提供的施工方案等材料环节与该第三方订立合理的关于电力设施保护的安全协议，明确约定第三方损坏或破坏电缆等电力设施、尤其是导致供电企业对电力用户中断供电时第三方应承担的法律责任，有效防范法律风险及减轻供电企业在此类事件中的经济损失。
三是建立健全对第三方施工方案等材料的初审、审核、审批责任制，加强供电企业相关工作人员的责任意识，杜绝由于供电企业工作人员疏忽大意而让存在较大瑕疵或漏洞的施工方案得以审查通过。
四是建立健全第三方施工现场的供电企业监督人员责任制，杜绝 现场监督人员擅离职守、无故退出施工现场。
（二）违约风险防范与利益维护
正如前面所分析的，电力用户完全可以仅仅因为供电企业未能连续供电（与前面一致的是，依法停电、限电或用户违法用电等合同约定的情形除外）而主张供电公司构成违约，且供电企业这种违约行为的成立并不能因为电力中断纯粹系由第三方行为造成而阻却，也不能因为供电企业事后积极履行了抢修义务保证了及时供电而阻却。由于第三方行为处于供电企业无法控制的范围，因此，供电企业不可能完全杜绝此类违约行为的产生。因而，合理的防范此类法律风险及减轻供电企业经济损失的做法大致有两种途径：
一是在供用电合同中明确将纯粹由第三方行为导致的电力中断情形列入供电企业的违约行为范围之外；
供电电缆 篇6
1 由于井下的特殊环境所限,对选择电气设备的要求有以下几点:
1.1 井下电气设备必须防爆(煤矿井下具有瓦斯煤尘,当浓度达到爆炸界限时,电气设备失爆产生火花就可能引起瓦斯煤尘爆炸或火灾事故)。
1.2 电气设备防护性能强(煤矿井下除了具有甲烷,一氧化碳等易燃易爆气体外,还有腐蚀性气体,矿尘潮湿淋水等所以必须具有防潮防腐防事故措施)。
1.3 电网电压波动适应性强。
1.4 过载能力强
1.5 保护功能强。
1.6 可靠性高(供电一旦中断,井下水泵不能正常排水,发生淹井,主扇局扇一旦停电,就会造成瓦斯积聚现象)。
2 井下电缆发生故障的现象及排除方法
电缆故障的查找测量是快速恢复电力供应的有力保障,但由于井下的特殊环境,给查找带来困难,了解电缆故障的原因,对于减少电缆抢修的时间,快速准确地判断出故障点是十分重要的,电缆发生故障的原因是多方面的,以下是几种电缆常见故障及处理:
2.1 电缆短路故障(俗称电缆放炮,即电缆相间短路、是煤矿井下电缆常见的故障之一,电缆相间短路分为三相短路与两相短路,它的危害最大,一旦保护装置失灵就会造成电缆着火、产生火花,引起瓦斯煤尘爆炸,烧毁设备等恶性事故。
一般铠装电缆较橡套电缆故障率高,造成短路的故障原因有:(1)接线工艺质量不合格,多在接头三叉口处发生短路故障,处理方法是做头时,注意处理好三叉口的绝缘,不允许潮气进入,破坏绝缘强度,吊挂时接头尽量避免有淋水片帮等地点,如果避免不了需要加装遮拦。(2)电缆钢带有裂口、铅包裂纹进潮气,解决方法:安装、搬运、铺设过程中注意电缆的弯曲半径尽量大,不能过小,以免电缆弯曲部分产生裂纹。(3)由于冒顶、片帮、矿车掉道碰撞、挤压等原因造成的短路,解决方法是,吊挂电缆时尽量靠帮,远离运输设备,保证一定的安全距离,对冒顶片帮等顶板不好的地段,要扣钢管加以保护。(4)在井下存放时间过长的电缆,两头要有封堵,没有封堵时,在做头时必须把受潮电缆截去一段,长度一般为1到2米,用摇表摇测阻值,达到要求后方可连接。(5)橡套电缆造成短路故障,一般主要是机械损伤(例如搞刨、放炮、冒顶、移动设备前移、矿车掉道、接线工艺不合格等原因造成的相间短路)。解决方法是按规定吊挂电缆,一周检查一次电缆接线盒和电缆开关等连接部位,对帮壁开裂的及时锹掉,对接线盒的水珠、灰尘及时清理,对过热的接线柱,重新紧固,对过热的元件及时更换。
2.2 电缆断相故障
一般都是受外力拉断(如绞车钢丝绳、皮带、溜子刮住,硬拉断)解决方法是,选择截面积大、强度高的电缆,吊挂电缆规范,与机械设备保证足够的安全距离。
2.3 电缆着火
一般都是由短路故障或电缆截面积过小,机械设备卡阻、强拉、过载并且保护失灵(如熔断器及过流继电器)造成强大的短路电流产生高温引燃橡套电缆的外皮,引起火灾。解决方法:(1)加强电缆维护;(2)每天对各种保护试验,做到保护灵敏可靠;(3)合理选择电缆截面积,做到不过载、不过流。
2.4 电缆漏电
电缆漏电能引起人身触电,漏电产生的杂散电流能引起雷管的先期引爆,引起电网电压不平衡等危害。
电缆漏电又分为集中性漏电和分散性漏电
集中性漏电(又分为长期集中性漏电、间歇性集中性漏电和瞬间集中性漏电),所谓长期集中性漏电,一般指电缆绝缘击穿或破损接触到设备外壳造成的,间歇性集中性漏电指开关或电动机负荷电缆绝缘击穿接触外壳,设备开气时才漏电。瞬间性集中性漏电,一般由工作人员或其它金属物接触设备外壳,使之与地相连以及电气设备产生的电弧放电造成的。
分散性漏电是指某条线路或整个电网的绝缘水平太低引起的。
处理方法:发生漏电,首先判断漏电性质,根据经验和询问等大致估计漏电范围,然后进行细致查找(一般先外观,如那地方片帮、放炮致使电缆破皮或有淋水的地方重点查找、再使用摇表,找出漏电点,在井下无瓦斯时,可用以下方法查找:
将各分路开关分别送电,如发生跳闸,即是集中性漏电,如果各分路开关全部合闸才跳闸就是分散性漏电。
集中性漏电查找方法
首先合总馈电开关,能合上可能是瞬间集中性漏电,合不上,拉开全部分路开关,试验总馈电开关,还合不上,证明漏电点在电源线上,然后停电用摇表,查找确定在那一条线路上,拉开全部分路开关,合总开关能合上,再分别合分路开关,如哪个开关跳闸就查那条线路。
分散性漏电查找方法
拉开全部分路开关,再将各分路开关逐一合上,并观察欧姆表指针的阻值,确定哪条线路的绝缘水平低,然后停电,用摇表摇测,哪条电缆绝缘阻值低就换掉。
摘要：根据多年井下工作经验,浅谈煤矿安全供电的重要性电缆故障的排查及解决方法,供给同行们互相探讨与借鉴。
供电电缆 篇7
张涛介绍说, 8月6日, 某单位在宜宾市翠屏区岷江北路进行城市道路拓宽改造, 在砍伐行道树时, 由于其安全措施不到位, 造成整棵大树倒在10 k V同杆双回架设的吊大线、吊市线9—10号杆的绝缘导线上。10 k V吊大线、吊市线是主供江北片区、宜宾市一水厂、翠屏山用电的骨干线路。如果大树造成线路断线, 将造成江北片区大面积停电、城区大面积停水、翠屏山旅游索道停运、游客滞留半空的重大事故。
9月4日, 某单位在老城区建设路开挖人行道过程中, 又把建设路2号公用变压器接地线挖断。配电运检工区人员闻讯后, 迅速对接地线进行了更换, 并对责任方进行了批评教育。
供电电缆 篇8
关键词：架空线,电缆,不同类型区域,特征匹配原理
电力线路是城市电网的重要组成部分。目前,我国配电网中架空线路仍占较大比例,但随着城市化的发展,对用电可靠性和城市市容要求的提高,使得电缆线路使用率也在上升。与架空线路相比,电缆线路具有敷设不占用地上空间、可靠性高和不影响市容等优点,但也存在造价高、检修不方便等缺点。因此,对配电网规则改造过程中,对不同类型供电区域、不同情况下选择何种线路值得研究。然而,目前尚没有统一的网架评价标准,对某个特定供电区域到底适合用架空线路还是电缆线路没有一套全面、可操作的评价方法。因此,对两种电力线路在可靠性、经济性等方面进行定量分析计算与综合比较,研究其各自在不同类型供电区域使用的优缺点及适用情况,意义重大[1]。
1 架空线路与电缆线路的供电模型
本次研究将供电区域理想化为圆形,进行如下假设: 供电区域为一半径已知的圆,上级变电站位于圆心,供电半径为圆半径,区域内负荷均匀分布,同时率同为0.9,功率因数同为0.95[2]。参考目前大城市情况,供电区域内负荷密度分别选取20、30、50MW/km2;区域面积分别选择2、3、5km2。
架空线路接线模式采用典型的三分段三联络接线,为满足线路“N-1”安全准则,每条线路负载率为75%;电缆线路接线模式采用开关站接线,为满足线路“N-1”安全准则,每条线路负载率为50%[3]。架空线路和电缆线路的接线方式分别如图1和图2所示。
2 架空线路与电缆线路的特征分析
对架空线路与电缆线路的特征分析包括经济性和技术性分析这两个方面。经济性分析是在不同负荷密度和不同区域面积下,通过计算两种方案在相同负荷条件下的单位负荷年费用来评定两种方案的适用性。技术性分析本次采用上海市电网的评价指标体系,主要以供电可靠性、电能质量、资源需求和城市市容影响这几方面开展。
2.1 经济性分析
对架空线路和电缆线路的经济性分析,采取我国电力工业推荐采用的“最小年费法”进行动态经济比较,计算费用主要包括变电站和线路两个方面。
下面分别就相同供电区域不同负荷密度和相同负荷密度不同供电区域的情景进行计算分析,比较架空线路和电缆线路的经济性。不同负荷密度(10、20、30MW/km2)和不同供电面积下的供电区域的单位负荷年费用情况如图3和图4所示。
图3是供电区域面积为3km2,负荷密度分别为10、20、30MW/km2时架空线路和电缆线路的单位负荷年费用情况。从图3中可以看出,在相同供电区域面积、不同负荷密度情况下,架空线路经济性均优于电缆线路。
图4是负荷密度为30MW/km2,供电区域面积分别为2、3、5km2时,架空线路和电缆线路的单位负荷年费用情况。从图4中可以看出,在相同负荷密度、不同供电区域面积情况下,架空线路经济性也均优于电缆线路。
从图3和图4中的柱状图可以看出,不论在何种负荷密度和供电面积下,对于相同负荷容量,架空线路的单位负荷年费用约为电缆线路的1/2。根据具体的经济性计算结果评定: 架空线路的经济性为好,而电缆线路的经济性为差。
2.2 技术性分析
1) 可靠性分析。
可靠性主要是考察电力线路的故障率。每百公里架空线路的故障率为1～4次/a,而每百公里电缆线路的故障率为0.5～3次/a[2],因此电缆线路的供电可靠性优于架空线路。因此可靠性结果评定为: 架空线路为一般,电缆线路为较好。
2) 电能质量分析。
反映电能质量的指标主要有电压偏移率、电压合格率、电压畸变率、电压波动、电压闪变、三相不平衡度和无功补偿度[3,4]。本次评价主要从电压偏移角度反映电能质量,经建立模型计算得到,架空线路的电压偏移要大于电缆线路的电压偏移。因此电能质量结果评定为: 架空线路的电能质量为一般,电缆线路的电能质量为好。
3) 资源需求分析。
架空线路为地上布置,需要一定量的通道和安全距离,电缆线路的布线主要以地下的电缆通道为主,而城市中地下空间相比地上空间更宽裕。因此资源需求分析评定结果为: 架空线路的资源需求为较高,电缆线路的资源需求为较低。
4) 城市市容影响分析。
由于架空线路占用较多的城市空间资源,其不合理的线路布置将严重影响城市形象;而电缆线路入地布置,不占用城市地上空间资源,对整体城市市容影响较小。因此城市市容影响评定结果为: 架空线路的城市市容影响为差,电缆线路的城市市容影响为好。
2.3 架空线路与电缆线路的特征比较
综上所述,得到架空线路和电缆线路的特征比较结果如表1所示。
3 不同类型供电区域的区域特征分析
本次研究将主要供电区域按用地性质划分为市郊农业区、市郊工业区、中小城镇、大城市核心区这4个典型区域。结合架空线路和电缆线路的特征分析结果,选定经济性、供电可靠性、电能质量、资源需求和城市市容影响这5个方面为不同供电区域供电网络的特征。其中,资源需求主要为给定供电区域土地及电网通道的稀缺程度。下面着重就这4个典型区域特征进行分析。
3.1 市郊农业区
农业用电负荷包括农村居民用电、农村生产与排灌用电、农村工商业用电等。在我国,两者的差别依然很大。从经济性方面看,市郊农业区供电区域面积大、负荷较为分散、负荷密度较小,因此对供电网络经济性的要求较高。从负荷分类的角度,农业用电负荷主要集中在三级负荷,因此对电网供电可靠性要求相对较低。从电能质量的角度,由于农村用电负荷密度较低,且多为生活用电,负荷等级又较低,因此对电能质量的要求低。从资源需求角度,由于市郊农业区,大部分为农田,其电网通道较为宽裕。从城市市容影响角度,由于市郊农业区属于偏远地区,其对城市市容影响小。
3.2 市郊工业区
工业用电具有负荷集中、连续性强的特征。由于市郊工业区具有供电面积大、负荷密度较高,且功率因数较低的特点,就经济性而言,因工业企业本身讲究效益,因此对供电网络的经济性有一定要求。从负荷分类的角度,工业用电的负荷主要为二级负荷,特别是对于一些精密仪器加工企业,其对供电质量要求相当高,因此市郊工业区对电网供电可靠性和电能质量都有较高要求。从资源需求角度看,由于工业区大多处于市郊,而且市政道路设施比较完善,因此电网通道较为宽裕。从城市市容影响角度,由于市郊工业区一般位于远离城市的偏远地区,其对城市市容影响要求较小。
3.3 中小城镇
中小城镇主要是指二、三线城市及一线城市的郊区新城和大型商住区,负荷主要以居民用电为主,可靠性要求和电能质量要求相对不高。由于中小城镇区域面积不大,负荷相对较集中,负荷密度中等,因此对供电网络经济性要求相对于市郊农业区和市郊工业区较低,但因中小城镇电网通道相对紧张,对资源需求有一定要求。从城市市容影响角度,由于中小城镇经济较发达,离城市中心区较近,其对城市市容影响要求一般。
3.4 大城市核心区
大城市核心区一般面积不大,但负荷密度很高,而且负荷多为一、二类负荷,其对供电可靠性要求极高,对电能质量要求较高,但对供电网络的经济性要求不高。由于大城市核心区用地紧张,电网通道相当紧张,其对城市市容影响大。
3.4 不同类型供电区域的特征比较
综上所述,对4个典型区域的供电特征比较结果如表2所示。
4 架空线路和电缆线路在不同类型供电区域适用性的特征匹配
4.1 特征匹配原理
设有某特征e,其特征值域为F,称映射N∶F×F→[0,1]为e的贴近度算子,如果N满足N(fi,fj)=1,且N(fi,fj)=N(fj,fi)(fi,fj∈F)。N(fi,fj)称为x与y的贴近度。贴近度用来描述特征值对应标度之间的相近程度。本文贴近度算子N(fi,fj)取:
1≤i,j≤t (1)
式中: i、j表示特征的标度值为i、j;f为综合函数,能根据每个特征的量化标度得到综合标度,fi、fj表示特征的标度值为i,j的综合标度值;t表示每个特征的最大标度值,其大小依标度大小而定。
应用贴近度算子与综合函数可构造匹配度算子S(a,b):
S(a,b)=fm[N1(a1,b1),…,Nm(am,bm)] (2)
式中: fm为特征m的综合函数;Nm(am,bm)为am,bm的贴近度。
在计算中选取加权平均函数作为综合函数,即为m类特征分别赋权重,形成权重向量W: W=(W1,W2,…,Wm)T,满足
式中: Wj为第j类特征标度值的权重;Xj为第j类特征的综合标度值。
由此可得到匹配度算子:
设特征集E={e1,e2,…,em},其中ej(j=1,2,…,m)表示电网的第j个特征。特征e所有可能的标度取值组成的集合称为该特征的特征值域F。特征集E中所有特征的特征值域的叉积称为E的模式空间,记为L,即L=F1×F2×…×Fm。配电网中所有待选的供电模式构成一个标准模式集: 假设有n种供电模式,每种模式均用m类特征描述,则可用向量(c1,c2,…,cm)表示,即可得到一个m×n的矩阵,矩阵的每一列分别代表一种供电模式的所有待匹配特征。对应统一地区要求特征和电网特征指标后,待识别模式即被匹配的地区也可以用一个1×m的列向量来表示其所有特征。然后,利用匹配算子对模型构造中的矩阵数据计算得到的一列矩阵,即为待匹配地区分别与配电网中各种供电模式的匹配度。此列矩阵中值最大者即为与该地区最匹配的供电模式。
4.2 统一量化特征
根据大量研究结果表明,量化地区特征及网架特征时,用来描述特征值对应标度之间的贴近度N,在量化过程中统一采用1～5标度,即1,2,…,5依次分别代表特征的某种程度。例如对于用户供电可靠性特征来说: 1代表用户供电可靠性要求低,2代表较低,3代表一般,4代表较高,5则代表高。同理可得1～5标度在其他特征中的描述。
对经济性特征、供电可靠性特征、电能质量特征、资源需求特征和城市市容影响特征的描述如表3～表7所示。
根据表3～表7所确定的网架特征和地区要求特征,分别得到网架和地区的特征向量(见表8～表9)。在表8和表9中,特征向量按照经济性、供电可靠性、电能质量、资源需求和城市市容影响的顺序排列。
在匹配计算中,先计算各个标度值之间的贴近度,由于统一采用了1～5标度,因此对于每一个特征各标度值,其贴近度均为相同值。由式(1)可计算1～5标度各取值的贴近度N。由于采用1～5标度,因此式(1)中参数t取5,可得特征标度值的匹配度如表10所示。
根据各个地区对不同接线模式的特征需求,构造出权重向量。如: 大城市核心区要求供电可靠性高,资源利用率高,城市市容影响好,而供电网络的经济性可不作为关键因素,则4类典型区域权重向量构造如表11所示,表11中权重向量的排列顺序同表8中特征向量的排列顺序。
4.3 特征匹配计算
根据量化特征时的取值标度计算各特征标度值之间的贴近度,然后综合考虑地区需求特征并根据模式空间所选取的匹配算子,计算得出地区与各种供电模式的匹配度,以此寻求最佳匹配方案。
从得到的特征向量和权重向量,采用式(4)为综合函数,通过计算得出各地区与电缆线路和架空线路的匹配值,值越大,表明匹配度越高。
4个区域匹配值如表12所示。
4.4 计算结果分析
经特征匹配计算分析可知,架空线路和电缆线路在不同地区的适用性: ①市郊农业区与架空线路匹配值最高,适合采用架空线路;②大城市核心区与电缆线路匹配值最高,适合采用电缆线路。③市郊工业区与架空线路匹配值最高,更适合采用架空线路,但是两者的差距不大;④中小城镇与电缆线路匹配值最高,更适合采用电缆线路,但是两者差距亦不大。因此,还应综合考虑市政建设要求、环境、未来发展裕量的条件,这里所得到的匹配值仅供参考。
在实际的配电网规划决策中,需要考虑到的因素也不仅仅只是以上4个方面的特征,而在特征的标度确定方面,也应该有更加完善的计算机制。本文仅限于提出一种相对准确直观的决策方法,综合考虑各种条件和限制因素,然后得到最佳的规划方案。
5 结语
1)目前,对某个区域是采用架空线路还是电缆线路的供电方式,没有一套全面、可操作的评价方法,由此对架空线路与电缆线路在不同类型供电区域的适用性进行了研究。
2) 本文引入了架空线路和电缆线路在不同类型供电区域适用性的特征匹配原理,针对网架特征和地区需求特征进行匹配计算分析,最后得到了较好的匹配结果,能够为相关区域配电网规划改造提供指导。
3) 由于本文所构建的网架模型过于理想化,特征匹配仅主要考虑了4个方面的因素,因此文中所提方法还有待进一步的改进、优化。在实际应用时,要综合考虑各种条件和限制因素,然后得到最佳的配电网规划改造方案。
参考文献
[1]王成山,王赛一,葛少云,等.中压配电网不同接线模式经济性和可靠性分析[J].电力系统自动化.2002,26(24):34-39.
[2]陈庭记,程浩忠,何明,等.城市中压配电网接线模式研究[J].电网技术,2000,24(2):35-38.
[3]葛少云,郭明星,王成山,等.城市高压配电网接线模式比较研究[J].电力自动化设备,2004,24(2):33-37.
供电电缆 篇9
2016年9月5日,2016年二十国集团峰会(G20峰会)圆满闭幕。会议筹备及召开期间,中国电科院发挥电缆专业技术优势,参与了“两美浙江、美丽杭州”专项行动供电保障工作,完成电缆线路及通道供电保障工作的论证分析与方案制定,对涉及121户重要用户的主干网架及配电设备进行专项状态评价及消缺工作。
2月22日至9月8日,中国电科院组织电缆专家和骨干人员开展杭州保供电服务工作,工作组克服现场设备运输受限、工作环境不便等诸多困难,不畏雨雪和炎热,连续奋战近200天,对专项行动保电区域内涉G20峰会主会场、国宾馆、机场、酒店、交通枢纽及环西湖地区等重要用户的493座开关站所辖的300余回配网电缆线路(共计2 264 km)重点开展阻尼振荡波局放检测、电缆通道隐患风险检查,辅以介损检测及超声波局放检测手段,对配网电缆线路进行缺陷诊断与综合状态评价,及时排查线路运行安全隐患、消隐消缺和复测工作,参与峰会期间特巡值守,保障杭州城市电网安全运行,提升峰会期间供电可靠性,为峰会期间“设备零故障、客户零闪动、工作零差错、服务零投诉”提供了坚实的技术支撑。
供电电缆 篇10
一般升降脚手架及升降平台是靠电动葫芦升降架体, 需要一套供电系统, 通常一栋楼外沿周长150～300m不等, 一栋楼则需150～300m电缆, 重量在80～160kg。施工要专门电工将所需电缆布放在需供电环内, 在需要分接处剥开电缆, 接入分支电缆, 然后用绝缘包扎。稍有不慎可能进水使绝缘失效, 漏电伤人。另外在工程竣工后拆卸整根电缆和分接线, 既不好运输, 也不好保存, 很难再利用。
1.1 估算脚手架电功率确定电缆导线截面积
7.5吨电动葫芦额定功率0.55kW, 额定电流1.8A, 一栋楼房其楼盘面积不一, 脚手架机位数也不同, 但整栋楼的架体总是分为若干组, 每组数量也不尽相同, 但大体上每组在3～15个机位。即在升降最多一组架体时其总电流不超过27A。
4mm2的三相电缆在电工手册上参考安全载流量为32A;电缆厂商参考载流量38A。即选取4mm2的导线最多可带18台电动葫芦。4mm2的三相电缆每相电抗X0=0.091Ω/km, 电阻5.34Ω/km。
1.2 制式电缆结构设计
制式电缆分为电动葫芦电缆、分支 (分机) 电缆、主干电缆3种电缆, 以下对各制电缆结构描述。
(1) 电动葫芦电缆。电动葫芦电缆一端连接电动葫芦, 电动葫芦出厂时留有接线端子, 故电缆只接线鼻子;电动葫芦电缆的另一端接智能分机 (在不使用智能系统的场合有一可控制电机正反转的分电源盒, 以下提到智能分机与此相同, 不再注释) 的电源输出。葫芦电缆只载一台电动葫芦即1.8A电流, 故选用RVV 5×1的电缆, 电缆长4m。
(2) 分支 (分机) 电缆。分支 (分机) 电缆一端 (公头) 接主干电缆的分支防水插座 (母头) , 另一端 (母头) 接智能分机的电源输入端 (公头) 。分支电缆只载一台葫芦即1.8A电流, 故选用RVV 5×1的电缆, 电缆长1.5m。
(3) 主干电缆。主干电缆承受全组电流, 故需较粗电缆。前述4mm2能承受32A。RVV 3×4+2×2.5的电缆, 其参考外径18mm, 参考重量480kg/km。通常每榀架宽5～6m, 在拐角处可能短些。故将电缆每分支间设5.5m长, 在一端0.5m处接一防水插座 (注塑机铸成整体) 。
1.3 主干电缆的5种主制式
(1) 单分支电缆。单分支电缆长5.5m, 在靠母头侧0.5m处设一个分支点 (防水插座) 。
(2) 双分支电缆。双分支电缆长11m, 在靠母头侧0.5m处设第一分支点, 再在离此5.5m处设第二分支点。
(3) 5分支电缆。5分支电缆长55m, 在靠母头侧0.5m处设一个分支点, 再在每隔5.5m处设下一分支点。
(4) 双公头合环电缆。双公头合环电缆, 在电源箱输出处接有2个防水母插座, 电源从其中一个插座引出 (单、双、5分支电缆都是公头插入电源箱) , 多根顺架体连接最后回到电源箱, 形成一个供电环。此处是一个离分支点0.5m的母座, 无法直接与电源箱连接 (为安全防护计而电源箱输出端又不宜用带公头座) , 所以要设一根两端都是公头的合环电缆。
(5) 输入电缆。输入电缆在与建筑方签订合同时要求对方将施工电源送到离升降平台总控电源箱20m范围内。此段电缆用3×6+2×4的截面积。电源箱面板上的输入插座 (公头) , 则此电缆在从施工电源接入端只能根据施工电源的出线方式决定, 无法预设。在输入端则预制了与电源箱面板输入插座配套的插件。此段电缆长通常24m, 用户提出要求可加长6m。
上述公头, 即单根导体伸出座体 (整体外有管状绝缘) ;母头即导体为内径与公头导体外径相吻合的空心管, 且外整管埋在绝缘头内。公头绝缘管内圆有凸出榫, 母头绝缘管外有槽, 只有当公头的榫对准母头的槽才能插入。这就是接插唯一性, 可防止错相短路故障。
1.4 电缆接头防水结构及防护等级
电缆接头分为主干电缆间的连接头、分支接头、面板接头3种。接头插接到位后, 电气已连通, 然后由锁紧螺母将防水橡胶垫密封。防护等级可达到IP67级, 即可防浸泡。
2 系统运行应注意的问题及解决方案
2.1 最大分组数
前述, 主干电缆采用RVV3×4+2×2.5的电缆, 其参考安全载流量32A, 可带17台0.55kW的电动葫芦。以17为最大分组数。供电荷载除安全载流量外, 还有供电质量问题, 例如低压电网标称电压380V, 当用电区在负荷末端 (即远离降压变压器) , 有线路压降使其电压下降达不到380V, 而本系统负荷也存在电压降。前述每相电抗X0=0.091Ω/km, 电阻5.34Ω/km。以300m为例, 电阻1.6Ω, 30A电流时即达48V压降, 即算电源有380V, 到该系统末端也只有332V, 可能就启不动了。缩短电缆, 可以减少电压降;减少机位数即减少电流, 也可以减少电压降, 这就是有时在带多了机位数出现启不动现象, 减少机位就能启动的道理。所以在确定电缆后, 就限制了最大机位数, 根据供电质量, 还有可能多带或少带机位数。现在深圳南山同时能带22个机位运行正常, 就是一个好例证。
2.2 环形供电
沿待建楼盘外周, 电缆可形成一个环, 通过合环电缆将两端都能从电源箱取得电流, 则电缆安全载流量增加了一倍, 电压降也降低了一倍。这能产生双重效果。
2.3 电容补偿
以上计算, 只考虑了电动葫芦的稳态工作电流及电阻压降。在电动机启迪瞬间有4～7倍的启动电流, 这部分电流时间短, 通常只有2～3个工频周期即40～60ms, 从发热的角度看, 热累积时间短, 不会因过热产生破坏, 且大部分为无功电流。但是产生的压降却很大, 如果启动困难, 可考虑设电容补偿。因为电容是产生无功电流的, 合理补偿, 可提高供电电压。
2.4 错时启动, 躲过同时的启动电流
为躲过同时启动的大电流, 对大型电动机, 有降压启动, 软启动等多种技术及设备。在此小系统且有智能控制的设备, 可考虑错时启动。其思路是:编一段软件, 按照每台分机号乘上一常数, 例如常数为20ms, 1号机在接到启动命令延时20ms启动, 2号延时40ms启动……20号机延时400ms启动, 这样就将拥挤在40到60ms的4～7倍电流分散到400ms, 系统受不到大的冲击。在电动葫芦速度每秒相差3ms左右而言, 第一个启动到最后一个启动相差0.4s, 只差1.2mm, 对架体不会构成倾斜。
3 制式电缆的定货及安装
当确定项目的机位数, 就可根据机位数确定制式电缆。按照机位数G/5得出整数, 就是要定5分支电缆的数量。余下的就是两分支和单分支电缆。要注意的是, 在架体分组处要考虑运行中的架体和静止架体, 要预留伸缩电缆, 如果每次操作 (升或降) 1层, 则电缆分支数L=G (机位数) +Z (分组数) , 如果每次操作2层则电缆分支数L=G+2×Z。5分支电缆数量L5=L/5, 取整数;2分支电缆数量L2= (L-L5) /2, 取整数;余下的就是单分支电缆。
如果架体中塔吊位置, 则要考虑增加跨塔吊宽度的电缆。如果塔吊宽在5.5m内, 则再加1;再有特殊情况, 能在加一单分支能解决的就加, 若还不行可特别设定。
安装方式简单, 只需将电缆及电源控制箱安装到位, 从电源箱出发, 将电缆逐根放置并对插锁紧, 接入分机 (或分电盒) , 再接入电动葫芦。注意:为了防水, 每个分支接头处在未接线前都有防水盖盖住, 接线时拧开盖子, 并妥善保管。
4 结束语
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