轻轨专用直流电缆/地铁轨道机车电缆/轨道交通的直流电力传输电缆

一、执行标准：Q／1 2YJ4229-2002

　　二、耐压等级：250V、750V、1500V．3000V

　　三、型号：WDZR-DZY22、WDZR-DZYR22

　　四、产品结构：导电线芯十绝缘层+组合防水层+铠装层+隔氧层+外护层

　　五、生产范围：芯数为单芯．截面为0.5-400mm2。

　　六、适用范围：该电缆适用于地铁隧道．轻轨、车站等人员相对集中．环境相对密闭的场所，因城市轨道交通多在地下．一旦发生火灾．地下封闭的环境给人员逃生和消防工作带来很大的困难，这些决定了敷设在该场所内的电缆不仅应具有很高的阻燃要求，而且特别要求在燃烧时不产生浓烟及有毒害作用的卤酸气体．减少对设备和仪器仪表产生的“二次灾害”．同时该电缆还具有耐日光老化，防水及防鼠等性能，因此该电缆尤其适用于地铁隧道和轻轨沿线及配电柜与地铁之间．及地铁和轻轨车站内部的电气连接．作为直流牵引的电力传输。

　　七、产品型号说明：

　　WDZR-DZY22--低烟无卤阻燃交联聚烯烃绝缘和护套铜带铠装地铁隧道轻轨专用直流电缆，    A类阻燃

　　WDZR-DZYR22--低烟无卤阻燃交联聚烯烃绝缘和护套铜带铠装地铁隧道轻轨专用软直流电缆    A类阻燃

　　八、电缆特性：

　　　1、直流电缆导电线芯的长期允许工作温度应不超过90℃。

　　　2、短路时最长持续时间不超过5s．其导电线芯的最高温度不超过250℃。

　　　3、敷设时的环境温度应不低于O℃。

　　　4、电缆敷设时的最小弯曲半径应不小于电缆外径的12倍。

　　　5．低烟无卤特性：满足GB／T 17560-1998与GB／T 17651-1998的要求；

　　　1，电导率≤10μs／mm；

　　　2、DH值≥4.3。

　　　3、电缆燃烧烟密度    透光率≥60%。

　　　6、烟气毒性达到公共安全电缆燃烧安全级二级水平：

　　　7、电缆阻燃性能达到GB／T18380.3-2001电缆成束燃烧试验A类的要求；

　　　8、电缆的防水性能非常优异．可以长期浸泡在水中使用，而对其电性能影响很小。

　　　9、电缆具有防紫外线性能．防紫外线性能完全能够满足GB 14049标准的要求：电缆在大气和日光老化的作用下，试样经过42天老化后，护套的抗拉强度和裂伸长率变化率应不超过±30％；经过21天老化后，护套的抗拉强度和断裂伸长率变化率应不超过士15％的范围。

　　　10、电缆具有防鼠咬性能．通过与空白试样对比．经过连续两周试验．试样保护率≥95％。

　　　11、可以根据用户需要生产其它型号和规格的直流电缆．也可提高电缆的耐温等级到125℃．

随着我国城市轨道交通事业的高速发展，轨道交通用电缆的需求量也不断增加。据资料显示，在未来几年内，我国将有２０多个城市计划修建地铁与轻轨，总里程达８５０ｋｍ； 到２０２０年，我国的轨道交通线路总长将达到２２００ｋｍ左右。这对电线电缆行业来说既是机遇，又是挑战。 城市轨道交通直流电力电缆是指地铁、轻轨供电系统中直接对牵引机车进行供电的１５００Ｖ及低于１５００Ｖ的低压正极电缆、连接电缆和负极电缆。直流输电有许多优点，线路成本纸、损耗小、没有无功功率、电力连接方便、容易控制和调节，尤其是在长距离输电中直流电力系统已经广泛被采用。 直流电力电缆具有下列优点：绝缘的工作电场强度高，绝缘厚度薄，电缆外径小、重量轻、柔软性好和制造安装容易；介质损耗和导体损耗低，载流量大；没有交流磁场，有环保方面的优势。直流电缆特性与交流电缆有本质区别，后者除芯线电阻损耗外，还有绝缘介损及铅包、铠装的磁感应损耗，而前者基本上只有芯线电阻损耗且绝缘老化也较后者缓慢得多，因而运行费用也较低。在输送功率相同和可靠性指标相当的可比条件下，直流电缆输电线路的投资比交流线路要低（特别是当线路长度２０～４０ｋｍ时），而在输电技术上更能提高电力系统的运行可靠性和调度灵活性。 ２ 直流电缆的种类 轨道交通的牵引供电系统采用直流１５００ Ｖ电压，因此１５００ Ｖ直流电缆的选择直接关系着地铁车辆的安全可靠性。目前我国１５００ Ｖ直流供电的地铁比较多，己经建成的有广州地铁一、二号线和上海地铁一、二号线、明珠线，莘闵线、Ｍ８线，深圳地铁一期工程、南京地铁、重庆轻轨等。 随着轨道交通系统的迅速发展，越来越多的直流电缆投入了使用。直流牵引电缆用于连接高速直流开关和接触网，是直流供电系统的“瓶颈”。电缆一般采用交联聚乙烯（ＸＬＰＥ）电缆或乙丙橡胶（ＥＰＲ）柔性电缆。轨道交通的发展历史比较长，不同时期不同方式的直流牵引电力电压等级多种多样，一般在ＤＣ６００－３０００Ｖ之间，其中常用的电压等级有ＤＣ７５０Ｖ， ＤＣ１５００Ｖ和ＤＣ３０００Ｖ。轨道交通牵引直流系统采用悬浮供电方式，整流变压器和整流器组成的整流机组将３３ｋＶ或３５ｋＶ， ｌ ０ｋＶ电压转 换成机车运行电压，通过高速直流开关给接触网（第三轨）供电，通过钢轨（回流轨）、回流电缆返回整流机组负极。直流牵引电缆用于直流高速开关到接触网的供电，直流牵引电缆主要选用高性能的低烟、无卤、阻燃的ＸＬＰＥ或ＥＰＲ电力电缆，有时为了防止鼠咬及增加机械强度等采用软铜带铠装。 轨道交通用直流牵引电缆主要适用于额定电压３０００Ｖ及以下的城市轨道交通的直流电力传输。具体有：ＸＬＰＥ绝缘ＰＶＣ护套直流牵引（软）电缆；ＸＬＰＥ绝缘聚烯烃护套低烟无卤阻燃直流牵引（软）电缆；ＸＬＰＥ绝缘聚烯烃护套低烟低卤阻燃直流牵引（软）电缆； ＸＬＰＥ绝缘聚烯烃护套低烟无卤阻燃防紫外线直流牵引（软）电缆；ＥＰＲ绝缘弹性体护套直流牵引软电缆；ＥＰＲ绝缘弹性体护套低烟无卤阻燃直流牵引软电缆；ＸＬＰＥ绝缘防蚁防鼠低烟无卤Ａ类阻燃直流牵引电缆等。 ３ 直流电缆的特性和使用要求 轨道交通用电缆为各种中、低压电缆，属于固定敷设类型，传输功率也比较大，既属于电气装备电缆类，也属于电力电缆类。还有一种电缆用于输送１５００Ｖ直流电压，是机车的供电电缆。１５００Ｖ直流电压相当于６００Ｖ交流电压，在国家标准ＧＢ１２７０６ －２００２（等同ＩＥＣ６０５０２）中，低压交直流比为２．４倍。为此电缆的绝缘厚度可按０．６／ＩｋＶ的电缆选用。轨道交通用电缆一般均为单芯电缆。 轨道交通电缆对导体要求很高，希望采用紧压束绞细铜丝为单元，再绞合成导体，截面一般都比较大，４００－６３０ｍｍ２是常用的规格，要求有内外半导电屏蔽层，在绝缘半导电屏蔽层外用铜带屏蔽，铜带要求采用硬度较高的黄铜带，因为地铁工程要求防老鼠，防止老鼠将电缆咬坏。还有一项重大的要求是防火，故采用Ａ类阻燃电缆。另外根据项目具体情况，电缆一般应具有防水、防油、防紫外线、防鼠、防白蚁等性能。地铁项目中直流牵引电缆敷设空间有限，一般要求其重量轻，柔软性好，易弯曲，便于安装及维护。电缆敷设时的弯曲半径规定为：非软结构电缆为电缆外径的１２倍；交联聚乙烯绝缘软结构电缆为电缆外径的６倍；乙丙橡胶绝缘软结构电缆为电缆外径的４倍。 直流供电一般为双极传输，具有两根导线，一根为正极，另一根为负极。正极电缆为绝缘加护套的结构，负极电缆为护套 兼具有绝缘功能。所有正、负极电缆护套都选用低烟无卤阻燃材料构成，这样电缆在火灾环境中不但自己具有阻燃性能，而目不释放浓烟和有毒气体，减少对人员和电气设备的损害。具体要求为：（１）电缆燃烧时的阻燃性能应满足ＧＢ１８３８０．３规定的Ａ类、Ｂ类或Ｃ类要求，（２）对于低卤低烟阻燃电缆，透光率≥３０％；电缆燃烧时低卤性能应满足：卤酸气体逸出量≤１００ ｍｇ／ｇ；ｐＨ值≥２．５，电导率≤３０ｕＳ／ｍｍ；（３）对于低烟无卤阻燃型电缆：无卤性能应满足ｐＨ值≥４．３，电导率≤１０ｕＳ／ｍｍ和透光率≥６０％。 ４ 直流电缆的结构和设计 ４．１导体 地铁中牵引电缆敷设空间有限，要求直流电缆轻量化、柔性好、转弯半径小。硬性电缆导体（１、２类导体）由紧压型的多股圆铜线组成，不必镀锡，导体紧压系数较大，生产成本较低。柔性电缆的导体 （５类导体） 由非紧压型的多股圆铜线组成，采用镀锡退火处理，生产成本较高。 正、负极电缆通常可选择４００ｍｍ２的铜导体，线芯直径不大于３ｍｍ。对于敷设空间特别狭小且敷设处存在强烈震动的连接电缆，应选择柔性电缆。如果连接电缆中１２０ｍｍ２规格的电缆约占连接电缆总长的２５％，可以将其截面加大，即整个工程都采用１５０ｍｍ２的连接电缆，便于设备的统一和施工以及运营维护的方便。４．２绝缘 电缆在直流电压下绝缘内的电场强度与其电阻率成正比分布，电缆在运行中，电缆内温度升高，电阻率会受温度的影响而发生变化。当电缆负载为零时，最大电场强度出现在导电线芯表面；加上负载后，最大电场强度有向绝缘表面移动的趋势。因此，在绝缘材料选择和厚度设计时不仅应保证在空载时线芯表面场强不能超过其允许值，而目还应保证电缆在允许最大负载时，绝缘层表面的电场强度不超过其允许值。 直流牵引电缆的绝缘一般采用电性能优良的ＸＬＰＥ或ＥＰＲ材料，直流电缆对工频耐压和冲击耐压的要求不高，正极电缆的电压在各个工程中没有差别，而负极电缆的电压有较大区别。地铁工程中负极电缆的数量约占直流电缆数量的４０％，考虑设备的统一、施工和运营维护的方便以及运营的可靠，负极电缆宜采用与正极电缆相 城市轨道交通供电系统直流电缆的应用概况.摘 要： 本文介绍了城市轨道交通供电系统直流电缆的应用情况。从直流电缆的种类、特性、使用要求和直流电缆的结构和设计等几方面作了介绍和阐述。

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