Typy kabelů používaných v tunelech metra: Kompletní průvodce výběrem pro projekty metra

Tunel metra je jedním z nejnáročnějších míst pro instalaci elektrického kabelu. Prostor je omezený, atmosféra je vlhká a často chemicky agresivní, přístup údržby je omezen na několik hodin v noci a jediná porucha během provozní doby může uvíznout tisíce cestujících pod zemí. Tunely také vibrují, nesou bludné trakční proudy a v případě požáru musí zůstat průchodné pro evakuaci.

Proto se žádný projekt metra nestaví s jediným „tunelovým kabelem“. Moderní vedení využívá několik kabelových rodin najednou: vysokonapěťové distribuční kabely, stejnosměrné trakční kabely, pomocné nízkonapěťové kabely napájecí kabely , řídicí a signalizační kabely, ohnivzdorné kabely pro obvody pro bezpečnost života a komunikační kabely, jako je vyzařovací koaxiální kabel. Níže uvedené části vysvětlují, co každý typ dělá a které vlastnosti rozhodují o tom, zda patří do specifikace tunelu.

Proč je výběr tunelového kabelu jiný

Před porovnáním produktů pomáhá porozumět podmínkám, které tunel klade na každý kabel instalovaný v něm.

• Chování ohně a kouře. Kabely patří mezi největší zatížení palivem v tunelu, takže šíření plamene, uvolňování tepla, hustota kouře a emise kyselých plynů jsou považovány spíše za primární konstrukční kritéria než za volitelné doplňky.
• Vlhkost a spodní voda. Mnoho tunelů se nachází pod hladinou podzemní vody a kabelové trasy často procházejí odvodňovacími zónami, kde je voda přítomna po desetiletí.
• Omezený prostor. Rozteč držáků, poloměr ohybu a zatížení žlabu jsou těsné, což upřednostňuje kabely s předvídatelnými a testovanými instalačními vlastnostmi.
• Vibrace a pohyb. Nepřetržité vibrace vlaku a tunelové dýchání vyžadují pružné vodiče a správně rozmístěné příchytky.
• Bludné proudy a rušení. Trakční zpětné proudy a měniče s proměnnou frekvencí vytvářejí elektrický šum, takže na praxi stínění a uzemnění záleží stejně jako na samotném kabelu.
• Dlouhá životnost. Konstrukční životnost je obvykle 30 až 50 let bez téměř žádné možnosti znovu vytáhnout kabel, takže výkon při stárnutí převáží první náklady.

Specifikace Metro se proto opírají o známý soubor norem: IEC 60502-2 pro kabely středního napětí, IEC 60332-1 a IEC 60332-3 pro šíření plamene, IEC 60331 pro integritu okruhu pod ohněm, IEC 60754 pro plyn halogenové kyseliny a IEC 61034 pro hustotu kouře. Datový list by měl být porovnán s těmito výsledky testů, nikoli s marketingovým jazykem.

Hlavní typy kabelů používaných v tunelech metra

Níže uvedená tabulka shrnuje typy kabelů, které se běžně nacházejí podél trasy tunelu metra, spolu s povinnostmi, které každý z nich vykonává. Seznam je uspořádán podle funkce, protože dva kabely se stejným jmenovitým napětím mohou mít v podzemí velmi odlišnou práci.

Jeden úsek tunelu může obsahovat všech osm rodin. Skupiny, které vyžadují nejpečlivější specifikaci, jsou popsány dále.

Distribuční kabely vysokého napětí a stejnosměrné trakční kabely

XLPE izolované distribuční kabely

Trakční rozvodny jsou obvykle od sebe vzdáleny jeden až dva kilometry a připojeny k veřejné síti prostřednictvím vysokonapěťového okruhu. Tyto kruhové a napájecí obvody jsou téměř vždy kabely s izolací XLPE dimenzované mezi 3,6/6 kV a 26/35 kV, vedené buď jako jednožilové kabely v trojlístku, nebo jako třížilové kabely se společným kovovým stíněním. Stínění přenáší zemní poruchový proud a řídí elektrické pole, takže jeho průřez je třeba spíše specifikovat než předpokládat.

DC trakční napájecí kabely

Druhá hlavní energetická rodina napájí pojezdové kolejnice. Systémy třetí kolejnice obvykle pracují při 750 V DC, zatímco systémy trolejového vedení běžně fungují při 1500 V DC. Obvykle se jedná o jednožilové kabely s těžkými měděnými stíněními nebo soustřednými vodiči, které se vybírají hlavně k omezení koroze ostění tunelů, výztuže a podzemních kovových konstrukcí bludnými proudy. Izolace je obvykle XLPE s nulovým a halogenovým pláštěm s nízkou kouřivostí všude tam, kde obsluha vyžaduje v případě nouze sníženou kouřivost.

Napájecí kabel pro metro a městskou železniční dopravu (jmenovité napětí 35 kV) Přehled produktu Napájecí kabely pro metro a lehkou trať (35 kV) jsou kritické komponenty pro přenos energie speciálně navržené pro městský železniční dopravní systém... Zobrazit produkt →

Řídicí, signalizační a komunikační kabely

Ovládací kabely

Ovládací kabely 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.

Stíněné přístrojové a signální kabely

Stíněné přístrojové kabely přenášejí nízkoúrovňové měřicí a řídicí signály mezi senzory, monitorovacími jednotkami a stanicemi SCADA. Obvyklou konstrukcí jsou kroucené páry s jednotlivými a celkovými stíněními plus svodový drát, dimenzovaný na 300/500 V. Stínění je zde proto, aby zamezilo rušení, spíše než aby přenášelo poruchový proud, a musí být uzemněno pouze na jednom konci, aby se zabránilo cirkulujícím proudům podél tunelu.

Vyzařující koaxiální kabel

Rádiové signály necestují daleko kolem zatáček tunelu, takže metra používají vyzařující koaxiální kabel, často nazývaný netěsný napájecí kabel, namontovaný podél stěny tunelu. Jeho štěrbinový vnější vodič umožňuje kabelu fungovat jako dlouhá anténa, která poskytuje nepřetržité pokrytí pro komunikaci mezi vlakem a zemí a rádio záchranných služeb.

Počítač a přístroj stíněný kabel Přehled produktu Počítačové a přístrojové stíněné kabely jsou specializované nízkonapěťové vodiče pro přenos signálu určené pro elektronické počítače, elektrické přístroje... Zobrazit produkt →

Ohnivzdorné a nehořlavé kabely

Nehořlavý a ohnivzdorný není totéž. Kabel zpomalující hoření odolává šíření plamene, ověřeno podle IEC 60332-1 pro jeden kabel a IEC 60332-3 pro vertikální svazek, ale není nutné, aby pracoval během požáru. Ohnivzdorný kabel přidává kolem vodiče slídovou páskovou bariéru, takže obvod nadále funguje po definovanou dobu, běžně 30, 60 nebo 120 minut při testování podle IEC 60331. Nouzové osvětlení, ventilátory na odsávání kouře, požární čerpadla, evakuační výtahy a tunelová komunikace jsou z tohoto důvodu normálně propojeny s ohnivzdorným kabelem.

Kouř je druhá polovina rovnice. Nízkokouřové sloučeniny s nulovým obsahem halogenů omezují halogenové kyselé plyny na IEC 60754 a hustotu kouře na IEC 61034, což udržuje únikové cesty a přístup pro hasiče použitelné. Pokud vážíte tyto stupně pro konkrétní trasu, náš přehled tři zásady pro výběr kabelů zpomalujících hoření je užitečným výchozím bodem.

Řada nehořlavých a ohnivzdorných kabelů Přehled produktů V moderních architektonických a průmyslových bezpečnostních systémech je požární odolnost kabelů základním kamenem minimalizace požárních ztrát a zabezpečení... Zobrazit produkt →

Ochrana proti vodě, hlodavcům a mechanickému poškození

Požární výkon je pouze částí specifikace. Tunely kombinují vlhký vzduch, drenážní vodu, aktivitu hlodavců a neustálé mechanické namáhání, takže vnější vrstvy kabelu odvádějí skutečnou práci:

• Vodotěsné pásky nebo bobtnající prášek v mezerách vodičů pro trasy pod hladinou podzemní vody.
• Ocelová páska nebo pancéřování z ocelových drátů tam, kde jsou kabely uloženy v invertním krytu nebo vystaveny nárazu.
• Opláštění odolné proti termitům a hlodavcům v tunelech, které procházejí půdou, starou výplní nebo vegetací.
• Správná rozteč příchytek a protipožární těsnění u každého prostupu stěnou, aby se požár kabelu nemohl rozšířit mezi sekcemi.

Kontrolní seznam specifikací pro projekty tunelů

Když připravujete kabelový plán pro tunel metra, projděte si před zveřejněním dotazu následující body:

1. Oddělte obvody podle funkce: trakční napájení, pomocné napájení, řízení, signál a komunikace.
2. Potvrďte napěťovou třídu, materiál vodiče a průřez stínění požadovaný ve studii uzemnění a bludných proudů.
3. Uveďte požární výkon potřebný pro každý okruh: zpomalovač hoření, ohnivzdorný s dobou integrity obvodu nebo obojí.
4. Specifikujte limity pro kouř a kyselé plyny, například IEC 61034 a IEC 60754, pro všechny kabely v obývaných oblastech.
5. Definujte ochranu životního prostředí: blokování vody, pancéřování, odolnost proti hlodavcům.
6. Zkontrolujte poloměr ohybu a rozteč příchytek podle skutečného průřezu tunelu a rozložení konzoly.
7. Požádejte o protokoly o typových zkouškách a certifikaci třetí stranou, nejen o katalogový popis.

Výběr kabelového partnera pro tunelové práce

Tunelový kabel je dlouhodobý závazek a vyplatí se jej odebírat od výrobce, který rozumí provozním profilům metra, spíše než od výrobce, který pouze uvádí napětí. Naše vlastní výrobní základna v Guanlin, Yixing , známá v celém odvětví jako China Cable City, vyrábí od roku 1998 silové kabely, zařízení, nadzemní a speciální kabely se středněnapěťovými, řídicími, ohnivzdornými konstrukcemi a konstrukcemi pro železniční dopravu, které tunelové projekty obvykle vyžadují. Systémy managementu kvality, ochrany životního prostředí, ochrany zdraví při práci, energetiky a duševního vlastnictví jsou certifikovány podle norem ISO a produkty nesou schválení třetích stran, včetně certifikace TUV, což je důležité, když musí být specifikace obhájena při přezkoumání návrhu.

Pokud sestavujete kabelový plán pro tunel metra, zašlete nám seznam okruhů a požadavky na požární výkon. Pomůžeme vám přiřadit každou trasu k typu kabelu, který funguje nejen na papíře, ale i v provozu.