核心詞：I AJYPV本安 計算機電纜 IA   JYPVP 屏蔽 電纜 
　　根據(jù)開放式高速鐵路運營的實際情況,電力貫通線單芯電纜的金屬護套采用鎧裝層和屏蔽層加保護層保護器接地的方式。電力貫通線單芯電纜金屬護套的感應電壓直接關系到牽引供電系統(tǒng)的電流分布。
　　1、當牽引供電系統(tǒng)有牽引負荷電流時
　　當牽引供電系統(tǒng)有牽引負荷電流時,I AJYPV本安計算機電纜IA JYPVP屏蔽電纜金屬護套的感應電壓是牽引供電系統(tǒng)產(chǎn)生的感應電壓與電纜本身的芯線電流的矢量疊加。本文中,當牽引電流分別為500A、800A、1000A和1200A時,穿線單芯電纜通過不同芯電流時金屬護套感應電壓的模擬結果如圖7所示。從圖4可以看出,當屏蔽層設置在屏蔽層的兩端時,屏蔽層與接地層連接。經(jīng)仿真計算,單芯電纜金屬護套在護套保護器不同接地方式下的感應電壓仿真結果如圖4所示。如果帶電導體L1附近有其他帶電導體L2,根據(jù)電磁感應原理,帶電導體L1產(chǎn)生的變化電磁場將在帶電導體L2中產(chǎn)生感應電壓u。詳見圖1。
　　2、從上述公式可以看出
　　從上述公式可以看出,電纜金屬護套的感應電壓與通過電纜芯的電流、電纜間距和電纜金屬護套的平均幾何半徑有關。隨著我國高速鐵路的大力建設,越來越多的高速鐵路投入運營。我國高速鐵路10kV電力貫通線敷設在軌道兩側的電纜槽中,水平距離較短,與接觸網(wǎng)平行距離較長。由于接觸網(wǎng)導線周圍產(chǎn)生的交變磁場和單芯電纜本身通過交變電流產(chǎn)生的交變磁場的影響,沿鐵路電力貫通線的單芯電纜的金屬護套在交變磁場的作用下會產(chǎn)生感應電壓,如果感應電壓超過《電力工程電纜設計規(guī)范》第4.1.10條的規(guī)定"在未采取有效防止人員隨意接觸金屬護套的安全措施的情況下,交流單芯電力電纜線路非直接接地的金屬護套任何一點的感應電壓不得大于50V。根據(jù)電流磁效應的相關理論,當帶電導體L1通過電流時ij,通過的電流會在導體Φ周圍產(chǎn)生一定范圍的電磁場。
　　3、根據(jù)《高速鐵路設計規(guī)范》第12.4.5條
　　根據(jù)《高速鐵路設計規(guī)范》第12.4.5條,高速鐵路電力貫通線單芯電纜的金屬護套采用單端接地方式,即一端直接接地,另一端通過保護層保護器接地。護套保護器有兩種接地方式。第一種是屏蔽層和鎧裝層由護套保護器接地。二是屏蔽層和鎧裝層分別由護套保護器接地。電纜護套保護器的不同接地方式如圖3所示。本次模擬選擇的電纜芯線電流范圍為0-600a,電纜長度為3km。

高速鐵路10kV電力貫通線一般采用單芯電纜,在軌道兩側的電纜槽中呈"產(chǎn)品"形敷設。如圖2所示,a點、B點和C點為電力貫通線的三根單芯電纜,I AJYPV本安計算機電纜IA JYPVP屏蔽電纜O點為金屬護套。單芯電纜金屬護套的感應電壓與電纜接地方式、電纜本身通過的電流、電纜長度和牽引供電系統(tǒng)的電流分布有關。仿真分析如下。kV電力貫通線單芯電纜敷設在線路兩側的電纜槽中,電纜呈"產(chǎn)品"狀布置。",將嚴重威脅操作和維護人員的人身安全,甚至破壞單芯電纜的外護套。如果單芯電纜的接地方式不合理,則采用兩點接地方式,礦用電纜金屬護套與大地形成回路。在感應電壓的作用下,金屬護套和駕駛室中會產(chǎn)生電流le金屬護套將與綜合貫通地線一起承受牽引供電回路的部分電流,其分流值甚至超過通過電纜工作電流的功率,將導致單芯電纜絕緣層發(fā)熱,降低電纜的使用壽命。電流產(chǎn)生的熱量會在一定程度上燒毀電纜,嚴重影響供電系統(tǒng)的安全可靠性,造成不必要的財產(chǎn)損失。根據(jù)仿真計算結果,當芯線電流為電纜正常工作電流小于30a時,護套感應電壓小于50V,符合《電力工程電纜設計規(guī)范》第4.1.10條的規(guī)定。該模擬的前提是鎧裝層和屏蔽層用保護器接地,單芯電纜的芯電流為30A。從圖5可以看出,當通電線路單芯電纜的芯電流增加時,單芯電纜金屬護套上的感應電壓增加,并以線性比例變化。從圖6可以看出,隨著電纜長度的增加,穿線單芯電纜金屬護套的感應電壓呈線性增加。在0-3km的變化范圍內(nèi),電纜金屬護套感應電壓的模擬結果如圖6所示。由公式可知,在計算單芯電纜金屬護套感應電壓時,可以忽略電纜內(nèi)外的半導體屏蔽層和鎧裝層對金屬護套感應電纜的影響。
　　4、本次仿真采用了滿足工程計算精度要求的模型
　　本次仿真采用了滿足工程計算精度要求的模型。根據(jù)2.2節(jié)的分析,當無牽引機車通過時,電力貫通線單芯電纜金屬護套的感應電壓僅與通過電纜芯的電流和電纜長度有關。正常情況下,通過高速鐵路綜合負荷側電力貫通線的電流一般不超過30a,短路電流不超過600A。根據(jù)《高速鐵路設計規(guī)范》第12.4.5條,電纜金屬護套的連續(xù)長度不應超過3km。
　　5、當兩者采用單獨的保護層保護器接地方式時
　　當兩者采用單獨的保護層保護器接地方式時,I AJYPV本安計算機電纜IA JYPVP屏蔽電纜由于鎧裝層與纜芯之間的距離較大,在鎧裝層上產(chǎn)生的感應電壓小于在屏蔽層上產(chǎn)生的感應電壓。電力穿線單芯電纜金屬護套的感應電壓已嚴重威脅到運行維護人員的人身安全。
　　6、通過理論分析和專業(yè)電磁干擾仿真軟件
　　通過理論分析和專業(yè)電磁干擾仿真軟件,模擬計算了不同電氣參數(shù)、護套保護器不接地方式和不同牽引電流對電力貫通線感應電壓的影響,根據(jù)電力設施和運行單位的需要,提出有效的安全防護措施,為電力設施和運行單位的安全運行提供了重要的理論依據(jù)和設計依據(jù)。根據(jù)模擬計算結果,當芯線電流為30A,電纜長度為3km時,金屬護套的感應電壓約為4.6V,遠低于《電力工程電纜設計規(guī)范》第4.1.10條規(guī)定的50V,滿足現(xiàn)行規(guī)范的要求。經(jīng)仿真計算,單芯電纜流過不同芯電流時,單芯電纜金屬護套感應電壓的仿真結果如圖5所示。單芯電纜與o點的距離為S1,B單芯電纜與o點的距離為S2,C單芯電纜與o點的距離為S3,a與B單芯電纜的距離為D1,I AJYPV本安計算機電纜IA JYPVP屏蔽電纜B與C單芯電纜的距離為D2,C與單芯電纜的距離為D3。
　　2、從上述公式可以看出
　　從上述公式可以看出,感應電壓U與通過帶電導體的電流、兩導體之間的接近距離、導體的平行長度等成正比。因此,研究電力貫通線單芯電纜感應電壓的產(chǎn)生機理和變化規(guī)律,對我國高速鐵路電力運營商的人身安全和高速鐵路供電系統(tǒng)的可靠運行具有重要的指導意義。
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