Các loại cáp được sử dụng trong đường hầm tàu ​​điện ngầm: Hướng dẫn lựa chọn hoàn chỉnh cho các dự án tàu điện ngầm

Đường hầm tàu điện ngầm là một trong những nơi khắc nghiệt nhất để lắp đặt cáp điện. Không gian bị giới hạn, bầu không khí ẩm ướt và thường có tác dụng mạnh về mặt hóa học, việc tiếp cận bảo trì bị giới hạn trong vài giờ vào ban đêm và một sự cố duy nhất trong giờ phục vụ có thể khiến hàng nghìn hành khách mắc kẹt dưới lòng đất. Các đường hầm cũng rung động, mang theo dòng điện kéo lạc và phải duy trì khả năng di tản nếu đám cháy bùng phát.

Đó là lý do tại sao không có dự án tàu điện ngầm nào được xây dựng chỉ bằng một “cáp đường hầm” duy nhất. Đường dây hiện đại sử dụng nhiều dòng cáp cùng lúc: cáp phân phối trung thế, cáp kéo DC, cáp phụ trợ hạ thế dây cáp điện , cáp điều khiển và tín hiệu, cáp chống cháy dùng cho mạch điện an toàn sinh mạng và cáp truyền thông như cáp đồng trục bức xạ. Các phần bên dưới giải thích chức năng của từng loại và thuộc tính nào quyết định xem nó có thuộc đặc tả đường hầm hay không.

Tại sao việc lựa chọn cáp đường hầm lại khác nhau

Trước khi so sánh các sản phẩm, cần hiểu rõ các điều kiện mà đường hầm áp đặt cho mọi cáp được lắp đặt bên trong nó.

• Hành vi cháy và khói. Cáp là một trong những thiết bị nạp nhiên liệu lớn nhất trong đường hầm, do đó, khả năng lan truyền ngọn lửa, tỏa nhiệt, mật độ khói và phát thải khí axit được coi là tiêu chí thiết kế chính chứ không phải là các tính năng bổ sung tùy chọn.
• Độ ẩm và nước ngầm. Nhiều đường hầm nằm dưới mực nước ngầm và các tuyến cáp thường đi qua các khu vực thoát nước nơi có nước trong nhiều thập kỷ.
• Không gian hạn chế. Khoảng cách khung, bán kính uốn và tải khay đều chặt chẽ, điều này tạo thuận lợi cho các loại cáp có đặc tính lắp đặt đã được kiểm tra và có thể dự đoán được.
• Rung động và chuyển động. Sự rung lắc liên tục của tàu và hơi thở trong đường hầm đòi hỏi dây dẫn linh hoạt và các thanh chắn có khoảng cách chính xác.
• Dòng điện đi lạc và nhiễu. Dòng hồi lưu lực kéo và bộ truyền động tần số thay đổi tạo ra nhiễu điện, vì vậy việc sàng lọc và nối đất cũng quan trọng như bản thân cáp.
• Tuổi thọ sử dụng lâu dài. Tuổi thọ thiết kế thường từ 30 đến 50 năm và hầu như không có cơ hội kéo lại cáp, do đó hiệu suất cũ sẽ lớn hơn chi phí ban đầu.

Do đó, các thông số kỹ thuật của Metro dựa trên bộ tiêu chuẩn quen thuộc: IEC 60502-2 đối với cáp trung thế, IEC 60332-1 và IEC 60332-3 đối với sự lan truyền ngọn lửa, IEC 60331 đối với tính toàn vẹn của mạch điện trong lửa, IEC 60754 đối với khí axit halogen và IEC 61034 đối với mật độ khói. Bảng dữ liệu nên được đọc dựa trên các kết quả kiểm tra này, chứ không phải dựa trên ngôn ngữ tiếp thị.

Các loại cáp chính được sử dụng trong đường hầm tàu điện ngầm

Bảng dưới đây tóm tắt các loại cáp thường thấy dọc theo tuyến đường hầm tàu điện ngầm, cùng với nhiệm vụ của mỗi loại. Danh sách này được sắp xếp theo chức năng, vì hai dây cáp có mức điện áp giống nhau có thể có những công việc rất khác nhau khi đi ngầm.

Một đoạn đường hầm có thể chứa tất cả tám họ. Các nhóm yêu cầu đặc điểm kỹ thuật cẩn thận nhất sẽ được mô tả tiếp theo.

Cáp phân phối trung áp và cáp kéo DC

Cáp phân phối cách điện XLPE

Các trạm biến áp lực kéo thường cách nhau từ 1 đến 2 km và được kết nối với lưới điện công cộng thông qua một vòng trung áp. Các mạch vòng và mạch cấp nguồn này hầu như luôn là cáp cách điện XLPE có điện áp định mức từ 3,6/6 kV đến 26/35 kV, được đặt dưới dạng cáp một lõi theo hình ba lá hoặc dưới dạng cáp ba lõi với màn chắn kim loại thông thường. Màn chắn mang dòng điện chạm đất và điều khiển điện trường, do đó tiết diện của nó phải được xác định cụ thể thay vì giả định.

Cáp nguồn kéo DC

Gia đình quyền lực lớn thứ hai cung cấp đường ray chạy tàu. Hệ thống đường ray thứ ba thường hoạt động ở 750 V DC, trong khi hệ thống đường dây tiếp xúc trên cao thường chạy ở 1500 V DC. Đây thường là các loại cáp một lõi có màn chắn bằng đồng nặng hoặc dây dẫn đồng tâm, được chọn chủ yếu để hạn chế sự ăn mòn dòng điện rò rỉ của lớp lót đường hầm, cốt thép và phần kim loại chôn dưới đất. Vật liệu cách nhiệt thường là XLPE, với lớp vỏ bọc halogen không khói thấp ở bất cứ nơi nào người vận hành yêu cầu giảm khói trong trường hợp khẩn cấp.

Cáp điện cho tàu điện ngầm và đường sắt đô thị (Điện áp định mức 35kV) Tổng quan về sản phẩm Cáp điện cho tàu điện ngầm và đường ray nhẹ (35kV) là bộ phận truyền tải điện quan trọng được thiết kế đặc biệt cho hệ thống vận chuyển đường sắt đô thị... Xem sản phẩm →

Cáp điều khiển, tín hiệu và truyền thông

Cáp điều khiển

Cáp điều khiển 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.

Thiết bị đo đạc và cáp tín hiệu được bảo vệ

Cáp thiết bị được bảo vệ mang tín hiệu điều khiển và đo lường mức độ thấp giữa các cảm biến, thiết bị giám sát và các trạm ngoài SCADA. Cấu trúc thông thường là các cặp xoắn với các màn chắn riêng lẻ và màn chắn tổng thể cộng với một dây thoát nước, định mức 300/500 V. Màn chắn ở đó để tránh nhiễu thay vì mang dòng điện sự cố và nó chỉ được nối đất ở một đầu để tránh dòng điện tuần hoàn dọc theo đường hầm.

Cáp đồng trục bức xạ

Tín hiệu vô tuyến không truyền đi xa quanh các khúc cua của đường hầm, vì vậy các đô thị lớn sử dụng cáp đồng trục bức xạ, thường được gọi là cáp trung chuyển rò rỉ, gắn dọc theo tường đường hầm. Dây dẫn bên ngoài có rãnh của nó cho phép cáp hoạt động như một ăng-ten dài, cung cấp vùng phủ sóng liên tục cho đài liên lạc giữa tàu và mặt đất và dịch vụ khẩn cấp.

Cáp được bảo vệ máy tính và dụng cụ Tổng quan về sản phẩm Cáp được bảo vệ máy tính và dụng cụ là dây truyền tín hiệu điện áp thấp chuyên dụng được thiết kế cho máy tính điện tử, dụng cụ điện... Xem sản phẩm →

Cáp chống cháy và chống cháy

Chất chống cháy và khả năng chống cháy không giống nhau. Cáp chống cháy chống lại sự lan truyền của ngọn lửa, được xác nhận theo IEC 60332-1 đối với cáp đơn và IEC 60332-3 đối với bó thẳng đứng nhưng không bắt buộc phải tiếp tục hoạt động khi có hỏa hoạn. Cáp chống cháy bổ sung thêm một rào chắn bằng băng mica xung quanh dây dẫn để mạch tiếp tục hoạt động trong một khoảng thời gian xác định, thường là 30, 60 hoặc 120 phút khi thử nghiệm theo tiêu chuẩn IEC 60331. Vì lý do này, đèn chiếu sáng khẩn cấp, quạt hút khói, máy bơm chữa cháy, thang máy sơ tán và thông tin liên lạc trong đường hầm thường được nối bằng cáp chống cháy.

Khói là nửa còn lại của phương trình. Hợp chất halogen không khói thấp giới hạn khí axit halogen theo tiêu chuẩn IEC 60754 và mật độ khói theo tiêu chuẩn IEC 61034, giúp duy trì lối thoát hiểm và lối vào chữa cháy. Nếu bạn đang cân nhắc các mức này cho một tuyến đường cụ thể, tổng quan của chúng tôi về ba nguyên tắc lựa chọn cáp chống cháy là một điểm khởi đầu hữu ích.

Dòng cáp chống cháy và chống cháy Tổng quan về sản phẩm Trong các hệ thống an toàn công nghiệp và kiến trúc hiện đại, hiệu suất chống cháy của cáp là nền tảng giúp giảm thiểu tổn thất liên quan đến hỏa hoạn và đảm bảo... Xem sản phẩm →

Bảo vệ chống nước, động vật gặm nhấm và hư hỏng cơ học

Hiệu suất chữa cháy chỉ là một phần của đặc điểm kỹ thuật. Đường hầm kết hợp không khí ẩm, nước thoát nước, hoạt động của loài gặm nhấm và ứng suất cơ học liên tục, do đó các lớp bên ngoài của cáp thực sự hoạt động:

• Băng chặn nước hoặc bột trương nở trong các kẽ hở của dây dẫn, dành cho các tuyến đường bên dưới mực nước ngầm.
• Bọc băng thép hoặc dây thép ở những nơi cáp được chôn ở phía dưới hoặc chịu va đập.
• Lớp phủ chống mối mọt và động vật gặm nhấm trong các đường hầm đi qua đất, nền đất cũ hoặc các cành giâm thực vật.
• Điều chỉnh khoảng cách các thanh chắn và bịt kín ngăn cháy ở mỗi lần xuyên qua tường để đám cháy cáp không thể lan rộng giữa các phần.

Danh sách kiểm tra thông số kỹ thuật cho các dự án đường hầm

Khi bạn chuẩn bị lịch trình cáp cho đường hầm tàu điện ngầm, hãy xem xét các điểm sau trước khi đưa ra yêu cầu:

1. Phân chia các mạch theo chức năng: công suất kéo, công suất phụ, điều khiển, tín hiệu và truyền thông.
2. Xác nhận cấp điện áp, vật liệu dây dẫn và mặt cắt màn chắn theo yêu cầu của nghiên cứu nối đất và dòng rò.
3. Nêu rõ hiệu suất cháy cần thiết cho từng mạch: chống cháy, chống cháy với thời gian toàn vẹn của mạch hoặc cả hai.
4. Chỉ định các giới hạn về khói và khí axit, ví dụ như IEC 61034 và IEC 60754, cho tất cả các loại cáp trong khu vực có người sử dụng.
5. Xác định bảo vệ môi trường: chặn nước, bọc thép, chống gặm nhấm.
6. Kiểm tra bán kính uốn và khoảng cách giữa các thanh chống với mặt cắt đường hầm thực tế và bố trí giá đỡ.
7. Yêu cầu báo cáo thử nghiệm điển hình và chứng nhận của bên thứ ba, không chỉ là mô tả danh mục.

Chọn đối tác cáp cho công trình đường hầm

Cáp đường hầm là một cam kết lâu dài và bạn nên mua nó từ một nhà sản xuất hiểu rõ hồ sơ nhiệm vụ của tàu điện ngầm thay vì nhà sản xuất chỉ báo giá điện áp. Của riêng chúng tôi cơ sở sản xuất tại Guanlin, Yixing , được biết đến trong toàn ngành với cái tên China Cable City, đã sản xuất điện, thiết bị, cáp trên không và cáp chuyên dụng từ năm 1998, với các công trình trung thế, điều khiển, chống cháy và vận chuyển đường sắt mà các dự án đường hầm thường yêu cầu. Các hệ thống quản lý chất lượng, môi trường, sức khỏe nghề nghiệp, năng lượng và sở hữu trí tuệ được chứng nhận theo tiêu chuẩn ISO và các sản phẩm đều có sự chấp thuận của bên thứ ba bao gồm chứng nhận TUV, điều này quan trọng khi thông số kỹ thuật phải được bảo vệ khi xem xét thiết kế.

Nếu bạn đang lắp ráp sơ đồ cáp cho đường hầm tàu ​​điện ngầm, hãy gửi cho chúng tôi danh sách mạch điện và các yêu cầu về hiệu suất chữa cháy. Chúng tôi sẽ giúp bạn kết hợp từng tuyến đường với loại cáp hoạt động trong dịch vụ chứ không chỉ trên giấy.