Giải thích về cáp đường sắt: Các loại, tiêu chuẩn chính và cách chọn loại phù hợp

Cáp đường sắt chính xác là gì?

Khi nhà thầu đường sắt công bố đấu thầu cáp đường sắt , giá trúng thầu hiếm khi đến từ một sản phẩm duy nhất. Cụm từ này bao gồm cáp trung chuyển lực kéo, cáp tín hiệu, cáp điều khiển, cáp nguồn dẫn động tần số thay đổi (VFD), dây liên kết đường ray và các liên kết truyền thông. Tất cả chúng đều có chung một đặc điểm: chúng được thiết kế cho các điều kiện dịch vụ đường sắt chứ không phải để lắp đặt chung cho tòa nhà.

Trong ngôn ngữ đời thường, "đường sắt cáp" cũng có thể mô tả đường sắt chạy bằng dây thừng, nhưng bài viết này tập trung vào ý nghĩa về điện. Trên hệ thống đường sắt hiện đại, mạng lưới cáp cũng quan trọng như chính đường ray. Nó cung cấp điện cho tàu, giữ cho tín hiệu và công tắc hoạt động, bảo vệ hành khách và nhân viên khỏi các sự cố về điện và giúp phát hiện vị trí tàu. Do môi trường đường sắt kết hợp độ rung, sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm, muối và nhiễu điện từ, nên một sự thỏa hiệp nhỏ trong thông số kỹ thuật của cáp có thể gây ra những hư hỏng tốn kém để tiếp cận và sửa chữa.

Các loại cáp đường sắt chính

Không có loại cáp đường sắt chung nào, nhưng hầu hết các ứng dụng đều thuộc một số loại dễ nhận biết. Việc chọn đúng danh mục sớm trong quá trình thiết kế sẽ ngăn ngừa những thay đổi tốn kém sau này.

Cáp cấp nguồn kéo

Cáp đường sắt dễ thấy nhất là cáp cung cấp năng lượng cho xe lửa và xe điện. Trong hệ thống xe điện điển hình, điện áp trung thế được phân phối ở mức 10 kV từ trạm biến áp đến thiết bị đóng cắt bên đường và sau đó đến đường ray dây xích hoặc đường ray thứ ba. Một sản phẩm dành riêng cho vai trò này là một Cáp điện cách điện 10 kV XLPE cấp nguồn cho xe điện . Lớp cách điện XLPE cung cấp khả năng chống chịu điện áp và độ ẩm mạnh mẽ, trong khi lớp vỏ bên ngoài bảo vệ chống lại hóa chất, mài mòn và hư hỏng lắp đặt.

Cáp điện cách điện 10kV XLPE dành cho nhà cung cấp kỹ thuật hệ thống cấp điện xe điện Công ty TNHH Cáp Vô Tích Henghui là nhà cung cấp Trung Quốc Cáp điện cách điện XLPE 10kV cho Kỹ thuật hệ thống cấp điện xe điện, Bán buôn 10k... Xem sản phẩm →

Các loại cáp này thường được đặt trong ống dẫn, máng hoặc hố cáp dọc theo tuyến. Nước có thể đọng lại bên trong ống dẫn nhiều năm nên cáp phải có khả năng chống nước tốt và cấu trúc cách nhiệt ổn định. Vì lý do tương tự, các đầu nối và mối nối cũng quan trọng như chính sợi cáp; cáp được chế tạo tốt có thể bị hỏng nếu bộ phụ kiện không được xếp hạng cho ứng dụng.

Cáp tín hiệu và điều khiển

Hệ thống tín hiệu hoạt động ở điện áp thấp nhưng hậu quả của tín hiệu sai hoặc hở mạch là rất nghiêm trọng. Cáp điều khiển kết nối các máy chuyển mạch, tín hiệu, rơle khóa liên động và thiết bị SCADA. Đối với việc sử dụng tại nhà ga và ven đường, nhiều kỹ sư chỉ định Cáp điều khiển cách điện XLPE vì lớp cách nhiệt vẫn ổn định ở nhiệt độ môi trường cao hơn và có khả năng chống dầu và hóa chất tốt.

Nhà cung cấp, bán buôn cáp điều khiển cách điện bằng polyetylen liên kết ngang 450-750V Công ty TNHH Cáp Vô Tích Henghui là nhà cung cấp Trung Quốc Cáp điều khiển cách điện Polyethylene liên kết ngang 450-750V, Bán buôn Cáp điều khiển cách điện 450-750V... Xem sản phẩm →

Các vòng thiết bị mang tín hiệu cảm biến yêu cầu hiệu suất điện chặt chẽ hơn. Việc sàng lọc, xoắn và nối đất thích hợp là những biện pháp bảo vệ chính chống lại sự can thiệp từ lực kéo. Cơ chế hư hỏng trong hành lang đường sắt tương tự như cơ chế xảy ra trong các nhà máy công nghiệp nguy hiểm; hướng dẫn này trên Cáp thiết bị đảm bảo an toàn như thế nào trong khu công nghiệp nguy hiểm giải thích tại sao điện trở cách điện và vật liệu che chắn lại quan trọng trong môi trường có nhiễu điện lớn.

Cáp truyền động tần số thay đổi

Bộ truyền động kéo, cần cẩu kho, quạt thông gió, máy bơm và máy nén thường sử dụng bộ truyền động có tần số thay đổi. Khi VFD gửi dạng sóng được điều chế độ rộng xung, cáp động cơ có thể gặp các đỉnh điện áp phản xạ và dòng điện ở chế độ chung tần số cao. Dây xây dựng tiêu chuẩn hiếm khi là giải pháp phù hợp. Một thiết kế cân đối như Cáp nguồn biến tần 1 kV sử dụng cấu trúc pha đối xứng và che chắn để giảm tiếng ồn bức xạ và bảo vệ cách điện động cơ.

Nhà cung cấp, công ty bán buôn cáp điện có tần số thay đổi điện áp định mức 1kV - Công ty TNHH Cáp Vô Tích Henghui là nhà cung cấp Trung Quốc Cáp nguồn biến tần 1kV có điện áp định mức, Bán buôn cáp điện có tần số thay đổi 1kV... Xem sản phẩm →

Cáp VFD cũng được sử dụng trong các kho bảo trì, nhà máy điều hòa không khí của nhà ga và thông gió đường hầm đường sắt. Trong các ứng dụng này, cáp phải được chọn theo số lần khởi động, chiều dài cáp và loại bộ lọc đầu ra biến tần chứ không chỉ theo định mức động cơ.

Các chuyên ngành cáp đường sắt khác

Cáp liên kết rãnh tuy nhỏ nhưng rất quan trọng. Chúng được bắt vít qua các mối nối đường ray để mang dòng điện theo dõi từ đường ray này sang đường ray tiếp theo. Nếu mối nối bị ăn mòn hoặc đứt, hệ thống tín hiệu có thể mất khả năng phát hiện đoàn tàu. Cáp chuyển mạch sưởi ấm, dây dẫn chống sét và cáp truyền thông hoàn thiện dòng cáp đường sắt. Mỗi chuyên ngành có thông số kỹ thuật vật liệu và phương pháp lắp đặt riêng.

Những cân nhắc về tiêu chuẩn và đặc điểm kỹ thuật chính

Thông số kỹ thuật của cáp đường sắt khác nhau tùy theo quốc gia, nhà điều hành và khu vực lắp đặt. Không có tiêu chuẩn nào bao trùm mọi tuyến cáp đường sắt, nhưng một số tài liệu tham khảo nhất định xuất hiện thường xuyên trong các tài liệu dự án.

Tiêu chuẩn tham khảo chung

IEC 60502 bao gồm các loại cáp điện có cách điện dạng đùn đến điện áp trung thế và thường được sử dụng làm đế cho cáp cấp liệu kéo. Đối với cáp đầu máy toa xe và đường ray có đặc tính chống cháy đặc biệt, các tiêu chuẩn dành riêng cho đường sắt như EN 50264, EN 50306 và EN 50382 là phổ biến. Hành vi cháy được giải quyết theo EN 45545, tiêu chuẩn này xác định các yêu cầu đối với vật liệu được sử dụng trong phương tiện đường sắt. Các nhà khai thác địa phương cũng có thể viện dẫn các tiêu chuẩn quốc gia hoặc thông số kỹ thuật của công ty họ.

Những gì cần bao gồm trong một đặc điểm kỹ thuật

Thông số kỹ thuật cáp đường sắt rõ ràng phải nêu rõ điện áp danh định, mức cách điện, vật liệu dây dẫn và mặt cắt ngang, số lõi, hợp chất vỏ bọc và bất kỳ yêu cầu che chắn nào. Hiệu suất cháy phải được chỉ định là khả năng chống cháy, ít khói và không có halogen nếu cáp sẽ được sử dụng trong đường hầm, nhà ga hoặc không gian hạn chế khác. Các yêu cầu cơ học như khả năng chống va đập, độ ổn định tia cực tím hoặc độ bền nghiền có thể cần thiết cho việc lắp đặt bên đường.

Trong hầu hết các dự án đường sắt, tiêu chuẩn nội bộ của nhà điều hành chặt chẽ hơn quy định chung. Xác nhận các yêu cầu cụ thể của dự án trước khi bạn phê duyệt loại cáp.

Những lỗi đặc điểm kỹ thuật phổ biến và cách tránh chúng

Hầu hết các sự cố cáp đường sắt không xuất hiện vào ngày đầu tiên. Chúng xuất hiện sau nhiều tháng rung động, luân chuyển nhiệt, xâm nhập của nước hoặc tiếp xúc với hóa chất. Những lỗi thường gặp nhất là chọn cáp công nghiệp thông thường không có khả năng chống cháy, bỏ qua lớp bảo vệ cơ học và đánh giá thấp nhiễu điện từ.

1. Xác nhận điện áp hệ thống thực tế và lớp cách điện. Cáp định mức 1 kV có thể được chấp nhận trong một số mạch điện của trạm, nhưng bộ cấp điện kéo phải phù hợp với điện áp phân phối và mức lỗi.
2. Xác định hiệu suất cháy và khói trong hồ sơ mời thầu. Vật liệu phải có mức độ chống cháy hoặc ít khói, không halogen đã được thử nghiệm nếu cần.
3. Yêu cầu kiểm tra loại và báo cáo kiểm tra định kỳ. Một nhà cung cấp đáng tin cậy sẽ cung cấp điện trở cách điện, kiểm tra điện áp cao, điện trở dây dẫn và dữ liệu kết cấu.
4. Kiểm tra khả năng độ dài tùy chỉnh. Chiều dài liên tục dài làm giảm số lượng mối nối trong đường hầm hoặc dọc theo đường ray.
5. Hỏi về thời gian thực hiện và hỗ trợ dự án. Những người lắp đặt đường sắt cần có thời gian giao hàng phù hợp với lịch trình sở hữu đường ray và công trình dân dụng.

Một so sánh hữu ích là tại sao cáp xây dựng cơ sở hạ tầng khác với cáp tiêu chuẩn , bởi vì các dự án đường sắt phải đối mặt với khoảng cách giống nhau giữa sản phẩm cơ bản và giải pháp dành riêng cho địa điểm. Ở các kho có hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời hoặc pin trên mái nhà, quá trình lựa chọn cũng trùng lặp với vai trò của cáp năng lượng mới trong việc lưu trữ năng lượng . Việc coi chúng như những danh mục riêng biệt thường dẫn đến những quyết định kỹ thuật tốt hơn.

Làm việc với nhà sản xuất cáp

Đối với các dự án đường sắt, việc mua cáp đường sắt trực tiếp từ nhà sản xuất có kinh nghiệm có thể rút ngắn thời gian phê duyệt. Nhà sản xuất có thể cung cấp dữ liệu thử nghiệm thường lệ và loại ban đầu, truy xuất nguồn gốc vật liệu và độ dài tùy chỉnh giúp giảm các mối nối tại chỗ. Một nhà máy đã sản xuất cáp điện trung thế, cáp điều khiển và cáp VFD cũng có thể giúp củng cố các thông số kỹ thuật để có ít đơn đặt hàng hơn.

Cơ sở sản xuất của chúng tôi ở Vô Tích, Trung Quốc, đã sản xuất cáp cho các dự án điện, công nghiệp và cơ sở hạ tầng từ năm 1998. Chúng tôi vận hành một trung tâm kỹ thuật nội bộ, sử dụng giám sát đường kính và độ lệch tâm trực tuyến trên đường dây CCV 110 kV của chúng tôi và sản xuất các loại cáp liên quan đến công trình đường sắt. Để cung cấp điện cho xe điện, cáp cấp điện xe điện XLPE 10 kV là một lựa chọn trực tiếp; đối với các hệ thống phụ trợ, cáp điều khiển và cáp VFD đáp ứng hầu hết các nhu cầu về trạm và kho.

Kết luận rất đơn giản: cáp đường sắt là một sản phẩm đặc biệt. Bắt đầu với môi trường vật lý, nhiệm vụ điện áp và mục tiêu an toàn cháy nổ, sau đó chọn cáp và nhà cung cấp có thể chứng minh sự tuân thủ thông qua các tài liệu kiểm tra và chất lượng sản xuất nhất quán.