电缆系统（共12篇）
电缆系统 篇1
1 通风系统设计
1.1 隧道热平衡分析
5.5m直径隧道温度预测
1) 隧道深度:最深情况23m, 该处为温度最高点, 最恶劣工况;2) 发热量:预计100年内负荷, 分为大模式负荷与小模式负荷两种情况。对于5.5m直径的隧道, 小模式负荷的天平均最高值为84W/m, 年平均值为29.9W/m;大模式负荷天平均的最高值为358W/m, 年平均值为150.8W/m。3) 计算结果:直径5.5m500kV隧道在大模式和小模式下运行的温度预测状况分别见图3-3和图3-4。
分析图3-3可知, 在较低预计负荷下, 隧道在运行100年内温度仍低于35℃。现在假如负荷为小数据, 500k V隧道仍无需进行强制冷却, 即可保证隧道的安全正常工作。隧道的升温情况为:最初的几年里隧道升温很迅速, 在2009到2024年期间的15年间, 隧道温度从平均的18℃升高到了27℃, 升高达9℃;而在后面的几年里隧道升温缓慢, 后面的15年里, 隧道温度仅仅从27℃升高到28℃, 这样升高了1℃。显然隧道在持续负荷的作用下, 一开始的15年里温度上升迅速, 而后上升速率降低, 变缓慢。
500k V隧道在预计的较小负荷下, 在设计寿命100年内不会超出35℃的最高温度。这时500k V隧道无需进行强制冷却, 即可实现正常、安全运行。
图3-4表示的就是高负荷下隧道的温度情况。显然, 隧道的温度已经很高, 在100年内将达到66℃, 而这个温度是隧道正常运行所不允许的, 故在高负荷下, 500k V隧道需要加装通风冷却措施进行冷却, 以保证其正常运行。
以上对500k V隧道在大负荷模式和小负荷模式两种情况进行了计算分析。
计算结果指出, 对于大模式负荷, 需要进行强制冷却措施, 以保证隧道在设计期限内安全、稳定运行。
1.2 通风系统设计
通风设计方案
1.2.1 热平衡计算
隧道热平衡计算公式见式1。
式中, Q0——电缆年发热量, 单位W/a;Q1——通风系统年排热量, 单位W/a;Q2——隧道周围土壤的年排热量, 单位W/a;Q3——隧道周围土壤的年蓄热量, 单位W/a;Q4——隧道周围土壤的年释热量, 单位W/a。
设计温度应小于等于40℃, 为维持隧道常年运行温度环境的相对稳定, 并且考虑四季温度的变化, 故假设一年为一个计算周期, 在假定隧道周围土壤的蓄热量和释热量相等的前提下, 上式变为:
按单位隧道长度的热量计算来分析隧道热平衡。
通风系统排热量
单位隧道长度通风系统排热量
式中, q1——单位隧道长度的通风系统排热量, 单位W/m;L——单位隧道长度的通风量, 单位m3/ (s·m) ;ρ——空气密度, 单位kg/m3;c——空气定压质量比热, 单位W/kg·℃;△t1——通风系统送排风温差, 单位℃
1.2.2 隧道周围土壤排热量
单位隧道长度土壤排热量
当h/dw≥2时, 上式可近似简化为:
式中, q2——单位隧道长度通过土壤的排热量, 单位W/m;△t2——隧道内空气与土壤表面之间的温差, 单位℃;∑R——从隧道内空气到土壤表面之间的总传热热阻, 单位m·℃/W;R1——从隧道内空气到隧道内壁之间的热阻, 单位m·℃/W;R2——隧道内壁热阻, 单位m·℃/W;R3——隧道周围土壤热阻, 单位m·℃/W;α——隧道内壁放热系数, 单位W/m2·℃;αt——土壤表面放热系数, 单位W/m2·℃;dn——隧道内径, 单位m;dw——隧道外径, 单位m;λb——隧道内壁导热系数, 单位W/m·℃;λb——土壤导热系数, 单位W/m·℃;H——隧道折算埋深, 单位m;h——隧道中心埋深, 单位m。
就一年的运行来说, 土壤排热约占电缆发热量的一半以上, 所以, 土壤本身的排热不能达到要求, 需通过外加通风系统来达到排除隧道内热量的目的。
1.2.3 通风量确定
需电力隧道通风量, 我们还需要考虑两个因素:1) 隧道周围土体介质蓄热。2) 通风系统年运行时间的合理分配。
根据历史经验, 电力隧道通风量一般取用6次/h的换气标准, 本项目研究的电力隧道通过隧道热平衡分析, 各通风区段的通风量按不小于3次/h换气次数计算, 计算结果见表3-4。
2 总结
本论文以500k V电力隧道项目为依托, 对500k V电力隧道的通风系统的设计方案开展了深入研究。将500k V隧道的几何条件、负荷预计、土壤物性等作为初始参数, 通过计算500k V隧道在设计时间100年之内的温度, 得出最后结论:建议500k V隧道采用强制通风的冷却方式。
参考文献
[1]高小庆.500kV电力隧道主要辅助系统设置研究.华东电力, 2009.
[2]董志周, 许建华, 王斌, 吴正松.长距离大断面电力电缆隧道通风设计探讨.华东电力, 2009.
[3]李湛初.电缆隧道的通风设计.制冷, 2001.
电缆系统 篇2
网络电缆被拔出的原因：
原因一：
由于网线接口附近有磁场或磁力干扰现象造成电脑网络不稳定电脑就会提示网络电缆被拔出。
解决办法:
打电话给当地网络接入商让他们派人来检测下,通过无干扰的地方接入网线即可解决问题。
原因二：
ARP病毒引起局域网网络丢包现象严重造成电脑提示电缆被拔出。
解决办法:
找专业的ARP拦截软件进行拦截,应用网卡绑定技术来解决ARP对局域网造成的丢包现象。
原因三：
网线或网线两端水晶头老化,氧化现象或网线质量问题和网线制作问题造成电脑提示电缆被拔出。
解决办法:
①网线老化问题:
日常中网线使用时间久了网线会出现老化现象,这样的情况下往往使数据传送不正常,这样的现象就选用好一些的网线换上即可解决问题。
②水晶头氧化问题:
针对较潮湿的地方水晶头容易出现氧化现象,出现这样的现象也会造成网络数据传送不正常,甚至连不上网络,这样只能更换网线和全新的水晶头进行使用。
③网线质量问题:
劣质网线做工差其内部一般使用铁丝劣质容易出现折断现象,这样的现象会造成网络不稳定或网络中断一般购买网线购买较出名品牌的网线使用即可。
④网线制作问题:
水晶头和网线制作时如果没有卡好的情况下往往会出现很多麻烦的网络问题,所以我们在网线制作的过程中一定要用水晶头卡好网线不要把网线内部的线漏出在水晶头外做好后用侧线仪测试下是否信号正常即可。
原因四：
网络接入商服务器问题造成网络电缆被拔出，
解决办法:
出现这样的现象只有等网络接入商来或我们可以打电话催他们解决。
原因五：
使用路由器或“猫”出现网络电缆被拔出的现象。
解决办法:
路由器使用过程中如果出现这样的现象,请参考以上列出的原因一二三四即可解决问题,这些问题已经包括路由器的现象。(注:前提是你的路由没有坏的情况下)“猫”不稳定出现问题请看“猫”上的网络指示灯闪耀是否正常如果不正常的情况下,可打电话找接入商来解决问题,也可以直接买个“猫”换上测试下。
原因六：
网卡问题造成网络电缆被拔出。
解决办法:
网卡也是连接网线最关键的一个小硬件,网络出现网络中断的问题有很多请往下看。
①网卡驱动问题:
网卡驱动没有安装正确的情况下会出现网络中断或不稳定现象,我们可以将老驱动卸载重新下载较新符合型号的驱动安装上即可。
②网卡自身原因:
检查网卡上的电容是否有鼓包现象,如果有鼓包现象我们可以更换网卡解决问题。
③网卡接触不良问题:
网卡接触不良一般都是网卡金手指部分氧化造成,如果氧化用橡皮轻轻插几下即可解决问题。
④网卡网线口接口问题:
网卡如果网线接口损坏也没必要修复,现在网卡便宜直接换一块即可。
总结: 极其实网络出现问题也是很好排查的一般也就是这几种现象.如果网络出现问题以上方法不能够解决,请按照以下方面进行故障排查，希望能够及时为您解决问题。
电脑掉线原因是多方面的，需仔细去排查。
一、网络供应机房故障。
二、网络线路问题。
1、从局端到用户入户之间的线路太长，线路质量差，入户线有缠绕，线路过长，搭接的接头太多。
2、有电话分机没有接分离器而直接搭接在线路上。
3、线路离一些具有强磁场的家电过近，如大功率音响、整流器、大功率马达等。
电缆系统 篇3
【关键词】电缆隧道；自动消防系统；细水雾灭火系统；火灾自动报警系统；消防专用电源系统；消防专用电话系统
引言
钢铁企业的电缆隧道一般由车间内电缆隧道和连接各车间建筑物之间的户外电缆隧道组成，是全厂供配电传输线路的主要通道。根据近十年钢铁企业火灾发生部位统计显示电缆隧道、电缆夹层及电缆竖井等部位火灾占钢铁企业所有火灾的35.1%。因此电缆隧道是火灾最易发生和蔓延的部位，并且火灾发生后很难实施有效扑救，因此,进行合理的自动消防系统设计就显得非常重要。
1、设计内容
国内某大型钢铁厂电缆隧（廊）道总长约2700米，隧道高2米，宽2米，电缆桥架为单排6层布置。隧道内约每隔40米有通风井。电缆隧道连接了原料烧结、炼铁、炼钢、轧钢以及公辅区域的总降压变电所和其他变配电所。
为保证安全生产，并根据“钢铁冶金企业设计防火规范”(GB50414-2007)要求，厂房外的连接总降压变电所〔或其他变配电所〕的电缆隧（廊）道应设细水雾或水喷雾自动灭火系统【1】。考虑水喷雾灭火系统用水量太大（是细水雾灭火系统的10倍以上），为此，本设计采用泵组式单流体细水雾自动灭火。
(1)根据规范要求消防泵房宜与生活或生产的水泵房合建，为此在循环水泵房区域设置消防控制中心，消防控制中心内有消防泵房和消防控制室，消防泵房内有消防水泵、稳压泵、备用泵和消防水箱，负责控制整个电缆隧道的灭火。
(2)火灾报警控制器设在消防控制室，火灾探测采用缆式线型差定温探测器，双回路沿每层电缆桥架正弦波接触式敷设【2】。
(3)防火阻燃封堵：每个灭火分区界面设置甲级防火门，常开式。防火门两侧作阻燃封堵。电气地下室通隧道的门洞设置防火门，常闭式，防火门两侧作阻燃封堵。
(4)在消防控制室设置消防专用电话，每个灭火分区设消防电话插孔，在隧道规定的部位设置应急照明及疏散指示。
(5)整个消防系统预留有灭火系统的接口，在共用灭火主体设备的情况下可实现其它厂和车间的消防灭火，大大节约了投资。
2、自动消防系统的组成
自动消防系统主要由三部分组成，即细水雾灭火子系统、火灾自动报警子系统、消防专用电话子系统以及应急照明和疏散指示。主要有火灾报警控制器、工业现场总线网、联动控制屏，火災信息管理系统（包括工控PC机、CRT、打印机、监控软件、UPS电源等）、通讯柜以及其它辅助设备。
2.1灭火分区的划分
为了准确地探测火灾信号并有效迅速地扑灭火灾，提高水喷雾灭火系统整体的技术经济性能比，在确保灭火效果的前提下，将保护区域内每个防火分区划成若干个水喷雾灭火分区，根据隧道通风井的距离（约40米），设计每隔两个通风井（约100米左右）为一个灭火分区。全厂隧道约30个灭火分区。
2.2灭火系统主要设计指标
根据“水雾灭火系统设计规范”水量计算如下：
⑴单个水雾喷头的流量计算公式：
q—水雾喷头的流量（L/min）
P—水雾喷头的工作压力（MPa）
K—水雾喷头的流量系数，取值由生产厂提供。
⑵保护对象的水雾喷头的数量计算公式：
N—保护对象的水雾喷头的计算数量
S—保护对象的保护面积（m2）
W—保护对象的设计喷雾强度（L/min·m2）
⑶系统的计算流量公式：
—系统的计算流量（L/min）
n—系统启动后同时喷雾的水雾喷头的数量
—水雾喷头的实际流量（L/min）
细水雾灭火的主要设计指标如表1所示：
表1 细水雾灭火主要设计指标
保护对象喷雾强度
L/min·m2持续喷雾时间
min最小喷雾压力
MPa
电缆隧道≥2121.1
2.3灭火系统主要组件
2.3.1消防水源及泵房。在厂区循环水泵房新建泵房（含消控中心）一座，内设消防泵三台，两用一备，参数为：Q=12.2l/s，H=220m，N=75kW。消防水箱有效容积35立方米，设置在室内。水源接至厂区净环水管网或生活水管网。消防水箱设水位计一套，低水位时报警信号反馈至控制中心。消防水泵具有远程手动、就地手动、自动三种启动方式。
2.3.2稳压措施。为了保证雨淋控水阀在正常情况下的可靠关闭和灭火，提高灭火系统的响应速度，灭火系统设置稳压装置一套。配XBD5.1/5-IZ立式泵两台，q=5L/S H=52M N=7.5KW。
2.3.3给水管网。系统为独立消防管网，管网包括主干管、配水管、连接支管和各种管件以及细水雾灭火系统的管网等。主干管主要规格为：DN150。配水管、连接支管主要规格为：DN80、DN50、DN25。管道及管件均采用内外热镀锌无缝钢管及管件。每个灭火区均设检修、试验用的旁通阀。
为了便于系统的维护维修，系统采用专用沟槽式管道连接器连接。即对于50mm≤DN≤150mm的管道采用专用沟槽式管道连接器连接。DN>150mm采用焊接；DN<50mm螺纹连接。
2.3.4防误喷专用雨淋控水阀。为满足多分区联锁跟踪灭火工艺要求，系统需设专用防误喷雨淋控水阀组，该雨淋阀需经国家权威检测部门检测认可且具有开启速度快、流动损失小、使用寿命长、可靠性高、密封性好等优点。并且具有自动、现场紧急手动、非电控远程手动方式打开等功能。雨淋控水阀的安装位置应能满足应急情况下手动操作的要求。雨淋阀材质为整体不锈钢。
2.3.5防误喷专用水雾喷头。由于不同燃烧物火灾的特性不一样，因此，针对保护对象电缆的性质而采用电缆隧道专用水雾喷头、水雾封堵专用喷头、防护冷却水雾喷头等。喷头材质为不锈钢。
2.3.6水喷雾灭火的其它组件。水喷雾其它组件包括管道过滤器、水流指示器、减压装置、各种阀门、水泵接合器等。
2.3.7水喷雾灭火的排水设施。水喷雾灭火流量不大，火灾扑灭后隧道地面渍水可通过隧道内渍水井由排污泵排出。
2.4火灾自动报警子系统
2.4.1系统组成。火灾自动报系统采用控制中心报警系统，系统由集中报警控制器、联动控制屏、火灾信息管理系统（包括工控机、液晶显示器、打印机、多媒体设备等）、信号传输控制电缆、各类火灾探测器、各类模块、手动报警按钮、声光报警器等设备组成，系统采用总线制和多线混合系统，消防水泵、雨淋阀等重要设备采用多线直接控制。
2.4.2报警分区的划分。在需进行灭火的区域，报警分区与灭火分区相对应；
2.4.3火灾探测器设置。根据保护对象不同，根据《钢铁冶金企业设计防火规范》，被保护区域火灾探测器应配置如下：电缆隧道区域火灾探测应采用缆式线型差定温探测器；设置自动灭火系统时，应采用双回路缆式线型差定温探测器组合探测。
2.4.4手动报警按钮及声光报警器设置。在所有设置火灾探测器的场所，根据《火灾自动报警系统设计规范》的要求设置一定数量的手动报警按钮和声光报警器。需要特别注意的是手报和声光报警器设置在人员出入口处。
2.4.5联动控制。本系统中，联动控制主要对象为保护区域内的：消防水泵、雨淋控水阀、自动防火门、风机系统、防火阀和火灾应急广播等。火灾发生时，关闭相应区域内的防火门、通风风机、防火阀，打开排烟风机、声光报警器及火灾应急广播（包括相邻区域）。需要水喷雾灭火的区域还应打开雨淋控水阀，启动消防水泵，所有联动对象均需有反馈信号送至消控中心，消防水泵、雨淋控水阀等重要设备需在消控中心设置直接启动按钮。
2.5消防专用电源子系统及接地
消防电源要求负荷等级为一级，由电气专业提供两路电源，作为主、备电源。本系统设备容量约245kW，需要容量约为160kW。在消防控制中心设1台电源进线柜及3台低压配电柜，提供本系统所有消防设备用电源。电源进线柜能进行主、备电源自动切换。
系统采用专用接地装置，要求接地电阻不大于4Ω。在消防控制中心设置接地端子箱，专用接地干线穿硬质阻燃PVC管从接地端子箱引至消防控制室接地体，专用接地干线采用BV-25mm2铜芯绝缘导线；由消防控制室接地端子箱引至各消防电子设备的专用接地线采用BV-6mm2铜芯绝缘导线；消防电子设备采用交流供电的设备金属外壳和金属支架等作保护接地，接地线与电气保护接地干线（PE线）相連接。
2.6消防专用电话子系统
系统由消防专用电话系统和119消防专用外线电话组成。实现系统运行维护中的通讯联络功能，实现火灾情况下的消防指挥功能，提供快捷的信息联络服务。采用总线制的消防专用电话系统，施工方便。火灾应急广播则利用钢厂已有的广播系统。
消防专用电话系统由火警电话盘、用户板、电话分线箱、电话插孔、电话分机组成。在消防控制中心设置火警电话盘，在消防水泵房、各子站设置处及重要的有人值班岗位设有消防专用电话分机，在各保护区域的手动报警按钮旁设有消防电话插孔，并配若干部便携式移动电话。
3、系统布线
3.1线型选择
⑴智能探测总线、电话线、广播控制线选用双色双绞线ZR-RVS-2×1.5mm2，外套绝缘护套；
⑵雨淋阀、电磁阀、消防水泵等设备的控制线选用ZR-KVV型控制电缆；
⑶各消防用电设备电源线采用ZR-VV型阻燃电力电缆。
3.2线路敷设
⑴所有线路均需穿镀锌钢管或金属线槽，镀锌钢管或金属线槽需涂刷防火涂料并应可靠接地；
⑵电力线路、广播定压线需单独穿钢管或金属线槽敷设；
⑶穿管绝缘导线或电缆的截面积，不应超过管内截面积的 40%，敷设于封闭式线槽内的绝缘导线或电缆的总截面积，不应大于线槽的净截面积的50%。
4、结语
通过对电缆隧道火灾自动报警系统、细水雾灭火系统和消防专用电话系统的合理设计，可以最大程度的降低这些部位发生火灾时所造成的损失。目前该系统工作良好，信号传输稳定，没有误报警现象，对系统实现联锁已经达到成熟的阶段。
参考文献
[1]《钢铁冶金企业设计防火规范》（GB50414-2007）
[2]《火灾自动报警系统设计规范》（GB50116-98）
室内电缆标定系统应用分析 篇4
1 系统结构
室内电缆自动丈量打标系统是在室内对测井电缆进行全自动标定的过程, 整个运行过程由微机实施控制, 模拟电缆在井下的状态对电缆施以合适的张力, 对测井电缆自动丈量打标。
现场的设备“读磁机”到“注磁机”的距离为20米可微调, 打标的过程是:首先电缆从电缆车上出来依次经过“读磁”、“马丁代克”、“注磁”、“消磁”, 再盘在张力滚筒上, 然后固定在绞车上, 然后由绞车收电缆至需要打标的长度, 此过程称为倒缆, 然后开始打标过程, 打标时首先给电缆施以一定的张力, 由电缆车收电缆, 电缆依次经过“消磁”、“注磁”、“读磁”, 经过一定的距离后, 模拟井下给电缆分段减张力, 就这样在电缆收回的过程中给电缆打标。
1.1系统工作原理
室内电缆自动丈量打标系统, 工作原理是通过读磁信号打标, 注磁机和读磁机之间的距离是20米, 当读磁机读到磁信号时, 同时注磁机就在当前的位置注一个磁信号。那么确定第一个标也是电缆的最后一个记号的位置就很重要, 如果我们的打标电缆长现在就是L=x+y-z (x设为收电缆长度, y为鱼雷头的长度, 马丁代克清零位置到注磁点的距离是z, ) , 下面我们就计算在L这段电缆上能够打多少个标, 如果小记号间隔是s, 系统零长是l, 那么系统打标个数就是n= (L-l) /s取整。那么打第一个标的位置就应该是n*s+l, 打标过程开始后, 电缆走过L (n*s+l) 米后就是第一个标的位置了。 (这里我们把L- (n*s+l) 叫做走缆长度, 把n*s+叫做剩余缆长) 。计算出第一个打标位置后, 那么在读磁机读到这个磁信号时就到了下一个打标点的位置, 依次类推标定完所收电缆。
2 室内自动打标系统电缆标定的实现方法
通过室内电缆自动丈量打标系统对电缆进行的深度标定, 需拿到标准井上对标准记号不进行消磁, 分别校深出600米、1600米电缆零长。
根据标准井电缆校验公式:计算公式:电缆零长=标准接箍深度—[与标准接箍相临最近的记号深度+仪器零长+连接器长度—记号器高+ (两记号之间理论值×图上测量值/标准接箍中两记号之间深度) ]
其中标准接箍深度, 与标准接箍相临最近的记号深度, 仪器零长, 连接器长度, 记号器高, 两记号之间理论值均为固定值, 图上测量值为电缆记号与标准接箍间的图上实际测量值
要使校深结果符合标准, 就需调整电缆记号与标准接箍间的图上实际测量值, 对于室内电缆自动丈量打标系统来说, 通过标准井校验, 算出600米到1600米之中的千米伸长量, 这个伸长量作为电缆误差参数, 来微调读磁器标尺改变读磁器与注磁器的距离, 调整号与标准接箍间的测量值, 改变电缆零长。其中标尺的可控范围是0-10cm, 由于第一个标的位置不变, 通过标准井算出的千米伸长量平均分配到此后的每个记号中, 从而改变记号与标准接箍间的距离, 调整零长。对于同一盘电缆来说这个标尺位置在第二次进行电缆深度标定时依然可以正确的校深。当调整读磁器标尺时, 电缆记号位置也随之改变。
3 影响电缆深度标定记号的精度因素及解决方案
由于电缆在井下受到自重等因素的影响, 电缆肯定会由于受力拉伸而伸长, 且电缆放的越长, 其受到的拉力也就越大, 而这个拉力对电缆等间距的标定造成的影响是不能忽略的, 所以为了在室内能够模拟井上电缆打标, 就一定要把这个力考虑进去, 人为的给电缆施加张力。且我们认为如果给电缆施以一个合适的力, 那么它的受力变形拉伸足以抵销其在自重状态下的变形拉伸, 但是由于电缆长度太长, 从头至尾的受力不可能用一个力就可以模拟, 所以可以考虑在打标过程中对电缆分段施以张力来模拟电缆的井下受力, 则需要掌握电缆在分段中所受张力的参数, 但整个系统在运行过程中利用双滚筒通过拉力传感器, 人工给电缆施加张力。
首次给电缆施加张力达到1.5吨以上时, 通过对同一电缆连续三次的标定, 调尺即调整千米伸长量对电缆的影响无规律, 通过现象可以看出由于张力, 绞车司机在回收电缆过程中速度不稳定, 导致电缆记号间距不均匀, 注磁器不能稳定的在预定位置注磁, 使调尺不能达到预期目的。
但当固定每盘电缆所加张力浮动在1.1-0.6吨之间, 不仅在操作上更容易控制, 而且绞车能够保持收缆速度相对稳定, 在误差参数的确定上也能更加精确。
同样在不同温度下, 电缆外径产生变化, 导致系统在读磁时产生误差, 误差累计, 使零长出现偏差。
4 实际应用情况分析
系统在投入使用的两年中, 通过对近300盘电缆深度记号的标定, 第一年打标的成功率为80.2%, 一次性打标的成功率为48%, 但是通过一年的数据统计, 规律积累, 基本掌握了张力, 温度等因素对电缆记号标定的影响, 通过改进方法使张力和温度等因素的影响降到最低, 打标成功率上升到85.6%, 一次性打标的成功率上升到60%, 通过一次性打标成功率的大幅上升, 提高了生产效率。
5 结论
(1) 使用室内电缆自动丈量打标系统具有省工、省力、精度高等特点, 适应现代测井队伍作业的需求。
(2) 使用室内电缆自动丈量打标系统在实践使用过程中, 通过对数据的分析, 规律的摸索, 大大的加强了电缆记号标定的准确性, 提高了生产效率。
(3) 通过跟踪小队校验记录, 室内电缆自动丈量打标系统对电缆记号的标定具有较强的稳定性, 在生产作业中节省了作业成本。
参考文献
[1]刘江伟, 李建华, 等.测井电缆深度记号标定新方法实现的研究与应用.测井技术.中国石油学会测井专业委员会会刊, 2007.P580~P582[1]刘江伟, 李建华, 等.测井电缆深度记号标定新方法实现的研究与应用.测井技术.中国石油学会测井专业委员会会刊, 2007.P580~P582
电缆系统 篇5
变频串联谐振电缆交流耐压试验装置在电力系统中应用的优点
串联谐振试验装置是做什么的呢？该装置主要针对220kV高压套管、隔离开关的交流耐压试验，220kV主变的交流耐压试验设计制造。具有较宽的适用范围，是地、市、县级高压试验部门及电力安装、修试工程单位理想的耐压设备。该装置主要由变频电源、励磁变压器、电抗器、电容分压器组成。湖北仪天成电力设备有限公司就YTC850串联谐振试验装置做以下讲解。
1、所需电源容量大大减小。串联谐振电源是利用谐振电抗器和被试品电容谐振产生高电压和大电流的，在整个系统中，电源只需要提供系统中有功消耗的部分，因此，试验所需的电源功率只有试验容量的1/Q。
2、设备的重量和体积大大减少。串联谐振电源中，不但省去了笨重的大功率调压装置和普通的大功率工频试验变压器，而且，谐振激磁电源只需试验容量的1/Q，使得系统重量和体积大大减少，一般为普通试验装置的1/10。
3、改善输出电压的波形。谐振电源是谐振式滤波电路，能改善输出电压的波形畸变，获得很好的正弦波形，有效的防止了谐波峰值对试品的误击穿。
4、防止大的短路电流烧伤故障点。在串联谐振状态，当试品的绝缘弱点被击穿时，电路立即脱谐，回路电流迅速下降为正常试验电流的1/Q。而并联谐振或者试验变压器方式做耐压试验时，击穿电流立即上升几十倍，两者相比，短路电流与击穿电流相差数百倍。所以，湖北仪天成电力设备有限公司
串联谐振能有效的找到绝缘弱点，又不存在大的短路电流烧伤故障点的忧患。
5、不会出现任何恢复过电压。试品发生击穿时，因失去谐振条件，高电压也立即消失，电弧即刻熄灭，且恢复电压的再建立过程很长，很容易在再次达到闪络电压前断开电源，这种电压的恢复过程是一种能量积累的间歇振荡过程，其过程长，而且，不会出现任何恢复过电压。
电缆系统 篇6
【关键词】变电站；电缆系统管理；跨部门协作
近年来，随着我国经济的快速发展，电网用电量不断增加，大量的变电站工程不断兴建。变电站是电网建设的最基本单元，随着我国智能电网建设的不断深入，“大规模、大建设、大生产、大检修、大营销”的规划全面展开。而变电站电缆系统管理是一项系统性的管理工作，实践中需要多个部门共同参与，只有相关参与的各个部门相互协作，才能确保电缆系统的安装质量和平稳运行。变电站电缆系统管理涉级的部门主要有工程管理部、技术部、施工部、安全监护部等，各部门明确职责，分工合作，彼此监督，相互牵制，经常交流切磋，以此极大提高工作效率，来保证人民生活和生产的用电。
一、管理部
建立精干、高效和强有力的管理部，选配高素质的站长和项目经理，实行项目管理负责制，全权组织技术、质安、仓库、工程等部门对工程施工进行全员、全面、全过程的系统动态管理，并对工程质量、施工进度、安全生产、文明施工等进行全方位的目标责任管理与控制。定期检查，保证检修质量，讲分工，讲施工方案，定期选送人员培训等。采取科学化的管理方法，在实际管理过程中有效协调各部门工作，使变电站电缆管理在各个环节上得到合理化配合。要将以人为本的管理理念在系统管理中得以充分体现，人作为管理活动的主要实践者，确定每个人的岗位职责、职能，要将其主观能动性充分在管理活动中呈现，这样才有利于工作效率的提高。需要将品质至上的思想得到有效落实，这样才能高效提高管理效率。
二、技术部
根据相关规范、条例及规定，做好记录，整理资料，精准画出图纸、图表，按规定及时准确填报各类报表及记录；要严格按照电缆施工技术规范对电缆施工及维护做好技术指导；掌握设备运行情况，及时搞好缺陷管理，并按时准确完成设备升级工作；根据要求做好可靠性统计分析，组织好动作分析；细致严谨的定期对微机中存储的相关数据进行备份；定期参加较大停电和较复杂操作的演习和监护工作，快速组织处理现场发现的安全和技术问题；传达管理部的部署和计划，协调施工部门和安全监管部门的职责和关系；参加审查基建、扩建、改建工程的图纸和验收；及时编写和修改现场运行规程和典型生产案例，并督促执行；熟练掌握自动化项目管理软件，能够对电缆工程施工过程进行优化；在工序作业次序表上能够绘出PERT图，这就能够为电缆工程项目的进度控制提供直观工具；组织对人员的计算机培训，定期组织好本变电站的反事故演习技术讲课及学习日活动；做好新设备投运前的培训工作和各项准备工作。
三、施工∕生产部
主管工程，生产，检修，通讯，交直流，计量等等。电力电缆施工工期长，跨度大，又是隐蔽工程，为保证电缆线路的施工质量和稳定安全运行，施工部门所起的作用至关重要。施工部主管变电站的建设，同时负责变电站的正常运行和电缆电气设备的监控。施工时由管理部项目经理组织计划施工，施工人员按照技术部的指导有条不紊地进行，各阶段的施工存在重叠作业，要合理安排，相互提供最宽的工作面，并做好半成品或成品的保护，加强施工中的自检工作。施工人员要定期参加学习培训和演练，提高业务能力，能熟练打开电缆通道，敷设电缆，拆除旧的设备等。发现问题要及时与技术人员和监管人员联系，工作要高效负责。
四、安全监护∕运行部
负责电缆电气设备的定期检修，维护安全。遇有设备事故、障碍及异常运行等情况，及时向有关调度、值班长汇报并进行处理，同时做好相关记录；组织做好日常设备巡视、维护工作，并认真填写各种记录，按时抄录相关数据表格；做好设备的运行维护、巡视检查、缺陷及事故处理工作；正确执行各项安全技术措施，参加施工验收工作；及时发现和汇报设备缺陷、异常运行情况；配合检修、试验人员进行设备修、试工作；在操作前和工作完毕后应认真检查设备状况作好记录，保持设备运行状况一致；同时，主管变电所的调度及与其他变电所直接的通讯连接和故障处理；严格执行各项安全操作规程，做好设备安全运行及保障人身安全；能正确迅速指挥本站各种倒闸操作，具备解决运行中技术问题的能力；科学考虑各种异常情况下的合理运行方式，能进行技术层面的分析，并根据本站运行薄弱环节和生产关键，提出合理改进意见；严格执行有关规程及规章制度，落实安全生产责任制，搞好安全教育和职业道德，保证所辖设备正常运行，不发生人身及重大设备事故；要配合技术部的技术培训和演练，维护施工部电缆工程的安全铺设及运行。
电缆电视系统技术及其应用 篇7
1 电缆电视技术分类
随着技术的发展电缆电视系统的模式越来越多,其传输介质也不在局限于有线电缆,而扩展到了光缆及微波链路等。可以按照不同方面对电缆电视技术进行分类。按传输方式分有同电缆传输方式;同电缆-光缆传输方式以及同电缆-微波传输方式等。按传送方向分有单向系统和双向系统。按传输频带分有300MHz系统、450MHz、550MHz、860MHz、1GHz及2.5GHg系统等。按计费方式分类则有收费电视和非收费电视两类。
2 电缆电视技术的组成
电缆电视通常由三部分组成,即前端系统、干线传输系统和分配系统。
2.1 前端系统
前端系统的主要任务是信号的接收、放大、信号频率配置、电平控制、干扰的抑制以及信号的计费编码等。不同的系统模式有不同的前端。共用天线电视(MATV)的前端由天线、天线放大器、频道放大器、宽带放大器、混合器、衰减器及调制器等组成。对于邻频传输系统,前端主要由天线、天线放大器、频道处理器、邻频调制器及混合器组成。对于双向电缆电视系统,前端还有微机控制设备和调制、解调设备,对于具有付费电视功能的系统,前端还要附加加密编码设备。
2.2 干线传输系
干线传输系统的主要任务是控制信号传输过程中的劣变程度,干线系统的增益应是odB即干线放大器的增益应正好抵消电缆的衰减。
2.3 分配系统
分配系统的主要任务是将信号通过电缆分配到每个用户,在分配过程中应保证让用户能正确选择所需频道和进行正确解密或确码。对于双向电缆电视,还需要将用户信号正确传到前端,然后经前端再送到接收用户。
3 电缆电视技术的工作模式
目前,电缆电视的工作模式有三种,即全频道直传系统、邻频传输系统、隔频和群频转换系统。
3.1 全频道直传系统
典型产品工作在800MHz频段。这种系统比较简单,但由于频率越高,电缆的损耗就越大,且损耗随温度的变化也大。这种方式主要用于共用天线电视系统MATV。
3.2 邻频传输系统
目前,我国的800MHzMATV系统的频道容量由于射频信号各种非线性失真较严重以及电视接收机镜像抑制指标差等因素影响,实际系统容量在20个频道以下。如果在每个用户配上机上变换器则则由克服了交调、互调等非线失真问题,便可充分利用整个频段,大大增加系统频道数。这就是邻频传输系统,典型产品工作在300MHz和450MHz频段,系统容量分别是27和49个频道。
3.3 隔频和群频转换系统
它将增补频道传输的节目在分配点转换成特高频频道,从而避免了用户端采用昂贵的机上变换器,但此方案频道数仍十分有限。
4 电缆电视技术的应用
随着信息社会要求的不断提高,发展双向电缆电视是必然趋势。在双向电视系统中除用户接收来自前端的信号外,还允许用户向前端机发送指令及视频信号,从而达到用户间交互传送视频业务的目的,国际上电缆电视系统的发展很快,系统容量也越来越大,如450MHz系统可容纳60个频道,630MHz系统90个频道,1000MHz系统容量已超出100个频道。为了扩大复盖面积,干线网络趋向于采用光纤系统,分配系统则仍采用同轴电缆。
摘要：电缆电视的初级阶段就是人们所熟知的共用天线电视系统(community antenna television system),缩写是CATV。共用天线电视的任务是将天线收到电视信号经放大等处理后用电缆传输并分配到各用户,主要目的是为了提高收看的广播电视图像质量。电缆电视通常由三部分组成,即前端系统、干线传输系统和分配系统。目前,电缆电视的工作模式有三种,即全频道直传系统、邻频传输系统、隔频和群频转换系统。随着信息社会要求的不断提高,发展双向电缆电视是必然趋势。
漏泄同轴电缆测试系统 篇8
关键词：VISA,LabVIEW 8.20,Access,漏泄同轴电缆测试系统
0 引言
随着我国移动通信建设的发展, 尤其是其在3G (3rd-generation) 、4G市场巨大的发展潜力, 使得我国的漏泄电缆市场不断扩展。漏泄同轴电缆不但可用于铁路隧道中的列车无线通信, 而且地下铁道、地下街道、大楼、煤矿以及日益增加的高速公路汽车隧道内的无线通信和一些遥控测试系统中, 都需要应用漏泄同轴电缆。伴随着应用领域的不断扩大, 漏泄电缆的技术标准也在不断革新。本文介绍的漏泄同轴电缆测试系统, 针对IEC61196-4中关于自由空间法、地平法的要求, 控制频谱仪获取指定频率的信号功率的耦合损耗 (50%、95%) 测试, 并借助Access数据库和Lab VIEW 8.20开发环境, 完成数据存储、数据分析、报表生成等工作。
1 虚拟仪器软件架构
虚拟仪器软件架构[1]VISA (Virtual Instrument Software Architecture) 是VXIplug&play系统联盟的最重要的成果之一。VISA定义了新一代I/O接口的软件规范, 该规范不仅适用于VXI接口, 还可用于GPIB、串口和其他接口。VXIplug&play系统联盟的VPP-4.3规范提供了VISA库的标准。各个仪器生产厂商根据该标准实现自己的VISA版本。NI Lab VIEW向其用户提供了NI-VISA模块。本系统通过与R&S (Rohde&Schwarz) FSL 3以及SMB100A的GPIB接口相连接, 进行信号源的设定和耦合损耗测量工作。
2 系统硬件设计
系统硬件整体结构如图1所示, 可分为三大部分。
(1) 监控部分即人机交互界面, 运行面向测试人员所需的应用程序, 主要包括新建测试任务、测试环境配置、测试仪表配置、天线信息设置、样品信息设置、数据实时刷新、数据分析、数据保存、数据载入、设备状态显示、报表生成以及日志查看等功能。
(2) 控制与采集部分:
(1) NI USB-9162数字采集卡与便携机的USB接口相连, 占用两个数字输入口分别是:
脉冲信号接口, 由小车车轮编码器发送, 用来标志小车前进的距离。
测试控制信号接口, 为一门信号, 门信号的上升沿标志测试开始, 门信号下降沿标志测试结束。
(2) R&S FSL 3:由频谱分析仪的FSL-B10接口与NI公司的IEEE 488卡的GPIB接口相连。接收Host对其发送的设置信息, 并在测试过程中接收Host对其发送的采集命令。
(3) R&S SMB 100A:由信号源的IEEE 488接口与NI公司的IEEE 488卡的GPIB接口相连。接收Host对其发送的设置信息, 用于向待测试的漏泄电缆提供信号源。
系统在接收到测试控制信号后开始每过一个测试取样点进行耦合损耗测试, 完成Radial, Orthogonal以及Parallel三个方向的测试任务后保存进数据库并生成测试报表。
(3) 测试小车部分, 整个系统搭载于电缆测试小车之上, 测试小车由西门子S7 200控制, 向USB-9162小车车轮编码器脉冲信号以及测试控制信号, 提供可触摸面板进行小车行进速度设置, 并提供紧急制动按钮防止突发情况。
3 系统软件设计
系统的软件模块框图如图2所示, 共5个大模块。
数据采集模块, 本系统为保证用户可以在小车编码器发生故障时继续进行测试, 加入了内部脉冲触发采集方式, 在指定的延迟时间后, 进行测试工作;外部脉冲触发采集方式由小车编码器提供。
测试数据存储模块, 提供文本文件和数据库存储两种方式。数据库存储方式记录详细测试信息数组、数据文件路径以及数据图像路径。文本文件方式记录详细测试信息数组、数据comma串以及数据文件路径。
报表生成模块, 鉴于有两种存储方式, 同样支持两种方式的报表生成。
测试管理模块, 支持单样品和多样品的两种不同处理方式。
其他模块, 包括日志记录模块、Log Flash播放模块、数据分析模块以及提示音模块。日志记录模块可以方便开发人员及时从测试人员的日常工作中找出错误的原因;Log Flash播放模块标记该系统的所有单位, 防止盗用;数据分析模块用于方便测试人员查询所测试的同轴电缆是否存在缺陷;提示音模块及时提醒测试人员系统当前遇到的故障, 起警报功能。
4 用户界面及Lab VIEW实现
Lab VIEW具备一个较丰富的图形用户界面库, 由NI公司出品[1]。与传统的图像界面编程工具Visual Basic和Visual C++相比, 其利用计算机强大的图形处理能力, 向其开发人员提供了与实际仪器相似的旋钮、开关、指示灯、波形显示器、树形控件及其他控制部件。
测试系统的主界面如图3所示。
主界面主要分为菜单栏、测试任务树、测试控制台、信息栏以及数据波形显示五个部分。在测试任务树部分, 通过简单的按钮新建一个测试任务, 较快地帮助完成一次测试任务的配置。在信息栏部分, 通过多个标签完整地记录了一次测试过程中, 所需的全部环境配置, 当用户重新进入测试系统进行相同测试时, 可以简单地导入上一次的测试环境, 避免了操作人员重复输入导致的错误。在波形显示部分, 将每次测试中同轴漏缆的耦合损耗以波形的形式呈现, 通过局部放大, 较好地帮助测试操作人员发现测试漏缆的缺陷。在菜单栏部分, 如数据导出、报表制作菜单功能, 很好地将测试人员从繁琐的测试任务中释放出来, 减少了出现纰漏的可能性。
图4和图5为整个系统中核心的两个部件 (FSL3和NI-9162) 的控制代码。
5 结语
本文利用NI公司提供的Lab VIEW 8.20开发平台, 实现了一个漏泄同轴电缆耦合损耗测试系统。该系统具有友好的人机交互界面以及良好的易用性。用户可以根据实际测试需求通过保存测试环境、导入测试任务等方法, 极大地降低测试人员的工作强度。本系统的整体架构设计遵循了开放式系统的理念, 使得该系统具有较强的可扩展性, 如可以引入Real-Time系统, 进一步提升系统的性能。本系统也经过实际测试、应用验证了其具有较强的鲁棒性。在江苏一知名漏缆制造工厂中的应用也验证了该系统的可行性。
参考文献
[1]侯国屏, 王坤.LabVIEW 7.1编程与虚拟仪器设计[M].北京:清华大学出版社, 2005.
[2]TRAVIS Jeffrey, KRING Jim.LabVIEW大学生实用教程[M].北京:电子工业出版社, 2008.
[3]孙悦红, 孙继红, 司慧琳, 等.面向用户的软件界面设计[M].北京:清华大学出版社, 2009.
[4]IEC Central Office.IEC 61196-4同轴通信电缆第4部分:辐射电缆分规范[S].北京:中国标准化研究院, 2004.
[5]SCHWARZ Rohde.Operating manual FSL v12[DB/OL].[2010-02-01].http://ebookbrowsee.net/operating-manual-fsl-v12.
[6]National Instruments.G programming reference manual[DB/OL].[1996-10-01].http://www.ni.com/pdf/manuals.
电力电缆故障测试仿真培训系统 篇9
电力电缆 (以下简称电缆) 多埋于地下, 一旦发生故障就需花费大量时间来查找故障点, 且会造成难以估量的停电损失。如何准确、迅速、经济地查寻电缆故障便成了供电部门日益关注的问题。根据经验可知, 电缆故障探测不能仅依靠先进仪器, 而要重视操作人员的培训工作, 提高电缆故障探测技术人员整体水平。但由于电缆试验装置费用比较昂贵, 加上测量时的安全性要求很高, 因此导致电缆试验的困难性与复杂性。本文以国内比较典型的电缆故障测距仪为试验仪器仿真对象, 根据高压电气理论建立起来的仿真数学模型, 研制出相应的仿真培训系统。
1 系统简介
电力电缆故障测试仿真培训系统包括电缆故障测距仿真硬件系统、 电缆试验仿真软件系统、 电缆故障数学模型、教练员站系统和学员能力评价系统。
1.1 硬件系统
电力电缆故障测试仿真培训硬件设备的外观、功能设计源自国内市场占有率较大且易于使用的便携式典型产品。仿真测试仪器内部的电子线路采用单元电路模块组合, 通用的电路模块有MPU单元、键盘、显示单元、多功能信号产生单元、 通信接口单元、AD/DA转换单元、信号预处理单元、AC/DC电源单元等。 电力电缆故障测试仿真培训系统硬件组成如图1所示。
数学模型与硬件平台数据交互的可选媒介分别有有线和无线。基于这两种媒介, 又可实现RS-485总线、CAN总线、TCP/IP、 蓝牙、 WiFi、ZigBee等多种协议通信。虽然有线的通信质量高, 但需要布置通信电缆, 而教学平台有空间上的约束, 所以本系统拟采用无线通信方式。另外, 本硬件系统是一个可移动平台, 采用电池供电, 而且有多个教学终端, 对节点数量要求比较苛刻, 从通信距离、网络规模和功耗上分析, 虽然ZigBee的通信速率不是很高, 但对于教学平台影响不大, 因此ZigBee更适合作为本系统的通信协议。
1.2软件系统
电缆故障仿真培训软件系统作为一个独自高效的运行平台, 本身具有完整的结构, 在3D图形引擎的基础上, 可提供多种灵活的功能, 从而能方便地实现电缆故障测距试验三维仿真系统相关的应用。该架构在设计上, 秉承操作方便、功能健全、易于维护和可扩充性强的原则, 使整个平台作为一个基础, 能支撑起整个三维模块的技术要求和运用要求。
1.3电缆故障数学模型
电缆故障数学模型开发平台由以下部分组成。
(1) 内核:模型数据库, 算法数据库, 模型的执行与调度, 进程、线程的管理与调度等。
(2) 实时数据库:提供高效的数据访问和存储。
(3) 工程师台功能:提供各种手段辅助模型的开发与调试, 如模型的建立、删除、修改、插入、移动, 变量的交叉参阅, 动态参数监视, 曲线等。
(4) 通信:建立并控制与客户端三维操作界面程序的双向数据交换, 提供通信测试手段。
1.4 教练员站系统
(1) 构建故障设置系统 (设置试验状态) : 可设定电缆的故障点距离、故障的类型和程度等。
(2) 无线通信监视:可对试验时的通信数据进行实时监视, 出现干扰等因素引起的通信误码时, 系统可自动识别和排除, 不会影响试验结果。
(3) 学员操作监视:可对学员的所有仪表操作进行记录和监视, 并记录每一步操作发生的时间, 操作结果可打印或保存为文本文档。
(4) 工程师站功能:工程师站集成模块化仿真支撑软件的内核, 可在线修改和调试仿真模型的所有动态参数, 并可用动态曲线方式监视每个变量的趋势变化, 极大方便了仿真模型的开发和调试。
(5) 仪表参数监视: 可对试验仪表的所有DI、DO、AI、AO值进行实时监视, 并可打印试验结果。
(6) 运行/冻结功能:试验状态设置和接线状态检查完成后, 若接线正确, 则可运行仿真试验模型, 并可在任意时刻冻结该模型, 即暂停试验, 再次运行后继续该试验。
(7) 测试数据的曲线显示及打印。
1.5 学员能力评价系统
(1) 可对考核和练习部份提供标准参考答案及标准操作流程, 并根据标准对用户的操作流程进行打分, 即时给出分数。
(2) 操作流程监督: 用于监督学员操作的所有过程, 当学员出现错误的时候, 及时进行正确的指导, 纠正学员的错误及习惯。
(3) 操作错误记录: 用于对学员进行考核评分, 在整个操作过程中, 需要记录学员的错误操作, 最后用于评分记录。
(4) 在完成系统主体功能的基础上, 还需要添加培训相关辅助功能, 如成绩统计、日常查看、成绩分析、历史查看等。
2结束语
电力电缆故障仿真培训系统采用理论计算及现场试验数据相结合的方法构建故障数学模型, 在主机上根据电气理论及现场试验数据建立仿真数学模型, 利用无线通信技术和仿真的电缆故障测距仪进行双向数据交换, 在低压电气工作条件下实现等效的高压试验测量, 并通过内部产生的低压电气信号来模拟高压试验测量的过程与结果, 完成故障点的判断学习过程。该系统应用于电力电缆工种相关从业人员技能培训、考核, 采用 “软硬结合”、 “虚实结合”的开发模式, 学员可通过试验现象和数据进行电力电缆故障分析和诊断, 并写出试验报告, 并具备可扩展能力。
摘要：针对电力电缆故障探测存在的问题, 设计了电缆故障仿真培训软件系统。该系统基于以计算机为依托的仿真技术, 结合先进的集成电路器件, 利用计算机处理根据高压电气理论建立起来的仿真模型, 通过无线通信技术和仿真的试验仪器进行数据交换, 在低压电气工作条件下实现等效的高压试验测量。
关键词：电力电缆,故障探测,虚拟现实,仿真培训
参考文献
[1]熊小伏, 林金洪.基于小波重构的电力电缆故障测距方法[J].电网技术, 2003, 27 (6) :36~38
[2]鹿洪刚, 覃剑, 陈祥训, 等.电力电缆故障测距综述[J].电网技术, 2004, 28 (20) :58~63
[3]郭裕顺.传输线瞬态分析中基于电报方程时-空离散的有效方法[J].电子学报, 2001 (3) :373~377
[4]张希, 刘宗行, 孙韬.传输线方程的一种数值解法[J].重庆大学学报 (自然科学版) , 2004 (2) :116~119, 131
[5]熊元新, 刘兵.基于行波的电力电缆故障测距方法[J].高电压技术, 2002 (1) :8~10
[6]张群峰, 文习山, 陈燕萍.基于电弧特性的电力电缆故障在线测距方法[J].高电压技术, 2003 (7) :30, 31
[7]戴静旭, 刘杰, 王彦伟.高压电缆故障原因分析及对策措施[J].高电压技术, 2004 (z1) :50, 51
[8]张磊.基于小波多分辨率分析法的电力电缆故障波形分析[J].高电压技术, 2004 (z1) :71, 72
[9]方舒燕.变电站培训仿真系统的应用与发展[J];高电压技术, 2005 (4) :79~81
基于泄露电缆的检测系统设计 篇10
有鉴于此, 本文提出了基于检测调幅信号的一种泄露检测系统, 并从系统上对其原理和实验测试数据展开分析研究。
1 系统设计原理
本文所提泄露电缆的总体框图如图1 所示, 包括两根电缆, 分别实现电磁信号的发射和接收、发送单元模块、接收单元模块、信号处理模块及电源等。
在发射单元模块输出三路频率为50MHz的载波cos (ct) , 其中一路载波进行信号放大之后传输至泄露电缆;另外两路载波传输至接收单元, 为相干解调提供相干载波。图1 所示泄露电缆由粗同轴电缆构成, 非泄露电缆由细同轴电缆构成。每根泄露电缆末端连接一个75 欧姆的匹配电阻。泄露电缆起到天线的作用, 对信号进行发送和接收。
当有外物入侵时, 接收的电磁信号幅度会受到调制, 即形成已调信号m (t) cos (ct) , 其中m (t) 为外物入侵所产生的随机信号。当没有外物入侵时, 接收到的信号为包络恒定的等幅信号, 并且m (t) 的强度与入侵强度成正比 (入侵强度由入侵物的运动速度和体积所决定, 且入侵物运动速度越快、体积越大所形成的幅度扰动越剧烈) 。在接收单元对接收到的已调信号进行小信号进行放大, 为了使放大电路的增益跟随信号的强度进行自动调整, 在发射单元必须采用增益控制电路来实现小信号的放大倍数提高。但在使用自动增益控制 (AGC) 的时候要注意调整反馈控制信号的强度, 使得已调信号不失真。
然后, 利用如图2 所示乘法器电路对已调信号进行相干解调出两路载波信号。乘法器输出信号s1 (t) 均为[1]
s1 (t) 经过旁路电容滤除高频分量后得到的解调基带信号为s2 (t) :
其中, K为常数表示信号通过电路后形成的幅度增益因子。
在如图2 所示的电路中, U10 与U5 两输出端口均为两路解调输出信号, 将其接入如图3 所示的电压跟随器作为输入信号, 由于电压跟随器具有高输入电阻、低输出电阻的特点, 能起缓冲级的作用。因此, 在图3 中的节点标记2 处得到了比较稳定的解调信号s3 (t) [2]。
利用运算放大器将模拟信号s3 (t) 为进行两级放大后得到幅度波动明显的大信号s4 (t) , 然后利用A/D电路将s4 (t) 进行模拟/数字转换并进行量化形成数字信号以供中央处理器进行决策, 从而实现了入侵信号检测的功能。检测得到的数字信号包含m (t) 的信息[3,4]。
综上所述, 泄露检测系统实现了对入侵信号的采集、传输和加工处理。最后, 信号处理单元利用软件算法实现决策判决, 从而对外围电路传送控制指令。最后, RS485 电路传送控制指令驱动摄像头实现监测, 也可以驱动蜂鸣器产生报警信息等。
2 系统性能参数和特点
本文所提出的泄露电缆检测系统设计方案所要求的安装参数条件如表1 所示:
实测表明, 可以实现入侵速度人在0.1 ~ 6 米/秒, 车大于0.7 米/秒的检测。在探测范围方面, 从两根泄漏电缆中心计算, 可以形成高0.5 米, 宽1.5 米的圆柱形探测区域。如果进一步调整信号放大倍数, 可以调大或调小圆柱形探测区域。
检测系统的检测精度可以达到漏报率和误报率均小于5%。
该系统对入侵目标反应灵敏, 对环境因素变化适应能力强, 且不受气候影响, 在实际周界入侵检测方面具有很好的应用前景。
3 结语
本文利用运动物体入侵周界对电磁波的幅度产生调制的原理, 采用相干解调的方法实现入侵信号的检测。通过信号控制电路进行驱动外围电路的报警, 从而实现对防区的安全控制。研究结果表明, 本文所提的泄露系统装置能够实现漏报率和误报率5% 以内的可靠检测。
摘要：基于电磁泄露的检测系统, 具有很好地隐蔽性, 并且能够自动检测监视区域内是否有外来运动物体侵入, 在小区安全建设方面具有很大实用价值。文章对泄露电缆检测系统各电路模块功能进行了系统介绍。通过实验测试表明, 所设计的检测系统漏检概率与误检概率可以控制在5%以内。
关键词：泄露检测,运算放大,安全控制
参考文献
[1]樊昌信, 曹丽娜.通信原理 (第七) 版[M].北京:国防工业出版社, 2015.
[2]吴新开.电工与电子技术实验[M].长沙:中南大学出版社, 2013.
[3]闫石.数字电子技术基础 (第五版) [M].北京:高等教育出版社, 2006.
电缆系统 篇11
关键词：电气化铁路 电气电缆 故障电流 信号电缆
1 概述
近年来，我国铁路设计部门和运营部门十分关注电气化铁路电力电缆故障电流对信号电缆的电磁影响问题，为确保列车能安全运行，必须保证铁路信号电缆和信号设备和控制装置之间的信息和电能的传输，在高架桥上分别沿铁路两侧预制电缆槽敷设电气化铁路电力电缆和信号电缆，并统一接地综合地线。另外，在高架路段同槽敷设综合贯通地线和信号电缆，按照最大间隔距离为1个电缆槽的距离布置。笔者结合自己实际的工作经验，对电气化铁路电力电缆故障电力对信号电缆的电磁影响进行讨论分析，难免有不足之处，还望同仁批评指正。
2 电磁影响的产生和分类
电磁影响按照电路线路和设备的干扰耦合机理可以分为两大类：①由于电气化铁路采用不对称的单相交流牵引供电方式，对附近的电路和设备造成了传导耦合影响。②机车在运行中，受到电弓离线与接触导线之间产生火花放电，对附近弱电设施造成影响。按照容性、感性和阻性耦合，对被影响对象产生的电磁影响分为两大类：①对电气设备正常工作产生的影响称为干扰影响，干扰影响计算是以工作频率的3-27次谐波电流为基础进行仿真分析的。②对可能影响人身和设备安全的称为危险影响，危险影响是在50赫兹基础上进行仿真和计算的。
2.1 静电耦合 静电耦合又可以称为容性耦合，是在接触网牵引电压产生的电场内，通过接触网之间存在的耦合电容产生对电路和设备的影响。电容耦合的干扰就是在弱电路与地之间连接了一个电流源，如果在接触网两端施加一个电压，弱电线中就会产生静电感应电压和对地分布的电容，其值与接触网导线和电路距离和架设高度有关。任何的聚集一定电荷的导体在周围空间电场的作用下，导体中的自有电子做有规则的移动，引起电荷重新分布，使导体带电。容性耦合对架空明显或者是无金属套保护的电缆会产生较大的影响。
2.2 磁影响 接触网牵引电流会产生一个交变的电磁场，并通过弱电路之间存在的互感，从而产生一个感应电动势，这个可以称为磁影响，磁影响也可以称作为感性耦合。磁影响在很多程度上会对弱电路和设施造成影响。感应电动势产生过程中，电压与弱电线长度成正比，沿弱电线长度纵向分布。感应电动势中屏蔽系数R在相位上与接触网电流恰好相反，两者可以起到抵消干扰的作用。
2.3 电位影响 电位影响又可以叫做阻性耦合。在接触网牵引电流通过钢轨回流时，使得附近的大地电位升高，接近弱电线路或者设备接地装置的电位也相应增高，容易对设备和弱电路产生影响。
3 信号电缆电磁影响分析和计算
3.1 信号电缆的电磁影响分析 在目前电气化铁路电力电缆发生接地故障时，大部分是单相接地故障，故障电流瞬间值为70-400A范围内，对信号电缆产生较大的电磁影响。地电流影响和外皮回流影响是电力电缆单相接地故障电流对信号电缆的电磁影响的主要部分，本文就选择外皮回流影响对信号电缆的电磁影响进行分析。外皮回流影响主要分为：①在电气化铁路中，电缆故障电流通过电力电缆外皮的方式，与地线回流接通。②通常情况下，电气化铁路信号电缆外皮采用双端接地的方式，因此在故障地线回流中，可能会拾得一部分电流。一般来说，感应电动势对信号电缆会造成一定程度的影响，信号电缆护套和地线回流同样会感应出电动势，两者相辅相成，并且两者所产生的电动势是信号电缆芯线所产生的感应电动势之和。贯通电缆和信号电缆的距离比电力电缆和信号电缆的距离要小的多；再加钢筋混凝土把电力电缆和信号线缆隔离，其屏蔽性在20分贝左右，使得电力电缆外皮回流对信号电缆的影响比较小，可以忽略不计。
3.2 信号电缆的电磁影响计算
①感应电动势Es。故障电流在信号电缆中产生的感应电动势为Es，其计算公式如下：
E■=■Z■l■I■S■S■S■
其中， Z■=jωM
其中Zs干扰回路与信号电缆回流之间的互阻抗；l■为第i个接近段内信号电缆与干扰回路的长度；I■为故障电流；SR、Sm、Sn分别为50赫兹下信号电缆金属护套、同沟多缆以及邻近其他金属导体的实效屏蔽系数，ω为干扰电流角频率；M的干扰回路和信号电缆的互感系数。
②互阻抗
a芯线与贯通地线之间的互阻抗。把Zs1作为信号电缆芯线与贯通地线之间的互阻抗，M为两者之间的互感系数，其计算公式如下：
M=-j■+■e■F■re■+e■F■re■10■
其中γ和η为贯通地线和信号电缆距离地面的高度；ω为干扰电流角频率，ω=2πf；σ为大地磁道率；χ为信号电缆和贯通地线之间的垂直距离。对其公式进行计算分析，可以得到信号线缆与贯通地线之间的互感系数M与距离变化的曲线，如图1所示：
由图1曲线变化可知：信号电缆和贯通地线之间的距离越小，互感系数就越大；随着两者之间的距离增加，互感系数M值就减缓。
b芯线与信号电缆外皮的互阻抗。把Zs2作为信号电缆外皮和芯线之间的互阻抗，其计算公式如下：
Zs2=jω2In■+1-j■×10■+Z■
其中Zi为钢带引起的附加阻抗，a为电缆皮的平均半径。把信号线缆（外护套直径：17.06；钢带厚度：0.20；芯线直径1.53；铜绝缘单线直径0.80；绝缘直径3.50）代入上述公式可得：当信号电缆长度为15km时，信号电缆外皮和芯线之间的互阻抗为0.77+j33.3，当信号电缆2km长时，两者之间的互阻抗为0.1026+j4.44。通常情况下，电气化铁路电力供电电流频率为50赫兹，在频率较低的情况下，电流在两者中的分流主要由两者的直流电阻决定。通过计算可以得到信号线缆外皮直流电阻为2.25Ω.km-1，贯通地线直流电阻为0.255Ω.km-1，分流系数η为0.9。
3.3 计算结果 电气化铁路信号线缆主要由各种控制其电缆和模块化操作元件的电缆组成，控制器电缆最大长度不得超过2km，模块化连接操作元件电缆最大长度不得超过15km。取信号电缆为2km和15km计算产生的感应电动势，探析信号电缆芯线受电磁的影响。实验得出贯通地线、信号电缆外皮和信号电缆芯线电流在15km信号电缆产生电动势为110.4V、238V和348.4V，可以看出信号电缆外皮在很小的电流环境下会产生较大的电动势。对2km的信号电缆进行计算，得出了同样的结果。
4 总结
在我国，为了保护电气化铁路信号电缆感应，通常会采用双端接地的方式，加上信号线缆外皮和芯线间互阻抗大于贯通地线和芯线间的互阻抗，使得流经信号线缆外皮的电流过小，这是信号电缆受电磁影响最主要的一个原因。因此为了减小电流对信号电缆的影响，应该不断的创新技术，减小其互阻抗和互感系数，使得列车能安全有序的运行，促进我国铁路事业的蓬勃发展。
参考文献：
[1]常媛媛，张晨，范季陶，李天石.电气化铁路电力电缆故障电流对信号电缆的电磁影响[J].中国铁道科学，2010，04：85-91.
[2]徐迎辉.客专牵引电流对信号电缆电磁影响研究[D].兰州交通大学，2013.
[3]王燕芩.电气化牵引回流对信号控制系统的干扰分析及防护研究[D].兰州交通大学，2012.
[4]郭剑.直流接地极对电气化铁路的电磁影响[J].高电压技术，2013，01：241-250.
电缆隧道集中监控系统的应用 篇12
关键词：电缆,电缆隧道,集中监控系统,管理
1 前 言
昆明地区共有220kV电缆线路4回19.46 km, 110kV电缆线路46回105.8 km, 35kV线路17回14.3 km, 负责城区各变电站之间的电源联络;电缆隧道34km, 61%的高压电缆敷设在电缆隧道内。随着城市快速发展, 电力基础设施投入逐年增加, 电缆及电缆隧道的长度在不断增加, 其传统运行模式面临着越来越大的压力。
1) 电缆等附属设施被盗严重, 严重影响电缆安全运行。
2) 其他施工单位私自对隧道开孔, 对运行电缆也带来安全隐患。
3) 电力负荷急剧增加导致电缆过载、过热, 隧道内积水、产生有害气体等会影响到电缆安全运行。
4) 电缆管理、控制手段薄弱, 无法实时了解电缆隧道内电缆及附属设施的运行情况。
目前国内参数采集终端设备的精确性已经能如实反映电缆及环境运行状态。
2009年12月, 昆明供电局在南北隧道、西坝隧道、南三环、海硬隧道共17km建成电缆及隧道在线监控系统, 采用科技手段解决周期巡视中存在的问题, 有效提高了电缆运行环境的安全性。
2 系统介绍
电缆隧道集中监控系统由中心控制层 (输电分局监控室) 、区域监控层 (分控主机, 设在电缆隧道附近变电站内) 及监控终端层 (各监控终端, 设在各电缆隧道内) 三层结构组成。
2.1 中心控制层
中心控制层是整个电缆隧道集中监控系统的上层核心部分, 以REAL-TIME电力监控系统为基础, 通过模块化扩展, 可构建多个应用子系统和并实现多种监控功能实时远程监测电缆运行参数及电缆隧道内环境变化, 实现各监控子系统 (含防盗电子井盖、高压电缆线路运行电流、护层电流、瞬间故障电流、电缆接头温度、电缆本体温度、隧道综合环境、隧道应急通信、隧道智能视频监控子系统等) 之间的联动功能。
2.2 区域监控层
2.2.1 分控主机
分控主机安装在变电站内, 是介于中心控制层和隧道监控终端设备之间, 通过通信电缆与隧道内的各类采集器连接, 每个分控主机可带48个回路, 每个回路最远可达10km。同时分控主机还负责对前端采集器进行远程供电、控制和自动监测, 从而实现实时监控。
各变电站的区域分控主机通过已经建成的自动化通信系统, 使用TCP/IP实现与电缆集中监控中心的连接, 形成覆盖整个监控网的监控系统, 网络与外界隔离, 没有黑客攻击和病毒感染的危险。
2.2.2 系统供电和数据传输
采集终端设备一般安装在电力隧道或者管沟内, 距离变电站达十几公里远, 各种现场采集单元分布十分分散, 如用普通的低压交流供电方式, 长距离供电会使供电质量下降, 影响系统的可靠性。且部分管沟段甚至没有低压电源, 无法实现对现场设备的供电。
鉴于这一情况, 在电缆隧道集中监控系统中采用一种远程供电和通讯共缆传输技术。采用低压远程供电 (10km以上) 和载波通讯通过一对双绞线传输;一对双绞线可挂接多个监控终端, 通过主机配置通讯和终端供电的时间比来保证系统的稳定性。
针对信号传输中带来的谐波、传导、辐射、串扰等干扰问题, 采取端口输出设有共、差模滤波器的方式来消除能量反射, 驻波。同时采用脉冲分时复用技术和独特的脉宽检波算法, 有效滤除高压电缆运行过程中产生的各种电磁干扰, 以保证通讯良好, 从而很好地适应电力隧道、沟道内的复杂电磁干扰环境。
分布在电力隧道内的现场采集单元采用低功耗设计, 对于充电、发送、接收、控制等各功能电路实行控制分时上电, 待机时关断的电源管理方法, 有效地降低了系统功耗。
2.3 监控终端层
监控终端层含电缆隧道集中监控系统最基础的控制终端、采集终端及通信链路, 实现对风机、水泵、井盖等的开闭管理和对电缆运行、隧道环境等参数的采集。
3 监控子系统介绍
3.1 井盖集中监控子系统
对隧道检查井、防盗门加装电子锁以及控制器, 具有应急钥匙 (工具) 开启、状态 (开启或关闭) 监测、电控开启、非法进入报警及自锁闭功能。可以及时、有效的制止电力隧道偷盗事件发生, 规范电力隧道内电缆通道的资源管理, 防止各种线路的私拉乱放, 保证隧道电缆的安全稳定运行。
电控人井内盖由人井专用电子锁+定制专用内井盖+智能控制模块组成。智能控制模块通过通信线与监控主机通信, 实现对井盖的监控, 可实现井盖全集中管理, 在授权登记下由监控管理中心远程统一开启, 开启事由记录可查, 安全性强, 杜绝管理漏洞。
多种组网方式 (PSTN/TCP IP/DCN) 适应不同需要, 告警方式灵活可选, 可实现PDA, 短信通知, 语音通知等多种告警模式。在紧急情况下, 可以用应急钥匙现场开启井盖, 保证紧急抢修的需要, 应急钥匙采用定制磁性密码钥匙, 具备40万种密码组合, 普通用户无法复制, 安全性高。
井盖安装位置进行GPS数据采集, 并在电缆走向图上显示, 形成非法开启地图告警提醒功能, 视觉直观显示告警位置, 及时有效制止偷盗事件。
3.2 电缆参数监测子系统
对电力电缆运行过程中的重要参数进行在线实时监测, 参数包括:护层接地电流、电缆接头温度、电缆接头局部放电、瞬间放电等参数和信号, 通过在电缆本体及接头位置安装采集器, 实时监测电缆运行状态, 防止电缆长期过载发热降低电缆绝缘性能, 局部放电信号的测量可以反映多种局部绝缘劣化的发展状况, 可作为一个重要指标来检测一些危及电缆整体绝缘的有害缺陷, 有效实时掌握电缆运行情况, 电缆采集终端安装位置如图1。
3.3 隧道智能视频监控子系统
智能视频监控子系统将采集到的视频信号首先送到光端机, 利用通信光纤光端机把视频信号传输到变电站视频编码器, 再把模拟信号转化成为可以达到DVD画质的D1格式数字信号, 完成本地存储的同时, 把视频信号通过网络传输到监控中心, 显示在监控中心的电脑屏幕上。
视频监控系统除了具备数字化视频监控系统自身的视频采集、存储、报警、联动等基本功能外, 还具备图像分析处理能力, 将这种智能化的视频监控系统在电力隧道的出入口和重点部位上进行配置, 利用系统的周界警戒和图像处理软件, 可以及时发现跨越用户预设的、无形警戒边界的目标, 在图像上发出报警信号并自动记录到存储设备。它吸取了“人盯画面”和传感器报警的综合优点, 对可疑目标的智能报警和自动记录。
3.4 隧道环境综合监控子系统
对电力隧道内的有害气体、空气含氧量、水位等环境参量进行监测, 并根据监测结果联动控制隧道内相应的风机、水泵等前端设备, 为电缆的良好运行环境及维护工作人员安全提供全面保障。
3.4.1 有害气体传感器
隧道内的有害气体主要是一氧化碳、甲烷和硫化氢, 有害气体传感器的测量精度要求较高, 对人体有害的微量存在时就需要探测出并报警。传感器的变送器为PPM级微功耗有毒气体变送器系列产品之一, 可检测0～500×10-6一氧化碳、甲烷、硫化氢气体浓度, 结果显示于LCD液晶窗口, 同时输出对应的 (0～1) V信号, 当被测气体浓度达到报警点时, 显示器给出报警提示。并联动相应隧道区段内风机动作。
3.4.2 空气含氧量传感器
空气含氧量传感器通过探测隧道空气内的氧气浓度, 当浓度下降到危险区间时自动报警, 联动隧道内通风设施开启或告知人员疏散, 避免事故发生。
3.4.3 水位传感器
在电缆隧道内集水井及水位低点处安装水位传感器, 避免由于水泵损坏或水位上涨危急电力设备级辅助设施安全。
3.5 隧道有线应急指挥通信子系统
通过在电缆隧道内每隔200米、水泵、风机、电缆中间接头位置处设置呼叫对讲终端及便携电话插头盒, 实现电缆隧道内工作人员能够使用应急通信终端与监控室人工坐席 (值班人员) 语音通话;电缆隧道内人员使用不同应急通信终端, 可以相互呼叫并语音通话功能。
3.6 分布式测温集中监控系统
通过在隧道内沿线敷设分布式测温光纤对电缆隧道运行环境温度进行实时在线监控, 当隧道温度超过设置的告警值时系统将告警, 并在电缆通道走向上闪烁提醒运行人员温度超限位置, 为异常核实及抢修提供有效信息。
4 系统功能
4.1 参数实时监测
系统运用自身资源接收和处理采集单元传送的监测数据, 通过监控软件实时显示各个监测点的数据和曲线, 也可以定义系统参数, 并对各监测点设定报警参数, 并保存至数据库, 供用户浏览使用。
在监控中心可实现对高压电缆接头温度、电缆接头护层接地电流、瞬间故障电流信号、局放信号等参数监测、实现超限锁定及报警等功能。
4.1.1 参数历史记录和趋势记录
系统内所有监控点的历史参数都自动保存在服务器内。用户可以随时调看历史记录供分析研究。
4.1.2 链路检测功能
系统随时对下位机及线路中的设备进行巡检, 自动诊断链路状态, 出现故障立即发出报警信号, 保障监控中心与现场设备处于正常通信状态。
4.2 报警管理
报警管理包括监察、缓冲、储存并将报警信号送至指定的操作站上, 显示所有报警监控点的有关详细资料, 包括发生的时间及日期。根据报警分级, 更有效地及时处理严重报警。报警发生后根据用户的事前安排, 自动导向至指定的操作站上, 若原来的操作站发生故障, 报警自动导向至其它指定的后备装置上。在严重性级别最高的报警或特定的报警发生后, 这些报警可以通过电话系统自动传到其它地方, 使报警得到适当及时的处理。整个传送程序是自动进行的, 不需操作员的介入。
5 结束语
1) 目前电力电缆及隧道的运行管理还处于计划检修阶段, 一般采用定期巡视的方法对电缆的运行状况进行检查。从经济和技术角度来说, 计划检修都有很大的局限性:例如定期试验和检修造成了很大的直接和间接经济浪费, 许多绝缘缺陷和潜在的故障无法及时发现, 通过在线监测系统可及时了解电缆运行状态, 为线路检修提供有力数据。
2) 有效防止电缆隧道偷盗事件的发生, 实现设备运行状态的实时监测, 获得精确环境参数。
3) 电缆隧道集中监控系统的建设使电缆及隧道的多种状态一目了然, 提高了电缆网在线监测的整体水平, 为供电增加了保障系数, 也为电缆网的建设和发展进行了有益尝试。
4) 电缆隧道集中监控系统的建设使电缆及隧道形成一体化的电缆网监控平台, 实现“自动化监控、智能化管理”, 将传统粗放的电缆运行管理模式转变为“专业化、精细化、规范化”的新模式。
参考文献
[1]周全仁, 张海主编.现代电网自动控制系统及其应用[M].北京:中国电力出版社, 2004.
[2]丁道齐.现代电网安全稳定运行的三大支柱[M].南京:江苏科学技术出版社, 1994.
[3]黄益庄.变电站综合自动化技术[M].中国电力出版社, 2000:37-83.
[4]孙圣和, 王延云, 徐影.光纤测量与传感技术[M].哈尔滨工业大学出版社2000:1～10.