電能質(zhì)量對電纜的危害

　　西安地鐵三號線(xiàn)，被稱(chēng)為西安最美地鐵，其主題色為藕荷色，是一條讓女孩子少女心爆棚的地鐵線(xiàn)。但前段時(shí)間鬧得沸沸揚揚的地鐵使用劣質(zhì)電纜事件，將其推上了風(fēng)口浪尖。今天我們從另一個(gè)角度，電能質(zhì)量方面來(lái)分析一下其對電纜事件隱藏的危害。

　　地鐵，作為一個(gè)城市越來(lái)越重要的交通工具，每天承載著(zhù)幾百萬(wàn)人的出行安全。以西安地鐵為例，其最高單日客流205.10萬(wàn)人次。如圖1所示，為西安地鐵三號線(xiàn)。

　　圖1 西安地鐵三號線(xiàn)

　　前段時(shí)間，西安地鐵使用劣質(zhì)電纜的問(wèn)題使其成為大家討論的熱點(diǎn)，其在使用的400V輔助電纜以及120V信號控制電纜部分存在嚴重問(wèn)題。

　　對于地鐵，影響其運行安全的除了使用電纜等因素外，電能質(zhì)量也作為一大因素影響著(zhù)其安全。下面，我們從電纜的分類(lèi)到電能質(zhì)量一步步來(lái)分析其對安全的影響。

　　線(xiàn)纜分類(lèi)

　　關(guān)于線(xiàn)纜，日常生活中隨處可見(jiàn)，如圖2所示，為常見(jiàn)電纜。

　　圖2 常見(jiàn)電纜

　　但對于線(xiàn)纜的分類(lèi)，大家卻不一定清晰。根據其用途，大致分為一下幾類(lèi)：

　　裸電線(xiàn)：產(chǎn)品都是無(wú)絕緣層的導體，如架空輸電線(xiàn)用的鋼芯鋁絞線(xiàn)等;

　　電力電纜：在電力系統的主干線(xiàn)路中用于傳輸和分配大功率電能的電纜產(chǎn)品。在電力系統中起輸電、配電、供電作用，通過(guò)電流大;

　　電氣裝備用電線(xiàn)電纜：品種最為繁多，約占總數的60%左右。從電力系統的配電站把電能直接傳送到各種用電設備或儀器的電源連接線(xiàn)路用電纜產(chǎn)品、各種工農業(yè)裝備中的電氣安裝線(xiàn)和控制信號用的電纜產(chǎn)品。如控制電纜、電線(xiàn)等;

　　通信電纜與光纜：主要用于傳輸音頻、數字信號及模擬信號等;

　　電磁線(xiàn)(繞組線(xiàn))：以繞組的形式在電磁場(chǎng)里切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生電流或在電流里產(chǎn)生磁場(chǎng)的電線(xiàn)，用于各種變壓器及電機磁場(chǎng)發(fā)生器中的繞組線(xiàn)圈用。

　　西安地鐵三號線(xiàn)問(wèn)題電纜主要存在400V輔助電纜以及120V信號控制電纜部分，與機車(chē)牽引1500V直流動(dòng)力系統無(wú)關(guān)。則主要是以上類(lèi)型中的電力電纜和電氣裝備用電線(xiàn)電纜兩類(lèi)。

　　質(zhì)量指標

　　和常見(jiàn)的空氣、水一樣，線(xiàn)纜也存在這一定的質(zhì)量指標衡量標準，衡量電線(xiàn)電纜最關(guān)鍵的指標有以下幾點(diǎn)：

　　導線(xiàn)直流電阻的測量;

　　絕緣電阻的測試;

　　電容及損耗因數的測量;

　　絕緣強度試驗;

　　局部放大測量;

　　老化及穩定性試驗。

　　3、諧波對電纜的危害

　　大家都知道，諧波是指電流中所含有的頻率為基波的整數倍電量。

　　通常諧波產(chǎn)生來(lái)自于三個(gè)方面：發(fā)電源質(zhì)量不高產(chǎn)生諧波、輸配電系統產(chǎn)生諧波、用電設備產(chǎn)生諧波。其中第三點(diǎn)是產(chǎn)生諧波的主要原因，例如非線(xiàn)性負載如：整流器、開(kāi)關(guān)電源、UPS、變頻器、逆變器等。如圖3所示，設備產(chǎn)生的諧波。

　　圖3設備產(chǎn)生的諧波

　　由以上三點(diǎn)產(chǎn)生的諧波對于我們的用電設備等有著(zhù)嚴重的影響。針對這篇文章開(kāi)頭提到的西安地鐵電纜。我們重點(diǎn)來(lái)看一下諧波對電纜的危害。

　　諧波污染將會(huì )使電纜的介質(zhì)損耗，輸電損耗增大，泄漏電流上升，溫升增大及干式電纜的局部放電增加，引起單相接地故障的可能性增加。

　　由于電力電纜的分布電容對諧波電流有放大作用，在系統負荷低谷時(shí)，系統電壓上升，諧波電壓也相應升高。電纜的額定電壓等級越高，諧波引起電纜介質(zhì)不穩定的危險性越大，更容易發(fā)生故障。如圖4所示，為諧波引起的線(xiàn)纜燃燒。

　　圖4 諧波引起的線(xiàn)纜燃燒

　　對于西安地鐵的問(wèn)題電纜，諧波的影響會(huì )更加突出，不合格的電纜加上諧波導致的發(fā)熱，很容易發(fā)生事故。對于在一個(gè)相對密閉且人流量大的地鐵站，這會(huì )更加嚴重。當然，問(wèn)題電纜存在的問(wèn)題不止涉及諧波這一點(diǎn)。

　　所以對于我們的交通等各方面安全，不僅要從傳輸介質(zhì)來(lái)要求，更要從電的質(zhì)量源頭來(lái)把關(guān)。這時(shí)就需要一款設備，可以去準確捕捉測量電能質(zhì)量各方面參數然后進(jìn)行分析，及時(shí)排查可能存在的安全隱患。

　　如圖 5所示，為E6500電能質(zhì)量分析儀。

　　圖5 E6500電能質(zhì)量分析儀

　　它是全球獨家具備錄波功能的電能質(zhì)量分析儀，可以捕捉故障現場(chǎng)的諧波、電壓波動(dòng)、閃變、功率和三相不平衡等常見(jiàn)的電能質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)具備瞬態(tài)測量，錄波分析，逆變器測試，能耗統計，需量統計，污染評估等高級功能。如所示，為在廣州某檢測機構捕捉到電梯的電流原始波形和電壓暫將曲線(xiàn)圖。

　　圖6 電流原始波形及電壓暫降曲線(xiàn)

　　可準確定位配電系統即配電盤(pán)、開(kāi)關(guān)箱、變壓器、斷電器、接觸器、保險絲、電纜、發(fā)電機、繞組裝備、油枕、UPS等電氣設備溫度過(guò)高、工作異常的原因。是智能電網(wǎng)、新能源、電氣化鐵路和大型工業(yè)電能質(zhì)量必不可少的專(zhuān)業(yè)測量分析工具。