企业标准轨道交通用直流电压1500V阻燃电力电缆结构示意图
地铁DC1500V直流牵引供电设备原理 PPT
反向电流保护
直流进线开关设置有反向电流保护。对于进
馈线开关联跳邻所功能及自动重合闸程序
当馈线开关DPU96检测判断发生大电流脱扣分闸、Imax保护、过电 流保护、di/dt保护、ΔI保护，DPU96通过硬线触点向邻所馈线1500V 直流开关发联跳信号 (设计整定脉冲宽度少于500 ms)，联跳邻所馈线 1500 V直流开关；邻所馈线开关DPU96检测到联跳信号后进行判断， 满足条件（联跳脉冲宽度少于500 ms）则跳闸并进入重合闸程序， 如果脉冲宽度大于500 ms（框架保护动作）则跳闸后退出重合闸程 序；供电分区两端的馈线开关跳闸后，如果DPU96进入重合闸程序， 小车的快速合闸功能设定在开启状态，检测到正负极电压高于
直流1500V母线为单母线接线。
一般牵引变电所馈出4回直流1500V电源,分别接至接 触网上下行，与相邻牵引变电所构成双边供电。
1500V直流开关选用SECHERON直流快速断路器，开 关设置在小车上便于维护。进线开关及回流柜采用 SIEMENS 公司的S7控制器，馈线开关采用SIEMENS 公 司的DPU96作测控保护单元。
1500 V直流开关控制方式有三种：
1）在开关本体上直接分闸
打开1500V开关柜门，转动小车面板前的操作手柄至分闸位，不需 要经过DPU96判断条件可以直接分闸，也就是将机械转动直接作用在 大电流脱扣装置上，使开关脱扣分闸。
2）当地位分合闸 在1500V开关柜面板上用分合闸按钮发触发信号给本开关DPU96，
地铁DC1500V直流牵引供电设备原理PPT课件
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1500V直流开关的保护
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Imax保护 直流馈线开关设置有Imax保护，即电流速断
保护。在DPU96中可设定Imax的整定值，只要 DPU96检测到开关主电路中电流大于此整定值 则DPU96保护分闸。馈线开关整定值 Imax=7500 A
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地铁DC1500V直流牵引供电设备及原理 简介
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1 综述
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采用1500V直流双边供电系统，在牵引变电所，通过 干式整流器实现24脉波整流，将33kV交流电转变为 1500 V的直流电，输送到母排后通过1500 V直流开关 经直流电缆输送到接触网上。
每座牵引变电所设两台整流机组，均接于同一段母 线上。每台整流变压器通过断路器与33kV母线连接。
• I max (静态过电流分析) • ΔI (涌流分析) • di/dt (电流上升率分析) • 接触网热过负荷保护 • 定时限过电流保护 • 断路器故障保护 • 输出电压监视 • 联跳功能 • 框架故障处理 • 测量存储器 • 事件存储器 • 报警存储器
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1500V直流开关控制
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1500 V直流开关控制方式有三种：
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1500V直流开关的保护
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反向电流保护 直流进线开关设置有反向电流保护。对于进
线开关，在其S7 （控制器）中检测进线电流 的方向及大小，一旦进线电流出现反向(即流 入整流器方向)且大于所设定飘移值，则 DPU96保护分闸，同时DPU96控制输出，通过 硬线触点联跳33kV整流变进线开关及另外一 台1500V进线开关。
直流1500V电缆终端制作方法
地铁直流1500V电缆终端制作方法标签：制作一、施工准备1.1材料要求：1.1.1电缆终端头套、塑料带、接线鼻子、镀锌螺丝、凡士林油、电缆卡子、电缆标牌、多股铜线等材料必须符合设计要求，并具备产品出厂合格证。
1.1.2塑料带及热缩管应分黄、绿、红、淡蓝、PE双色五种颜色。
1.2主要机具：1.2.1制作和安装机具：压线钳、钢锯、扳手、钢锉。
1.2.2测试器具：钢卷尺、摇表、万用表、试铃。
1.3施工条件：1.3.1电气设备安装完毕，室内空气干燥。
1.3.2电缆敷设并整理完毕，核对无误。
1.3.3电缆支架及电缆终端头固定支架安装齐全。
1.3.4现场具有足够照度的照明和较宽敞的操作场地。
二、操作工艺2.1工艺流程2.2准备工作：2.2.1准备材料和工具，检查材料是否合格，核对电缆型号、规格，检查电缆是否受潮。
2.2.2施工现场附合安全防火规定，现场有灭火器材设看火人，使用喷灯须注意防火防爆。
2.3绝缘遥测：2.3.1用1000V摇表。
对低压电缆进行绝缘遥测，绝缘电阻应大于300MΩ,如不符合要求，检查电缆是否受损或受潮；遥测完毕，应将芯线分别对地放电。
2.4剥除电缆护层：2.4.1根据电缆与设备连接的具体尺寸，测量电缆长度并做好标记，锯掉多余电缆，剥除外护套，用自粘线胶带包绕。
2.4.2制作电缆终端头，从剥切电缆开始应连接操作直至完成，缩短绝缘暴露时间。
剥切电缆时不应损伤芯和保留的绝缘层，制作时应采取加强绝缘目标、密封防潮、机械保护等措施。
2.5套电缆热缩管：2.5.1用填充胶堵线芯根部的间缝，然后选用与电缆规格、型号相适应的热缩管，套入线芯根部，均匀加热使软手套收缩。
2.6压接电缆接线鼻子：2.6.1从线芯端头量出长度为线鼻的深度，按端子孔深另加5mm，剥除电缆线芯绝缘，并在线芯表面和接线鼻子内壁涂上凡士林。
将线芯插入鼻子内，调节接线鼻子孔的方向到合适位置，用压线钳子压紧接线鼻子，压接应在两道以上。
2.7固定热缩管：2.7.1用填充胶填满接线芯根部裸露的线间缝与压坑。
城市轨道交通供电1500V整流系统
城市轨道交通内部供电系统
牵引供电系统
城市轨道交通内部供电系统 动力照明供电系统 牵引供电系统：牵引变电所将三相高压交流电变成适合电 动车辆应用的低压直流电。馈电线再将牵引变电所的直流 电送到接触网上，电动车辆通过其受流器与接触网的直接 接触而获得电能 动力照明供电系统：提供车站和区间各类照明、扶梯、风 机、水泵等动力机械设备电源和通信、信号、自动化等设 备电源，由降压变电所和动力照明配电线路组成。
③选线式操作，调度员对运行线名、动作状态进行选择，实 现全线停送电操作。
遥测功能
控制中心对各变电所的量值遥测。遥测的主要参数包括进线、 母线、馈线的电压、电流、有功电度、无功电度、有功功率、 无功功率及主变压器温度等。 遥信功能
变电所的各种实时信息，包括断路器开关的位置、保护信号 和预告信号，通过通信网络传输到控制中心，并显示在模拟 屏上。
城市电网 主变电所 中压网络
牵引或降压变电所
三级电压制集中供电方式结构示意图
110kV 主变电所 33kV ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ3kV 110kV
牵引主变电所 10kV
10kV
降压主变电所
两级电压制集中供电方式结构示意图
110kV 主变电所 10kV
110kV
110kV
主变电所
10kV
主变电所 10kV
牵引、降压主变电所
其他功能 自检功能 、显示功能 、数据处理功能 、打印功能 、汉字功 能 、口令功能 、培训功能
城市轨道交通牵引供电系统构成示意图
城市电网
主变电所
高压供电系统
三相交流
牵引变电所 牵引供电系统
馈线 回流线
接触网
直流
轨道
牵引变电所
城市轨道交通供电1500V整流系统
分散式供电 在地铁沿线直接由城市电网引入多路电源构成供电系统。 一般为10kV电压级。分散式供电要保证每座牵引变电所和降 压变电所均获得双路电源，要求城市轨道交通沿线有足够的 电源引入点及备用容量。建设中的沈阳地铁、长春轻轨、大 连轻轨、北京城铁、北京八通线、北京地铁5号线等
区域变电所
10kV
10kV
降压变电所 一般于站台两端设降压变电所，各负责半个车站和相邻半个 区间的供电。其中一端可以和牵引变电所合建为混和变电所。
两路电源可以来 自主变电所，也 可来自相邻牵引 变电所。单母线 分段，根据系统 需要，也可以不 设分段开关。
降压变电所的两台电力变压器，其容量应该满足：正 常运行时，两台变压器分列运行，同时供电，负荷率不超 过70%。当一台变压器发生故障解列时，自动切除三类负 荷，另—台变压器可承担该所供电范围内的全部—、二级 负荷，以保证城市轨道交通的正常运行。 动力照明 采用380/220V三相五线制系统（TN-S系统）配电。基本上 采用放射式供电，个别负荷可采用树干式供电。 一类负荷要求双电源、双电缆，供电末端自动切换，来电 自复；二类负荷为双电源、单电缆；三类负荷为单电源、 单电缆。
电力监控系统 SCADA
控制中心 主机 通 信 网 络
保证控制中心对 主变电所、牵引 变电所、降压变 电所等供电设备 运行状态监视、 控制和数据采集。
… … … … … …
远程控制 终端
遥控功能
①选点式操作，即单控。调度员可根据站名、开关号以及动 作状态进行选择操作。 ②选站式操作，调度员通过对所控站名、动作状态的选择， 按系统的运行方式发出指令，进行停送电操作。
城市轨道交通牵引供电系统构成示意图
城市电网
主变电所
高压供电系统
地铁一号线直流1500V供电概述.
小车维护
1、由电弧引起的损耗 （1）检查的频率 可根据设备开断的次数或投入运行的时 间决定。
（2）更换部件的要求
（3）维护过程 对断路器的触头应该进行特别的检查和 维护。任何灰尘都必须用干抹布擦去，如 果形成大块的堆积，则应该用金属刷刮干 净。 对触头千万不能用锉刀，同时绝对禁止 对触头的润滑。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ重合闸
di/dt ΔI
≥1
直流馈出断 路器跳闸
起动线路 测试
是否 永久性 故障
永久性 故障
闭锁重合闸
（故障排除后，需要就 地或者远动复归，才能 操作 ）
重合闸不成功或 者解除重合闸
被跳所相应馈出断路 器不能合闸 （故障排除后，需要就 地或者远动复归，才能 操作 ）
接收到主跳 所联跳信号
被跳所相应直流 馈出断路器跳闸
正极柜
• 正极柜也称进线柜，用于安装整流器正极 和正极母线间的开关设备。整个开关柜有 电动隔离开关、分流器、避雷器、测量与 控制单元等。在电动隔离开关上方安装了 一个隔离放大器U12用于检测进线柜与整流 器之前是否存在反向电流。
正极柜参数
机组正极电动隔离开关联锁关系及分合闸条件
机组35KV断路器分闸位置 相应的机组负极手动隔离开 关合闸位置
&
机组正极电动隔离开关可以分合 闸操作
正极手柄
正极手动手柄 插入位置
正极隔离开关
隔离放大器
熔断器
负极柜
负极柜是将整流器出来到负极通过母排将 整个1500V系统连接在一起。与负载一起 构成闭合电路。负极柜分合只能手动操作 。
负极柜参数
机组负极电动隔离开关连锁关系及分合闸条件
相应的机组正极电动隔离开关 分闸位置
轨道交通用直流电力电缆
地铁或轻轨直流牵引用电力电缆本产品适用于额定电压1500V(最高工作电压1800V)的地铁或轻轨直流牵引用电力电缆。
本产品的结构有以下特点：1采用铜芯导体，电阻率低、导电性能好，机械物理性能优良；2采用交联聚乙烯绝缘，具有优良的电气性能和机械物理性能；3采用综合防水层结构，即缠绕阻水带、纵包铝/塑复合带(若需)及挤包聚乙烯内护层，具有优异的防水性能；4采用绕包高阻燃带、铜带或钢带铠装(若需)，具有良好的阻燃和防鼠啮功能；5采用耐候型低烟无卤阻燃聚烯烃材料作为电缆的外护套，具有防紫外线、阻燃、无毒和低烟的性能。
本产品的环保安全性及可靠性高，使用寿命长，电缆安装后毋需经常维护。
我公司还可根据用户要求设计额定电压750V、3000V以及满足如防油、防白蚁等特殊性能要求的直流轨道交通电力电缆。
产品名称、型号、规格产品名称：铜芯交联聚乙烯绝缘防水/防紫外线低烟无卤阻燃A类(或B类)聚烯烃护套直流轨道交通电力电缆产品型号：FS/FZ-WDZA(或B)-TZYJE额定电压：1500V、750V或3000V芯数：l芯规格(标称截面)：50~400mm2产品技术性能12.3.1电缆导体正常运行时的最高温度为90℃，短路时最高温度不超过250℃(最长持续时间不超过5S)；12.3.2电缆径向阻水试验(15℃~30℃3，72h)：绝缘层外无水纹；12.3.3电缆成束燃烧试验：炭化部分的最长距离≤2.5m；12.3.4护套材料燃烧时的卤酸气体释放量≤5mg/g；12.3.5护套材料燃烧时的PH≥4.3；12.3.6护套材料燃烧时的电导率≤10μS/mm；12.3.7电缆燃烧时烟密度试验：透光率≥60%；12.3.8护套耐候试验(氙灯法，1008h老化)：通过。
上海特缆电工科技有限公司本产品适用于城市轨道交通的直流牵引供电系统，作为直流输电电力电缆。
本产品分正极电缆和负极电缆，正极电缆适用于从牵引变电所向接触网输送直流电额电力电缆，负极电缆适用于从回流轨至牵引变电所输送直流电的电力电缆。
直流1500V电缆终端制作方法
地铁直流1500V电缆终端制作方法标签：制作一、施工准备1.1材料要求：1.1.1电缆终端头套、塑料带、接线鼻子、镀锌螺丝、凡士林油、电缆卡子、电缆标牌、多股铜线等材料必须符合设计要求，并具备产品出厂合格证。
1.1.2塑料带及热缩管应分黄、绿、红、淡蓝、PE双色五种颜色。
1.2主要机具：1.2.1制作和安装机具：压线钳、钢锯、扳手、钢锉。
1.2.2测试器具：钢卷尺、摇表、万用表、试铃。
1.3施工条件：1.3.1电气设备安装完毕，室内空气干燥。
1.3.2电缆敷设并整理完毕，核对无误。
1.3.3电缆支架及电缆终端头固定支架安装齐全。
1.3.4现场具有足够照度的照明和较宽敞的操作场地。
二、操作工艺2.1工艺流程2.2准备工作：2.2.1准备材料和工具，检查材料是否合格，核对电缆型号、规格，检查电缆是否受潮。
2.2.2施工现场附合安全防火规定，现场有灭火器材设看火人，使用喷灯须注意防火防爆。
2.3绝缘遥测：2.3.1用1000V摇表。
对低压电缆进行绝缘遥测，绝缘电阻应大于300MΩ,如不符合要求，检查电缆是否受损或受潮；遥测完毕，应将芯线分别对地放电。
2.4剥除电缆护层：2.4.1根据电缆与设备连接的具体尺寸，测量电缆长度并做好标记，锯掉多余电缆，剥除外护套，用自粘线胶带包绕。
2.4.2制作电缆终端头，从剥切电缆开始应连接操作直至完成，缩短绝缘暴露时间。
剥切电缆时不应损伤芯和保留的绝缘层，制作时应采取加强绝缘目标、密封防潮、机械保护等措施。
2.5套电缆热缩管：2.5.1用填充胶堵线芯根部的间缝，然后选用与电缆规格、型号相适应的热缩管，套入线芯根部，均匀加热使软手套收缩。
2.6压接电缆接线鼻子：2.6.1从线芯端头量出长度为线鼻的深度，按端子孔深另加5mm，剥除电缆线芯绝缘，并在线芯表面和接线鼻子内壁涂上凡士林。
将线芯插入鼻子内，调节接线鼻子孔的方向到合适位置，用压线钳子压紧接线鼻子，压接应在两道以上。
2.7固定热缩管：2.7.1用填充胶填满接线芯根部裸露的线间缝与压坑。
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执行标准：参照采用国际电工委员会（IEC）标准 IEC 60502-1997《额定电压1～30kV挤包绝缘电力 电缆及附件》，并结合南京、深圳及广州等地区地 铁或轻轨用直流电缆的最新《技术规格书》的要求， 制订了Q/320481LL055《轨道交通用直流电压1500V 阻燃电力电缆》企业标准。
单芯乙丙橡胶绝缘，低烟、无卤、阻燃、 防鼠、防白蚁、防紫外线铜芯电缆
主要技术指标
1、 导体直流电阻符合GB/T3956的规定要 求。 2、电缆燃烧时的阻燃性能符合 GB/T18380.3规定的A类成束电缆垂直燃烧 试验。 3 、 电缆燃烧时低烟性能能满足在 GB/T17651.2规定的试验条件下，烟密度 最小60%的规定。
4、低烟、无卤、阻燃电缆燃烧时逸出气体的pH 值和导电率测试按GB/T17650.2-98规定，PH值不 小于5，导电率不大于6µs/mm； 5、电缆的无卤性能满足在IEC754-1(1994)规定的
试验条件下，燃烧时产生的卤酸气体逸出量不大 于4mg/g。 6、电缆防水、防潮性能满足以下要求：
电缆样品在水中浸泡120小时后，去除绝缘层
1500V直流电缆简介 1500V直流电缆的特点：
在输送功率相同和可靠性指标相当的可比条件下， 直流输电与交流输电相比，虽然换流站的投资比变 电站的投资要高，但直流输电线路的投资比交流的 投资要低。特别对于输电线路长达20km～40km时， 直流电缆显然比交流电缆在综合费用上投资要小， 而在输电技术上更可提高电力系统的运行可靠性和 调度灵活性等。
试验按GB14049的规定进行，试样经42天老化
后，护套的抗张强度和伸长率的变化率不应超过 ±30％的范围，经21天老化后的试样与经42天老
化后的试样对比，抗张强度和伸长率的变化率应 不超过±15％的范围。 11、 电缆防白蚁试验（仅适用于有防白蚁性能 (FY型)要求的电缆）
按GB/T 2951.38《电线电缆白蚁试验方法》的 规定要求进行。
轨道交通用直流电压1500V阻燃电力电缆 结构示意图（广州地铁四号线）
导体
XLPE绝缘
低烟无卤阻燃带
高阻燃隔氧层防水内护套
低烟无卤阻燃防白蚁 (防紫外线)聚烯烃护套
单芯交联聚乙烯绝缘，低烟、无卤、阻燃、 防鼠、防白蚁、防紫外线铜芯电缆
导体 隔离带 乙丙橡胶绝缘 低烟无卤阻燃带 高阻燃隔氧层防水内护套 低烟无卤阻燃防白蚁 (防紫外线)聚烯烃护套
FS/FZ/FY-DDZA-TZYJV-1500V
导体（绞合紧压结构） 交联聚乙烯绝缘 低烟无卤阻燃带 防水层 铜带铠装层 低烟低卤阻燃护套 (防紫 外线 、防 白蚁)
FS/FZ/FY-DDZA-TZEVR-1500V
导体（绞合紧压结构） 乙丙绝缘 低烟无卤阻燃带 防水层 铜带铠装层 低烟低卤阻燃护套 (防紫 外线 、防 白蚁)
外面的复合层后，用肉眼观察，绝缘层外表面是 干燥的。
7、绝缘电阻试验： 90℃时，绝缘电阻常数Ki不小于3.67
MΩ.km。 8、交流电压试验：
施加6.5kV交流试验电压5min，电缆应 不发生击穿。
9、 4小时交流高电压试验： 施加试验电压7.2kV，并保持4小时耐候试验(仅适用于防紫外线要求(FZ 型)的电缆)