時(shí)間：2023-05-30 10:44:36
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇泄漏電纜，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：高速鐵路隧道公網(wǎng)信號(hào) 泄漏電纜
中圖分類號(hào)：U45 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、背景介紹
目前，全國高速鐵路建設(shè)已經(jīng)全面鋪開，先后建成了京滬、京石武、武廣等干線型高速鐵路，另外一批鐵路客運(yùn)專線也先后建成，高速鐵路最高速度在380Km/h左右，而很多客運(yùn)專線最高速度也能達(dá)到300Km/h。這些鐵路都具有速度快，發(fā)車間隔小，運(yùn)送旅客數(shù)量大的特點(diǎn)。
因?yàn)楦咚勹F路速度，快很多線路盡量采用直線方式修筑，在穿越山岳時(shí)不可避免的需要修筑鐵路隧道來保障線路的連續(xù)性。隧道對于公網(wǎng)無線信號(hào)來說，相當(dāng)于一個(gè)天然的巨大屏蔽室，進(jìn)入隧道內(nèi)后信號(hào)強(qiáng)度和質(zhì)量會(huì)快速衰減，以GSM900M為例，在進(jìn)入隧道100米左右公網(wǎng)無線信號(hào)強(qiáng)度將會(huì)降至-96dBm以下，達(dá)到理論上的信號(hào)“盲區(qū)”。
鐵路穿越山區(qū)時(shí)往往形成連續(xù)性的隧道群，這些隧道由大大小小長度不同的隧道組成，以石太（石家莊至太原）鐵路客運(yùn)專線為例，該線路全長約260Km，橫穿整個(gè)太行山脈，隧道數(shù)量達(dá)20余座，最長的太行山隧道長度達(dá)27Km，長度超過1Km的隧道有12座。在前期移動(dòng)、聯(lián)通、電信信號(hào)測試中發(fā)現(xiàn)，自進(jìn)入隧道群開始，測試數(shù)據(jù)一直處于“盲區(qū)”階段，部分隧道間的區(qū)域雖然室外信號(hào)尚可，但是由于列車速度較快，手機(jī)往往還沒有解析成功就已經(jīng)進(jìn)入到另一隧道中，無法滿足列車上旅客正常的通話以及網(wǎng)絡(luò)需求。
二、選擇泄露電纜作為施主天線的原因
高速鐵路和客專鐵路隧道屬于國家重點(diǎn)管控的特殊場所，由于列車速度很快，在進(jìn)入隧道時(shí)，列車會(huì)在隧道內(nèi)形成所謂“針管真空”效應(yīng)，列車后方的空氣被迅速壓縮，空氣迅速流動(dòng)，造成隧道內(nèi)形成巨大風(fēng)壓，一切在外的物體都需要承受這種壓力。
由于上述原因，我們需要一種可以承受隧道內(nèi)巨大風(fēng)壓的設(shè)備來對隧道這一特殊場所進(jìn)行信號(hào)覆蓋。經(jīng)過很多業(yè)內(nèi)專家學(xué)者的比較、試驗(yàn)，一種原來比較少使用的信號(hào)發(fā)射施主設(shè)備脫穎而出，這就是泄露電纜。
泄露電纜是一根側(cè)面開有孔洞的同軸電纜，通過調(diào)整開孔的方向、大小、間距等實(shí)現(xiàn)施主設(shè)備的所具有的發(fā)射無線射頻信號(hào)的功能，把信源由泄漏電纜一端或兩端饋入，泄露電纜通過側(cè)壁開孔將信號(hào)發(fā)射出來，由于漏纜的損耗相對較小，以13/8英寸泄漏電纜為例，其對900M無線信號(hào)損耗約為4dB/100m，信號(hào)可以均勻泄露，對距離漏纜幾米之內(nèi)的空間能達(dá)到良好的覆蓋效果。
泄露電纜通過特定卡具安裝于隧道側(cè)壁，鋪設(shè)方向與隧道延伸方向相同，承受風(fēng)壓能力較強(qiáng)，這種安裝方式通過模擬風(fēng)洞試驗(yàn)驗(yàn)證，完全能達(dá)到鐵路安全要求。
三、泄露電纜隔離度的計(jì)算
各運(yùn)營商有多個(gè)頻段的網(wǎng)絡(luò)，存在GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA以及鐵路自有網(wǎng)絡(luò)GSM-R系統(tǒng)，先隧道這個(gè)相對狹小的空間能，不可避免的會(huì)有互相干擾的現(xiàn)象，泄露電纜自身隔離度能否抑制這些干擾呢？請看以下計(jì)算：
1、CDMA對GSM900干擾計(jì)算
在隧道泄漏電纜干擾問題，按照各網(wǎng)頻段特點(diǎn)，我們考慮電信CDMA下行（870~880MHz）對移動(dòng)GSM上行（890~909MHz）的干擾問題。
中國電信CDMA數(shù)字射頻拉遠(yuǎn)遠(yuǎn)端RRU下行雜散新標(biāo)準(zhǔn)為-64dBm，我們所使用的13/8英寸泄漏電纜在800M頻段下耦合損耗為71dBm（耦合度95%），中國移動(dòng)所使用13/8英寸泄漏電纜在900M頻段下耦合損耗為67dBm（耦合度95%）。擬定兩條漏纜間距為0.4米。則CDMA和GSM拉遠(yuǎn)遠(yuǎn)端間的隔離度為：
CDMA泄漏電纜耦合損耗+空間損耗+ GSM泄漏電纜耦合損耗+無源器件（功分器等）損耗= 71 dB+23 dB+67 dB+3dB=164dB
則CDMA 下行信號(hào)雜散落在移動(dòng)GSM上行里的強(qiáng)度為：
-64dBm-164dB=-228 dBm
中國移動(dòng)GSM通信雜散干擾指標(biāo)是-131dBm，可見，實(shí)際雜散強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小與此指標(biāo)。
2、GSM900對GSM-R干擾計(jì)算
根據(jù)以上的計(jì)算，同理，GSM對GSM-R干擾主要是移動(dòng)GSM上行（890~909MHz）對GSM-R（885~889MHz）的干擾, 中國移動(dòng)GSM數(shù)字射頻拉遠(yuǎn)遠(yuǎn)端RRU下行雜散標(biāo)準(zhǔn)為-36dBm, 我們所使用的13/8英寸泄漏電纜在900M頻段下耦合損耗為67dBm（耦合度95%）, 擬定兩條漏纜間距為0.4米, 則GSM拉遠(yuǎn)遠(yuǎn)端間和GSM-R的隔離度為:
GSM泄漏電纜耦合損耗+空間損耗+ GSM-R泄漏電纜耦合損耗+無源器件（功分器等）損耗= 67dB+23dB+67 dB+3dB=160 dB
則GSM上行信號(hào)雜散落在GSM-R下行里的強(qiáng)度為：
-36dBm-160dB=-196 dBm
實(shí)際雜散強(qiáng)度遠(yuǎn)低于GSM通信雜散干擾指標(biāo)。
上述計(jì)算可見，泄漏電纜隔離度可以滿足防止各網(wǎng)絡(luò)間干擾的要求。
四、隧道內(nèi)使用泄露電纜的制約因素
當(dāng)然，也不是所有鐵路隧道都是適合使用泄露電纜的方式進(jìn)行覆蓋。
高速鐵路及客運(yùn)專線鐵路隧道內(nèi)使用泄露電纜作為信源進(jìn)行覆蓋，需要有公網(wǎng)信源設(shè)備提供信源，而這些設(shè)備安裝位置受到嚴(yán)格限制，只能安裝于隧道設(shè)備安裝間內(nèi)，設(shè)備安裝間間隔不等，如果間隔較大，信源設(shè)備功率有限，那么漏纜通過傳輸損耗，饋出信號(hào)強(qiáng)度將越來越低，當(dāng)達(dá)到一定長度后，饋出信號(hào)通過空間以及列車車窗衰減后，信號(hào)強(qiáng)度過低，手機(jī)無法識(shí)別，造成脫網(wǎng)，掉話等。
這個(gè)長度要通過計(jì)算得到，以900MGSM信號(hào)為例，假設(shè)手機(jī)能接受的最低電平值為-96dBm,列車車窗損耗為20dBm，空間損耗以13/8英寸漏纜的饋入損耗計(jì)約為67dBm，漏纜百米損耗為4dB/100m，信源饋入單載頻功率為38dBm，最大長度為L則由以下計(jì)算：
饋入功率-漏纜饋入損耗-車窗損耗-單位長度漏纜損耗×L=-96dBm
即：38 dBm -67 dB-20 dBm -4L=-96 dBm
則L=1175米，則如果兩設(shè)備（兩端饋入）間距離大于1175米×2=2350米，將無法完成覆蓋。
公網(wǎng)3G網(wǎng)絡(luò)信號(hào)由于頻段高，空間損耗和傳輸損耗較大，信源設(shè)備饋入功率較低，通過計(jì)算，最大覆蓋長度一般在750米左右，在現(xiàn)實(shí)隧道案例中，經(jīng)常由于兩設(shè)備間間距較大無法完成覆蓋。
關(guān)鍵詞：串聯(lián)諧振；直流耐壓；泄漏電流；交聯(lián)電纜
中圖分類號(hào)：TM247 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-8500（2012）11-0094-01
一、概述
對于電纜來說，不同的電纜有不同的特性，因此其相應(yīng)的試驗(yàn)方法和判定依據(jù)也有所不同。油紙絕緣電力電纜和不滴流油紙絕緣電力電纜、自容式充油電纜，一般要進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)，而橡塑絕緣電纜則在條件允許的條件下，最好用交流耐壓試驗(yàn)。在工作中接觸最多的就是塑料絕緣電纜，它包括聚氯乙烯絕緣、聚乙烯絕緣和交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜，以下針對此種電纜進(jìn)行說明探討。
二、電力電纜試驗(yàn)的要求和規(guī)定
1.電纜線路試驗(yàn)應(yīng)符合下列規(guī)定：
① 對電纜的主絕緣做耐壓試驗(yàn)或測量絕緣電阻時(shí)，應(yīng)分別在每一相上進(jìn)行，對一相進(jìn)行試驗(yàn)或測量時(shí)，其他兩相導(dǎo)體、金屬屏蔽或金屬套和鎧裝層一起接地。② 對金屬屏蔽或金屬套一端接地，另一端裝有護(hù)層過電壓保護(hù)器的單芯電纜主絕緣做耐壓試驗(yàn)時(shí)，必須將護(hù)層過電壓保護(hù)器短接，使這一端的電纜金屬屏蔽或金屬套臨時(shí)接地。
2.測量各電纜導(dǎo)體對地或?qū)饘倨帘螌娱g和各導(dǎo)體間的絕緣電阻，應(yīng)符合下列規(guī)定：
①耐壓試驗(yàn)前后，絕緣電阻測量應(yīng)無明顯變化；②橡塑電纜外護(hù)套、內(nèi)襯層的絕緣電阻不應(yīng)低于0.5MΩ/km；③測量0.6/1kV以上電纜用2500V兆歐表，6/6kV及以上電纜也可用5000V兆歐表，橡塑電纜外護(hù)套、內(nèi)襯層的測量用500V兆歐表。
3.直流耐壓試驗(yàn)及泄漏電流測量，應(yīng)符合下列規(guī)定：
①18/30kV及以下電壓等級(jí)的橡塑絕緣電纜直流耐壓試驗(yàn)電壓按照Ut=4×U。計(jì)算；②試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)電壓可分為4～6階段均勻升壓，每階段停留1min，并讀取泄漏電流值，試驗(yàn)電壓升至規(guī)定值后維持15min，其間讀取1min和15min時(shí)泄漏電流，測量時(shí)應(yīng)消除雜散電流影響；③泄露電流值和不平衡系數(shù)只作為判斷絕緣狀況的參考，不作為是否能投入運(yùn)行的判據(jù)。
4.電纜的交流耐壓試驗(yàn)
橡塑絕緣電纜優(yōu)先選用20～300Hz交流耐壓試驗(yàn)，試驗(yàn)電壓和時(shí)間按照下表進(jìn)行。
三、實(shí)踐應(yīng)用與分析
我礦某地點(diǎn)使用的電纜型號(hào)為YJV22―8.7/15，長度約有80米，耐壓前用2500V兆歐表測量絕緣電阻，相間及相對地能達(dá)到2500兆歐，耐壓時(shí)B相電壓升到1萬多伏就升不上去，泄漏電流瞬間變得很大，達(dá)到1000多微安，電纜頭發(fā)出啪啪的放電聲音，與正常耐壓時(shí)的聲音不同，顯然此根電纜存在問題。經(jīng)檢查沒發(fā)現(xiàn)什么異樣，然后用干布把電纜頭擦得干凈些，再用兆歐表測量絕緣還是2500兆歐，這樣就很難判斷電纜出現(xiàn)問題的地方，不知是電纜本身有問題還是兩個(gè)電纜頭的制作出了問題，按照常規(guī)只能鋸掉一個(gè)電纜頭把電纜扒開重新試驗(yàn)，如果可以耐得住證明是這個(gè)電纜頭的問題，如果問題還存在就得鋸掉另一個(gè)電纜頭，對電纜進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，這樣要是電纜還耐不住，升不到試驗(yàn)電壓就得用專門測電纜的儀器對電纜進(jìn)行檢測，查找問題的出處，這樣就比較麻煩。經(jīng)過分析再進(jìn)行一次耐壓，在電纜另一頭看看是否有異常，慢慢升壓，泄漏電流依然很大，從電纜另一頭觀察，發(fā)現(xiàn)這個(gè)頭的發(fā)點(diǎn)聲音比另一頭大，問題可能就在這里，隨著電壓升高，這個(gè)電纜頭分叉處發(fā)出吱吱的聲音，同時(shí)冒起了煙，問題找到了，這個(gè)地方擊穿了。
此外，在對電纜進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)時(shí)，不能只看達(dá)到耐壓時(shí)間時(shí)的泄漏電流值，而是要全面觀察，旋轉(zhuǎn)調(diào)壓器必須緩慢、勻速，電壓升高的時(shí)候泄露電流也隨之升高，但稍有停頓，泄漏電流就會(huì)大幅下降，這是正常的現(xiàn)象。如果試驗(yàn)過程中有以下幾種情況，必須對電纜檢查，尋找缺陷。
A 泄露電流很不穩(wěn)定；
B 泄漏電流隨試驗(yàn)電壓升高急劇上升；
C 泄漏電流隨試驗(yàn)時(shí)間延長有上升現(xiàn)象；
因?yàn)榻^緣好的電纜耐壓時(shí)停止升壓后泄漏值就會(huì)下降，下降到一個(gè)值后就很穩(wěn)定，不會(huì)大幅度的跳動(dòng)，我們一般對10kV的電纜耐壓時(shí)間為15分鐘，絕緣好的電纜泄漏值是不會(huì)隨時(shí)間延長而增大的，所以如果出現(xiàn)上面三種現(xiàn)象就必須謹(jǐn)慎，認(rèn)真分析，避免出現(xiàn)事故。
四、交直流耐壓的優(yōu)缺點(diǎn)分析
工作中遇到最多的就是10kV電壓等級(jí)的交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜，如果要用交流耐壓，就必須選用串聯(lián)諧振設(shè)備，而這種設(shè)備價(jià)格昂貴、體積龐大、設(shè)備元件多，組裝很不方便，我們還是用直流耐壓試驗(yàn)，但是按照規(guī)范最好的方式是對塑料絕緣電纜采用交流耐壓。下面對直流耐壓對電纜的危害進(jìn)行說明：
1.交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜在交、直流電壓下的電場分布不同交聯(lián)聚乙烯絕緣層是采用聚乙烯經(jīng)化學(xué)交聯(lián)而成，屬整體型絕緣結(jié)構(gòu)，其介電常數(shù)為2.1--2.3受溫度變化的影響較小。在直流電壓作用下其絕緣層中的電場強(qiáng)度是按絕緣電阻系數(shù)正比例分配的。而絕緣電阻系數(shù)分布是不均勻的，這是因?yàn)樵诮宦?lián)聚乙烯電纜處于交聯(lián)過程中不可避免地溶入一定量的副產(chǎn)品，它們具有相對小的絕緣電阻系數(shù)但在絕緣層徑向分布是不均勻的，所以在直流電壓下交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣層中的電場分布不同于理想的圓柱體絕緣結(jié)構(gòu)，與材料的不均勻性有關(guān)。
2.交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜在直流電壓下會(huì)積累單極性電荷，一旦有了由于直流耐壓試驗(yàn)引起的單極性空間電荷需要很長時(shí)間才能將這種電荷釋放，電纜如果在直流殘余電荷未完全釋放之前投入運(yùn)行，直流電壓便會(huì)疊加在工頻電壓峰值上，使得電纜上的電壓值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其額定電壓，它將加速絕緣老化縮短使用壽命，嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生絕緣擊穿。
3.交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的半導(dǎo)體凸出處和污穢點(diǎn)等處容易產(chǎn)生空間電荷，但如果在試驗(yàn)時(shí)電纜終端頭發(fā)生表面閃絡(luò)或電纜附件擊穿，會(huì)造成電纜芯線中產(chǎn)生波振蕩，對其他正常的電纜和接頭的絕緣造成危害。
4.直流耐壓試驗(yàn)不能有效發(fā)現(xiàn)交流電壓作用下的某些缺陷，如在電纜附件內(nèi)，絕緣若有機(jī)械損傷等缺陷在交流電壓下絕緣最易發(fā)生擊穿的部位，在直流電壓下往往不能發(fā)生擊穿。所以直流耐壓試驗(yàn)對檢測交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜缺陷有明顯的不足。
關(guān)鍵詞： 10kV交聯(lián)電力電纜 試驗(yàn)方法 注意事項(xiàng)
電力電纜在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用過程中可能受多種因素共同作用影響而出現(xiàn)質(zhì)量問題，尤其是在施工過程中往往會(huì)因外部機(jī)械力作用出現(xiàn)扭曲、蹭等外部傷害，在投入使用后受雷擊、系統(tǒng)故障等引起內(nèi)部傷害。因此，對電力電纜進(jìn)行必要的試驗(yàn)是及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題、缺陷的主要途徑，對保障電網(wǎng)安全運(yùn)行十分重要，我們需要依據(jù)國家電力行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對10kV交聯(lián)電力電纜進(jìn)行直流耐壓試驗(yàn)等多種項(xiàng)目的試驗(yàn)。
一、10kV交聯(lián)電力電纜常見試驗(yàn)方法
10kV交聯(lián)電力電纜的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)項(xiàng)目種類很多，限于篇幅下文僅對直流耐壓試驗(yàn)、泄漏電流試驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析和論述。
1.直流耐壓試驗(yàn)
直流耐壓試驗(yàn)是檢驗(yàn)10kV交聯(lián)電力電纜絕緣缺陷的有效方法，能夠準(zhǔn)確測得電力電纜的耐壓強(qiáng)度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜絕緣介質(zhì)中的機(jī)械損傷等缺陷問題。其試驗(yàn)原理在于直流電壓條件下電力電纜絕緣介質(zhì)電位根據(jù)電阻分布，如果某部位的絕緣介質(zhì)存在缺陷，與其相串聯(lián)的未損壞絕緣介質(zhì)承受大部分電壓，從而發(fā)現(xiàn)存在缺陷的絕緣介質(zhì)部位。
在直流電壓下，電力電纜絕緣的擊穿強(qiáng)度大致相當(dāng)于交流電壓下的200%，因此可提高直流電壓強(qiáng)度來進(jìn)行耐壓強(qiáng)度試驗(yàn)。通常我們選擇兆歐表來檢測電纜絕緣性能，但用兆歐表檢測結(jié)果良好的電力電纜可能在直流耐壓試驗(yàn)中出現(xiàn)絕緣擊穿，由此可見直流耐壓試驗(yàn)的有效性遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于普通的兆歐表檢測。
雖然直流耐壓試驗(yàn)的適用范圍很廣，在絕大多數(shù)電纜絕緣缺陷檢測中的應(yīng)用效果都十分顯著，但對于交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜而言檢測效果一般，可能出現(xiàn)一定程度的副作用。究其原因，主要是交聯(lián)聚乙烯絕緣材料生產(chǎn)工藝較為特殊，為整體型絕緣材料，介電常數(shù)受溫度變化影響小，一般在2.1到2.3之間。交流電壓條件下該材料內(nèi)的電場分布依據(jù)介電常數(shù)，電場強(qiáng)度分配與介電常數(shù)成反比，分布狀態(tài)很穩(wěn)定，而在直流電壓條件下，電場強(qiáng)度分配與絕緣電阻率成正比，而且由于交聯(lián)聚乙烯材料生產(chǎn)時(shí)難免存在甲烷聚乙醇等雜質(zhì)，導(dǎo)致材料內(nèi)部的絕緣電阻率并不是均勻分布，因此最終我們看到的電場分布情況受絕緣材料自身不均勻性影響很大，難以作為缺陷分析診斷的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。另外，電力電纜的電纜頭等部位雖然在交流電壓作用下存在某些缺陷，但在直流電壓作用下卻可能不會(huì)發(fā)生絕緣擊穿，而且在直流耐壓試驗(yàn)的過程中可能因絕緣擊穿等對電力電纜其他正常部位的絕緣造成損害，并且會(huì)在交聯(lián)聚乙烯絕緣材料中出現(xiàn)累積效應(yīng)，使電纜絕緣加速老化，使用壽命大幅度縮減。
以往在10kV交聯(lián)電力電纜的耐壓試驗(yàn)中，通常采用預(yù)防性試驗(yàn)，即按計(jì)劃將局部電網(wǎng)中的電力電纜停運(yùn)，施加高強(qiáng)度電壓試驗(yàn)，電纜若因外層損壞、潮濕等原因存在缺陷時(shí)會(huì)出現(xiàn)絕緣擊穿，再找出故障點(diǎn)予以修復(fù)，然后用高強(qiáng)度電壓進(jìn)行耐壓試驗(yàn)，確認(rèn)無缺陷存在后投入正常使用。但是在這一過程中存在一些弊端，例如電纜停運(yùn)時(shí)間過長將導(dǎo)致難以估量的損失，而且預(yù)防性試驗(yàn)一般多在春季，工作量大而時(shí)間較短，導(dǎo)致工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度過大，很難對所有電力電纜的試驗(yàn)情況進(jìn)行細(xì)致分析，有些交聯(lián)聚乙烯電纜頻繁做預(yù)防性耐壓試驗(yàn)很容易出現(xiàn)絕緣擊穿，而如果不做直流耐壓試驗(yàn)使用性能和使用壽命可以滿足更長時(shí)間的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此，我們必須應(yīng)用在線監(jiān)測的手段來取代傳統(tǒng)的預(yù)防性試驗(yàn)，使10kV交聯(lián)電力電纜試驗(yàn)工作更科學(xué)、更合理、更長效。
2.泄漏電流試驗(yàn)
泄漏電流試驗(yàn)與直流耐壓試驗(yàn)在原理上有很大的不同，通常直流耐壓試驗(yàn)檢測電纜絕緣介質(zhì)中的機(jī)械損傷、氣泡比較靈敏，而泄漏電流試驗(yàn)多用來了解絕緣介質(zhì)整體的受潮、劣化情況。在10kV交聯(lián)電力電纜試驗(yàn)中，直流耐壓試驗(yàn)與泄漏電流試驗(yàn)往往緊密相連，通常泄漏電流是耐壓試驗(yàn)中獲得的。由于微安表位置不同，或是是否采用屏蔽線等因素的差異，都會(huì)導(dǎo)致泄漏電流的測得數(shù)值不同，因此泄漏電流試驗(yàn)的方法并不是根據(jù)泄漏電流數(shù)值判斷電流絕緣性能，而是根據(jù)泄漏電流變化趨勢來評估絕緣性能。
在評估電流絕緣性能狀況時(shí)，如果電纜絕緣性能良好穩(wěn)態(tài)泄漏電流應(yīng)保持不變或略有下降，而有缺陷的電纜往往有上升現(xiàn)象。另外，需要密切注意電壓變化引起的電流變化趨勢，如果電纜絕緣性能良好，當(dāng)施加電壓提高時(shí)泄漏電流會(huì)先劇增再逐漸下降，保持電壓不變1分鐘后穩(wěn)態(tài)電流值一般不到電壓提高伊始的20%。而如果電纜受潮，或是整體劣化嚴(yán)重，電流隨時(shí)間下降幅度很小，甚至可能上升。由此可以判定電纜絕緣性能狀態(tài)，對于絕緣性能較差的電纜應(yīng)避免投入運(yùn)行。
二、10kV交聯(lián)電力電纜試驗(yàn)與故障防控的相關(guān)建議
10kV交聯(lián)電力電纜試驗(yàn)是避免設(shè)備受損、提高電網(wǎng)運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性的重要措施，借助試驗(yàn)手段能夠及時(shí)掌握10kV交聯(lián)電力電纜的絕緣狀況，了解電力電纜絕緣內(nèi)部的缺陷情況，采取檢修措施予以消除，缺陷問題嚴(yán)重的電纜則予以更換，從而避免電纜在運(yùn)行過程中出現(xiàn)絕緣擊穿事故，導(dǎo)致停電、線路設(shè)備損壞等重大損失。在具體的試驗(yàn)檢測工作中，我們必須嚴(yán)格按照《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》等規(guī)程的要求，對10kV交聯(lián)電力電纜進(jìn)行全面的試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)對試驗(yàn)操作進(jìn)行規(guī)范，對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析判斷，采取切實(shí)可行的措施消除故障隱患。
在做試驗(yàn)時(shí)，需要將試驗(yàn)數(shù)據(jù)與以往的試驗(yàn)數(shù)據(jù)做比較分析，如果電纜主絕緣、外護(hù)套、內(nèi)護(hù)套絕緣情況與以往試驗(yàn)數(shù)據(jù)相差不大，且在合理范圍內(nèi)時(shí)，可略過直流耐壓試驗(yàn)的環(huán)節(jié)。如果有內(nèi)護(hù)套破損，或是新制作電纜接頭等情況存在，有必要做直流耐壓試驗(yàn)，以減少不必要的工作環(huán)節(jié)，節(jié)省人力和物力，避免頻繁試驗(yàn)對電纜的不良影響，從而延長電纜的正常使用壽命。還需要注意的是，在完成試驗(yàn)后，必須妥善保存第一手資料，以便于未來的數(shù)據(jù)比較和事故原因溯查。
為了有效避免10kV交聯(lián)電力電纜出現(xiàn)缺陷故障，我們不僅要從試驗(yàn)的角度進(jìn)行預(yù)防，還應(yīng)在設(shè)計(jì)選型、敷設(shè)方式、材料選購和施工管理等方面著手，層層把關(guān)，全面保障電纜的質(zhì)量，提高管理水平。首先，在設(shè)計(jì)選型上，連續(xù)生產(chǎn)的重要負(fù)荷電纜必須留有裕度，雖然初始投資較大但能夠有效減少電纜故障問題，整體經(jīng)濟(jì)性更好。其次，敷設(shè)方式需要結(jié)合電網(wǎng)線路實(shí)際情況，因地制宜，如多雨且地下水位高的區(qū)域應(yīng)避免直埋，又如區(qū)域內(nèi)電纜較為集中可使用電纜井，再如離變電所遠(yuǎn)的區(qū)域可使用架空電纜，選用電纜隧道時(shí)為防受潮和雨水流入，需做好通風(fēng)措施和封堵雨水的措施，如選用電纜溝需做好加裝排水泵等防水措施。再次，在材料選購上，必須嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，選擇高質(zhì)量的電纜，采購人員應(yīng)對電纜材料、工藝等有一定了解，對市場價(jià)格行情和廠家信譽(yù)度有全面的掌握，以確保購買到質(zhì)量好、價(jià)格適宜的電纜，為避免電纜故障奠定良好的基礎(chǔ)。最后，在電纜施工過程中，必須做好施工質(zhì)量的管理與監(jiān)督審核，尤其要重視熱縮接頭施工質(zhì)量，避免外護(hù)套破損。
結(jié)束語：
綜上所述，時(shí)代的發(fā)展對電力供應(yīng)提出了更高的要求，電網(wǎng)建設(shè)與運(yùn)營質(zhì)量直接關(guān)系到千家萬戶的生活和各行各業(yè)的生產(chǎn)，做好10kV交聯(lián)電力電纜試驗(yàn)是我們提高電網(wǎng)管理水平的有效措施之一。在具體工作中，我們要結(jié)合實(shí)際情況和具體需要，科學(xué)選擇試驗(yàn)方法，規(guī)范試驗(yàn)操作，充分利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行電纜性能評估，還要做好設(shè)計(jì)、選材、施工等諸多方面的工作，以保證電力電纜的質(zhì)量，延長電纜的使用壽命。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：多點(diǎn)泄漏；電力電纜高阻；故障影響分析
中圖分類號(hào)：F40 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
2002年6月28日，我局110kV樂園變電站10kV母線顯示存在不完全接地故障，母線三相電壓不平衡。經(jīng)檢查確認(rèn)，10kV廣電線電纜存在接地故障，下文就這個(gè)問題展開分析，通過對多點(diǎn)泄漏環(huán)節(jié)的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對電力電纜高阻障礙的有效解決，保證其故障探測環(huán)節(jié)的優(yōu)化，以保證日常工作的穩(wěn)定發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對其多點(diǎn)泄漏環(huán)節(jié)的研究深化。
1 故障電纜技術(shù)參數(shù)
發(fā)生故障的10kV廣電線屬全線電纜線路，其技術(shù)參數(shù)如下：
電纜名稱規(guī)格型號(hào)長度（m）； 敷設(shè)方式中間接頭數(shù)量（個(gè)） ；投運(yùn)日期：1997年5月。廣電線： YJV22-8.7/15-3*300mm 1092 ；電纜溝：3個(gè)。
2 故障性質(zhì)的確認(rèn)
（1）將廣電線出線電纜退出運(yùn)行，并進(jìn)行長時(shí)間的放電后，用2500V兆歐表搖測電纜三相對地、相間絕緣電阻值，搖測結(jié)果如下。
測試項(xiàng)目首端（兆歐） 末端（兆歐） 備注
A 800 800
三相對地絕緣電阻 B 800 800 非測試相接地
C 50 50
AB 無窮大無窮大
三相相間絕緣電阻 BC 850 850 非測試相接地
CA 850 850
（2）為進(jìn)一步確認(rèn)電纜三相線芯導(dǎo)體的連續(xù)性及故障性質(zhì)，又分別在該電纜兩端進(jìn)行電纜線芯直流電阻的測量。
測試相首端（歐姆） 末端（歐姆）
AB 0 0
BC 0.8 0.7
CA 0.8 0.8
3 故障點(diǎn)的定位
由于故障電纜C相存在高阻接地故障，而高阻接地故障相對于其它所有的電纜故障而言，屬最難確定的故障之一。筆者使用了傳統(tǒng)的脈沖電流沖擊閃絡(luò)法配合山東淄博科匯電氣有限公司生產(chǎn)的T-903A故障測距儀對該故障進(jìn)行粗略定位。
在測試接線工作之后，由于調(diào)節(jié)調(diào)壓器的影響，會(huì)導(dǎo)致其電容電壓的提升。當(dāng)高壓測電壓超過一定的限度時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電容的放電現(xiàn)象，在其放電過程中，其聲音是比較低的，并且其放電的間隔時(shí)間是比較長的，具備不穩(wěn)定性。故障測距儀檢測到的是一個(gè)逐漸衰減的振蕩波形，出現(xiàn)這種情況的因素是比較多的，比較常見的是纜故障點(diǎn)并未完善被擊穿，從而導(dǎo)致這種現(xiàn)象的發(fā)展。
經(jīng)過半天的反復(fù)試驗(yàn)，包括采取調(diào)整球形放電間隙J的寬度以提高加在電纜上的電壓值、延長充閃時(shí)間等方法，但故障現(xiàn)象及T-903A測出的波形仍同1點(diǎn)，然后我們又拿著精確定位儀沿途定位，在該過程中，依然難以實(shí)現(xiàn)對故障點(diǎn)的排除。通過對先前操作經(jīng)驗(yàn)的分析，得知其電纜外頭出現(xiàn)了一系列的故障，通過對身體感官的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)其電纜的外頭有著細(xì)微的放電聲。這對這種現(xiàn)象，就實(shí)施了電纜外頭的解剖。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其C相電纜主絕緣具備相關(guān)程度的豎向劃痕，并且其水樹的現(xiàn)象是比較明顯的，其高阻故障一直沒有得到排除。
通過對其試驗(yàn)環(huán)節(jié)的優(yōu)化，得知其軟故障的發(fā)生因素。在測量過程中，天氣狀況是小雨，其陰濕情況比較嚴(yán)重。在經(jīng)過一系列的充閃試驗(yàn)過后，發(fā)現(xiàn)其C相對地絕緣電阻值的變化幅度是比較大的，并且具備重復(fù)變化性。在天氣狀況比較晴朗的時(shí)候開始測試，發(fā)現(xiàn)其上述環(huán)節(jié)的C相對地絕緣電阻值的故障現(xiàn)象是不存在的，其電阻值是比較穩(wěn)定的。通過對其泄漏電流試驗(yàn)的應(yīng)用，可以發(fā)現(xiàn)其相關(guān)的泄漏電流值的變化，引起了我們重視。
此時(shí)用故障測距儀檢測到的波形依然沒變。綜合上述現(xiàn)象分析判斷，我們得出相關(guān)結(jié)論。由于受到潮氣的影響，其故障點(diǎn)的絕緣性能是比較低的。特別是高阻故障點(diǎn)的絕緣性能更是比較差的。因?yàn)槠洳痪邆渫耆珦舸┓烹姷臈l件，其故障測距儀是難以實(shí)現(xiàn)對有效波形的記錄。為了滿足現(xiàn)實(shí)工作的需要，需要確保其故障點(diǎn)的完全擊穿，以方便其完全放電。
通過對上述幾個(gè)應(yīng)用環(huán)節(jié)的分析，來實(shí)現(xiàn)日常工作行為的優(yōu)化，促進(jìn)其故障處的電壓幅值的有效應(yīng)用，保證其充放電環(huán)節(jié)的優(yōu)化。經(jīng)過一定的時(shí)間，其放電聲是比較大的，也是比較穩(wěn)定的，這說明其故障點(diǎn)已經(jīng)被完全擊穿了。在遙測環(huán)節(jié)中，我們發(fā)現(xiàn)故障電纜的C相對地絕緣電阻值發(fā)生了一系列的降低。
為了滿足日常工作的需要，通過對相關(guān)型號(hào)的故障測距儀的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)故障電纜的故障點(diǎn)的有效定位。該種故障測距儀的型號(hào)是T-903A，其通過對放電脈沖的記錄，來滿足日常工作的需要。在其工作過程中，主要是對兩個(gè)放電脈沖波形展開分析，就是故障點(diǎn)擊穿及其不擊穿放電模式的分析，從而實(shí)現(xiàn)對故障點(diǎn)的有效定位，以滿足日常工作的需要。
通過對實(shí)地測量模式的優(yōu)化，滿足現(xiàn)實(shí)工作的需要，在應(yīng)用過程中，其#1電纜的接頭距離測試端大約有300多米。在電纜精確定位的過程中，我們發(fā)現(xiàn)該電纜的中間接頭處，發(fā)出聲響比較大的放電聲，其聲音大而沉悶。通過對解剖環(huán)節(jié)的研究深化，得知其中間接頭內(nèi)部的C相主絕緣對接地銅帶多點(diǎn)放電且較嚴(yán)重。經(jīng)分析，該電纜中間接頭制作工藝不合格，僅用扁銅帶恢復(fù)兩端銅屏蔽層的連接而沒有用銅網(wǎng)恢復(fù)，使電纜絕緣表面電場不均勻造成嚴(yán)重放電現(xiàn)象。將#1中間接頭的接地銅帶解開并排除對地放電現(xiàn)象后，對故障電纜再次進(jìn)行沖閃試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)仍有非常明顯的放電脈沖，再次用T-903A故障測距儀測距，測出散障點(diǎn)在距離測試端約600米的#2中間接頭處，就在這個(gè)環(huán)節(jié)中，聽到了一系列的放電聲音，該聲音是清脆響亮的。經(jīng)過一系列的研究分析，就可以實(shí)現(xiàn)對主要故障點(diǎn)的判定。經(jīng)解剖發(fā)現(xiàn)該中間接頭制作工藝同樣不合格。
4 故障分析
此次故障探查，查找出了真正的故障擊穿點(diǎn)，也找到了兩個(gè)嚴(yán)重的故障隱患，同時(shí)也讓我們了解到多點(diǎn)大泄漏電流對電力電纜故障探測的影響很大。多點(diǎn)大泄漏分散了擊穿能量，從而使得真正的故障點(diǎn)無法獲得足夠的能量擊穿放電，無法查找出真正的故障點(diǎn)，延長了故障定位的時(shí)間。本次事故中，電纜戶外終端頭由于制作時(shí)對電纜主絕緣的表面創(chuàng)傷嚴(yán)重，經(jīng)過五年時(shí)間運(yùn)行在電纜主絕緣長出很多水樹并有放電現(xiàn)象，形成了一個(gè)大電流泄漏點(diǎn)。而該電纜#1中間接頭由于制作時(shí)未按制作工藝要求恢復(fù)電纜主絕緣的內(nèi)外半導(dǎo)層以及銅屏蔽層的連接，破壞了中間接頭電場的均勻，引起電場畸變，經(jīng)過長時(shí)間運(yùn)行造成纜芯通過主絕緣表面對接地銅帶多點(diǎn)放電，形成另一個(gè)典型的大泄漏電流點(diǎn)。重新制作戶外終端頭并消除#1中間接頭泄漏現(xiàn)象后，真正的故障點(diǎn)馬上獲得足夠的能量擊穿放電，為故障點(diǎn)的最終準(zhǔn)確定位奠定了基礎(chǔ)。
多點(diǎn)嚴(yán)重泄漏形成的根本原因，在于電纜施工人員進(jìn)行電纜頭施工時(shí)，不按相關(guān)施工工藝的規(guī)范要求進(jìn)行施工，破壞了電力電纜原有的電場結(jié)構(gòu)，投入電網(wǎng)運(yùn)行后，纜芯絕緣表面的局部電場發(fā)生畸變，這種畸變引起電場應(yīng)力高度集中，使得某一絕緣薄弱點(diǎn)擊穿、放電，過長時(shí)間運(yùn)行逐步形成泄漏直至發(fā)展成為電纜故障。
用沖擊閃絡(luò)法對電纜高阻故障進(jìn)行定位，當(dāng)存在故障點(diǎn)不能擊穿放電或放電不充分，除利用大電流、高電壓進(jìn)行沖擊外，可以將球形放電間隙調(diào)整至較小位置，對故障點(diǎn)進(jìn)頻繁、重復(fù)沖擊，直至故障點(diǎn)完全擊穿放電，這樣有利于故障的定位亦避免對電纜本身造成過大損壞。
5 對策
電力電纜高阻故障點(diǎn)擊穿放電或放電充分與否，是沖擊閃絡(luò)法配合T-903A電力電纜故障測距儀實(shí)現(xiàn)故障點(diǎn)測距的基本條件，實(shí)際操作中應(yīng)設(shè)法首先實(shí)現(xiàn)。
如T-903A電力電纜故障測距儀一次錄波效果不理想，應(yīng)進(jìn)行多次采集，直至記錄到有典型波形為止，以便于分析、比較和確定故障點(diǎn)。對各類波形要進(jìn)行詳細(xì)、全面的分析，避免受到其它諸如人為因素如老經(jīng)驗(yàn)、急躁心理等的影響，這是快速、準(zhǔn)確確定故障點(diǎn)的基本保證。
6 發(fā)現(xiàn)及遺留問題
通過此次實(shí)例，筆者對多點(diǎn)大泄漏電流對電纜故障查找的影響有了深刻的認(rèn)識(shí)。要避免多點(diǎn)大泄漏電流產(chǎn)生，就要嚴(yán)格對電纜頭制作工藝的要求。因此我們向單位生產(chǎn)技術(shù)管理部門匯報(bào)，建議對全局的電力電纜施工人員進(jìn)行系統(tǒng)的技術(shù)培訓(xùn)和考核，施工時(shí)要求持證上崗，電纜頭制作必須嚴(yán)格按所使用電纜頭的制作標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格規(guī)范施工。
為了滿足現(xiàn)實(shí)工作的需要，要針對電力電纜高阻存在的故障展開分析，從而促進(jìn)相關(guān)問題的解決。在此過程中，要針對電纜本身的表面電流泄漏現(xiàn)象展開優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)其電纜頭制造工藝的優(yōu)化，從而避免出現(xiàn)一系列的泄漏電流現(xiàn)象的產(chǎn)生，這些環(huán)節(jié)如果得不到解決，會(huì)阻礙高阻故障的查找定位。如何準(zhǔn)確、有效、快速地進(jìn)行精確定位，至今仍為一重大的科研課題。使用沖擊閃絡(luò)法進(jìn)行故障點(diǎn)定位，時(shí)間長效果不明顯，對電纜本身破壞性很大，故障測距儀記錄的放電波形亦較復(fù)雜，對分析能力及工作經(jīng)驗(yàn)的積累要求較高，應(yīng)探索其它簡單、快捷的故障測距、定位方法，以提高工作效率和降低勞動(dòng)強(qiáng)度。
參考文獻(xiàn)
[1]韓伯鋒.電纜故障閃測儀原理與電纜故障測量[M].西安：陜西科學(xué)技術(shù)出版社，1993.
關(guān)鍵詞：地鐵；供電系統(tǒng)；電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)
中圖分類號(hào)：U231.96 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）03-0173-02
1 引起電氣火災(zāi)的原因
目前，電氣火災(zāi)已經(jīng)成為引起火災(zāi)事故的主要誘因。根據(jù)公安部消防局的相關(guān)統(tǒng)計(jì)，電氣原因造成的火惱妓有火災(zāi)誘因的比例高達(dá)30%，故在電氣相關(guān)工程的設(shè)計(jì)中，應(yīng)對于電氣火災(zāi)的防護(hù)予以高度的重視。
1.1 電氣故障引起電氣火災(zāi)的幾種方式
（1）過載：電氣裝置負(fù)擔(dān)過重，線纜或開關(guān)異常發(fā)熱導(dǎo)致周圍可燃物起火。（2）短路：兩個(gè)帶電導(dǎo)體直接接觸使電流在極短的時(shí)間內(nèi)迅速增大，損壞電纜或產(chǎn)生電火花，引燃周圍可燃物。（3）雷電：雷電將極高的電壓瞬間加載電氣線路或電氣設(shè)備上，使其損壞或失火。（4）過壓：電氣設(shè)備運(yùn)行電壓高于正常電壓，如持續(xù)時(shí)間過長，會(huì)導(dǎo)致電氣設(shè)備中的元件異常發(fā)熱，引發(fā)火災(zāi)。（5）泄漏電流：當(dāng)電纜或電氣設(shè)備絕緣損壞或者處于潮濕、腐蝕的環(huán)境時(shí)，電流會(huì)從回路中泄漏向大地或附近的導(dǎo)體。如泄漏電流過大，會(huì)產(chǎn)生火花放電現(xiàn)象，引燃周圍的可燃物和易燃物，而引發(fā)火災(zāi)。（6）故障電?。寒?dāng)線纜或接頭損壞、電氣連接松動(dòng)，帶電導(dǎo)體間產(chǎn)生熱積累，最終引燃線纜，點(diǎn)燃周圍可燃物。
1.2 泄漏電流的允許值
由于用電設(shè)備和線纜的安裝環(huán)境不同，安裝方式各異。對于設(shè)備和線纜的泄漏電流進(jìn)行計(jì)算很困難，在設(shè)計(jì)的過程中，只能根據(jù)相關(guān)的規(guī)范及以往工程實(shí)踐中積累的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行估算。一般人體感知的安全電流在30mA以下。故終端用電設(shè)備的泄漏電流都應(yīng)在30mA以下。泄漏電流在300～500mA時(shí)，會(huì)對臨近的導(dǎo)體放電，產(chǎn)生火花。電氣火災(zāi)監(jiān)控裝置的報(bào)警值建議為300～500mA。
2 地鐵環(huán)境下的供電系統(tǒng)
地鐵的供電系統(tǒng)主要分4種電壓等級(jí)：主變電所進(jìn)線110kV（66kV）；中壓環(huán)網(wǎng)35kV；直流系統(tǒng)1500V；配電系統(tǒng)0.4kV。供電系統(tǒng)中的電能傳輸媒介全部為電纜，電纜多敷設(shè)于站臺(tái)板下夾層、隧道及吊頂中。地鐵空間緊張，電纜數(shù)量較多，故在電纜敷設(shè)的時(shí)候很緊密，且轉(zhuǎn)彎半徑很小。由于地鐵線路多在地下，環(huán)境潮濕，且局部地段列車閘瓦制動(dòng)粉塵較多，電纜敷設(shè)環(huán)境及隧道區(qū)間用電設(shè)備使用環(huán)境較差。如對設(shè)備線纜監(jiān)控不當(dāng)，很容易出現(xiàn)火災(zāi)事故。
3 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在地鐵供電系統(tǒng)中的應(yīng)用
3.1 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)組成
電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)由監(jiān)測主機(jī)（數(shù)據(jù)集中監(jiān)控管理中心）、剩余電流監(jiān)控探測器、溫度監(jiān)控探測器、通信網(wǎng)絡(luò)及系統(tǒng)軟件組成（見圖1）。該系統(tǒng)用于監(jiān)測低壓配電系統(tǒng)中剩余電流相關(guān)參數(shù)項(xiàng)，由剩余電流監(jiān)控探測器對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集管理，并上傳至監(jiān)測主機(jī)。當(dāng)被監(jiān)視線路中探測參數(shù)超過報(bào)警設(shè)定值時(shí)，剩余電流監(jiān)測探測器和監(jiān)測主機(jī)能同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并指示報(bào)警部位。
本系統(tǒng)利用布置在變電所及配電間的開關(guān)柜饋線回路的剩余電流監(jiān)測探測器進(jìn)行剩余電流監(jiān)測（柜內(nèi)預(yù)留安裝空間），每個(gè)饋出回路均設(shè)置剩余電流監(jiān)控回路，少數(shù)回路設(shè)置溫度探測器，探測器將其探測信號(hào)通過總線上傳到監(jiān)測主機(jī)。監(jiān)測主機(jī)實(shí)現(xiàn)對其各個(gè)信號(hào)的處理、報(bào)警、顯示、統(tǒng)計(jì)、管理、通信等功能，并將報(bào)警信息通過通信接口上傳到火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)（FAS）。
剩余電流監(jiān)測探測器與監(jiān)測主機(jī)之間通過屏蔽雙絞線進(jìn)行通信連接。
3.2 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)功能
（1）系統(tǒng)監(jiān)測主機(jī)和剩余電流檢測探測器應(yīng)對所轄范圍內(nèi)的所有采集器的報(bào)警信號(hào)聲、光報(bào)警，并顯示報(bào)警位置、采集器的實(shí)測值。監(jiān)測主機(jī)具有用戶級(jí)和管理級(jí)權(quán)限區(qū)分功能。系統(tǒng)應(yīng)可以調(diào)節(jié)報(bào)警音量大小。
（2）系統(tǒng)監(jiān)測主機(jī)具有與FAS系統(tǒng)的通信功能，通信協(xié)議互相開放。
（3）系統(tǒng)設(shè)備具備自檢功能，能夠?qū)χ鳈C(jī)故障，提供完整的歷史檔案記錄，可隨時(shí)查詢系統(tǒng)的工作狀態(tài)。系統(tǒng)具有高效的巡檢機(jī)制，能實(shí)時(shí)顯示報(bào)警和正常運(yùn)行狀態(tài)。
3.3 電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)在地鐵供電系統(tǒng)中的設(shè)置方式
在地鐵供電系統(tǒng)各種電壓等級(jí)中，由于110kV和35kV為中高壓電壓等級(jí)，其用電負(fù)荷集中，且保護(hù)裝置完善。故只考慮在0.4kV系統(tǒng)和直流系統(tǒng)中設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)。
0.4kV配電系統(tǒng)回路很多，線纜敷設(shè)路徑復(fù)雜，末端用電設(shè)備環(huán)境較差。直流系統(tǒng)作為地鐵車輛安全運(yùn)營的保障，其供電的安全可靠性也十分重要。故在0.4kV系統(tǒng)及直流系統(tǒng)設(shè)置電氣火災(zāi)監(jiān)控是非常必要的，對其設(shè)置的方式應(yīng)充分與FAS專業(yè)配合。
0.4kV系統(tǒng)末端的用電負(fù)荷按性質(zhì)分主要有動(dòng)力負(fù)荷、照明負(fù)荷和電子類負(fù)荷。按負(fù)荷的用電位置分主要有車站內(nèi)負(fù)荷和區(qū)間負(fù)荷。根據(jù)最新的《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》FAS專業(yè)在區(qū)間的動(dòng)力負(fù)荷電纜上設(shè)置了感溫光纖；在車站內(nèi)部每層電纜托架上設(shè)置了感溫電纜。對于供電系統(tǒng)各電壓等級(jí)電纜的正常及故障情況下的溫度進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測。經(jīng)對各用電負(fù)荷的特性分析，及與FAS專業(yè)感溫線纜設(shè)置方式的配合，建議對于0.4kV系統(tǒng)及直流系統(tǒng)電氣火災(zāi)監(jiān)控探測器的設(shè)置方式如下：
（1）對于0.4kV系統(tǒng)站內(nèi)的動(dòng)力、照明及電子類負(fù)荷設(shè)置剩余電流探測器；由于車站內(nèi)敷設(shè)的電纜，F(xiàn)AS專業(yè)只在每層托架上設(shè)置了感溫電纜。每層電纜較多，且一些電子類的弱電設(shè)備用電負(fù)荷很小，選取的電纜截面較大，單回路出現(xiàn)端子處接觸不良，F(xiàn)AS專業(yè)的感溫電纜很難發(fā)現(xiàn)。即使發(fā)現(xiàn)，由于每層托臂線纜很多，也很難確定事故的范圍。故建議在局部重要負(fù)荷如信號(hào)設(shè)備室、通信設(shè)備室及屏蔽門控制室等加設(shè)溫度探測器；（2）對于0.4kV系統(tǒng)的區(qū)間動(dòng)力及照明負(fù)荷設(shè)置剩余電流探測器，動(dòng)力負(fù)荷電纜已由FAS專業(yè)設(shè)置感溫光纖，可進(jìn)行溫度監(jiān)控，故只在照明負(fù)荷加裝溫度監(jiān)控探測器。（3）由于直流系統(tǒng)電纜不帶鎧裝，且為單芯電纜，故監(jiān)測剩余電流很困難，故建議在直流系統(tǒng)的重要回路（如接觸網(wǎng)的上網(wǎng)電纜）設(shè)置溫度探測器，已實(shí)現(xiàn)對直流系統(tǒng)電氣火災(zāi)的監(jiān)控。
4 結(jié)語
建議電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)以每個(gè)車站為單位，單獨(dú)組網(wǎng)，并將實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至FAS的車站級(jí)控制盤。在地鐵的0.4kV系統(tǒng)及直流系統(tǒng)的饋出線設(shè)置剩余電流探測器。在地鐵車站中的重要負(fù)荷及區(qū)間負(fù)荷建議設(shè)置溫度探測器。
參考文獻(xiàn)
[1]《電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)》，GB14287-2014.
關(guān)鍵字：隧道覆蓋覆蓋規(guī)劃鐵路隧道公路隧道
一、概述
對重要的公路、鐵路實(shí)現(xiàn)全線覆蓋是運(yùn)營商提高網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是提高綜合競爭力的一個(gè)有力手段。從交通角度來看，目前大多數(shù)隧道的目的是覆蓋盲區(qū)，因此需要結(jié)合交通線路的覆蓋設(shè)計(jì)來制訂專門的隧道覆蓋解決方案。
隧道覆蓋主要分為鐵路隧道、公路隧道、地鐵隧道等，每種隧道具有不同的特點(diǎn)，一般來說公路隧道比較寬敞，對隧道里面的覆蓋狀況，有車通過與無車通過時(shí)差別不大。車輛通過時(shí)，隧道內(nèi)剩余空間較大，可根據(jù)實(shí)際情況選擇尺寸大一些的天線，以獲取較高的增益，使覆蓋范圍更大。而鐵路隧道一般來說要狹窄一些，特別是當(dāng)火車經(jīng)過時(shí)，被火車填充后所剩余的空間很小，火車對隧道的填充會(huì)對信號(hào)的傳播產(chǎn)生較大的影響，且天線系統(tǒng)的安裝空間有限，使天線的尺寸和增益受到很大的限制。另外，不管是哪種隧道，都存在長短不一的狀況，短的隧道只有幾百米，而長的隧道有十幾公里。在解決短隧道覆蓋時(shí)，可采用靈活經(jīng)濟(jì)的手段，如在隧道口附近用普通的天線向隧道里進(jìn)行覆蓋。但是，這些手段可能在解決長隧道覆蓋時(shí)不起作用，對于長隧道的覆蓋必須采取其它一些手段。因此，對于每段隧道的解決方案可能都會(huì)有所區(qū)別，必須根據(jù)實(shí)際情況來選定覆蓋解決方案。
在進(jìn)行隧道覆蓋規(guī)劃之前，一般需要知道以下數(shù)據(jù)：
隧道長度、隧道寬度、隧道孔數(shù)（1、2）、覆蓋概率（50%、90%、95%、98%、99%）、隧道結(jié)構(gòu)（金屬、混凝土）、載頻數(shù)目、隧道中最小接收電平（一般為-85dBm到-102dBm）、隧道孔間距、AC/DC是否可用、墻壁能否打孔、隧道入口處的信號(hào)電平、隧道內(nèi)部已有信號(hào)電平等。
二、隧道覆蓋的信號(hào)源選擇
為了提供隧道覆蓋，一個(gè)GSM信號(hào)源與一套分布式系統(tǒng)是必要的。信號(hào)源的選擇，需要根據(jù)隧道附近的無線覆蓋狀況和傳輸、話務(wù)、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等情況來決定。隧道覆蓋所采用的信號(hào)源包括宏蜂窩基站、微蜂窩基站、直放站等。
對于鐵路、公路隧道覆蓋來說，由于其話務(wù)量小，宏蜂窩基站作為信號(hào)源較為少用。但是，在城市地鐵隧道中，人流量大，話務(wù)量也高，這種場合不僅要覆蓋站臺(tái)，而且還要覆蓋鐵路系統(tǒng)出口等地方，可采用容量較大的宏蜂窩基站。
使用宏蜂窩基站的優(yōu)點(diǎn)是可以提供更多的信道資源、擴(kuò)容較為容易、單個(gè)基站覆蓋能力強(qiáng)；缺點(diǎn)是需要用電纜從BTS設(shè)備所在的機(jī)房引入信號(hào)覆蓋隧道、增加了饋線損耗、需要較大的機(jī)房等配套設(shè)備、總的投資費(fèi)用高。
對容量要求不是很高的隧道覆蓋，可采用微峰窩基站。使用微蜂窩基站的優(yōu)點(diǎn)是所需設(shè)備空間小、所需配套設(shè)備少、總的投資費(fèi)用低。
如果附近有信號(hào)源可以利用，則可采用無線直放站來作為隧道覆蓋的信號(hào)源。采用直放站往往是網(wǎng)絡(luò)拓展的第一步，在網(wǎng)絡(luò)容量上升后再用GSM基站來替換。采用直放站作為信號(hào)源的優(yōu)點(diǎn)包括：無需傳輸、綜合成本低、可將遠(yuǎn)處的話務(wù)帶給施主小區(qū)，使小區(qū)的信道利用率更高、安裝速度快等。無線直放站有寬帶直放站和選頻直放站兩種，采用無線直放站會(huì)使得網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜度增加，不便維護(hù)，另外在采用選頻直放站時(shí)，施主小區(qū)的頻率發(fā)生變更后，直放站的頻率也要進(jìn)行調(diào)整，不利于整網(wǎng)規(guī)劃和優(yōu)化，施主天線和重發(fā)天線需要有足夠的隔離度，造成安裝空間上有些困難等缺點(diǎn)。除采用無線直放站以之外，也可采用光纖直放站作為信號(hào)源對隧道進(jìn)行覆蓋。
在實(shí)際工程之中，必須根據(jù)隧道長度、隧道附近的覆蓋狀況、基站分布、話務(wù)分布、建站條件等因素選擇信號(hào)源，微蜂窩基站和直放站是隧道覆蓋建設(shè)常用的信號(hào)源。
三、隧道覆蓋的天饋系統(tǒng)選擇
在選擇好了GSM信號(hào)源之后，則必須根據(jù)實(shí)際情況配置天饋系統(tǒng)，對隧道進(jìn)行覆蓋。通常有三種不同配置的天饋系統(tǒng)：同軸饋電無源分布式天線、光纖饋電有源分布式天線、泄漏電纜。
1、同軸饋電無源分布式天線
這種覆蓋方案的設(shè)計(jì)比較靈活、價(jià)格相對低、安裝較方便。同軸電纜的饋管衰減較小，天線增益的選擇主要取決于安裝條件，在條件許可的情況下，可選用增益相對較高的天線，來提高覆蓋范圍。該方案的簡化版就是采用單根天線對隧道進(jìn)行覆蓋，對于較短的隧道來說，這種方案確實(shí)是一種低成本解決方案。
2、光纖饋電有源分布式天線系統(tǒng)
在某些復(fù)雜的隧道覆蓋環(huán)境中，可采用光纖饋電有源分布式天線系統(tǒng)來替代同軸饋電無源分布式天線系統(tǒng)。它更適用于覆蓋地下隧道（地鐵隧道）和站臺(tái)。采用光纖饋電有源分布式天線系統(tǒng)的主要好處包括在室內(nèi)安裝的電纜數(shù)減少、可適用更細(xì)的電纜、采用光纜可降低電磁干擾、在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)中設(shè)計(jì)更靈活等，缺點(diǎn)是成本高。
3、泄露電纜
采用泄漏電纜進(jìn)行隧道覆蓋，是一種最為常用的方法，這種方法的好處在于：
可減小信號(hào)陰影和遮擋，在復(fù)雜的隧道中采用分布式天線，手機(jī)與某特定天線之間可能會(huì)受到遮擋，導(dǎo)致覆蓋不好；
信號(hào)波動(dòng)范圍減少，與其它天線系統(tǒng)相比，隧道內(nèi)信號(hào)覆蓋均勻；
可對多種服務(wù)同時(shí)提供覆蓋，泄漏電纜本質(zhì)上是寬帶系統(tǒng)，多種不同的無線系統(tǒng)可以共享同一泄漏電纜，考慮到在隧道中經(jīng)常使用某些無線系統(tǒng)（尋呼系統(tǒng)、告警系統(tǒng)、廣播等），采用共享一條泄漏電纜的方法，可省去架設(shè)多條天線的工程。
泄漏電纜覆蓋設(shè)計(jì)是一項(xiàng)非常成熟的技術(shù)，其設(shè)計(jì)方案相對簡單，本文不作重點(diǎn)分析。下面重點(diǎn)分析采用普通同軸饋電無源分布式天線進(jìn)行隧道覆蓋的設(shè)計(jì)方案。
四、隧道的無線傳播
無線電波在隧道中傳播時(shí)具有隧道效應(yīng)，信號(hào)傳播是墻壁反射與直射的結(jié)果，其中直射為主要分量。華為公司基于ITU－R建議，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)對傳播模型進(jìn)行了修正，得出一簡單實(shí)用的隧道傳播模型，用于進(jìn)行隧道覆蓋設(shè)計(jì)，該傳播模型為：
Lpath=20lgf+30lgd―8dB
其中:
關(guān)鍵詞:鐵路;電力電纜;施工;故障分析;故障處理
隨著鐵路大面積提速和生產(chǎn)布局調(diào)整,鐵路電力變、配電所和電力線路的分布沒有發(fā)生變化;而鐵路大提速之后,許多中間站的取消,使得電力布局面臨新問題。生了故障或事故以后才進(jìn)行檢修。20世紀(jì)60―70年代,由于設(shè)備的生產(chǎn)效率越來越高,突發(fā)故障所造成的損失也越來越大,因此如何避免和減少損失就成為十分突出的問題。
1鐵路10kV電力貫通(自閉)電纜線路的施工
1.1電纜敷設(shè)
因現(xiàn)在新建鐵路均在路基兩側(cè)預(yù)留了電力電纜溝,只需要將電纜運(yùn)輸?shù)胶鲜降奈恢?組織人力、機(jī)具將電纜放在電纜溝內(nèi)的電纜支架上,即可完成電纜的敷設(shè)工作。
1.2電纜頭制作
電纜頭制作成功與否直接關(guān)系到電纜線路能否安全可靠運(yùn)行。電纜頭制作有熱縮和冷縮兩種方法。
熱縮電纜終端頭的制作工藝簡單,卻很難把握,受環(huán)境溫度、濕度影響較大,即使是完全按照制作工藝制作,在制作電纜頭切斷電纜外屏蔽層后,將引起電場畸變,切斷處電場應(yīng)力較為集中,該處絕緣成為薄弱環(huán)節(jié),應(yīng)力管雖然在某種程度上起到分散電場應(yīng)力的作用,但長期運(yùn)行勢必老化,引起絕緣破壞。進(jìn)行熱縮時(shí)采用明火易造成事故,。
冷縮電纜終端絕緣性能優(yōu)異,耐老化、防腐蝕、密封性能好、抗電痕性能好,硅橡膠彈性好,與電纜界面結(jié)合緊密,應(yīng)力控制與絕緣復(fù)合為一體,能夠有效解決電纜屏蔽斷面處應(yīng)力集中的問題,保證電纜的安全運(yùn)行。冷縮電纜頭的安裝時(shí)間要比熱縮的安裝時(shí)間短,安裝后即可送電,因此鐵路系統(tǒng)應(yīng)廣泛使用冷縮電纜頭,減少電纜頭事故的發(fā)生。
1.3電纜接地
新建鐵路10kV電力貫通(自閉)電纜線路一般采用單芯電纜,一個(gè)供電區(qū)間長度一般在50―60公里,單芯電力電纜的金屬護(hù)層,必須直接接地,并且劃分適當(dāng)?shù)膯卧O(shè)置絕緣接頭,使電纜金屬護(hù)層分隔在三個(gè)區(qū)段以交叉互聯(lián)接地。每單元系統(tǒng)中三個(gè)分隔區(qū)段的長度宜均等。
單芯高壓電纜實(shí)行交叉互聯(lián)接地的隔斷金屬護(hù)層連接部位,應(yīng)采用絕緣接頭。因電氣化交通線路等對電纜金屬護(hù)層有侵蝕影響,接頭設(shè)置方式宜便于監(jiān)察維護(hù),可采用室外電纜接頭箱。
對電纜的主絕緣作直流耐壓試驗(yàn)或測量絕緣電阻時(shí),應(yīng)分別在每一相上進(jìn)行。
新敷設(shè)的電纜線路投入運(yùn)行3―12個(gè)月,一般應(yīng)作1次直流耐壓試驗(yàn),以后再按正常周期試驗(yàn)。
直流耐壓試驗(yàn)時(shí),應(yīng)在試驗(yàn)電壓升至規(guī)定值后1min以及加壓時(shí)間達(dá)到規(guī)定時(shí)測量泄漏電流。泄漏電流值和不平衡系數(shù)(最大值與最小值之比)只作為判斷絕緣狀況的參考,不作為是否能投入運(yùn)行的判據(jù)。但如發(fā)現(xiàn)泄漏電流與上次試驗(yàn)值相比有很大變化,或泄漏電流不穩(wěn)定,隨試驗(yàn)電壓的升高或加壓時(shí)間的增加而急劇上升時(shí),應(yīng)查明原因。
2電纜線路故障分析
2.1電纜故障類型
電纜故障類型很多,原則上可以分為接地故障、短路故障、短線故障、閃絡(luò)性故障及綜合性故障五大類。
2.2電纜故障原因
了解電纜故障產(chǎn)生的原因?qū)τ跍p少電纜的損壞,快速判定故障點(diǎn)并及時(shí)進(jìn)行處理以保障可靠供電是十分重要的。電纜故障的原因大致可以歸納為以下幾種:機(jī)械損傷、絕緣受潮、絕緣老化變質(zhì)、過電壓、設(shè)計(jì)和制作工藝不良、材料缺陷、護(hù)層腐蝕,其中機(jī)械損傷在電纜故障中所占比例較大。
2.3電纜故障探測
電纜的故障探測一般要經(jīng)過診斷、測距、定點(diǎn)三個(gè)步驟。首先判定故障類型及嚴(yán)重程度以便確定測距及定點(diǎn)的方法,在鐵路電力系統(tǒng)電纜測距一般采用低壓脈沖反射法和脈沖電流法,定點(diǎn)采用聲測法。
低壓脈沖反射法可以很好的確定確定故障類型及距離。
測試時(shí)向電纜注入一低壓脈沖,該脈沖沿電纜傳播到阻抗不匹配點(diǎn),如短路點(diǎn)、故障點(diǎn)、中間接頭等,脈沖產(chǎn)生反射,回送到測量點(diǎn)被儀器記錄下來。波形上發(fā)射脈沖與反射脈沖的時(shí)間差t,對應(yīng)脈沖在測量點(diǎn)與阻抗不匹配點(diǎn)往返一次的時(shí)間,已知脈沖在電纜中的波速度V,則阻抗不匹配點(diǎn)距離,可由下式計(jì)算。
L=V?t/2通過識(shí)別反射脈沖的極性,可以判定故障的性質(zhì)。斷路故障反射脈沖與發(fā)射脈沖極性相同,而短路故障的反射脈沖與發(fā)射脈沖極性相反。由L=V?t/2知道,脈沖在電纜中的波速度對于準(zhǔn)確地計(jì)算出故障距離很關(guān)鍵。在不清楚電纜的波速度值的情況下,可用如下方法測量。如已知被測電纜的長度,根據(jù)發(fā)送脈沖與電纜終端反射脈沖之間的時(shí)間t,可推算出電纜中的波速度:V=2?L/t脈沖反射波型的理解:
斷路故障:脈沖在斷路點(diǎn)產(chǎn)生全反射,反射脈沖與發(fā)送脈沖同極性。
短路故障:脈沖在短路點(diǎn)產(chǎn)生全反射,反射脈沖與發(fā)送脈沖極性相反。
波形上第一個(gè)故障點(diǎn)反射脈沖之后的脈沖極性出現(xiàn)一正一負(fù)的交替變化,這是由于脈沖在故障點(diǎn)反射系數(shù)為-1,而在測量端反射為正的緣故。
3降低電纜線路故障率的改進(jìn)措施
3.1要科學(xué)合理的調(diào)度
對已投運(yùn)的電纜,要科學(xué)合理調(diào)度,盡量避免超負(fù)荷運(yùn)行狀況,做好預(yù)防性試驗(yàn)工作,定期對電纜進(jìn)行耐壓試驗(yàn),及時(shí)加強(qiáng)薄弱環(huán)節(jié),消除運(yùn)行過程的事故隱患。對運(yùn)行時(shí)間較長的電纜要適當(dāng)延長試驗(yàn)周期,降低耐壓標(biāo)準(zhǔn)。
3.2對電纜終端頭和中間頭要拉開距離
電纜接頭本身就是易發(fā)熱的部分,所以要設(shè)法使各電纜終端頭之間拉開一定間距。并注重改善通風(fēng)散熱條件,而對所有的電纜中間連接頭要采取嚴(yán)格的隔離措施,減少可能出現(xiàn)的接頭事故的空間。
3.3經(jīng)常巡視檢查電纜及接頭運(yùn)行狀態(tài)
經(jīng)常用專用儀器檢測電纜及接頭的接地是否良好,注意分析掌握接地電阻的變化。因?yàn)槿绻拥仉娮柚颠h(yuǎn)遠(yuǎn)超過正常設(shè)計(jì)值,就意味著要么電纜接地不牢固,要么接頭部分有氧化現(xiàn)象等問題出現(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
〔1〕許婧,王晶,高峰,束洪春?電力設(shè)備狀態(tài)檢修技術(shù)研究綜述[J]?電網(wǎng)技術(shù),2000,24(8):50-54?
〔2〕鐵道部?鐵路電力管理規(guī)則[S]?1983?
〔3〕鐵道部?鐵路電力試驗(yàn)工作管理辦法[S]?1990?
【關(guān)鍵詞】室內(nèi)分布系統(tǒng)；工程設(shè)計(jì)
一、概述
近年來，隨著移動(dòng)通信的快速發(fā)展，移動(dòng)電話已逐漸成為人民群眾日常生活中廣泛使用的一種現(xiàn)代化通信工具，同時(shí)廣大移動(dòng)用戶對移動(dòng)通信服務(wù)質(zhì)量的要求也越來越高，他們已不再單單滿足于良好的室外移動(dòng)通信服務(wù)，而且也要求在室內(nèi)（特別是星級(jí)酒店、大型商場、高級(jí)寫字樓等）能享受優(yōu)質(zhì)的移動(dòng)通信服務(wù)。而現(xiàn)代建筑由于多以鋼筋混凝土為骨架，再加上全封閉式的外裝修，對無線電信號(hào)的屏蔽衰減特別厲害，使通話質(zhì)量嚴(yán)重下降。在此情況下，室內(nèi)分布系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。室內(nèi)分布系統(tǒng)是針對室內(nèi)用戶群、用于改善建筑物內(nèi)移動(dòng)通信環(huán)境的一種成功的方案；是利用室內(nèi)天線分布系統(tǒng)將移動(dòng)基站的信號(hào)均勻分布在室內(nèi)每個(gè)角落，從而保證室內(nèi)區(qū)域擁有理想的信號(hào)覆蓋。
二、室內(nèi)分布系統(tǒng)的組成、應(yīng)用及類型
室內(nèi)分布系統(tǒng)通過功分器、耦合器等無源功率分配器件和干線放大器等有源器件及饋線、室內(nèi)天線等設(shè)備將無線信號(hào)均勻分配到室內(nèi)各個(gè)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)無線信號(hào)對室內(nèi)的延伸覆蓋。
1.室內(nèi)分布系統(tǒng)由兩部分組成：
（1）信號(hào)源（微蜂窩、宏蜂窩、直放站、BBU+RRU等）；
（2）分布系統(tǒng)（同軸電纜、光纜、泄漏電纜、光端機(jī)、干線放大器、功分器、耦合器、天線等）。
2.需要建設(shè)室內(nèi)分布系統(tǒng)的區(qū)域有：
室內(nèi)盲區(qū)：新建大型建筑、停車場、辦公樓、賓館。
話務(wù)量高的大型室內(nèi)場所：車站、機(jī)場、商場、體育館、購物中心，增加微蜂窩建立分層結(jié)構(gòu)。
發(fā)生頻繁切換的室內(nèi)場所：高層建筑的頂部，收到多個(gè)基站的功率近似的信號(hào)。
3.室內(nèi)分布系統(tǒng)有以下幾種類型：
（1）同軸電纜分布方式無源分布系統(tǒng)
信號(hào)源通過組合使用的耦合器、功分器等無源器件進(jìn)行分路，經(jīng)饋線將信號(hào)均勻分布到室內(nèi)各個(gè)角落。通過仔細(xì)的鏈路計(jì)算，達(dá)到信號(hào)的均勻分布。天線使用適合室內(nèi)使用的吸頂式或壁掛式天線。覆蓋面積小，適用于中小型樓宇室內(nèi)覆蓋場所。
（2）同軸電纜分布方式有源分布系統(tǒng)
在建筑物覆蓋面積較大時(shí)，前述的無源天饋線很難滿足需要；可增加中繼設(shè)備，如放大器，以補(bǔ)償信號(hào)在傳輸過程中的損耗。
（3）光纖分布系統(tǒng)
當(dāng)覆蓋的區(qū)域比較分散、相距較遠(yuǎn)或地形比較復(fù)雜時(shí)，可以采用光纖分布系統(tǒng)，通過拉遠(yuǎn)的方式對各個(gè)分離的室內(nèi)區(qū)域進(jìn)行覆蓋。光纖站近端在信號(hào)源所在之處，通過近端實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換，將射頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并經(jīng)光分路器分配進(jìn)入光纖傳輸至各遠(yuǎn)端；光纖遠(yuǎn)端為光電轉(zhuǎn)換取出射頻信號(hào)，并經(jīng)過功率放到輸入室分天饋系統(tǒng)。
（4）泄漏電纜分布系統(tǒng)
信號(hào)源通過耦合器、功分器等無源器件進(jìn)行分路后，送入泄漏電纜中，并通過電纜外導(dǎo)體的一系列開口，在外導(dǎo)體上產(chǎn)生表面電流，從而在電纜開口處橫截面上形成電磁場，這些開口就相當(dāng)于一系列的天線起到信號(hào)的發(fā)射和接收作用。在信號(hào)傳輸過程中，將信號(hào)均勻的分布在所經(jīng)過的區(qū)域，這種方式稱為泄漏電纜分布系統(tǒng)。
三、室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)
進(jìn)行室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)把握的總體原則是：
“小功率、多天線”的覆蓋原則
“先局部、后整體”、“先平層、后主干”的設(shè)計(jì)順序
主干線上主要用耦合器，平層主要用功分器
主干線盡量采用7/8饋線，平層小于30米采用1/2饋線
進(jìn)行室內(nèi)分布系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，有以下幾點(diǎn)需要注意：
1.室內(nèi)分布系統(tǒng)天線布放方式
（1）走廊交叉位置布放天線
在走廊交叉位置布放天線，可以使該天線能夠照顧多個(gè)方向的覆蓋，在滿足覆蓋要求的情況下做到天線數(shù)量最少。
（2）切換區(qū)域布放天線
在電梯廳附近布放天線，在覆蓋房間的同時(shí)，兼顧電梯廳的覆蓋。
停車場出入口布放天線，布放位置一般選擇在拐角處。
（3）房間內(nèi)布放天線
為了減少穿透墻體帶來的損耗，對于大型會(huì)議室、辦公區(qū)域等，如果物業(yè)允許的話，可以將天線布放到房間內(nèi)。
（4）定向天線防止信號(hào)泄漏
對于一些容易發(fā)生信號(hào)泄漏的區(qū)域，如走廊盡頭靠窗位置，可以布放定向天線進(jìn)行覆蓋，定向天線的主瓣方向朝里，利用定向天線后瓣的抑制特性，防止信號(hào)泄漏到室外造成干擾。
（5）干擾區(qū)域布放天線
如果在室內(nèi)存在室外干擾信號(hào)的區(qū)域，而且客戶要求在室內(nèi)區(qū)域必須占用室內(nèi)信號(hào)，那么從室內(nèi)覆蓋優(yōu)化的角度（相對室外基站優(yōu)化調(diào)整），則需要根據(jù)干擾信號(hào)強(qiáng)度和區(qū)域來決定室內(nèi)天線的布放位置。確保天線布放后，在室內(nèi)干擾區(qū)域，室內(nèi)信號(hào)的導(dǎo)頻功率比室外干擾信號(hào)導(dǎo)頻功率高5dB以上。
2.電梯覆蓋需單獨(dú)考慮
天線主瓣方向朝向電梯井道一般可覆蓋4層；天線主瓣方向朝向電梯廳一般可覆蓋3層。
3.室內(nèi)分布系統(tǒng)的功率分配原則
（1）“先平層設(shè)計(jì)”，主要用功分器（保證天線口功率平衡）；根據(jù)天線數(shù)量確定采用何種功分器，平層饋線小于30米一般用1/2饋線。
（2）“后主干設(shè)計(jì)”，主要用耦合器（可以節(jié)省功率）；根據(jù)主干信號(hào)功率和平層需要功率確定耦合器的耦合度；饋線一般用7/8饋線。
（3）如果主干線全采用耦合器，可能引起天線口功率不平衡，因此，主干線可采用耦合器+功分器分配功率方式。
4.系統(tǒng)切換設(shè)計(jì)
（1）一般建筑物大堂出入口切換區(qū)域建議在室外距離門口5～7米范圍內(nèi)。切換區(qū)域不宜離馬路太近或進(jìn)入室內(nèi)過深。
大堂切換設(shè)計(jì)策略：
“小功率、多天線”方式；
定向天線從門口往里覆蓋；
天線口功率可調(diào)。
（2）電梯切換設(shè)計(jì)策略：
通常建議電梯內(nèi)為同一小區(qū)；
當(dāng)樓層太高，不能同一小區(qū)時(shí)，需要引入相鄰小區(qū)信號(hào)；
非全樓覆蓋時(shí)，電梯井道天線主瓣方向朝向電梯廳；
電梯內(nèi)外不同小區(qū)時(shí)，切換區(qū)域選擇在電梯廳。
（3）車庫出入口切換設(shè)計(jì)：在車庫出入口位置安裝天線保證切換。
5.干擾和泄露
為建立較完美的無線覆蓋網(wǎng)絡(luò)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)兼顧邊緣場強(qiáng)的計(jì)算，保證不會(huì)產(chǎn)生明顯的信號(hào)泄漏。
小功率、多天線”覆蓋技術(shù)解決室外干擾和控制室內(nèi)信號(hào)外泄；
在易外泄區(qū)域安裝定向天線控制室內(nèi)信號(hào)外泄；
室外網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化。
關(guān)鍵詞：電纜故障 故障測尋 高壓電纜
中圖分類號(hào)：TM247文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
熟悉電纜故障發(fā)生的原因，了解電纜故障發(fā)生的種類，在一定程度上對確保電纜正常運(yùn)行具有重要意義。
1 110kV電纜故障發(fā)生的原因
電力電纜在生產(chǎn)、敷設(shè)、三頭工藝、附件材料、運(yùn)行等環(huán)節(jié)，如果工作不到位都可能導(dǎo)致電纜產(chǎn)生故障。產(chǎn)生電纜故障的原因主要有：
1.1 機(jī)械傷害
因機(jī)械傷害引發(fā)的電纜故障，其形式主要表現(xiàn)為停電事故。通常情況下，電纜受到的機(jī)械損傷主要有：
①外力損壞。在進(jìn)行地下管線施工、打樁、起重、轉(zhuǎn)運(yùn)等意外損傷電纜。
②施工損傷。在牽引過程中因牽引力過大而拉傷電纜。絕緣層或屏蔽層因電纜彎曲過度遭到損傷。絕緣層和保護(hù)層因野蠻施工受到損傷等。
③自然損傷。穿越公路或鐵路以及靠近公路或鐵路并與之平行敷設(shè)的電纜，因行駛車輛的振動(dòng)或沖擊性負(fù)荷，導(dǎo)致電纜外護(hù)套出現(xiàn)疲勞裂損。
1.2 絕緣受潮
通過絕緣電阻和直流耐壓試驗(yàn)發(fā)生絕緣受潮故障，一般表現(xiàn)為絕緣電阻降低，泄漏電流增大。造成絕緣受潮的原因有：
①電纜中間頭或終端頭密封不到位或者密封失效。
②電纜制造存在缺陷，電纜外護(hù)層有孔或裂紋。
③電纜護(hù)套被異物刺穿或被腐蝕出現(xiàn)穿孔。
1.3 絕緣老化
電纜運(yùn)行過程中，出現(xiàn)不當(dāng)在較短時(shí)間內(nèi)發(fā)生絕緣強(qiáng)度降低，形成這種現(xiàn)象的原因有：
①電纜選型不合理，導(dǎo)致電纜在過電壓下長期工作。
②電纜距離熱源較近，使電纜局部長期受熱出現(xiàn)老化。
③化學(xué)藥品對電纜絕緣層起不良化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致其發(fā)生老化。
1.4 過電壓
因雷擊或其他沖擊過電壓導(dǎo)致電力電纜發(fā)生故障。經(jīng)過現(xiàn)場研究分析，電纜被擊穿點(diǎn)存在嚴(yán)重的缺陷，這種出現(xiàn)故障的電纜自身的缺陷主要有：
①絕緣層出現(xiàn)氣泡、雜質(zhì)，以及絕緣油干枯。
②電纜內(nèi)屏蔽層出現(xiàn)節(jié)疤或者存在遺漏。
③電纜絕緣嚴(yán)重老化。
1.5 過熱
造成電纜過熱的原因主要有：
①電纜在過負(fù)荷下長期工作。
②電纜因火災(zāi)引發(fā)過熱，甚至被燒傷。
③長期接受其他熱源的熱輻射。
在電纜過熱故障中過負(fù)荷是直接誘因。電纜長期工作在過負(fù)荷的環(huán)境中，沒有考慮電纜溫升和整個(gè)線路情況，致使電纜發(fā)生過熱現(xiàn)象。例如電纜密集、電纜溝及隧道通風(fēng)不良的地方，或者電纜穿在干燥的管中等，上述原因在一定程度上都會(huì)加速損壞電纜的絕緣層。經(jīng)過長期過熱后，橡塑絕緣電纜的絕緣材料出現(xiàn)變硬、變色、失去彈性、出現(xiàn)裂紋等現(xiàn)象。對于油紙電纜表現(xiàn)為絕緣干枯、絕緣焦化，甚至出現(xiàn)一碰就碎的現(xiàn)象。另外，過負(fù)荷在一定程度上也會(huì)造成鉛包疲勞而受到損傷。對于大截面、長電纜來說，如果裝有灌注式電纜頭，在線脹系數(shù)方面，由于灌注材料與電纜本體材料之間存在較大的差異，容易發(fā)生脹裂殼體的現(xiàn)象。
1.6 電纜的質(zhì)量缺陷
在電纜線路中，電纜及電纜附件兩種材料質(zhì)量的優(yōu)劣，在一定程度上對電纜線路的安全運(yùn)行產(chǎn)生直接的影響。在施工單位由于缺乏必要的專業(yè)知識(shí)，導(dǎo)致制作的電纜三頭存在較大的質(zhì)量問題。電纜的質(zhì)量缺陷歸結(jié)為：
①電纜本體存在質(zhì)量缺陷。油紙電纜鉛護(hù)套存在雜質(zhì)沙粒，以及電纜受到機(jī)械損傷以及壓鉛出現(xiàn)接縫等。在橡塑絕緣電纜主絕緣層的偏芯內(nèi)出現(xiàn)氣泡、雜質(zhì)等，節(jié)疤、遺漏在內(nèi)半導(dǎo)電層出現(xiàn)，沒有進(jìn)行封端面處理使得電纜在儲(chǔ)運(yùn)中導(dǎo)致線芯大量進(jìn)水。上述缺陷通常情況下難以發(fā)現(xiàn)，其絕緣電阻低、泄漏電流大，甚至耐壓擊穿等，往往只在檢修或試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)。
②電纜附件存在質(zhì)量缺陷。傳統(tǒng)三頭存在的質(zhì)量缺陷是鑄鐵件有砂眼，而瓷件的強(qiáng)度不夠強(qiáng)，并且組裝加工部分粗糙，以及防水膠圈規(guī)格不符合要求或出現(xiàn)老化等。熱縮和冷縮電纜三頭存在的質(zhì)量缺陷是絕緣管中有氣泡、雜質(zhì)、厚度不均勻，密封涂膠處出現(xiàn)遺漏等。
③電纜頭制作存在質(zhì)量缺陷。傳統(tǒng)三頭制作存在的質(zhì)量缺陷：絕緣層繞包不緊，存在空隙、密封不到位、絕緣膠配比不對等。熱縮三頭制作存在的質(zhì)量缺陷：處理半導(dǎo)電層不凈、安裝應(yīng)力管的位置不當(dāng)、熱縮管的收縮不勻、安裝地線不牢等。預(yù)制電纜三頭安裝存在的質(zhì)量缺陷：剝切不精確、套裝絕緣件時(shí)剩余應(yīng)力過大等。
④電纜接地系統(tǒng)缺陷。電纜接地系統(tǒng)包括電纜接地箱、電纜接地保護(hù)箱（帶護(hù)層保護(hù)器）、電纜交叉互聯(lián)箱、護(hù)層保護(hù)器等部分。一般容易發(fā)生的問題主要是因?yàn)橄潴w密封不好進(jìn)水導(dǎo)致多點(diǎn)接地，引起金屬護(hù)層感應(yīng)電流過大。另外護(hù)層保護(hù)器參數(shù)選取不合理或質(zhì)量不好氧化鋅晶體不穩(wěn)定也容易引發(fā)護(hù)層保護(hù)器損壞。
另外，拆卸舊電纜及附件應(yīng)用到電纜線路中，在一定程度上雖然有利于重新利用材料、節(jié)省資金，但影響設(shè)備完好率，該方法慎重對待。
2 110kV電纜故障的種類
根據(jù)故障的性質(zhì)電纜線路故障可分為：
①低阻故障，也就是低電阻接地或短路時(shí)發(fā)生的故障。所謂低阻故障是指導(dǎo)體的連續(xù)性良好，但是電纜的一芯或數(shù)芯對地的絕緣電阻或者芯與芯之間的絕緣電阻小于100kΩ，被稱為低阻故障，通常情況下低阻故障分為單相接地、兩相短路或接地等。
②高阻故障，也就是高電阻接地或短路時(shí)發(fā)生的故障。所謂高阻故障是指導(dǎo)體連續(xù)性良好，但是電纜的一芯或數(shù)芯對地絕緣電阻或者芯與芯之間的絕緣電阻高于100kΩ，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于正常值被稱為高阻故障。通常情況下高阻故障分為單相接地、兩相短路或接地等。
③斷線故障。電纜中有一芯或數(shù)芯導(dǎo)體不連續(xù)，但是其余各芯絕緣均良好，稱為斷線故障。
④斷線并接地或短路故障。電纜有一芯或者數(shù)芯導(dǎo)體不連續(xù)，經(jīng)過電阻接地或短路，被稱為斷線并接地或短路故障。
⑤泄漏性故障，是高阻故障極端形式，是指進(jìn)行電纜絕緣預(yù)防性耐壓試驗(yàn)時(shí)，隨著試驗(yàn)電壓的升高其泄漏電流逐漸增大，直至超過泄漏電流的允許值。
3 110kv電纜故障的測尋步驟
①確定故障性質(zhì)。
②故障點(diǎn)的燒穿。即通過燒穿將高阻故障或閃絡(luò)性故障變?yōu)榈妥韫收?，以便進(jìn)行粗測。
③粗測，就是測出故障點(diǎn)到電纜任意一端的距離。粗測的方法有多種，一般可歸納為兩大類，一類是電橋法，另一類是脈沖發(fā)射法。
④敷設(shè)測尋故障電纜的路徑。其方法就是將音頻信號(hào)電流通入電纜中，通過接收機(jī)，利用接收線圈對此音頻信號(hào)進(jìn)行接收。
⑤精測故障點(diǎn)（定點(diǎn)檢測），通過采用聲測、感應(yīng)、測接地電位等方法，對故障點(diǎn)的精確位置進(jìn)行確定。
上述步驟只是一般性的測尋步驟，進(jìn)行實(shí)際測尋時(shí)，要區(qū)別對待，例如，電纜敷設(shè)路徑的圖紙很準(zhǔn)確時(shí)可以忽略測敷設(shè)路徑；對于高阻故障，利用閃絡(luò)法直接進(jìn)行粗測等等。
4故障舉例及總結(jié)
某110kV變電站360出線電纜為交聯(lián)單芯絕緣電纜，長度為230m，投運(yùn)時(shí)間為2009年10月13日，2009年12月17日，發(fā)生A相電纜放電擊穿現(xiàn)象，且在B、C相電纜頭接地辮絕緣包封處變黑，查閱交接試驗(yàn)報(bào)告未見異常，經(jīng)多方查閱有關(guān)資料認(rèn)定，電纜頭上接地辮絕緣包封處變黑系電暈放電時(shí)吸附灰塵所致。經(jīng)分析造成這種現(xiàn)象可能是在電纜頭制作過程中，應(yīng)力管安裝位置不當(dāng)、熱縮管收縮不均勻、地線安裝不牢造成電場分布不均勻，引起放電。鑒于以上情況，對B、C相電纜頭進(jìn)行解體，發(fā)現(xiàn)兩相電纜應(yīng)力管安裝位置不當(dāng)，與絕緣屏蔽層沒搭接，有一定的距離。這是一起典型的電纜頭制作不良引起的故障。在重新更換制作電纜頭，并將應(yīng)力管與絕緣屏蔽層接觸良好后，至今運(yùn)行正常。
參考文獻(xiàn)：
[1]王潤卿，呂慶榮.電力電纜的安裝、運(yùn)行與故障測尋[M].化學(xué)工業(yè)出版社出版，1994.
（杭州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測院，浙江 杭州 310019）
【摘要】產(chǎn)品的絕緣電阻主要取決于所選用的絕緣材料,但工藝水平對絕緣電阻的影響很大,因此測定絕緣電阻是監(jiān)督材料質(zhì)量和工藝水平的一種方法。絕緣電阻測量準(zhǔn)確與否直接影響產(chǎn)品品質(zhì)的判定,因此要注重絕緣電阻的測量問題。
關(guān)鍵詞 絕緣電阻；介質(zhì)損耗；電線
0引言
絕緣電阻是反映電線電纜產(chǎn)品絕緣特性的主要指標(biāo)，它反映了線纜產(chǎn)品承受電擊穿或熱擊穿能力的大小，與絕緣的介質(zhì)損耗以及絕緣材料在工作狀態(tài)下的逐步劣化等均存在著極為密切的關(guān)系。產(chǎn)品的絕緣電阻主要取決于所選用的絕緣材料，但工藝水平對絕緣電阻的影響很大，因此測定絕緣電阻是監(jiān)督材料質(zhì)量和工藝水平的一種方法。測定絕緣電阻可以發(fā)現(xiàn)工藝的缺陷，同時(shí)也是研究絕緣材料的品質(zhì)和特性，研究絕緣結(jié)構(gòu)以及產(chǎn)品在各種運(yùn)行條件下的使用性能等各方面的重要手段，對于已投入運(yùn)行的產(chǎn)品，絕緣電阻是判斷產(chǎn)品品質(zhì)變化的重要依據(jù)之一。
1試驗(yàn)現(xiàn)象
影響電線電纜絕緣電阻測量的因素有儀器準(zhǔn)確度、環(huán)境條件和人員素質(zhì)等幾個(gè)方面，下面以GB5023.3-2008中一般用途單芯硬導(dǎo)體無護(hù)套電纜(型號(hào)60227 IEC01(BV))為例，談?wù)劷^緣電阻測量中應(yīng)注意的幾個(gè)問題。按GB5023.3之規(guī)定：試驗(yàn)應(yīng)在5m長的絕緣線芯上進(jìn)行，水溫為(70±2)℃，浸水時(shí)間不小于2h，絕緣電阻應(yīng)在施加電壓1分鐘后測量。如何理解標(biāo)準(zhǔn)中的這些要求，它們對測量結(jié)果有何影響?下面舉例說明。
本試驗(yàn)共進(jìn)行了四次：
第1次：5m長、70℃絕緣電阻、1分鐘讀數(shù)測量值為：8.41MΩ；
第2次：5m長、70℃絕緣電阻、1.5分鐘讀數(shù)測量值為：8.56MΩ；
第3次：5m長、20℃絕緣電阻、1分鐘讀數(shù)測量值為：96.4MΩ；
第4次：10m長、70℃絕緣電阻、1分鐘讀數(shù)測量值為：4.19MΩ。
2原因分析
同樣一組電線的絕緣電阻在不同溫度、不同長度、不同讀數(shù)時(shí)間為什么會(huì)有如此大的差別?現(xiàn)分析如下：
絕緣電阻是指絕緣上所加的直流電壓U與泄漏電流I之間的比值
R=當(dāng)絕緣層加上直流電壓時(shí),沿絕緣表面和絕緣內(nèi)部均有微弱電流通過,對應(yīng)于這兩種電流的電阻分別稱為表面絕緣電阻和體積絕緣電阻,一般不加特別說明的絕緣電阻均指體積絕緣電阻。
絕緣層加上電壓后，流經(jīng)絕緣內(nèi)部的電流有下面四種：
2.1電容電流
因介質(zhì)極化而產(chǎn)生，實(shí)際上以導(dǎo)體和外極(絕緣層)作為一對電級(jí)構(gòu)成一個(gè)電器的電容電流，電容電流按指數(shù)規(guī)律隨時(shí)間很快的衰減，一般在數(shù)毫秒時(shí)間內(nèi)接近消失。
2.2不可逆吸收電流
因絕緣材料中的電解電導(dǎo)而產(chǎn)生,經(jīng)數(shù)秒后衰減至零。
2.3可吸收電流
是指絕緣材料的位移電流，在施加電壓的瞬間達(dá)最大值,然后趨向位移穩(wěn)定，經(jīng)數(shù)分鐘后趨于消失。
2.4泄漏電流
泄漏電流是指絕緣材料中的自由離子及混入的導(dǎo)電雜質(zhì)所產(chǎn)生的，與電壓施加時(shí)間無關(guān),在電場強(qiáng)度不太高時(shí)符合歐姆定律，電阻隨溫度升高而增大。它的大小反應(yīng)了絕緣品質(zhì)的優(yōu)劣，嚴(yán)格說來,只有對應(yīng)恒定電導(dǎo)電流的電阻才是體積絕緣電阻。
由于施加電壓后，絕緣中存在著三種隨時(shí)間而衰減的電流，因此理論上應(yīng)該等這三種電流全部衰減完后,才讀出泄漏電流的數(shù)值，以計(jì)算絕緣電阻，但由于可吸收電流要經(jīng)數(shù)分鐘后才趨于消失，考慮到測量系統(tǒng)長時(shí)間的穩(wěn)定性，測量時(shí)間不宜太長。同樣測量條件，讀數(shù)時(shí)間不同會(huì)造成很大差別，讀數(shù)時(shí)間長，將造成數(shù)值偏大，從第1次和第2次的數(shù)據(jù)可明顯看出。因此標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定在
接通電流1分鐘后讀數(shù)，1分鐘讀數(shù)既保證了非泄漏電流大部分已消失，又使測量時(shí)間有了統(tǒng)一，使數(shù)值具有重復(fù)性和可比性。第1次和第3次的數(shù)據(jù)表明隨著溫度的升高絕緣電阻迅速下降，這是因?yàn)殡S溫度的升高，絕緣材料中的雜質(zhì)離子運(yùn)動(dòng)速度加快,使得電導(dǎo)增大，絕緣電阻下降，溫度與絕緣電阻的關(guān)系近似符合指數(shù)關(guān)系。因此測量時(shí)，必須嚴(yán)格控制溫度，長度的不同絕緣電阻測量值也不同，這是因?yàn)榻^緣電阻與長度成反比，測量電線長度時(shí)，誤差要控制在±1%內(nèi)。
3結(jié)束語
絕緣電阻的數(shù)值與產(chǎn)品的長度成反比，且與溫度有密切關(guān)系。在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中為了統(tǒng)一和方便，均以70℃時(shí)，長度為1km時(shí)絕緣電阻最低極限值作為標(biāo)準(zhǔn)值(此標(biāo)準(zhǔn)值可以通過理論計(jì)算得出)，為此產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中有著嚴(yán)格的試驗(yàn)條件，所以在測試過程中應(yīng)嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，不得放松試驗(yàn)條件，以免影響測量的準(zhǔn)確性。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞 地鐵 移動(dòng)通信 覆蓋方案
隨著通信行業(yè)的飛速發(fā)展，無線移動(dòng)電話的使用越來越廣泛，為了保證地鐵能夠?yàn)槌丝吞峁┤轿坏姆?wù)，地鐵建設(shè)方將考慮商用無線信號(hào)的引入。
1 系統(tǒng)功能
1.1 業(yè)務(wù)需求及覆蓋范圍
中國移動(dòng)：GSM900通信系統(tǒng)；DCS1800通信系統(tǒng)；TD-SCDMA通信系統(tǒng)
中國電信：CDMA 800 通信系統(tǒng)；CDMA 2000 通信系統(tǒng)
中國聯(lián)通：GSM 900MHz通信系統(tǒng)；DCS 1800MHz通信系統(tǒng)；WCDMA通信系統(tǒng)
DVB-T數(shù)字移動(dòng)電視信號(hào)。
移動(dòng)電話引入系統(tǒng)覆蓋范圍如下：
（1）地下車站的站臺(tái)層、地下正線隧道區(qū)間、站廳層、主要設(shè)備用房區(qū)、人行通道；（2）換乘車站的換乘通道、換乘廳；（3）車站主體內(nèi)同期建設(shè)的商業(yè)開發(fā)區(qū)域。
1.2 覆蓋要求
根據(jù)地鐵環(huán)境和實(shí)際用戶使用情況，在地鐵內(nèi)人流最多的區(qū)域主要是站臺(tái)公共區(qū)域、站廳公共區(qū)域、換乘通道、出入口及隧道正線區(qū)間，在辦公區(qū)域、設(shè)備區(qū)域人流較少。根據(jù)用戶分布情況，覆蓋指標(biāo)要求如下：
在隧道正線區(qū)間覆蓋范圍內(nèi)95%以上區(qū)域GSM、CDMA和3G的信號(hào)強(qiáng)度≥-85dBm。
在站廳、站臺(tái)、換乘廳、換乘通道等公共區(qū)域95%以上區(qū)域GSM、CDMA和3G的信號(hào)強(qiáng)度≥-85dBm；在設(shè)備區(qū)、辦公區(qū)等90%以上區(qū)域GSM、CDMA和3G的信號(hào)強(qiáng)度≥-85dBm；出入口通道向內(nèi)方向信號(hào)在5-15m范圍內(nèi)不低于-85dBm。
1.3 覆蓋室外泄漏要求
對于GSM系統(tǒng)，出入口泄漏到外的信號(hào)強(qiáng)度在出入口各個(gè)方向10m處覆蓋系統(tǒng)電平低于-90dBm；對于CDMA系統(tǒng)，出入口泄漏到外的信號(hào)強(qiáng)度在出入口各個(gè)方向3m處EC值（碼片能量）小于-95dBm。
1.4 干擾與噪聲
同頻干擾保護(hù)比：C/I（載波/干擾）≥12dB；
基站接收端GSM/DCS1800的上行引入噪聲≤-120dBm/200KHZ。
基站接收端CDMA的上行引入噪聲≤-107dBm/1.25MHZ；
1.5 其它
要求各種無線信號(hào)共用同一套地鐵覆蓋系統(tǒng)時(shí)，無線信號(hào)相互之間的干擾不影響其它系統(tǒng)工作性能。輸出到Tx天線端口的射頻功率不大于15dBm/載波。根據(jù)國家環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，辦公區(qū)域一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（10w/cm2），站臺(tái)、站廳、商場及隧道內(nèi)達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（40w/cm2）。
2 系統(tǒng)方案及比選
地鐵工程無線信號(hào)引入和覆蓋系統(tǒng)的范圍為地下車站（包括站臺(tái)、站廳、設(shè)備層、辦公區(qū)域、人流通道及換乘廳）和地鐵隧道區(qū)間，隧道區(qū)間的覆蓋需要滿足能為車廂內(nèi)乘客提供隨時(shí)隨地的無線通信業(yè)務(wù)服務(wù)；車輛段、停車場及地面車站及線路已在運(yùn)營商地面無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍之內(nèi)，暫不考慮。工程需要覆蓋的信號(hào)包括當(dāng)今無線通信領(lǐng)域的所有新舊業(yè)務(wù)。所以，要求本系統(tǒng)是一個(gè)“全覆蓋、無縫、寬頻段、能提供多業(yè)務(wù)”的無線信號(hào)引入及覆蓋工程。
2.1 總體方案
各運(yùn)營商在地鐵各地下站的通信機(jī)房設(shè)置信號(hào)源設(shè)備，本文主要考慮地下車站和隧道的無線覆蓋分布式系統(tǒng)。移動(dòng)運(yùn)營商的基站設(shè)置在各個(gè)地鐵車站的商用通信設(shè)備室內(nèi)，而每個(gè)移動(dòng)運(yùn)營商基站的基帶信號(hào)可由某站一點(diǎn)或兩點(diǎn)引入，也可從各個(gè)車站分散引入。分散引入可以不占用地鐵的傳輸通道，但不便于管理，且占用大量運(yùn)營商傳輸資源，施工難度較大。所以選擇集中一點(diǎn)引入方式較易實(shí)施。在控制中心引入運(yùn)營商2G及3G移動(dòng)通信信號(hào)，通過傳輸系統(tǒng)提供的2M通道和車站設(shè)置的POI設(shè)備延伸覆蓋至全線地下空間。
2.2 覆蓋方案
（1）隧道信號(hào)覆蓋
隧道內(nèi)信號(hào)覆蓋主要是為了車廂內(nèi)乘客提供無線業(yè)務(wù)服務(wù)，可以采用兩種方式覆蓋，一種是利用無源小天線覆蓋方式，一種是利用寬頻泄漏同軸電纜（LCX）覆蓋方式。
天線覆蓋方式是在隧道內(nèi)采用同軸饋線無源分布天線，每隔一定距離就設(shè)置一個(gè)天線，覆蓋一定的隧道區(qū)域。這種方式設(shè)計(jì)靈活，價(jià)格相對較低，安裝較方便。但由于是隧道區(qū)域，空間較狹窄，空間波信號(hào)在隧道中傳播會(huì)產(chǎn)生隧道效應(yīng)，特別是列車通過時(shí)，會(huì)對電波產(chǎn)生很大的阻擋衰落，還會(huì)導(dǎo)致信號(hào)覆蓋極不均勻。結(jié)合工程區(qū)間長，空間狹窄等特點(diǎn)，隧道內(nèi)不采用天線方式覆蓋。
泄漏同軸電纜（LCX）隧道覆蓋方式，是在隧道內(nèi)沿隧道壁敷設(shè)漏纜，借助漏纜對信號(hào)的泄漏原理來進(jìn)行隧道信號(hào)場強(qiáng)覆蓋，相對于分布天線覆蓋來說，有如下優(yōu)點(diǎn)：
①可以很好克服由于列車通過而產(chǎn)生的阻擋衰落；②信號(hào)波動(dòng)范圍減少，信號(hào)在各個(gè)地方的分布較均勻，起到較好覆蓋效果；③多種不同的無線通信系統(tǒng)可以共享同一漏纜，可以省去架設(shè)多個(gè)天線的麻煩。④可以生產(chǎn)出在特定頻段上有較好性能的漏纜，采用特定的開槽、開孔方式，來提高漏纜的性能。
基于以上比較，隧道內(nèi)采用寬帶泄漏同軸電纜方式進(jìn)行覆蓋為最佳方案。
無線信號(hào)在隧道漏泄電纜的信號(hào)輻射方式可采用兩種方式：一是上下行信號(hào)同纜輻射；二是上下行信號(hào)分纜輻射。采用同纜輻射方式與分纜輻射方式比較，可節(jié)省一半的漏泄電纜工程投資和施工量。但根據(jù)目前無線信號(hào)工作頻段的分配，特別是GSM 和CDMA 系統(tǒng)工作頻段，當(dāng)采用同纜輻射方式時(shí)，不僅由于元器件的原因會(huì)產(chǎn)生三階互調(diào)，而且可產(chǎn)生較為嚴(yán)重的二階干擾（1800MHz頻段和900MHz頻段）。同時(shí)，中國聯(lián)通CDMA800系統(tǒng)的下行頻段和中國移動(dòng)GSM900的上行頻段僅相差5MHz間隔，若同纜設(shè)置很容易產(chǎn)生CDMA800對GSM900的帶外雜散干擾。所以，為了保證系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)上行鏈路和下行鏈路各采用一條漏泄電纜，并距離一定距離（30cm以上），滿足隔離度要求。
為保證信號(hào)以最小的損耗饋入車廂，泄漏電纜的架設(shè)高度宜和車窗平行，信號(hào)通過車窗，以較少損耗到達(dá)用戶。同時(shí)，為保證與TETRA專用無線系統(tǒng)之間的隔離度，泄漏電纜和TETRA專用無線系統(tǒng)用的泄漏電纜的距離應(yīng)大于0.4m為宜。
（2）站廳、站臺(tái)、人流通道和換乘廳信號(hào)覆蓋
站廳、設(shè)備層、辦公區(qū)域、人流通道和換乘廳的信號(hào)分布覆蓋可以采用漏泄電纜和無源小天線兩種方式。采用漏泄電纜方式在保證通信的傳輸質(zhì)量和信號(hào)覆蓋穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，可較為容易控制信號(hào)的均勻分布，但存在造價(jià)較高、施工難度較大的缺點(diǎn)。而在車站站廳、人流通道和換乘廳等處使用比較經(jīng)濟(jì)的無源小天線覆蓋也可以達(dá)到覆蓋質(zhì)量要求，且具有降低造價(jià)、便于施工等特點(diǎn)。
在考慮使用效果和造價(jià)的基礎(chǔ)上，站廳、人流通道和換乘廳這些區(qū)域推薦采用天線覆蓋方式，合理規(guī)劃天線布局，完成對地鐵站廳、人流通道和換乘廳的完整覆蓋。
（3）站臺(tái)信號(hào)覆蓋
各車站站臺(tái)類型均為島式站臺(tái)，由于形狀較規(guī)則，寬度較窄，包括兩邊的軌道線路，其寬度均不超過20米。所以，如果在隧道外墻車頂上方有足夠的空間敷設(shè)本工程漏纜，則考慮站臺(tái)和隧道一起采用泄漏同軸電纜方式覆蓋，否則為保證信號(hào)平滑和穩(wěn)定，站臺(tái)也采用同軸分布式小天線加強(qiáng)信號(hào)覆蓋。
2.3 中繼設(shè)備的選擇
由于在隧道內(nèi)CDMA800、GSM900與 DCS1800、3G的傳輸損耗差別很大，不同系統(tǒng)基站能量可以滿足覆蓋距離不同，對較長的隧道區(qū)間需要增加放大器對信號(hào)進(jìn)行中繼放大，以保證隧道區(qū)間的通信質(zhì)量。
目前，非3G系統(tǒng)在需要設(shè)置放大器的隧道區(qū)間，可采用兩種信號(hào)中繼放大方式，分別為光纖直放站方式和射頻干線放大器方式。
光纖直放站方式能很好的控制系統(tǒng)上行噪聲，同時(shí)，光纖直放站的射頻信號(hào)可以雙方向傳遞，其中繼的距離約是射頻干線放大器的1.7倍。采用干線放大器只能向一個(gè)方向傳遞，中繼距離短。在超長區(qū)間，若采用射頻干線放大器，需要多個(gè)放大器級(jí)聯(lián)才能滿足覆蓋要求，當(dāng)隧道內(nèi)采用兩級(jí)以上干線放大器級(jí)聯(lián)時(shí)，會(huì)使上行噪聲指標(biāo)惡化。因此，非3G系統(tǒng)在超過2公里的較長隧道區(qū)間采用光纖直放站方式進(jìn)行信號(hào)中繼是首選方案。
3G區(qū)間放大可以采用兩種方式：采用光纖直放站放大和RRU放大兩種。光纖直放站放大需要在機(jī)房設(shè)置直放站近端機(jī)，將基站射頻信號(hào)耦合經(jīng)過電光轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，在區(qū)間設(shè)置直放站遠(yuǎn)端機(jī)，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并經(jīng)信號(hào)放大延伸對區(qū)間的覆蓋。RRU放大方式是在區(qū)間設(shè)置RRU射頻拉遠(yuǎn)單元，RRU屬于基站一部分，它通過標(biāo)準(zhǔn)接口及光纖傳輸將基站基帶信號(hào)傳輸?shù)絽^(qū)間，經(jīng)過基帶信號(hào)處理及數(shù)模變化、上變頻及濾波后轉(zhuǎn)換成射頻信號(hào)，并經(jīng)信號(hào)放大延伸對區(qū)間覆蓋。
以上兩種方式均能實(shí)現(xiàn)對區(qū)間的延伸覆蓋，均能滿足地鐵覆蓋要求，但各有優(yōu)缺點(diǎn)。
RRU屬于基站一部分，可由基站廠家提供，配套性好，便于運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理，但對招標(biāo)存在一定限制。光纖直放站采用射頻信號(hào)直接電/光轉(zhuǎn)換，遠(yuǎn)距離傳輸后光/電轉(zhuǎn)換直接放大，會(huì)引入更多的底噪聲，從而抬升上行噪聲。而RRU傳輸?shù)臑榧兓鶐盘?hào)，幾乎不產(chǎn)生底噪，不影響信號(hào)質(zhì)量?；究梢砸罁?jù)RRU覆蓋范圍內(nèi)用戶使用情況，實(shí)時(shí)調(diào)整各RRU射頻功率，調(diào)節(jié)基站覆蓋范圍及容量。
基于以上比較，推薦3G區(qū)間放大器采用RRU方式作為主選方案、光纖直放站方式作為備選方案。
三、結(jié)束語
地鐵建設(shè)中商用移動(dòng)通信系統(tǒng)的引入與覆蓋，需要對業(yè)務(wù)需求、覆蓋范圍、覆蓋要求、干擾與噪聲等多種因素加以綜合分析，在考慮使用效果與造價(jià)的基礎(chǔ)上，選擇適合的方式予以覆蓋，求得經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的最佳結(jié)合。在建設(shè)與使用過程中，針對實(shí)際效果，不斷進(jìn)行優(yōu)化與完善，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以指導(dǎo)今后地鐵工程的實(shí)施。
參 考 文 獻(xiàn)
[1] 陶孟華. 在地鐵中建設(shè)3G移動(dòng)通信系統(tǒng)的研究 《鐵道工程學(xué)報(bào)》2009年第10期
【關(guān)鍵詞】電壓-電流法 電線電纜 絕緣電阻 不確定度
測量是電線電纜生產(chǎn)和使用中不可或缺的一項(xiàng)基本工作，它在人們的日常生活中很常見一種工作形式，在各個(gè)領(lǐng)域中都充當(dāng)著重要的角色，測量的一個(gè)很重要目的就是通過對于測量結(jié)果的分析，對于實(shí)時(shí)測量對象的基本情況進(jìn)行較為全面的掌控和分析，進(jìn)而更好的確定被測物品的質(zhì)量以及可信程度。為了更好的衡量電線電纜的生產(chǎn)質(zhì)量和絕緣水平，我們通常以絕緣電阻值作為測量指標(biāo)，以此來進(jìn)行產(chǎn)品的質(zhì)量好壞的判別，因此針對于電線電纜絕緣電阻的不確定度的測定方法的確定也是具有極高的應(yīng)用價(jià)值的，絕緣電阻的不確定度也是關(guān)于測量結(jié)果精確度的一種定量性的表征，本文將對于70℃電線電纜的絕緣電阻的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行舉例論證和分析，其主要測量方法為電壓-電流法。
1絕緣電阻的定義以及電壓-電流法的測量原理分析
所謂絕緣電阻，它是指在一定的條件下兩個(gè)導(dǎo)體之間的絕緣材料之間所存在的電阻，絕緣電阻值也就是絕緣直流電壓與泄漏電流之間的比值，當(dāng)然對于電線電纜的絕緣電阻的測量方法和手段有很多，以下主要介紹的是電壓-電流法的測量原理。
在既定的要求和規(guī)定下，對于一定單位長度的電線電纜施加一定的直流電壓，當(dāng)然電壓的范圍要控制好，一般控制在80到500V之間，在施加了一定的電壓之后，電線電纜在絕緣內(nèi)部或是其表面會(huì)產(chǎn)生一定的電流，但是由于電流形成的原因具有多樣性，因此不同的原因也會(huì)形成不同種類和類型的電流。比如對于絕緣的幾何電容所產(chǎn)生的電流那就叫做位移電流；由于絕緣介質(zhì)吸收而產(chǎn)生的電流叫做吸收電流；而泄漏電流的產(chǎn)生則是由于在絕緣內(nèi)部或是表面的帶電粒子發(fā)生轉(zhuǎn)移和傳導(dǎo)引起的。根據(jù)既定的電流和時(shí)間關(guān)系，其中的隨著時(shí)間而電流不斷減小的是位移電流和吸收電流，而其中的泄漏電流一般是不發(fā)生變化的，也和時(shí)間不存在直接的聯(lián)系，但是每一種電流都是遵循歐姆定律。
2 電壓-電流法測定電線電纜絕緣電阻的不確定度
2.1 測量不確定度的來源分析
從絕緣電阻的檢測測量過程來看，其不確定度的來源是多方面的。一是在對于絕緣線路施加一定電壓的時(shí)候，由于受到每次加壓的影響，絕緣介質(zhì)的吸收極化程度也會(huì)在加壓的過程中受到影響，因此會(huì)造成測量的誤差和不確定度；二是在絕緣電阻測量中，測試儀固有的系統(tǒng)性誤差帶來測量上的誤差，從而引入不確定度；三是在絕緣電阻測量中，在使用一定的測量儀器過程中會(huì)帶來測量上的誤差，從而引入不確定度；四是試樣本身的因素帶來的不確定度；五是測量環(huán)境如溫度的變化帶來的誤差和不確定度。
2.2 電線電纜絕緣電阻的不確定度評定
本次電壓-電流法測定絕緣電阻中，采用的是2.5mm2的普通的單芯電纜，其型號(hào)為227IEC01 （BV），測量的溫度將控制在70℃，電線電纜的有效長度為5m。在一定的條件下，分別對于各種標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行了測量，其主要相關(guān)數(shù)據(jù)如下圖所示。
3 分析與總結(jié)
（1）在對于電線電纜絕緣電阻的不確定度進(jìn)行測量的過程中，還需要對于不確定度的分量傳播系數(shù)進(jìn)行估算和確定，在本次測量和使用中采用的是插值型求導(dǎo)公式方法，這種方法是一種新的、精度較高的不確定度分量估算方法，這種方法也可以很好的解決在對于電線電纜絕緣電阻的不確定度評定過程中的傳播系數(shù)過高問題。同時(shí)為了提高測量的準(zhǔn)確度還應(yīng)該合理確定插值步長的大小，這也是誤差的主要影響因素之一。
（2）在電器和電氣測量領(lǐng)域，受樣品固有特性限制，一般不可能對樣品進(jìn)行多次測量。 在評定這類產(chǎn)品測量結(jié)果的不確定度時(shí)，可以在盡可能保證樣品一致性的前提下，選取不同的樣品進(jìn)行多次測量， 然后將多次測量結(jié)果的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差作為其中任一次測量結(jié)果的不確定度分量。
（3） JJF1059-1999 提出，對測量結(jié)果的不確定度進(jìn)行評定時(shí)， 如果測量次數(shù)較少， 可以采用 極差法。在JJF1059-1999中給出了當(dāng)測量次數(shù)在 2～9時(shí)的極差系數(shù)。但是，當(dāng)測量次數(shù)大于2時(shí)，對于同樣的測量次數(shù)， 采用貝賽爾法評定不確定度的自由度仍大于采用極差法。因此，在評定不確定度時(shí)，應(yīng)盡可能采用貝賽爾法。
4 結(jié)束語
在使用電壓-電流法測定電線電纜絕緣電阻的過程中，由于受到測量環(huán)境，測量設(shè)備以及測試方法等等方面因素的影響，因此測量結(jié)果的準(zhǔn)確度等等也存在很大的差異性，由此我們就可以進(jìn)一步確定絕緣電阻測定的不確定度以及其主要來源。在研究中發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)不確定度的主要來源有重復(fù)測量過程中的誤差、測量儀器自身存在的偏差、測量環(huán)境的影響等等，最后根據(jù)相應(yīng)的測量指標(biāo)和模型對于本次實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)行了分析和總結(jié)，同時(shí)也對電壓-電流法在電線電纜絕緣電阻過程中的影響因素進(jìn)行了全面的介紹，不僅對于日后的測量工作起到一定的指導(dǎo)意義，同時(shí)也可以給這方面人員的研究提供一個(gè)良好的借鑒實(shí)例。
參考文獻(xiàn)
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