أنواع الكابلات المستخدمة في أنفاق مترو الأنفاق: دليل الاختيار الكامل لمشاريع المترو

يعد نفق مترو الأنفاق من أصعب الأماكن لتركيب الكابلات الكهربائية. المساحة محدودة، والجو رطب وغالبًا ما يكون عدوانيًا كيميائيًا، ويقتصر الوصول إلى الصيانة على بضع ساعات في الليل، وقد يؤدي فشل واحد خلال ساعات الخدمة إلى تقطع السبل بآلاف الركاب تحت الأرض. تهتز الأنفاق أيضًا، وتحمل تيارات جر طائشة، ويجب أن تظل صالحة للإخلاء في حالة نشوب حريق.

ولهذا السبب لا يتم بناء أي مشروع مترو باستخدام "كابل نفق" واحد. يستخدم الخط الحديث العديد من عائلات الكابلات في وقت واحد: كابلات التوزيع ذات الجهد المتوسط، وكابلات الجر DC، والكابلات المساعدة ذات الجهد المنخفض كابلات الطاقة وكابلات التحكم والإشارات، والكابلات المقاومة للحريق لدوائر سلامة الحياة، وكابلات الاتصالات مثل الكابلات المحورية المشعة. تشرح الأقسام أدناه ما يفعله كل نوع وما هي الخصائص التي تحدد ما إذا كان ينتمي إلى مواصفات النفق أم لا.

لماذا يختلف اختيار كابل النفق؟

قبل مقارنة المنتجات، من المفيد فهم الشروط التي يفرضها النفق على كل كابل مثبت بداخله.

• سلوك النار والدخان. تعتبر الكابلات من بين أكبر أحمال الوقود في النفق، لذلك يتم التعامل مع انتشار اللهب وإطلاق الحرارة وكثافة الدخان وانبعاث الغاز الحمضي كمعايير تصميم أساسية بدلاً من الإضافات الاختيارية.
• الرطوبة والمياه الجوفية. تقع العديد من الأنفاق تحت منسوب المياه الجوفية، وغالبًا ما تمر مسارات الكابلات عبر مناطق الصرف حيث تتواجد المياه لعقود من الزمن.
• مساحة محدودة. إن المسافات بين الأقواس، ونصف قطر الانحناء، وتحميل الدرج كلها ضيقة، مما يفضل الكابلات ذات خصائص التثبيت المختبرة والمتوقعة.
• الاهتزاز والحركة. يتطلب اهتزاز القطار المستمر والتنفس النفقي موصلات مرنة ومرابط متباعدة بشكل صحيح.
• التيارات الضالة والتدخل. تتسبب تيارات إرجاع الجر ومحركات التردد المتغير في حدوث ضوضاء كهربائية، لذا فإن ممارسة الفحص والتأريض مهمة بقدر أهمية الكابل نفسه.
• عمر خدمة طويل. يتراوح عمر التصميم عادةً من 30 إلى 50 عامًا مع عدم وجود فرصة تقريبًا لإعادة سحب الكابل، لذا فإن الأداء القديم يفوق التكلفة الأولى.

ولذلك تعتمد مواصفات المترو على مجموعة مألوفة من المعايير: IEC 60502-2 للكابلات ذات الجهد المتوسط، وIEC 60332-1 وIEC 60332-3 لانتشار اللهب، وIEC 60331 لسلامة الدائرة تحت النار، وIEC 60754 لغاز حمض الهالوجين، وIEC 61034 لكثافة الدخان. وينبغي قراءة ورقة البيانات في ضوء نتائج الاختبار هذه، وليس في ضوء لغة التسويق.

الأنواع الرئيسية للكابلات المستخدمة في أنفاق مترو الأنفاق

يلخص الجدول أدناه أنواع الكابلات الموجودة عادةً على طول مسار نفق المترو، بالإضافة إلى المهام التي يؤديها كل منها. يتم تنظيم القائمة حسب الوظيفة، لأن كابلين لهما معدلات جهد متطابقة يمكن أن يكون لهما وظائف مختلفة تمامًا تحت الأرض.

قد يحتوي قسم النفق الواحد على جميع العائلات الثماني. سيتم وصف المجموعات التي تتطلب المواصفات الأكثر دقة بعد ذلك.

توزيع الجهد المتوسط وكابلات الجر DC

كابلات التوزيع المعزولة بـ XLPE

عادة ما تكون محطات الجر الفرعية متباعدة بمقدار كيلومتر إلى كيلومترين ومتصلة بالشبكة العامة من خلال حلقة متوسطة الجهد. تكون هذه الدوائر الحلقية والمغذية دائمًا عبارة عن كابلات معزولة بـ XLPE تم تصنيفها بين 3.6/6 كيلو فولت و26/35 كيلو فولت، ويتم وضعها إما ككابلات أحادية النواة في شكل ثلاثي الفصوص أو ككابلات ثلاثية النواة مع شاشة معدنية مشتركة. تحمل الشاشة تيار الصدع الأرضي وتتحكم في المجال الكهربائي، لذلك يجب تحديد مقطعها العرضي بدلاً من افتراضه.

كابلات طاقة الجر DC

تغذي عائلة الطاقة الرئيسية الثانية قضبان التشغيل. تعمل أنظمة السكك الحديدية الثالثة عادةً عند 750 فولت تيار مستمر، بينما تعمل أنظمة خطوط الاتصال العلوية عادةً عند 1500 فولت تيار مستمر. وهي عادةً عبارة عن كابلات أحادية النواة مزودة بشاشات نحاسية ثقيلة أو موصلات متحدة المركز، ويتم اختيارها بشكل أساسي للحد من تآكل التيار الشارد لبطانات الأنفاق والتعزيزات والأعمال المعدنية المدفونة. عادة ما يكون العزل XLPE، مع غلاف خالي من الهالوجين منخفض الدخان حيثما يحتاج المشغل إلى تقليل الدخان في حالة الطوارئ.

كابل الطاقة لمترو الأنفاق والنقل بالسكك الحديدية في المناطق الحضرية (الجهد المقدر 35 كيلو فولت) نظرة عامة على المنتج تعد كابلات الطاقة لمترو الأنفاق والمسارات خفيفة الوزن (35 كيلو فولت) من مكونات نقل الطاقة المهمة المصممة خصيصًا لنظام النقل بالسكك الحديدية في المناطق الحضرية... عرض المنتج →

كابلات التحكم والإشارات والاتصالات

كابلات التحكم

كابلات التحكم operate the equipment that keeps a tunnel habitable: ventilation fans, drainage pumps, platform screen doors, lighting contactors and switchgear. They are multi-core, generally rated 450/750 V, with PVC, cross-linked polyolefin or LSZH insulation. Where variable-frequency drives are involved, a braided or foil screen is added to contain switching noise.

الأجهزة المحمية وكابلات الإشارة

تحمل كابلات الأجهزة المحمية إشارات قياس وتحكم منخفضة المستوى بين أجهزة الاستشعار ووحدات المراقبة ومحطات SCADA الخارجية. البناء المعتاد عبارة عن أزواج ملتوية مع شاشات فردية وشاملة بالإضافة إلى سلك تصريف، مصنف 300/500 فولت. توجد الشاشة لمنع التداخل بدلاً من حمل تيار الخلل، ويجب تأريضها من طرف واحد فقط لتجنب التيارات المتداولة على طول النفق.

يشع كابل محوري

لا تنتقل إشارات الراديو بعيدًا حول منحنيات الأنفاق، لذلك تستخدم مترو الأنفاق كبلًا محوريًا مشعًا، يُسمى غالبًا كبل التغذية المتسرب، مثبتًا على طول جدار النفق. يسمح الموصل الخارجي المشقوق للكابل بالعمل كهوائي طويل، مما يوفر تغطية مستمرة للاتصالات من القطار إلى الأرض وراديو خدمات الطوارئ.

كابل محمي بالكمبيوتر والأدوات نظرة عامة على المنتج الكابلات المحمية بالكمبيوتر والأدوات عبارة عن أسلاك متخصصة لنقل الإشارات ذات الجهد المنخفض مصممة لأجهزة الكمبيوتر الإلكترونية والأدوات الكهربائية... عرض المنتج →

الكابلات المقاومة للحريق ومثبطات اللهب

مثبطات اللهب ومقاومة الحريق ليسا نفس الشيء. يقاوم الكابل المقاوم للهب انتشار اللهب، وتم التحقق منه بواسطة IEC 60332-1 للكابل الفردي والمعيار IEC 60332-3 للحزمة الرأسية، ولكن ليس من الضروري الاستمرار في العمل أثناء الحريق. يضيف الكابل المقاوم للحريق حاجزًا من شريط الميكا حول الموصل بحيث تستمر الدائرة في العمل لفترة محددة، عادةً 30 أو 60 أو 120 دقيقة عند اختبارها وفقًا للمعيار IEC 60331. عادةً ما يتم توصيل إضاءة الطوارئ ومراوح استخلاص الدخان ومضخات الحريق ومصاعد الإخلاء واتصالات الأنفاق بكابل مقاوم للحريق لهذا السبب.

الدخان هو النصف الآخر من المعادلة. تحد مركبات الهالوجين منخفضة الدخان من غاز حمض الهالوجين إلى IEC 60754 وكثافة الدخان إلى IEC 61034، مما يجعل طرق الهروب والوصول إلى مكافحة الحرائق قابلة للاستخدام. إذا كنت تزن هذه الدرجات لمسار معين، فنظرتنا العامة حول ثلاثة مبادئ لاختيار الكابلات المقاومة للهب هي نقطة انطلاق مفيدة.

سلسلة الكابلات المقاومة للهب والمقاومة للحريق نظرة عامة على المنتج في أنظمة السلامة المعمارية والصناعية الحديثة، يعد أداء الكابلات ضد الحرائق حجر الزاوية في تقليل الخسائر المرتبطة بالحريق وتأمين... عرض المنتج →

الحماية ضد الماء والقوارض والأضرار الميكانيكية

أداء النار ليس سوى جزء من المواصفات. تجمع الأنفاق بين الهواء الرطب ومياه الصرف ونشاط القوارض والضغط الميكانيكي المستمر، لذا فإن الطبقات الخارجية للكابل تقوم بعمل حقيقي:

• أشرطة مانعة للمياه أو مسحوق منتفخ في فجوات الموصلات، للطرق الواقعة تحت منسوب المياه الجوفية.
• شريط فولاذي أو أسلاك فولاذية مدرعة حيث يتم دفن الكابلات في الاتجاه المعاكس أو تتعرض للصدمات.
• أغلفة مقاومة للنمل الأبيض والقوارض في الأنفاق التي تمر عبر التربة أو الحشو القديم أو القطع النباتية.
• قم بتصحيح المسافة بين المرابط وختم منع الحريق عند كل اختراق للجدار، بحيث لا يمكن أن ينتشر حريق الكابل بين الأقسام.

قائمة مرجعية للمواصفات لمشاريع الأنفاق

عندما تقوم بإعداد جدول الكابلات لنفق المترو، قم بالعمل من خلال النقاط التالية قبل تحرير الاستفسار:

1. دوائر منفصلة حسب الوظيفة: قوة الجر، والطاقة المساعدة، والتحكم، والإشارة والاتصالات.
2. تأكد من فئة الجهد، والمواد الموصلة، والمقطع العرضي للشاشة التي تتطلبها دراسة التأريض والتيار الشارد.
3. حدد أداء الحريق المطلوب لكل دائرة: مثبطات اللهب، مقاومة الحريق مع زمن سلامة الدائرة، أو كليهما.
4. حدد حدود الدخان والغاز الحمضي، على سبيل المثال IEC 61034 وIEC 60754، لجميع الكابلات في المناطق المحتلة.
5. تعريف حماية البيئة: حجب الماء، التدريع، مقاومة القوارض.
6. تحقق من نصف قطر الانحناء والتباعد بين المرابط مقابل المقطع العرضي الفعلي للنفق وتخطيط الدعامة.
7. اطلب تقارير اختبار النوع وشهادة الطرف الثالث، وليس مجرد وصف الكتالوج.

اختيار شريك الكابل لأعمال الأنفاق

يعد كابل النفق التزامًا طويل الأمد، ومن المفيد الحصول عليه من شركة مصنعة تفهم ملفات تعريف واجبات المترو بدلاً من تلك التي تقتبس الجهد الكهربي ببساطة. منطقتنا قاعدة التصنيع في Guanlin، ييشينغ ، المعروفة في الصناعة باسم China Cable City، تنتج الطاقة والمعدات والكابلات العلوية والكابلات المتخصصة منذ عام 1998، مع إنشاءات الجهد المتوسط والتحكم والمقاومة للحريق والنقل بالسكك الحديدية التي تتطلبها مشاريع الأنفاق عادةً. إن أنظمة إدارة الجودة والبيئة والصحة المهنية والطاقة والملكية الفكرية معتمدة وفقًا لمعايير ISO، وتحمل المنتجات موافقات الطرف الثالث بما في ذلك شهادة TUV، وهو أمر مهم عندما يتعين الدفاع عن المواصفات عند مراجعة التصميم.

إذا كنت تقوم بتجميع جدول زمني للكابلات لنفق مترو أنفاق، فأرسل إلينا قائمة الدوائر ومتطلبات أداء الحرائق. سنساعدك على مطابقة كل مسار بنوع الكابل الذي يعمل في الخدمة، وليس فقط على الورق.