鉄道ケーブルの説明: 種類、主な規格、適切なケーブルの選び方

鉄道ケーブルとは一体何ですか？

鉄道請負業者が入札を行う場合 鉄道ケーブル 、単一の商品から落札されることはまれです。この用語には、トラクション フィーダ ケーブル、信号ケーブル、制御ケーブル、可変周波数ドライブ (VFD) 電源ケーブル、トラック ボンド ワイヤ、および通信リンクが含まれます。これらはすべて、一般的な建物の設置用ではなく、鉄道の運行条件用に設計されているという 1 つの特徴を共有しています。

日常用語では、「ケーブル鉄道」はロープで牽引される鉄道を表すこともありますが、この記事では電気的な意味に焦点を当てます。最新の鉄道システムでは、ケーブル ネットワークは線路自体とほぼ同じくらい重要です。列車に電力を供給し、信号機やスイッチの動作を維持し、乗客や乗務員を電気的故障から保護し、列車の位置を検出するのに役立ちます。鉄道環境では、振動、温度変動、湿気、塩分、電磁ノイズが組み合わされているため、ケーブル仕様のわずかな妥協により障害が発生し、修理に多額の費用がかかる可能性があります。

鉄道ケーブルの主な種類

汎用の鉄道ケーブルはありませんが、ほとんどのアプリケーションはいくつかの認識可能なカテゴリに分類されます。設計プロセスの早い段階で適切なカテゴリを選択すると、後でコストのかかる変更が発生するのを防ぎます。

牽引電源ケーブル

最も目立つ鉄道ケーブルは、電車や路面電車に電力を供給するケーブルです。一般的な路面電車システムでは、中圧電力は変電所から線路側の開閉装置、そして架線または第三レールに 10 kV で配電されます。この役割専用の製品は、 路面電車電源用 10 kV XLPE 絶縁電源ケーブル 。 XLPE 絶縁は電圧ストレスと湿気に対する強力な耐性を提供し、外側のシースは化学物質、摩耗、設置上の損傷から保護します。

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これらのケーブルは通常、線形に沿ったダクト、トラフ、またはケーブル ピットに敷設されます。水は導管内に何年も滞留する可能性があるため、ケーブルには優れた耐水トリー性と安定した絶縁構造が必要です。同じ理由で、終端と接合部もケーブル自体と同じくらい重要です。アクセサリ キットがアプリケーション向けに評価されていない場合、適切に作られたケーブルでも故障する可能性があります。

信号および制御ケーブル

信号システムは低電圧で動作しますが、誤った信号や断線の影響は深刻です。制御ケーブルは、交換機、信号、連動リレー、および SCADA 機器を接続します。駅や沿道での使用については、多くのエンジニアが次のように指定しています。 XLPE絶縁コントロールケーブル 絶縁体は周囲温度が高くなっても安定しており、油や化学薬品に対して優れた耐性を備えているためです。

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センサー信号を伝送する計装ループには、より厳密な電気的性能が必要です。遮蔽、ねじれ、および適切な接地が、牽引力による干渉に対する主な防御策です。鉄道通路の故障メカニズムは、危険な産業プラントで見られるものと似ています。このガイドは 計装ケーブルが危険な工業地帯の安全をどのように確保するか 電気ノイズが多い環境では絶縁抵抗とシールドが重要である理由を説明します。

可変周波数ドライブケーブル

トラクション ドライブ、倉庫クレーン、換気ファン、ポンプ、コンプレッサーでは、多くの場合、可変周波数ドライブが使用されます。 VFD がパルス幅変調波形を送信すると、モーター ケーブルに反射電圧ピークと高周波コモンモード電流が発生する可能性があります。標準的な建築用ワイヤーが適切なソリューションであることはほとんどありません。のようなバランスのとれたデザイン 1kV可変周波数電力ケーブル 対称位相構造とシールドを使用して、放射ノイズを低減し、モーターの絶縁を保護します。

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VFD ケーブルは、整備工場、駅の空調設備、鉄道トンネルの換気にも使用されています。これらのアプリケーションでは、モーター定格だけでなく、始動回数、ケーブル長、ドライブ出力フィルターのタイプに基づいてケーブルを選択する必要があります。

その他の鉄道ケーブルの専門品

トラックボンドケーブルは小さいですが重要です。これらはレールの接合部を横切ってボルトで固定され、軌道回路の電流を 1 つのレールから次のレールに伝えます。結合が腐食したり破損したりすると、信号システムが列車を検出できなくなる可能性があります。スイッチ加熱ケーブル、避雷導体、通信ケーブルで鉄道ケーブル ファミリが完成します。各専門分野には独自の材料仕様と設置方法があります。

主要な規格と仕様に関する考慮事項

鉄道ケーブルの仕様は、国、事業者、設置地域によって異なります。すべての鉄道ケーブルをカバーする単一の規格はありませんが、プロジェクト文書には特定の参照が頻繁に表示されます。

共通参照標準

IEC 60502 は、中電圧までの押出絶縁体を備えた電力ケーブルを対象としており、牽引用フィーダ ケーブルのベースとしてよく使用されます。特別な耐火性能を備えた車両および線路側ケーブルについては、EN 50264、EN 50306、EN 50382 などの鉄道固有の規格が一般的です。火災挙動は、鉄道車両に使用される材料の要件を定義する EN 45545 によって対処されています。地元の通信事業者は、国家規格や自社仕様を採用することもあります。

仕様に含めるべき内容

鉄道ケーブルの明確な仕様には、公称電圧、絶縁レベル、導体の材質と断面積、コアの数、シース化合物、およびシールド要件が記載されている必要があります。ケーブルがトンネル、駅、またはその他の密閉空間で使用される場合、耐火性能は、難燃性、低発煙性、およびハロゲンフリー動作として指定する必要があります。トラックサイドに設置するには、耐衝撃性、UV 安定性、または圧壊強度などの機械的要件が必要な場合があります。

ほとんどの鉄道プロジェクトでは、事業者の内部基準が一般的な規格よりも厳格です。ケーブル タイプを承認する前に、プロジェクト固有の要件を確認してください。

よくある仕様の間違いとその回避方法

鉄道ケーブルの障害のほとんどは、初日には発生しません。これらは数か月にわたる振動、熱サイクル、水の浸入、または化学物質への曝露の後に発生します。最もよくある間違いは、耐火性能のない一般的な産業用ケーブルを選択すること、機械的保護を無視すること、電磁干渉を過小評価することです。

1. 実際のシステム電圧と絶縁クラスを確認してください。一部のステーション回路では定格 1 kV のケーブルが許容される場合がありますが、トラクション フィーダは配電電圧と障害定格に適合する必要があります。
2. 入札書類で火災と煙のパフォーマンスを定義します。材料は、必要に応じて、試験済みの難燃性または低煙性、ハロゲンフリーの評価を備えている必要があります。
3. リクエスト型テストおよび日常テストレポート。信頼できるサプライヤーは、絶縁抵抗、高電圧試験、導体抵抗、および構造データを提供します。
4. カスタム長さの機能を確認してください。連続長さが長いと、トンネル内や線路沿いの継ぎ目の数が減ります。
5. リードタイムとプロジェクトのサポートについて質問してください。鉄道敷設業者は、線路の所有と土木工事のスケジュールに合わせた納品期間を必要としています。

便利な比較の 1 つは、 インフラストラクチャ建設用ケーブルが標準ケーブルと異なる理由 なぜなら、鉄道プロジェクトは、基本的な製品とサイト固有のソリューションとの間に同じギャップに直面しているからです。屋上に太陽光発電や蓄電池を備えた車両基地では、選択プロセスも重複します。 エネルギー貯蔵における新エネルギーケーブルの役割 。これらを別のカテゴリとして扱うと、多くの場合、より適切なエンジニアリング上の決定が得られます。

ケーブルメーカーとの連携

鉄道プロジェクトの場合、経験豊富なメーカーから鉄道ケーブルを直接購入すると、承認ループを短縮できます。メーカーは、オリジナルのルーチンおよびタイプテストデータ、材料トレーサビリティ、および現場での接合部を減らすカスタム長さを提供できます。すでに中電圧電源ケーブル、制御ケーブル、VFD ケーブルを製造している工場は、仕様を少数の発注書に統合するのにも役立ちます。

中国の無錫にある当社の生産施設では、1998 年以来電力、産業、インフラプロジェクト向けのケーブルを製造してきました。当社は社内テクニカル センターを運営し、110 kV CCV ラインでオンライン直径と偏心監視を使用し、鉄道工事に関連するタイプのケーブルを生産しています。路面電車の電源の場合、10 kV XLPE 路面電車フィーダー ケーブルが直接オプションです。補助システムの場合、制御ケーブルと VFD ケーブルでステーションと車両基地のほとんどのニーズをカバーします。

結論は簡単です。鉄道ケーブルは特別な買い物です。まずは物理環境、電圧義務、防火目標から始めて、テスト文書と一貫した生産品質を通じてコン​​プライアンスを実証できるケーブルとサプライヤーを選択します。