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

地鐵，作為一個城市越來越重要的交通工具，每天承載著幾百萬人的出行安全。以西安地鐵為例，其最高單日客流205.10萬人次。如圖1所示，為西安地鐵三號線。

圖1 西安地鐵三號線

前段時間，西安地鐵使用劣質(zhì)電纜的問題使其成為大家討論的熱點，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其安全。下面，我們從電纜的分類到電能質(zhì)量一步步來分析其對安全的影響。

線纜分類

關(guān)于線纜，日常生活中隨處可見，如圖2所示，為常見電纜。

圖2 常見電纜

但對于線纜的分類，大家卻不一定清晰。根據(jù)其用途，大致分為一下幾類：

l 裸電線：產(chǎn)品都是無絕緣層的導體，如架空輸電線用的鋼芯鋁絞線等;

l 電力電纜：在電力系統(tǒng)的主干線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(tǒng)中起輸電、配電、供電作用，通過電流大;

l 電氣裝備用電線電纜：品種最為繁多，約占總數(shù)的60%左右。從電力系統(tǒng)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路用的電纜產(chǎn)品、各種工農(nóng)業(yè)裝備中的電氣安裝線和控制信號用的電纜產(chǎn)品。如控制電纜、電線等;

l 通信電纜與光纜：主要用于傳輸音頻、數(shù)字信號及模擬信號等;

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

西安地鐵三號線問題電纜主要存在400V輔助電纜以及120V信號控制電纜部分，與機車牽引1500V直流動力系統(tǒng)無關(guān)。則主要是以上類型中的電力電纜和電氣裝備用電線電纜兩類。

質(zhì)量指標

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

l 導線直流電阻的測量;

l 絕緣電阻的測試;

l 電容及損耗因數(shù)的測量;

l 絕緣強度試驗;

l 局部放大測量;

l 老化及穩(wěn)定性試驗。

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(shù)倍電量。

通常諧波產(chǎn)生來自于三個方面：發(fā)電源質(zhì)量不高產(chǎn)生諧波、輸配電系統(tǒng)產(chǎn)生諧波、用電設備產(chǎn)生諧波。其中第三點是產(chǎn)生諧波的主要原因，例如非線性負載如：整流器、開關(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

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

諧波污染將會使電纜的介質(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(tǒng)負荷低谷時，系統(tǒng)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(wěn)定的危險性越大，更容易發(fā)生故障。如圖4所示，為諧波引起的線纜燃燒。

圖4 諧波引起的線纜燃燒

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

所以對于我們的交通等各方面安全，不僅要從傳輸介質(zhì)來要求，更要從電的質(zhì)量源頭來把關(guān)。這時就需要一款設備，可以去準確捕捉測量電能質(zhì)量各方面參數(shù)然后進行分析，及時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(xiàn)場的諧波、電壓波動、閃變、功率和三相不平衡等常見的電能質(zhì)量問題，同時具備瞬態(tài)測量，錄波分析，逆變器測試，能耗統(tǒng)計，需量統(tǒng)計，污染評估等高級功能。如所示，為在廣州某檢測機構(gòu)捕捉到電梯的電流原始波形和電壓暫將曲線圖。

圖6 電流原始波形及電壓暫降曲線

可準確定位配電系統(tǒng)即配電盤、開關(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)量必不可少的專業(yè)測量分析工具。