张玉平，艾广宁，缪弼东，李 瑞
摘 要：针对京沪高铁电缆护层保护器的既有连接方式特点，对其连接线路中的电流、电压等相关电量数据进行采集，利用统计比对方法，通过改变其连接方式采集相对应的电量数据，最终形成多种连接方式下的电量比对数据，得出了最优的连接方式，为后续模拟仿真和模型建立提供基础数据支撑。
关键词：高速铁路；护层保护器；电力电缆；电量分布；连接方式
我国高速铁路发展突飞猛进，牵引供电系统中电力电缆由于其独有优势正逐步代替架空线路，成为主流的输电方式。以京沪高铁为例，其牵引供电系统中电力电缆的使用长度约为60 km。但国内目前针对电力电缆铜屏蔽和钢铠对地连接方式的国家标准和研究相对较少。
电力电缆的结构一般由导体、导体屏蔽层、绝缘层、绝缘屏蔽层、金属屏蔽层、防水层、内衬层、金属铠装层和外护套组成。电力电缆金属屏蔽层应按双层间隙绕包，金属屏蔽满足国标要求，且其截面应满足短路电流1 000 A、1 s的热稳定要求，主要作为短路电流和电容电流的通道，同时起到屏蔽电场的作用。单芯电缆应采用非磁性铝合金丝铠装，结构尺寸符合GB 2952的相关规定，主要起防止外力破坏和保护接地的作用。本文以京沪高铁为例对既有电力电缆铜屏蔽和钢铠对地连接方式进行研究。
图1为京沪高铁电力电缆结构暨连接方式示意图。
图1 京沪高铁电力电缆结构暨连接方式
依据GB 50217《电力工程电缆设计规范》和DLT401《高压电缆选用导则》规定：供电电缆宜采用一端直接接地，另一端通过护层电压限制器接地的连接方式，以避免环流对电缆产生不良影响。高压电缆屏蔽层、铠装层环流对电缆的不良影响主要表现为：（1）产生附加损耗，降低电缆的电能输送效率；（2）发热，尤其是接触过渡电阻处较严重，缩短电缆正常使用寿命；（3）产生电磁干扰，对周边通信、信号等精密设备产生强烈干扰；（4）由于存在环流，对于将来电缆在线监测设备的扩展造成不便。京沪高铁既有护层保护器的相关参数详见表1，且在进行研究过程中护层保护器状态良好，各项技术指标参数符合国家和铁路行业相关规定。
表1 京沪高铁既有护层保护器主要技术参数
名称参数值 产品型号LHQ-27.5 系统标称电压/kV27.5 10 kA雷电冲击电流下残压/kV≤6.5 10 kA雷电冲击耐受次数20 工频电压耐受时间4 kV / 5 s 直流1 mA参考电压/kV≥3.25 0.75U1mA下泄漏电流/mA≤50 伞径/mm58 高度/mm140
目前国内高速铁路27.5 kV电缆护层保护器安装方式有2种：同一供电方向、同一行别、同相的多根电缆共用1只护层保护器，如京沪高铁；每条电缆安装1只护层保护器，如武广高铁，接线方式见图2（a）、（b）。以上接法中的屏蔽层和铠装层形成多种环流通道，因此研究环流值的分布、环流值与负荷电流的关系及对供电线电缆长期运营的影响程度，可为工程设计、施工提供依据和参考。
（a） （b） （c）
图2 3种接线方式下的电量采集示意图
选取京沪高铁某分区所2个供电臂方向上的272高压开关柜（北京方向上行）T相供电电缆和274高压开关柜（上海方向上行）T相供电电缆作为试验对象，现场每柜每极相设有2条电缆，电缆型号为YJY72-27.5kV-2×1×240mm2，长度分别为70和60 m。电缆自分区所内高压开关柜引出，通过夹层电缆支架敷设至所亭围墙处，再直埋敷设后爬升至供电线支柱上固定，其中直埋段长度分别为10和5 m，电缆全部同路径敷设。
根据交流系统单芯电缆金属层正常感应电势公式：Es = LEso，其中Es为感应电势，L为电缆金属层的电气通路上任一部位与其直接接地处的距离（km），Eso为单位长度的正常感应电势（V/km），可得感应电势的大小与接地距离成正比关系，即在电缆阻抗恒定的情况下，感应电流的大小与接地距离成正比关系。
通过多通道电流同步录波仪录波，高精度钳形电流互感器实时监测，实现同一时刻记录馈线电缆负荷电流、屏蔽层和铠装层环流及护层保护器对地泄漏电流数据，并通过改变电力电缆护层保护器的接线方式得到屏蔽层、铠装层间环流值的分布，环流值与负荷电流的关系，最终得出不同接线方式对长期运营线路供电线电缆的影响程度的相关数据。现场实施共分为3个阶段：
第1阶段：在既有护层保护器安装接线方式下（即2条T相电缆屏蔽层、铠装层共用1个护层保护器），监测电缆不同负荷条件下屏蔽层和铠装层各自的环流值以及护层保护器泄漏电流值，详见图2（a）；
第2阶段：变更护层保护器接线方式，将每条电缆屏蔽层和铠装层共接1个护层保护器上，监测屏蔽层、铠装层、护层保护器泄漏电流值和负荷电流，详见图2（b）；
第3阶段：变更护层保护器连接方式，将每条电缆屏蔽层和铠装层分别接护层保护器，分别监测每条电缆的屏蔽层、铠装层电流值和负荷电流，详见图2（c）。
在进行以上3阶段工作时，有3点注意事项：
（1）保证3种测试方式在同一背景下测试，包括电缆平均负荷率和测试干扰等尽可能一致。因此在既有行车条件下，需采集每天同一时间段内的不同接线方式下的电量数据（设定每日同一时间段内的负荷变化率是一致的）。
（2）需同时监测供电线电缆负荷电流、电缆屏蔽铠装层电流以及护层保护器泄漏电流，进行综合比较分析，采集装置要求多通道、高同步，采样频率应满足分析要求。
各向异性扩散模型是国外学者Perona和Malik根据热传导方程建立的[13]。其去噪的基本思想是在尺度区域内对图像进行去噪，而在边缘区域减少不必要的平滑。在用各向异性扩散模型进行图像去噪时通过采取梯度微分算子对图像的边缘进行检测，因而这种去噪算法很好地将图像去噪与图像边缘检测统一到各向异性模型中。通过数学分析，各向异性模型在本质上就是变化的热扩散偏微分方程：
建筑物面积、平面位置、高度核实是规划核实的重要内容，直接关系规划核实指标的计算，为此，地物数据采集应保证和提高测量的精度。用全站仪测量建筑物阳角角顶位置时，可采用角度偏心观测；测量阴角底点位置时，可采用距离偏心观测。对于建筑物的主要拐点，有条件的情况下，应有充分的多余观测，以确保建筑物位置的精度。测量人员不能到位的地点，用全站仪无棱镜功能来采集，如采集房顶标高、房檐标高、高压线的标高和走向，这样作业不但准确，而且快速、安全。
（3）电缆护层保护器3种接线方式下的电量采样精度直接关系该项工作的最终结论，因此相关采集装置的精度必须符合要求。
对图2所示3种接线方式下的电量采集进行环流测试。由于图2（a）、（b）方式下负荷电流量级过大，如按原比例显示会造成环流不能直观显示，因此以缩小100倍比例进行设置。3种接线方式电量趋势见图3。
图2（c）接线方式下，由于负荷电流量级过大，缩小倍率也无明显意义，因此在图3（c）中取消显示。
（a）第1种接法
（b）第2种接法
（c）第3种接法
图3 3种接法方式下的电量趋势
（1）通过分析272、274高压开关柜电缆各屏蔽层、铠装层环流数据，即图2（a）方式采集的电量，发现如下现象：
a.屏蔽层、铠装层环流值与负荷电流值呈正比关系。
b.各屏蔽层、铠装层环流值量级随时间呈离散性分布，各采集点电流大小分布无规律。
c.电缆屏蔽层、铠装层环流极端峰值达10 A，平均值为5 A左右，环流占负荷电流比值最大不超过10%。
研究区铜金属储量约为26.07万t，储量丰富，易开采，平均铜品位2.5%，具有较高的开采价值[1]。其余各类矿藏还需要进一步进行地质详查。
（2）通过分析272、274高压开关柜馈线T相负荷电流以及T1、T2单条供电线电缆屏蔽层-铠装层环流值监测波形，即图2（b）接线方式下采集的电量，发现如下现象：
a.T1和T2电缆屏蔽层和铠装层之间的环流变化与电缆负荷电流变化趋势基本一致，二者呈正比关系。电缆负荷电流最大550 A时，电缆屏蔽层和铠装层之间环流最大监测值2.6 A，环流占负荷电流比值约为0.47%；电缆负荷电流270 A时，电缆屏蔽层和铠装层之间环流最大监测值1.4 A，环流占负荷电流比值约为0.25%。根据日最大负荷电流数据推测环流值与负荷电流的比值大部分集中在0.5%左右，极限条件下最大比值不超过5%。
b.T1和T2电缆屏蔽层和铠装层之间环流值变化情况一致，且多处重合，说明当T1和T2电缆屏蔽层和铠装层接护层保护器时，2条电缆环流基本相同。
式中,χ=T2n-T2n-2,α=1/(Nθ(0)),其中θ(0)就是通过两次线性回归得到的频偏的初始值.
情绪管理能力，能够帮助幼儿尽快摆脱不良情绪对自身的影响，从而保持良好的心态，以更积极乐观的态度面对学习与生活。幼儿时期作为幼儿情绪管理能力培养与发展的黄金时期，理所应当引起幼儿教师的高度重视。本文试图结合笔者教学工作实践经验，浅谈几点大班幼儿情绪管理能力的培养对策。
火车终于到站了，大表哥杨年丰和二表哥杨年喜来接高河了。二表哥眉目间冷冷的，倒是大表哥杨年丰热情豪爽的性格，经年未变，这让高河刚悬起来的心终于踏实了些许，于是跟着向停车场走去。
（3）通过分析272、274高压开关柜馈线T1、T2电缆屏蔽层、铠装层分别单独接护层保护器，即图2（c）接线方式下采集的电量，发现如下现象：
a.各采集点电流与负荷电流无关联性。
b.各采集点电流量值极小，属于微安级，从数据统计来看该监测时间段内最大电流5 mA，且出现频率较低，总体数据呈离散性分布。
综上所述，可得出如下结论：
个别地区（如山西、内蒙古自治区等）由于旧路承担特殊功能，原旧路采用混凝土路面结构，建设之初路面结构层标准较高，并且原混凝土路面结构经过多年的运用仅发生轻微病害问题，这种情况下可通过局部换板、横缝纵缝灌缝处理补治、错台维修等手段修复旧混凝土路面，最后根据综合论证可在修复好的混凝土路面进行整体罩面处理，达到升级改造目的。
（1）在护层保护器第1种和第2种接线方式下，各回路中均存在环流，环流大小与负荷电流大小呈正比关系。
（2）第1种接线方式下，环流与负荷电流的比值最大不超过10%，第2种接法方式下，环流与负荷电流的比值最大不超过5%，从数据上来看接线方式的改变可以显著降低环流，第2种接线方式优于第1种接线方式。第3种接线方式下只存在微安级的泄漏电流，该泄漏电流与护层保护器本身的特性相符，符合相关规程要求，几乎可以忽略。因此，从环流大小判断护层保护器接线方式的优先级可知，第3种接线方式最优，第2种接线方式次之。
（3）第1种和第2接线方式下各采集点环流大小与电缆长度呈正比关系。
冷凝法是将VOCs气体导入冷凝器中，利用不同温度下各气体蒸汽分压的不同，使VOCs逐步冷凝成液态[15]。冷凝法通常用于VOCs含量高（百分之几）、气体量较小的VOCs的回收处理，主要作为一些气体浓缩工艺的后续配套工艺使用，是回收气体有机物的最终手段。
（4）第2种接法方式下的同相多条电缆中的环流大小、趋势图形具有高度的一致性，也从侧面证明了同相条件下2条甚至多条电缆负荷电流分流比的实际情况与理论相符。
本文经过分析，从原理上得出护层保护器3种接线方式的优先级，但在设计阶段还应重点考虑经济因素，平衡经济与实用之间的关系，需要科研人员进行更深层次的研究，以达到最佳实用性和经济性。
在算法1中，语句1～9是根据式(1)进行信念状态初始化，仅在算法启动时执行一次.语句10～15是计算式(2)的分子部分和分母zt,语句16～18是计算t时刻的信念状态，语句20返回系统安全性概率.
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