動(dòng)車組車頂高壓電纜是其運(yùn)行所需的特別重要的電力傳輸電纜，整個(gè)列車供電系統(tǒng)中連接各個(gè)高壓電氣設(shè)備是由動(dòng)車組高壓電纜總成來(lái)完成的。動(dòng)車組在運(yùn)行過(guò)程中，列車受電弓通過(guò)接觸網(wǎng)將25kV的高壓交流電能，流過(guò)高壓電纜總成傳送給牽引變壓器，經(jīng)變壓器降壓處理后再傳送給牽引變流器。再通過(guò)一系列的變換處理，一方面該電能轉(zhuǎn)變成電壓與頻率均可以控制的三相交流電，傳輸給牽引電機(jī)，將其轉(zhuǎn)換成動(dòng)車組動(dòng)能來(lái)牽引整個(gè)列車的運(yùn)行；另一方面轉(zhuǎn)換為動(dòng)車組上其它電氣設(shè)備所需要的電源，提供其正常工作需要的電能。目前工廠正在制造或者在段運(yùn)行的動(dòng)車組上使用的25kV高壓電纜總成，其結(jié)構(gòu)形式為預(yù)制式終端結(jié)構(gòu)，主要是由電纜、預(yù)制式終端、T型終端、銘牌和電纜線卡等組成。其中，預(yù)制式終端用來(lái)實(shí)現(xiàn)與動(dòng)車組頂部的母線相連，而T形終端是用于和動(dòng)車內(nèi)的牽引變壓器相連接。動(dòng)車組高壓電纜的結(jié)構(gòu)組成如圖所示。
在切斷電纜后，剝離掉屏蔽層，就會(huì)改變高壓電纜原有的電場(chǎng)分布，將形成對(duì)絕緣層極為不利的切向電場(chǎng)，那么在電纜屏蔽層斷口處就會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)力的聚集部位，如圖所示。該處正是電纜主絕緣在使用過(guò)程中非常容易被擊穿的部位，所以在制作動(dòng)車組高壓電纜總成時(shí)，為了緩解和分散電力線應(yīng)力集中的問(wèn)題，需要使用特殊的方法對(duì)電纜兩端進(jìn)行處理。在電纜最容易被擊穿的屏蔽層斷口處，一般采用體積電阻率為108-1012Ωcm，介電常數(shù)為20-30的材料制作的電應(yīng)力控制管或者應(yīng)力錐安裝在屏蔽層斷口處，以分散電纜斷口處的電場(chǎng)應(yīng)力，如圖所示。高壓電纜終端的設(shè)計(jì)中極為重要的部分就是電應(yīng)力控制，它是對(duì)電纜終端內(nèi)部的電場(chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)分布實(shí)行控制，也就是采取適當(dāng)?shù)拇胧?，使得電?chǎng)強(qiáng)度和電場(chǎng)分布處于最佳狀態(tài)，從而確保電纜長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定可靠的運(yùn)行。動(dòng)車組高壓電纜的終端如此重要，下一篇將對(duì)其進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
電纜斷口處電力線分布示意圖
安裝應(yīng)力管后電力線分布示意圖
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