1 單芯電纜金屬護套過電壓和環(huán)流的發(fā)作
單芯電力電纜的導(dǎo)體中經(jīng)過溝通電流時,其周圍發(fā)作的磁場會與金屬護套交鏈,在金屬護套上會發(fā)作感應(yīng)電動勢。感應(yīng)電動勢的巨細與導(dǎo)體中的電流巨細、電纜的擺放和電纜長度有關(guān)。對三相等邊三角形擺放的電纜,假如將金屬護套兩頭直接接地,就會在金屬護套中構(gòu)成環(huán)流,環(huán)流的巨細與電纜相應(yīng)的長度,導(dǎo)體中電流巨細有關(guān)。出于經(jīng)濟安全考慮,在一些電纜不長,導(dǎo)體中電流不大的場合,環(huán)流很小,對電纜載流量影響也不大,是能夠?qū)⒔饘僮o套的兩頭直接接地的。 假如僅將電纜的金屬護套一端直接接地,在正常運轉(zhuǎn)時,電纜的金屬護套另一端感應(yīng)電壓應(yīng)不超越50 V(或有安全措施
時不超越100 V),否則應(yīng)劃分恰當?shù)膯卧O(shè)置絕緣接頭。在發(fā)作短路毛病時,導(dǎo)體中有很大的電流,也許會在金屬護套上發(fā)作很高的過電壓,危及護層絕緣,因而在電纜線路單相接地時,在電纜的未接地端,應(yīng)加裝過電壓保護器接地。
2 單芯電纜金屬護套的銜接與接地
為了處理電纜金屬護套兩頭一起接地存在環(huán)流,和一端直接接地,在另一端會呈現(xiàn)過電壓對立的疑問,電纜金屬護套應(yīng)對于電纜長度和導(dǎo)體中電流巨細采納不相同的接當?shù)胤ā?br />
電纜線路不長時,電纜金屬護套應(yīng)在線路一端直接接地,另一端經(jīng)過電壓保護器接地,如圖1所示。電纜越長,電纜非直接接地端發(fā)作的感應(yīng)電壓越高,為確保人身安全,電纜在正常運轉(zhuǎn)時,非直接接地端感應(yīng)電壓應(yīng)約束在50 V以內(nèi),在短路等毛病狀況下,金屬護套絕緣的沖擊耐壓和過電壓保護器在沖擊電流作用下的殘壓,合作系數(shù)不小于1.4。因而,一端直接接地的接線方法適用的電纜不能太長。
電纜金屬護套中心直接接地、兩頭經(jīng)過電壓保護器接地,是一端直接接地的引伸,能夠把一端直接接地電纜的最大長度添加一倍,接線方法和原理與一端直接接地相同。電纜線路很長時,即便選用金屬護套中心接地,也會有很高的感應(yīng)電壓。這時,能夠選用金屬護套穿插互聯(lián)。如圖2所示。
假如三相電流對稱,那么電纜結(jié)尾金屬護套感應(yīng)電壓即是零,能夠直接將其接地,而不會在金屬護套中呈現(xiàn)環(huán)流。感應(yīng)電壓最高的當?shù)爻尸F(xiàn)在絕緣接頭處,因而在此處應(yīng)裝設(shè)過電壓保護器,相同,在短路等毛病狀況下,金屬護套絕緣的沖擊耐壓和過電壓保護器在沖擊電流作用下的殘壓合作系數(shù)不小于1.4。假如把這樣一個穿插互聯(lián)接地,看作是一個單元,因為該單元金屬護套是兩頭直接接地,所以任何長度的電纜,都能夠分紅若干個單元,理論上這種接線方法適用于各種長度的電纜。
以上兩種方法都需求裝過電壓保護器,因而會添加運轉(zhuǎn)保護作業(yè)。假如電纜線路很短,傳輸容量有較大的裕度,金屬護套上的感應(yīng)電壓極小,能夠選用金屬護套兩頭直接接地。金屬護套中的環(huán)流很小,構(gòu)成的損耗不明顯,對電纜載流量影響不大,運轉(zhuǎn)保護作業(yè)較少。
3 接當?shù)胤ǖ氖┬泻瓦\轉(zhuǎn)作用
浙江余杭供電局110 kV閑林變電站#2主變35 kV電纜,電纜單相長度80 m,電纜一端接于110 kV閑林變電站#2主變35kV側(cè)、另一端接于#2主變電站35 kV斷路器側(cè),分相敷設(shè)于溝體中。該電纜金屬護層為鋼絲鎧裝構(gòu)造,與銅屏蔽一起在電纜兩頭直接接地。電纜投運于2003年1月。2006年6月13日,110 kV閑林變電站#2主變35 kV電纜A相,接近主變側(cè)屏蔽線發(fā)熱到達73 ℃,其他兩相為34 ℃,接近35 kV斷路器側(cè)C相屏蔽線發(fā)熱達71 ℃,其他兩相32 ℃。維修人員對該電纜屏蔽線進行了仔細檢查,未發(fā)現(xiàn)異常狀況,初步懷疑為電纜兩頭的鋼絲鎧裝護層與電纜內(nèi)部銅屏蔽、以及主接地線之間觸摸不良,金屬護層中感應(yīng)電流遇到高電阻后導(dǎo)致發(fā)熱所造成的。維修人員將接頭處加強觸摸,并添加引下的銅接地線,投入運轉(zhuǎn)后發(fā)現(xiàn),電纜靠主變壓器側(cè)屏蔽線A相97 ℃,B相64 ℃,C相110 ℃。超越電纜答應(yīng)最高運轉(zhuǎn)溫度,被逼將該主變壓器停運。從毛病過程來看,電纜發(fā)熱主要是因為金屬護套感應(yīng)電壓構(gòu)成的環(huán)流導(dǎo)致的。該電纜線路盡管較短,可是作業(yè)電流較大
,正常狀況到達300 A擺布。所以采納兩頭直接接地的方法是不穩(wěn)當?shù)?,金屬護套中的環(huán)流會導(dǎo)致電纜發(fā)熱,因為在接頭處電阻較大,所以在發(fā)熱較嚴峻,溫升較大。毛病處理方法也不穩(wěn)當,接頭處加強觸摸,削減了全部回路的電阻,增大了回路的電流,所以屏蔽線發(fā)熱,不光不降溫反而溫度有所上升。經(jīng)過剖析,維修人員再次進行缺陷處理,將該電纜原先的兩頭屏蔽線直接接當?shù)胤ǎ臑閮H靠主變側(cè)單端屏蔽線直接接地,對接近35 kV斷路器側(cè)的屏蔽線采納保持必定間隔,分層截斷后,進行絕緣帶包扎的處理方法,6月15日2時20分閑林變電站2#主變再次投入運轉(zhuǎn)。經(jīng)丈量,金屬護套無發(fā)熱現(xiàn)象,正常運轉(zhuǎn)時的感應(yīng)電壓也在正常范圍內(nèi)。毛病的處理方法盡管處理了發(fā)熱毛病,可是為往后的安全運轉(zhuǎn)帶來了危險,在毛病狀況下,也許在未直接接地端感應(yīng)出很高的過電壓,危及金屬護套的絕緣。鑒于此,隨后組織停電,加裝了過電壓保護器。即采納了一端直接接地,別的一端經(jīng)過電壓保護器接地的接當?shù)胤?。該電纜運轉(zhuǎn)至今,沒有發(fā)現(xiàn)異常。電纜金屬護套的接地直接影響電纜運轉(zhuǎn),金屬護套采納合適的聯(lián)接和接當?shù)胤?,不僅能夠進步電纜載流量,下降工程造價,并且對往后設(shè)備的運轉(zhuǎn)保護都是非常重要,因而在電纜線路設(shè)計施工中,應(yīng)特別注意金屬護套的接地。此外,對于
單芯電纜,為削減渦流,不該選用未經(jīng)磁化處理的金屬鎧裝護層。110
kV閑林變電站#2主變35 kV電纜選用鋼絲鎧裝是不恰當?shù)?,?jīng)過改正為金屬護套的接當?shù)胤?,電纜發(fā)熱量已經(jīng)控制在答應(yīng)的范圍內(nèi),所以未對電纜自身進行替換。