高压电缆金属护套分段、接地方式及应用

高压电缆金属护套分段、接地方式及应用
高压电缆金属护套分段、接地方式及应用

高压电缆金属护套分段、接地方式及应用

[摘要]包有金属护套的单芯或每根芯线包有金属护套的三芯高压电缆,其金属护套上都会产生感应电压,当电压超过一定限值时,将会影响电缆的安全运行。一般设计会根据电缆长度选择适当的接地方式,或者将电缆金属护套在电气上进行分段,以此降低护套感应电压。本文通过汇集各文献所述观点和作者多年电缆设计的经验,并结合电缆实际运行情况,分析各种金属护套接地方式和不同护套分段形式对于降低护套感应电压的作用,以及在实际工程中的应用,以期能够为高压电缆线路设计提供有用的参考和经验。

【关键词】电缆;金属护套;感应电压;分段;接地;应用

当高压电缆为单芯并包有金属护套或者是每根芯线上有金属护套的三芯电缆时,这种结构的电缆可以被看作是延长的变压器,导线作为一次绕组,金属护套作为二次绕组,一般高压电缆均为这种结构。这样在以交变电流或三相电流运行时产生交变磁场,在金属护套上产生感应电势,该电势值与导线电流、频率、导线和金属护套间的互感量、电缆长度,直接成正比。当金属护套上的感应电压达到一定值时将危及人身安全。电力生产安全规程规定:电气设备非带电部分的金属外壳都要接地。因此金属护套要采取适当的接地措施。本文以下将介绍各种护套分段及接地形式和应用条件。

一、两端直接接地

此接地方式也叫做全接地,就是将电缆金属护套在两端终端头处分别并联接地,这样护套内就产生环流。在35kV以上高压电缆中若采用此种接地形式后,产生的环流可占到电缆工作电流的50%左右,甚至更高至80%以上。从而由于环流的存在造成附加损耗,使护套发热,降低电缆的输送容量。因此110kV及以上高压电缆金属护套较少采用这种接地方式,一般应用在电缆利用小时低,裕度大,长度仅几十米的短35kV以上高压电缆或者是35kV及以下电缆线路,由于其阻抗值不像35kV以上电缆那么小,环流尚不过分显著,只占工作电流的10%以下,尚可以接受。

在电缆采用了此种接地方式后一般以接触式三角形敷设,这样可以避免过分的护套损耗,因为这种排列是电气上平衡的方式,该方式下护套的阻抗及损耗在所有三相中是相等的。另外其要求接地电阻应不大于2Ω。

二、单点直接接地

1、首端接地

首端接地是单点接地方式的一种,就是将电缆线路一端的金属护套互联后直接接地,另一端经互层保护器后互联接地。这样在正常运行条件下金属护套和大地之间形不成回路,不会形成环流,但是对于相同长度的电缆线路来说,首端接

研究35KV单芯电缆金属护套接地方式及重要性分析

研究35KV单芯电缆金属护套接地方式及重要性分析 摘要:基于35KV单芯电缆金属护套接地方式及重要性分析,工作人员首先要分 析事故情况,然后阐述35KV单芯电缆金属护套的接地方式,最后进行重要性分析,为热电厂的安全运营提供有利的基础和重要保障。 关键词:单芯电缆;金属护套;接地方式 2012年6月7日下午14:40分大成热电电气主控室电脑后台发降压站甲变中压侧3U0接 地报警信号,说明35kV电缆线路出现接地故障,15:51分成农线过流一段保护动作,成农线73开关跳闸,导致大成农药总厂全部停电。现对单芯电缆金属护套的接地方式及重要性进行 分析。 1 事故情况分析 针对此事故进行分析,工作人员接到通知后,动力分厂立刻派相关人员赶到事故现场, 在开发区东大化工北墙外,华光化工厂南门斜对过,发现敷设在东大院墙外电缆桥架上的电 缆有爆燃现象,现场已无明火。动力分厂厂长立即电话通知电厂电气车间将成农线73开关 断电并做好安全措施(合接地刀)。 通过分析电厂电脑后台事故记录发现,引起此事故的最初原因为一相电缆爆燃首先单相 接地(甲变中压侧3U0接地报警),继而燃烧引起另外两相电缆燃烧导致相间短路(成农线 过流一段保护动作)。从事故现场分析,本次单相接地是因为一相电缆爆燃引起,发生爆燃 首先有热源,事发后,从电厂后台查到成农线当时电流为56A,35kV单芯240电缆载流量为630A,所以导体不存在发热问题[1]。但是此电缆屏蔽层两头都接地,应有感应环流电流存在。这也会造成电缆发热,从现场看屏蔽层已经变色。 2 单芯电缆的接地方式选择 该线路为35kV单芯电缆线路,当单芯电缆在交变的电压下运行时,线芯中通过的交变电流必然会产生交变的磁场,磁场产生的磁链不仅和线芯相链,也和金属屏蔽层相链,必然会 在金属屏蔽上产生感应电动势和感应电流。 2.1 运行中单芯电缆金属护套的感应电压 工作人员要明确单芯电缆的导线与金属护套的关系,然后将其当做一个变压器的初次级 绕组。一旦电缆的导线通过交流电,就会造成周围产生屏蔽层铰链。分析屏蔽层出现的感应 电压,其大小与电缆线路成正比。 2.2 单芯电缆金属护套内感应电压及环流的危害 单芯电缆在运行中其金属护套上的感应电压、电缆线路的长度以及流过导体的电流有一 定比例。例如电缆线路较长时,金属护套上感应的电压比较大,相加可能会危及人们的生命 安全[2]。如果在这种情况下,出现短路或是其他故障,金属护套上会产生更大的感应电压。 2.3 单芯电缆金属护套接地方式 高压单芯电缆金属护套并不像三芯电缆一样两端直接接地,而是需要根据实际的运行情况、线路长度以及电压等级进行考虑。在高压单芯电缆线路安装中,要遵守相关规范,确保 其在运行情况下,任意位置的电缆屏蔽层的最大电压都不会超过50V,防止其损坏电缆。主 要的接地方式有以下五种: 1)金属屏蔽层一端直接接地,另一端通过护层保护器接地; 2)金属屏蔽层中点直接接地,两端通过护层保护器接地; 3)金属屏蔽层一端直接接地,电缆中间护层交叉互联接地,另一端通过护层保护器接地; 4)金属屏蔽层一端直接接地,若干个护层交叉互联接地,金属屏蔽层中点直接接地,若 干个护层交叉互联接地,另一端金属屏蔽层直接接地; 5)金属屏蔽层两端直接接地。 3 35KV单芯电缆金属护套接地的重要性分析 该线路采取了两端直接接地的方式,接地端和大地形成闭合回路产生环流(该环流包括 电缆正常运行时的感应电流和非正常运行时的感应电流),环流产生的热量聚集在电缆屏蔽 层危及线路的安全运行。

高压电缆接地的问题

浅谈高压电缆接地的问题 高压电力电缆的铜屏蔽和钢铠一般都需要接地,两端接地和一端接地有什么区别?制作电缆终端头时,钢铠和铜屏蔽层能否焊接在一块?制作电缆中间头时,钢铠和铜屏蔽层能否焊接在一块?35KV高压电缆多为单芯电缆,单芯电缆在通电运行时,在屏蔽层会形成感应电压,如果两端的屏蔽同时接地,在屏蔽层与大地之间形成回路,会产生感应电流,这样电缆屏蔽层会发热,损耗大量的电能,影响线路的正常运行,为了避免这种现象的发生,通常采用一端接地的方式,当线路很长时还可以采用中点接地和交叉互联等方式。 在制作电缆头时,将钢铠和铜屏蔽层分开焊接接地,是为了便于检测电缆内护层的好坏,在检测电缆护层时,钢铠与铜屏蔽间通上电压,如果能承受一定的电压就证明内护层是完好无损。如果没有这方面的要求,用不着检测电缆内护层,也可以将钢铠与铜屏蔽层连在一起接地(我们提倡分开引出后接地)。 为什么高压单芯交联聚乙烯绝缘电力电缆要采用特殊的接地方式? 电力安全规程规定:35kV 及以下电压等级的电缆都采用两端接地方式,这是因为这些电缆大多数是三芯电缆,在正常运行中,流过三个线芯的电流总和为零,在铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链,这样,在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压,所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层。但是当电压超过35kV 时,大多数采用单芯电缆,单芯电缆的线芯与金属屏蔽的关系,可看作一个变压器的初级绕组。当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线交链铝包或金属屏蔽层,使它的两端出现感应电压。 感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比,电缆很长时,护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度,在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时,屏蔽上会形成很高的感应电压,甚至可能击穿护套绝缘。 此时,如果仍将铝包或金属屏蔽层两端三相互联接地,则铝包或金属屏蔽层将会出现很大的环流,其值可达线芯电流的50%--95%,形成损耗,使铝包或金属屏蔽层发热,这不仅浪费了大量电能,而且降低了电缆的载流量,并加速

高压单芯电缆接地方式

高压单芯电缆接地 电力安全规程规定:电气设备非带电的金属外壳都要接地,因此电缆的铝包或金属屏蔽层都要接地。 通常35kV及以下电压等级的电缆都采用两端接地方式,这是由于这些电缆大多数是三芯电缆,在正常运行中,流过三个线芯的电流总和为零,在铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链,这样,在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压,所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层。 但是当电压超过35kV时,大多数采用单芯电缆,单芯电缆的线芯与金属屏蔽的关系,可看作一个变压器的低级绕组。当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线交链铝包或金属屏蔽层,使它的两端出现感应电压。感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比,电缆很长时,护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度,在线路发生短路故障、遭受操纵过电压或雷电冲击时,屏蔽上会形成很高的感应电压,甚至可能击穿护套尽缘。此时,假如仍将铝包或金属屏蔽层两端三相互联接地,则铝包或金属屏蔽层将会出现很大的环流,其值可达线芯电流的50%--95%,形成损耗,使铝包或金属屏蔽层发热,这不仅浪费了大量电能,而且降低了电缆的载流量,并加速了电缆尽缘老化,因此单芯电缆不应两端接地。 [个别情况(如短电缆或轻载运行时)方可将铝包或金属屏蔽层两端三相互联接地。] 然而,当铝包或金属屏蔽层有一端不接地后,接着带来了下列题目: 当雷电流或过电压波沿线芯活动时,电缆铝包或金属屏蔽层不接地端会出现很高的冲击电压;在系统发生短路时,短路电流流经线芯时,电缆铝包或金属屏蔽层不接地端也会出现较高的工频感应电压,在电缆外护层尽缘不能承受这种过电压的作用而损坏时,将导致出现多点接地,形成环流。因此,在采用一端互联接地时,必须采取措施限制护层上的过电压,安装时应根据线路的不同情况,按照经济公道的原则在铝包或金属屏蔽层的一定位置采用特殊的连接和接地方式,并同时装设护层保护器,以防止电缆护层尽缘被击穿。 据此,高压电缆线路安装时,应该按照GB50217-1994《电力工程电缆设计规程》的要求,单芯电缆线路的金属护套只有一点接地时,金属护套任一点的感应电压不应超过50-100V(未采取不能任意接触金属护套的安全措施时不大于50V;如采取了有效措施时,不得大于100V),并应对地尽缘。 假如大于此规定电压时,应采取金属护套分段尽缘或尽缘后连接成交叉互联的接线。为了减小单芯电缆线路对邻近辅助电缆及通讯电缆的感应电压,应尽量采用交叉互联接线。对于电缆长度不长的情况下,可采用单点接地的方式。为保护电缆护层尽缘,在不接地的一端应加装护层保护器。 由此可见,高压电缆线路的接地方式有下列几种: 1.护层一端直接接地,另一端通过护层保护接地----可采用方式; 2.护层中点直接接地,两端屏蔽通过护层保护接地---常用方式; 3.护层交叉互联----常用方式; 4.电缆换位,金属护套交叉互联---效果最好的接地方式; 5.护套两端接地---不常用,仅适用于极短电缆和小负载电缆线路。

110kV电缆线路护层接地方式及护层保护措施

110kV电缆线路护层接地方式及护层保护措施 发表时间:2018-01-10T10:10:50.130Z 来源:《电力设备》2017年第27期作者:田浩宇1 钟泽宇2 [导读] 摘要:近年来,随着城市改造建设的加速、电网网架结构的改善,城区110kV电缆线路大量投入运行。 (12国网太原供电公司山西太原 030012) 摘要:近年来,随着城市改造建设的加速、电网网架结构的改善,城区110kV电缆线路大量投入运行。110kV电缆线路以其设计寿命长、受外界自然条件影响小、日常维护工作量相对较小、不影响城市景观等优点得到了肯定。文章对110kV电缆护层接地方式及护层保护的措施进行了分析。 关键词:110kV电缆线路;护层保护;接地方式;电网网架结构;电力系统 当过电压在击穿电缆外护层的绝缘部分之后,便会造成电缆金属护层多个位置上出现故障问题,进而使得环流及热损耗增强,甚至会使得电力电缆无法得到正常工作,并会对其使用年限造成不利影响。同时在故障出现之后,无法通过测寻、修复来进行解决,更无法通过停电检修来进行解决,因此需要做好护层保护工作。 1 常见护层接地方式 1.1 单端接地 电缆的线路长度低于500m时,通常终端部分都是采取电缆金属护套来实现将其中的一端直接接地,并把另外一侧通过非线性的电阻保护器,从而完成间接接地处理,促使金属护套对地处于绝缘状态,进而防止有回路的问题产生。 1.2 交叉互联 将电缆线路划分成多个大段,并且再将每一个大段,划分成均等的各个小段,在每个小段间,应当采取绝缘接头的方式,使各个小段能够连接,并且对于绝缘接头上的金属护套三相间,采用同轴电缆作为材料,同时借助接地箱连接片来做到换位连接,此外对于绝缘接头来说,应当做好接地箱的安装工作。同时需要完成护层保护器的安装工作,对于各个大段来说,其两端对应的护套应当做到互联接地。 1.3 护套两端接地 对于电缆线路来说,若是距离相对较短,并且传输功率不足时,那么对于金属护套来说,能够出现的感应电压便相对有限,所造成的损耗也十分微弱,从而不会对载流量产生较多的影响。在护套当中存在的中点接地,真实情况是单端接地。对于电缆线路来说,当距离比较长时,需要在电缆线路内借助金属护套来做到接地,并且在电缆两端的位置上要做到对地绝缘,同时还要做好护层保护器的配置工作。 1.4 电缆换位金属护套交叉互联 金属护套若是存在交叉互联,那么就应当采用三相电缆作为材料来使得连续换位得以保证,从而使得三相电缆哪怕不是以水平形式排列,也能够通过每个小段的换位来实现每个大段的全换位,使得感应电压的相量之和,得出的数值为零,就是代表基本上不存在环流。然而这一类型的连接方式只能够在电缆换位空间内加以运用与开展。 2护层保护及限制护层过电压的相关措施 2.1 110kV以上电缆通道的规划与设计 对于110kV及其以上电压等级的电缆通道,在规划与设计时不仅需要满足对应要求,还应当满足电缆埋设区域特征。通常需要在地势上有所注重,避免地势较低造成的积水问题出现,同时也要防止安装在存在隐患或是施工的区域,从而避免存在破坏。在白蚁灾害较为严重的地区,还应当在防水、防腐、防火的同时,做好防蚁工作,从而防止出现破坏问题。 2.2 对电缆分段长度做到合理设计与计算 对于电缆来说,在分段时长度不应当太长,需要结合实际状况与感应电压得出的值来做出划分。在交流系统当中,只有使电缆金属护层感应电压处于正常值,方可完成单芯电力电缆的配置工作。同时在电缆截面选择时,应当结合工作电流在进行原则。对于没有按照品字结构,来对单芯电力电缆做出配置,当一条通路配置大于两个以上时,需要在感应电压计算出相互之间存在的影响。 2.3 提升护层感应电压的设计与验算结果 当护层感应电压处于故障与正常工作两种不同情况时,得出的结果有着很大的差别。当处于正常工作电流的时候,虽然护层感应电压是满足标准要求的,但依旧需要通过验算来查看当故障问题出现之后是否有损坏问题出现。 2.4 符合电缆设计规范前提下采用新型外护套 为了能够使电缆护层的厚度满足技术层面的需求,在合理的情况下,应当适当地对新型外护套加以使用。目前认为是,当电缆外护套的厚度达到4.0mm时,它的绝缘水平可以在长时间内处于一个稳定状态。对于所用到的材质来说,目前在江西这边所用到的电缆材质大多数为PE或者为PVC材质,同时在外面会涂上一层石墨。对于PE材质来说,其制作出来的护套有着较高的硬度,并且受到环境温度变化的影响较小,而对于PVC材质来说,其制作出来的护套硬度不强,同时会受到环境温度变大所造成的影响。另外,还有其他多种形式的电缆外护套可以在施工中得到选择与应用。 2.5 按照规范来对电缆外护层实施检测保护 电缆牵引力与测压力,需要控制在既定范围之内,然后结合电缆通道的走向来完成施工方案的制定工作,并在敷设路径上完成滑轮的布置。继而再根据图纸开展施工工作,这时电缆排列方式、分段长度需符合设计标准;铺设后需进行回填细沙,并做好耐压试验的开展工作,如果出现损坏等问题需要及时发现并做好处理工作。 2.6 通道允许时应用回流线 回流线增添之后,对于单相短路回流电流来说,不会流经大地,而是会通过回流线得到返回。回流线的应用,在单相接地当中,会使外护层绝缘与保护器所受到的工频过电压,会与电网电位之间缺乏关联性,对于回流线的磁通,会抵消接地电流时所产生的一部分磁通,进而使得电压值可以得到降低。对于回流线当中的阻抗,与两端接地的电阻来说,应当和系统中最大零序电流与回流线感应电压进行匹配。 2.7 使地阻能够达到标准要求 电力电缆线路保護接地,能够对电力电缆线路在运行时提供安全保障。对于电力电缆线路来说,不管是在工作与运行当中,还是发生内部过电压、雷电过电压以及出现接地故障,都应当以大地为回路,并运用电位钳来对接地电位实施控制。接地电位和接地装置所对应的

讨论高压电缆纵包铝护套和挤包铝护套工艺技术

讨论高压电缆纵包铝护套和挤包铝护套工艺技术 压电缆中的金属皱纹铝护套有着承受电缆短路电流、径向防水以及承受抗侧压力的作用,其生产工艺方式有纵包、氩弧焊和连续挤包两种形式。 一:氩弧焊焊接铝护套工艺技术 1:氩弧焊铝护套工艺是采用经过压延的厚度均匀的铝板,经清洗、精切、纵包、焊接、在线检测、轧纹过程来实现的;该氩弧焊工艺是在氩气和氦气的保护下,一铝板为负极,钨极为正极,通过低电压,大电流来完成焊接。钨极焊头只有2mm的直径, 并且由保护的气体连续吹向焊点处,迅速带走热量,使焊接部位均匀快速冷却,电缆结构不会受到任何不良影响,同时也避免铝护套的高温氧化。 2:采用先进的氩弧焊接技术,并装有超声波等在线检测装置,保证了焊接的密封性,为了检验是否还有漏焊,生产厂又加了一项中间检验装置,将整盘焊接后的电缆进行气密性试验,且进行百分之百的检验。通过几年来的生产、使用及运行,该生产工艺技术性能稳定可靠。 3.上海电缆研究所进行了焊接铝套的机械强度试验,发现焊缝的抗拉强度(78N/mm2)略高于焊缝周围金属铝的抗拉强度(76N/mm2),且又略高于铝套本身的抗拉强度 (75N/mm2),经和西安交大金相专家们研讨和座谈,这种现象是合理的,焊接材料的强度是比原来的材料要高,因为焊接件材料的金相组织起了变化。并采用空心铝套进行侧压力试验,分别在焊缝上,和焊缝相隔90度以及相隔180度进行侧压力试验,其负荷变形曲线基本一致。 4.皱纹焊接铝套电缆的温度分布试验也在上海电缆研究所进行,在焊缝处温度到达700℃时,用热电偶分别测量铝套内阻水层上分别相隔90度的三点温度为69、43、37℃,在阻水层下则分别为34、26、27℃,这是因为铝套是一点受热焊接,温度虽高,但能量不大,铝的散热又很快,所以电缆绝缘上的温度很低,同时,西安交大绝缘研究室又进行了电缆铝护套的焊接温度场的数值计算,在绝缘层附近的温度基本上是40℃左右。两个研究机构的试验结果基本是一致的。 5.由于皱纹焊接铝套电缆的温度很低,不存在炀伤绝缘或绝缘上的阻水层的可能,铝套和电缆之间缝隙非常小,故可实现电缆的阻水结构,同时电缆的阻水层又可用作电缆的缓冲层,不难通过设计和计算,国产220kV电缆的绝缘半径方向的膨胀量约1.5mm左右,完全可以为阻水层所吸收,这样电缆的结构就非常紧凑合理,万一铝套有些损伤,由于阻水层的作用,电缆也不会进水。 二:连续挤包铝护套工艺技术 连续挤包铝护套工艺是采用铝锭经压铝机生产设备,使铝在半熔融状态下连续挤包在电缆绝缘线芯上,挤出温度高达460℃,可能会对电缆内部结构造成不良影响而降低电缆使用寿命。

35kV及以下电压等级的电力电缆接地方式

35kV及以下电压等级的电力电缆接地方式 35kV及以下电压等级的电力电缆接地方式 电力安全规程规定:35kV及以下电压等级的电缆都采用两端接地方式,这是因为这些电缆大多数是三芯电缆,在正常运行中,流过三个线芯的电流总和为零,在铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链,这样,在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压,所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层。但是当电压超过35kV 时,大多数采用单芯电缆,的线芯与金属屏蔽的关系,可看作一个变压器的初级绕组。当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线交链铝包或金属屏蔽层,使它的两端出现感应电压。感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比,电缆很长时,护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度,在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时,屏蔽上会形成很高的感应电压,甚至可能击穿护套绝缘。此时,如果仍将铝包或金属屏蔽层两端三相互联接地,则铝包或金属屏蔽层将会出现很大的环流,其值可达线芯电流的50%--95%,形成损耗,使铝包或金属屏蔽层发热,这不仅浪费了大量电能,而且降低了电缆的载流量,并加速了电缆绝缘老化,因此单芯电缆不应两端接地。个别情况(如短电缆或轻载运行时)方可将铝包或金属屏蔽层两端三相互联接地。gwsd_re 然而,当铝包或金属屏蔽层有一端不接地后,接着带来了下列问题:当雷电流或过电压波沿线芯流动时,电缆铝包或金属屏蔽层不

接地端会出现很高的冲击电压;在系统发生短路时,短路电流流经线芯时,电缆铝包或金属屏蔽层不接地端也会出现较高的工频感应电压,在电缆外护层绝缘不能承受这种过电压的作用而损坏时,将导致出现多点接地,形成环流。因此,在采用一端互联接地时,必须采取措施限制护层上的过电压,安装时应根据线路的不同情况,按照经济合理的原则在铝包或金属屏蔽层的一定位置采用特殊的连接和接地方式,并同时装设护层保护器,以防止电缆护层绝缘被击穿。 据此,高压电缆线路安装时,应该按照GB50217-1994《电力工程电缆设计规程》的要求,单芯电缆线路的金属护套只有一点接地时,金属护套任一点的感应电压不应超过50-100V(未采取不能任意接触金属护套的安全措施时不大于50V;如采取了有效措施时,不得大于100V),并应对地绝缘。如果大于此规定电压时,应采取金属护套分段绝缘或绝缘后连接成交叉互联的接线。为了减小单芯电缆线路对邻近辅助电缆及通信电缆的感应电压,应尽量采用交叉互联接线。对于电缆长度不长的情况下,可采用单点接地的方式。为保护电缆护层绝缘,在不接地的一端应加装护层保护器

电力电缆金属护套或屏蔽的接地作用

电力电缆金属护套或屏蔽的接地作用 1.概述 接地用以:防止人身受到电击,确保电力系统正常运行,保护线路和设备免遭损坏,还可防止电气火灾,防止雷击和静电危害等。 电缆金属护套或屏蔽的接地的作用有: (1)电缆线芯双屏蔽和金属护套的电容电流有一回路流入大地; (2)当电缆对金属护套或屏蔽发生短路时,短路电流可流入地下; (3)电缆线芯绝缘损伤后发生相间短路发展至接地故障时,故障电流通过接地线流入地中; (4)电缆中的不平衡电流引起的感应电压、通过地线与大地形成短路,防止电缆对接地支架存在电位差而放电闪络。 现在大量使用的交联电缆,分相屏蔽,屏蔽层分金属(铜带)层和半导电层。半导电层中含有胶质碳,可起到均匀电场的作用;同时碳能吸收电缆本体细小间隙中因空气电离产生的败坏物,均匀电场,以保护电缆绝缘。 金属屏蔽层的作用: 第一:保持零电位,使缆芯之间没有电位差; 第二:在短路时承载短路电流,以免因短路引起电缆温升过高而损坏绝缘层,同时屏蔽层也可以防止周围外界强电场对电缆内传输电流的干扰; 第三:屏蔽层可以有效地将电缆产生的强电场限制在屏蔽层内,由于屏蔽层接地,外部便不存在电缆产生的强电场,不会对周围的弱电线路及仪表,产生强电干扰 或危及人身安全。 在配电系统中:电源电缆的起始端与发电厂的接地网接通,末端与变电所接地网连通;变电所馈出电缆接地与各用户连通;低压电缆的PEN线与电缆铠甲接地后可与高压电缆接地等电位;重要用户的电源电缆又来自独立的电源。这样,高低压电缆接地线的互相联结,又与接地网连在一起。因此,电缆接地成了接地系统总体的重要组成部分,对电网安全运行有重要作用。 3.2保证接地线截面和质量 交联电缆接头制作中,铜屏蔽层、铠甲层应分别连接不得中断,两者还应加以绝缘分隔,恢复铜屏蔽应采用软质铜编织线连接;确保与各相绝缘外屏蔽接触良好。两端与铜屏蔽层焊接,铠甲用镀锡地线恢复跨接,分别焊在两边的铠甲上。 电缆接地线的规格,严格要求应按电缆线路的接地电流大小而定。但在实际施工中,往往缺乏这方面的资料, 一般120㎜2以下电缆选用16 m㎡铜线; 150㎜2~240㎜2电缆选用25 m㎡铜线; 300 ㎜2以上电缆接地线不应小于35㎜2; 橡塑电缆的接地线必须采用镀锡软铜编织线。接地线与铜屏蔽层和金属护套焊接工艺、焊接面积均应符合要求。电缆接地线应直接接于接地网,不得串接,接地线必须压接的接线端子,以保证连接可靠及检测拆卸方便。 美国3M公司的游丝卡紧法和法国梅兰日兰公司的卡扣捆扎法,不仅能方便可靠地进行接地连接,而且还能避免烙铁灼伤电缆绝缘的危险,值得借鉴。

220kV-春平甲线电力电缆外护套缺陷分析报告

长电集团普通员工的一篇专业论文 在中科协学术年会上受到专家的高度评价 近日,在新疆乌鲁木齐召开的中国科技协会2005年学术年会11分会场暨中国电机工程学会2005年学术年会上,长电集团安全生产部配电专责工程师欧景茹发表的《220kV春平甲线电力电缆外护套缺陷分析》专业学术论文受到了与会专家、学者的高度评价,他本人作为特约代表参加了此次会议。 由中国科技协会、中国电机工程学会主办的学术年会,每年举办一次,今年的主题是:电力发展与资源永续利用。会议期间,国家发改委能源所所长周大地、能源研究会副理事长兼秘书长鲍云樵、广东核电郑健超院士、中国电科院总工程师周孝信院士、华东电网董事长帅庆军等15名专家、学者和有关部门的领导,分别就我国现阶段及长期能源利用与电力发展形势,结合电网动态安全分析与电网技术创新与发展,进行了专题学术研究与探讨。在分组发言中,长电集团安全生产部配电专责工程师欧景茹,结合论文与长春地区城市电缆线路,就如何做好高压电缆的运行与防护工作、电缆故障检测及提高电缆载流量,在大会上做了技术发言。他的发言不仅引起了专家、学者的高度重视,同时也为长春供电公司和长电集团赢得了荣誉。 (姜希忠) 附件:220kV 春平甲线电力电缆外护套缺陷分析报告 220kV 春平甲线电力电缆外护套缺陷分析报告 长春电力集团有限公司欧景茹 邮编: 130022 摘要:本文对长春地区 220kV 春平甲线电力电缆外护套绝缘缺陷及金属护层环流较大且三相不平衡进行分析讨论,寻找解决方案,以保证电缆线路安全运行。 关键词:电力电缆外护套缺陷分析报告 220kV 春平甲线交联聚乙烯电力电缆在敷设过程中发现问题,一段 A 相与二段 C 相电缆外护套绝缘不合格,有接地点,经定点定位查找并加以处理。该电缆线路于 2001 年 12 月施工结束,进行耐压试验合格,由于负荷原因,电缆空载 24 小时后退出运行。在停运期间电缆井、管进水严重,电缆与接头被浸泡在水中,电缆外护套绝缘大幅下降,该电缆线路于 2002 年 10 月再次投入运行,发现金属护套环流较大与三相不平衡,同时电缆外护套绝缘不合格,省公司生产部与市公司组织相关人员进行了多次分析、测试与研讨,并与国内其他省、市电缆公司及相关单位就电缆的设计、敷设、安装、试验及

超高压交联电缆如何选用各种金属护套

超高压交联电缆如何选用各种金属护套 目前国内已有多条生产线能生产110kV及以上的超高压交联电缆,各厂的金属套结构不全类同。不同金属套各有其特征,用户首先必须对金属套的性能要有一个全面的认识和了解,按各自的条件进行选择。仁者见仁、智者见智,本文对各种类型金属套的性能和特征作个阐述。此文仅起一个抛砖引玉的作用,希各供电系统能介绍使用不同金属套电缆的经验,使制造部门了解用户观点与需求。 1.金属套的种类 金属套有二大功能:(1)隔水作用:防止XLPE绝缘接触到水分产生水树技,金属套是电缆的径向防水层;(2)能承受零序短路电流热稳定性好。按生产工艺可分为三大类:挤包无缝金属套、纵向焊缝金属套和综合护套等。采用的材料又有铅、铝、铜和不锈钢等。金属套的品种、制造、结构和特征如下:金属套品种制造和结构特征 无缝铅套由连续压铅机挤包无缝连续铅套铅的化学性能稳定,耐腐蚀。 无缝波纹铅套由连续或非连续压铝机挤包铝套及轧波纹电缆重量轻,铝的化学性能较活泼,外护套损坏后铝套易穿孔,外径较大。 焊缝波纹铝套铝板卷包用焊机焊接后再轧同上,但有纵向焊缝。 焊缝波纹铜套铜板卷包用焊机焊接后再轧纹有纵向焊缝,外径较大。 焊缝波纹不锈钢不锈钢板卷包用焊机焊接后再轧纹有纵向焊缝,热稳定容量比波纵铜套低,外径较大。 综合护套铝箔PE复合膜纵向搭盖卷包热风焊接电缆重量轻,铝箔作防水层,用铜丝屏蔽满足热稳定。 以上6种金属套都有良好的径向防水层,但内在质量、应用特性和制造成本各不相同。目前国内除波纹铜套和不锈钢套外都有生产,对国内生产的4类品种性能阐述如下。 2.铝套 目前国内能制造铅套交联电缆的大厂都有以连续压铅机生产铅套的能力。铅套交联电缆内部结构紧密,纵向防水性能好,铅的化学稳定性耐腐性好,缺点是重量重。 铅合金的熔化温度约300℃,压铅机的模座挤出温度260℃。在螺杆连续压铅机上制造的铅套是一个无夹灰、无缝、内壁光滑的连续铅管。铅的蠕变性能好,结构尺寸设计时无须在铅套与线芯之间留有间隙,交联绝缘膨胀时能撑大铅套而绝缘表面仍然平整光滑。由于交联绝缘的膨胀系数比金属大约一个数量级,因此各类波纹金属套内必须留有足够的膨胀间隙。如无间隙或间隙不够大,在绝缘膨胀后会在绝缘表面留下波纹的凹痕,这会影响电缆的电气性能。在型式试验中经过20个热循环后,如电缆芯表面呈波纹状,电缆的冲击裕度不高。由于铅套内

高压电缆接地—同轴接地电缆的使用

高压电缆接地—同轴接地电缆的使用 1定义 同轴电缆也叫做同轴接地电缆。该同轴接地电缆包括内导体、绝缘层、外导体、外保护套;绝缘层采用交联聚乙烯材质,耐受温度高;外导体采包括内外相邻的第一层导体和第二层导体;外保护套采用阻燃交联聚乙烯材料,阻燃防爆,具有良好的化学稳定性、憎水性和密封性。使用时,同轴接地电缆的一端可以与高压电力电缆金属护层连接,另一端与接地保护装置连接,可将高压电力电的缆金属护层端的过电压导入接地保护装置从而有效地保护高压电力电缆的正常运行。一般来讲10kV的单芯电缆也是可以的,采用屏蔽的同轴电缆优点更明显。同轴电缆内外导体连接方式合理,方便,使用可靠.。结构上讲,这些是属于双铜芯电缆,外铜芯铜丝是屏蔽作用,内铜丝导电流。所有,这些10kV的同轴电缆的价格一般是普通10kV铜芯单芯电力电缆的双倍价格。 2型号 一般来讲同轴接地电缆电压等级为10kV;主要型号有VOV、YJOV和YOY三种型号,截面积从1×50~1×300mm2都有。正规的写法例如:YJOV-8.7/10-240/240。

(1)表示:YJ:交联聚乙稀绝缘;V:聚氯乙稀绝缘;Y:聚乙稀绝缘; (2)表示: O同轴电缆; (3)表示:PVC护套;V是聚氯乙稀护套,Y是氯乙稀护套 3使用范围 高压电缆,按照单回路、双回路甚至更多回路设计,如果单根的电缆长度越长,感应电势越大,没有保护装置的情况下最好不要超过50V,即50伏的电压。如果有保护装置,例如回流线、同轴电缆等,不应超过300V,如果超过,对超高压电缆外护套,其他动植物的安全,人的安全都是有一定影响的,对电缆的影响也是有的。同轴电缆的作用可见一斑。同轴接地电缆一般用于避雷器引线和防雷接地线,交联电缆线路护层绝缘保护装置的接地箱相连接线,因为雷电或浪涌电压对地泄放时间极短,就要求电缆需要具有低阻抗,同轴接地电缆对于瞬态具有低阻抗特性。 VOV(YOV、YJOV)一般用于高压电缆交叉互联的,用来减小金属护套的感应电势的。用于110kV~220kV交联电缆线路护层绝

110kV高压单芯电缆金属护套接地方式探讨

110kV高压单芯电缆金属护套接地方式探讨 发表时间:2019-11-28T09:41:28.103Z 来源:《云南电业》2019年6期作者:马海鹏[导读] 我国现行《电力安全规程》当中有明确规定:电气设备非带电金属外壳均需要做接地处理,高压电缆金属屏蔽层需正常接地。马海鹏 (宁夏宁电电力设计有限公司宁夏银川 750002)摘要:我国现行《电力安全规程》当中有明确规定:电气设备非带电金属外壳均需要做接地处理,高压电缆金属屏蔽层需正常接地。目前,110kV高压电缆线路多采用单芯电缆,其线芯部分与金属屏蔽层的关系可以视作“变压器初级绕组装置”,即在高压单芯电缆线芯有电流通过时,会产生磁力线交链金属屏蔽层,线芯两端出现感应电压。高压电缆长度与感应电压大小有正相关关系,即在高压电缆线路较长 的情况下,金属护套感应电压叠加后所会对人身安全产生危害。在这一背景下,围绕110kV高压单芯电缆金属护套的接地方式进行探讨,以保证高压电缆运行的安全性。 关键词:高压单芯电缆;金属护套;接地方式 一、110kV高压单芯电缆金属护套接地问题 在我国现行《电力工程电缆设计规程》的要求下,对于电压等级在35kV及以下水平的电缆线路,多设置为三芯电缆形式。电缆线路的运行过程中,流经三个现行的电流综合为零,因此,在金属屏蔽层两端均未检测有感应电压的存在。这意味着对此类电缆线路而言,在对两端进行直接接地的条件下,不会有感应电流流经金属屏蔽层。但在电压等级高于35kV的情况下,电缆线路多采取单芯形式。 当单芯电缆线芯通过电流时,就会有磁力线交链金属屏蔽层,使它的两端出现感应电压,感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比。当高压电缆很长时,护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度,在线路发生短路故障,遭受操作过电压或雷电冲击时,屏蔽形成很高的感应电压,甚至可能击穿护套绝缘。在这一情况下,若仍然按照常规方法将金属屏蔽层两端做三相互联式接地处理,则金属屏蔽层上将会产生非常大的环流,换流值可以达到电缆线芯电流的50%~95%,导致明显的电缆损耗。同时,还会致使金属屏蔽层表面发热,影响电缆线路运行过程中的载流量水平,加速单芯电缆的绝缘老化。即对于35kV电压等级以上高压单芯电缆而言,不能采取电缆两端直接接地的接地方式。但在金属屏蔽层一端不接地的情况下,若存在过电压或雷电流沿高压单芯电缆流动,则对于高压单芯电缆而言,金属屏蔽层不接地端可能出现非常高的冲击电压。若系统发生短路,短路电流流经线芯,也可能导致金属屏蔽层不接地端出现高水平的工频感应电压,形成环流。在金属屏蔽层采用一端互联接地的方式下,必须采取相应的方法与手段对护层上的过电压进行合理限制。在安装过程中,需根据线路实际情况在金属屏蔽层或单芯电缆铝包层相应位置采取可行且有效的连接方式以及接地方式,并配合对护层保护器的设置,以避免电缆护层出现绝缘击穿的现象,起到维护110kV高压单芯电缆安全且稳定运行的效果。 二、110kV高压单芯电缆金属护套接地方案 2.1金属屏蔽层两端以不同方式接地 110kV高压单芯电缆金属护套可以采取“金属屏蔽层一端直接接地,另一端经护层保护接地”的接地方式,如图1所示。结合图1,在110kV高压单芯电缆长度小于700m时,屏蔽层一端可做直接接地处理,另一端则在护层保护器支持下进行接地。 根据相应规范要求,交流系统110kV及以上单芯电缆金属层单点直接接到时,下列任一情况下,应沿电缆邻近设置平行回流线:①系统短路时电缆金属层产生的工频感应电压,超过电缆护层绝缘强度或护层电压限制器的工频电压;②需抑制电缆邻近弱点线路的工频耐压。当出现上述情况时,还需要安装一条回流线(沿电缆线路保持平行状态),对回流线两端进行直接接地处理。在回流线的敷设中,其与中间一项电缆的间隔距离应当控制为(0.7×相邻电缆间距),并且需要在线路中心位置进行换位。由于增加有回流线,所以单相短路回路电流可不经过大地而通过回流线返回。即在单相接地状态下,金属护套外护层绝缘性能以及保护器所承受工频过电压大小不会受到地网电位的影响,且可以使得一部分因110kV高压单芯电缆接地电流所产生磁通得到回流线流进磁通的抵消,以起到降低过电压水平的目的。在工程实践中,在成都地区采用“金属屏蔽层一端直接接地,另一端经护层保护接地”的接地方式时,该种接地方式多用于排管敷设和电缆线路的“π”接中,且均未设置回流线。 2.2中点接地 110kV高压单芯电缆金属护套可以采取“中点接地”的接地方式,如图2所示。结合图2,对110kV高压单芯电缆金属护套采取中点接地方案的基本思路是:在线路中点位置安装专用绝缘接头,通过绝缘接头断开电缆屏蔽层,屏蔽两端则经由护层保护器实现接地,电缆终端屏蔽可做直接接地处理。需要注意的是,在针对110kV高压单芯电缆金属护套采用中点接地方式时,视实际情况,若电缆长度、敷设和运输方式能够满足要求,则仅需在电缆中点部位破开电缆保护套,并将接地装置直接安装于铝波纹护套上。安装好后,可做金属护套以及外护层防水工作。该方案的优势在于:电缆未直接安装绝缘接头,避免了在电缆运行期间出现绝缘性能薄弱的问题。同时,110kV高压单芯电缆本体无畸变电场,可有助于提高电缆整体使用寿命以及载流量水平,达到维护电缆线路安全运行的目的。工程实践中,本地区暂时无工程实际使用该种接地方式。

电缆金属护套层的接地

电缆金属护套的接地 10 kV的电力电缆,一般是使用交联聚乙烯铠装三芯电缆,这种电缆金属护套一般只需直接接地即可。 而单芯电缆金属护套的接地和三芯电缆不同。现从单芯电缆使用过程中经常被忽略的金属护套的感应电动势,现分析一起变电所单芯电力电缆金属护套错误接地引起的故障,并介绍实用的接地措施。 1 单芯电缆金属护套过电压和环流的产生 单芯电力电缆的导体中通过交流电流时,其周围产生的磁场会与金属护套交链,在金属护套上会产生感应电动势。感应电动势的大小与导体中的电流大小、电缆的排列和电缆长度有关。对三相等边三角形排列的电缆,如果将金属护套两端直接接地,就会在金属护套中形成环流,环流的大小与电缆相应的长度,导体中电流大小有关。出于经济安全考虑,在一些电缆不长,导体中电流不大的场合,环流很小,对电缆载流量影响也不大,是可以将金属护套的两端直接接地的。 如果仅将电缆的金属护套一端直接接地,在正常运行时,电缆的金属护套另一端感应电压应不超过50 V(或有安全措施时不超过100 V),否则应划分适当的单元设置绝缘接头。在发生短路故障时,导体中有很大的电流,可能会在金属护套上产生很高的过电压,危及护层绝缘,因此在电缆线路单相接地时,在电缆的未接地端,应加装过电压保护器接地。 2 单芯电缆金属护套的连接与接地 为了解决电缆金属护套两端同时接地存在环流,和一端直接接地,在另一端会出现过电压矛盾的问题,电缆金属护套应针对电缆长度和导体中电流大小采取不同的接地形式。 电缆线路不长时,电缆金属护套应在线路一端直接接地,另一端经过电压保护器接地,如图1所示。电缆越长,电缆非直接接地端产生的感应电压越高,为保证人身安全,电缆在正常运行时,非直接接地端感应电压应限制在50 V以内,在短路等故障情况下,金属护套绝缘的冲击耐压和过电压保护器在冲击电流作用下的残压,配合系数不小于1.4。因此,一端直接接地的接线方式适用的电缆不能太长。

高压电缆应用常识

高压电缆应用常识 1. 高压电缆的型号 YJV、YJLV 交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆。 YJV22、YJLV22 交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚氯乙烯护套电力缆。 YJV23、YJLV23 交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆。 YJV32、YJLV32 交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚氯乙烯护套电缆。 YJV33、YJLV33 交联聚乙烯绝缘细钢丝铠装聚乙烯护套电力缆。 上述型号中有“L”是铝芯电缆,无“L”是铜芯电缆,型号中最后的“2”“3”是铠装工艺之分。 阻燃型电缆型号是在普通型电力电缆型号前加ZA、ZB、ZC、ZR,‘Z’示阻燃型,‘A、B、C、R’示阻燃等级,A级最高。 我们常用的三芯高压电缆型号是ZR—YJV22—3×50(70、95、1 20、150等)。常用的单芯高压电缆型号是ZR—YJV62—300(400),其中的‘62’表示铠装不是钢带而是防磁性材料,如铝皮、铝合金等,切记:使用单芯电缆一定要用防磁型,不可穿钢管敷设。否则容易造成电缆发热甚至烧毁,国网公司曾发过这类事故通报。 型号为ZC-YJHLV22的电缆是目前正在推广应用的新型铝合金电缆,即交联聚乙烯绝缘钢带铠装铝合金电力电缆。其导体釆用稀土高铁铝合金材料,是通过在纯铝加入铁、稀土等元素,经过特殊的工艺处理使导体具有良好的电气性能和机械性能。绝缘釆用阻燃硅烷交联聚乙烯,铠装釆用特殊的金属连锁铠装结构,护套釆用专利技术研发的低烟、无卤、阻燃环保材料。这种电缆反弹性好,重量轻。 2. 高压电缆使用特性 高压电缆的导体在运行中最高长期工作温度为90℃;短路时电缆导体瞬时最高温度不超过200℃(最长时间不超过5S),否则会伤害电

110KV单芯电缆直接接地与保护接地的区别

110KV单芯电缆直接接地与保护接地的区别 电力安全规程规定:电气设备非带电的金属外壳都要接地,因此电缆的铝包或金属屏蔽层都要接地。通常35kV及以下电压等级的电缆都采用两端接地方式,这是因为这些电缆大多数是三芯电缆,在正常运行中,流过三个线芯的电流总和为零,在铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链,这样,在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压,所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层。但是当电压超过35kV时,大多数采用单芯电缆,单芯电缆的线芯与金属屏蔽的关系,可看作一个变压器的初级绕组。当单芯电缆线芯通过电流时就会有磁力线交链铝包或金属屏蔽层,使它的两端出现感应电压。感应电压的大小与电缆线路的长度和流过导体的电流成正比,电缆很长时,护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度,在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时,屏蔽上会形成很高的感应电压,甚至可能击穿护套绝缘。此时,如果仍将铝包或金属屏蔽层两端三相互联接地,则铝包或金属屏蔽层将会出现很大的环流,其值可达线芯电流的50%--95%,形成损耗,使铝包或金属屏蔽层发热,这不仅浪费了大量电能,而且降低了电缆的载流量,并加速了电缆绝缘老化,因此单芯电缆不应两端接地。[个别情况(如短电缆或轻载运行时)方可将铝包或金属屏蔽层两端三相互联接地。] 然而,当铝包或金属屏蔽层有一端不接地后,接着带来了下列问题:当雷电流或过电压波沿线芯流动时,电缆铝包或金属屏蔽层不接地端会出现很高的冲击电压;在系统发生短路时,短路电流流经线芯

时,电缆铝包或金属屏蔽层不接地端也会出现较高的工频感应电压,在电缆外护层绝缘不能承受这种过电压的作用而损坏时,将导致出现多点接地,形成环流。因此,在采用一端互联接地时,必须采取措施限制护层上的过电压,安装时应根据线路的不同情况,按照经济合理的原则在铝包或金属屏蔽层的一定位臵采用特殊的连接和接地方式,并同时装设护层保护器,以防止电缆护层绝缘被击穿。 据此,高压电缆线路安装时,应该按照GB50217-1994《电力工程电缆设计规程》的要求,单芯电缆线路的金属护套只有一点接地时,金属护套任一点的感应电压不应超过50-100V(未采取不能任意接触金属护套的安全措施时不大于50V;如采取了有效措施时,不得大于100V),并应对地绝缘。①如果大于此规定电压时,应采取金属护套分段绝缘或绝缘后连接成交叉互联的接线。为了减小单芯电缆线路对邻近辅助电缆及通信电缆的感应电压,应尽量采用交叉互联接线。对于电缆长度不长的情况下,可采用单点接地的方式。为保护电缆护层绝缘,在不接地的一端应加装护层保护器。 由此可见,高压电缆线路的接地方式有下列几种: 1、护层一端直接接地,另一端通过护层保护接地----可采用方式; 2、护层中点直接接地,两端屏蔽通过护层保护接地---常用方式; 3、护层交叉互联----常用方式; 4、电缆换位,金属护套交叉互联---效果最好的接地方式; 5、护套两端接地---不常用,仅适用于极短电缆和小负载电缆线路。

高压电缆金属护套分段、接地方式及应用

高压电缆金属护套分段、接地方式及应用 [摘要]包有金属护套的单芯或每根芯线包有金属护套的三芯高压电缆,其金属护套上都会产生感应电压,当电压超过一定限值时,将会影响电缆的安全运行。一般设计会根据电缆长度选择适当的接地方式,或者将电缆金属护套在电气上进行分段,以此降低护套感应电压。本文通过汇集各文献所述观点和作者多年电缆设计的经验,并结合电缆实际运行情况,分析各种金属护套接地方式和不同护套分段形式对于降低护套感应电压的作用,以及在实际工程中的应用,以期能够为高压电缆线路设计提供有用的参考和经验。 【关键词】电缆;金属护套;感应电压;分段;接地;应用 当高压电缆为单芯并包有金属护套或者是每根芯线上有金属护套的三芯电缆时,这种结构的电缆可以被看作是延长的变压器,导线作为一次绕组,金属护套作为二次绕组,一般高压电缆均为这种结构。这样在以交变电流或三相电流运行时产生交变磁场,在金属护套上产生感应电势,该电势值与导线电流、频率、导线和金属护套间的互感量、电缆长度,直接成正比。当金属护套上的感应电压达到一定值时将危及人身安全。电力生产安全规程规定:电气设备非带电部分的金属外壳都要接地。因此金属护套要采取适当的接地措施。本文以下将介绍各种护套分段及接地形式和应用条件。 一、两端直接接地 此接地方式也叫做全接地,就是将电缆金属护套在两端终端头处分别并联接地,这样护套内就产生环流。在35kV以上高压电缆中若采用此种接地形式后,产生的环流可占到电缆工作电流的50%左右,甚至更高至80%以上。从而由于环流的存在造成附加损耗,使护套发热,降低电缆的输送容量。因此110kV及以上高压电缆金属护套较少采用这种接地方式,一般应用在电缆利用小时低,裕度大,长度仅几十米的短35kV以上高压电缆或者是35kV及以下电缆线路,由于其阻抗值不像35kV以上电缆那么小,环流尚不过分显著,只占工作电流的10%以下,尚可以接受。 在电缆采用了此种接地方式后一般以接触式三角形敷设,这样可以避免过分的护套损耗,因为这种排列是电气上平衡的方式,该方式下护套的阻抗及损耗在所有三相中是相等的。另外其要求接地电阻应不大于2Ω。 二、单点直接接地 1、首端接地 首端接地是单点接地方式的一种,就是将电缆线路一端的金属护套互联后直接接地,另一端经互层保护器后互联接地。这样在正常运行条件下金属护套和大地之间形不成回路,不会形成环流,但是对于相同长度的电缆线路来说,首端接

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