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110kV單芯電纜護層保護的原理

發表日期:2014-04-18 01:10:47   所屬分類:技術資料   瀏覽 3590 次

三芯電纜護層保護的原理

通常都采用兩端金屬護層直接接地方式 (35kV以下)。

因為在正常運行中,流過三個線芯的電流向量總和為零,在鋁包或金屬屏蔽層外基本上沒有磁鏈,這樣,在鋁包或金屬屏蔽層兩端就基本上沒有感應電壓,所以兩端接地后不會有感應電流流過鋁包或金屬屏蔽層。

單芯電纜護層保護的原理

按照經濟合理的原則采用不同的接地方式(110kV及以上)。

因為單芯電纜的線芯與金屬護層的關系,可看作一個單匝變壓器。當單芯電纜線芯通過電流時,就會有磁力線交鏈鋁包或金屬屏蔽層,使它的兩端出現感應電壓。感應電壓的大小與電纜線路的長度和流過導體的電流成正比,電纜很長時,護套上的感應電壓疊加起來可達到危及人身安全的程度。

感應電壓的大小還與電纜排列方式、距離以及屏蔽層的平均直徑有關

以對稱敷設(正三角形敷設) 時, 電纜金屬護套的感應電動勢小且相等。

平行敷設時, 兩邊電纜護套上產生的感應電動勢大,中間相小。

與單芯電纜護層感應電壓有關的因素為:

1、電纜線路的長度

2、線芯電流(負荷)

3、電纜的排列方式

4、電纜的中心距離

5、外屏蔽的平均直徑

單芯電纜護層感應電壓的計算:

設A、B 相電纜間距為S 1,  B、C 相間距為S 2,  A、C 相間距為S 3,   則三相電纜回路中電纜護套上的感應電動勢為:

當然也可以通過查護層感應電壓曲線得到相應的護層電壓值。

根據GB50217-1994《電力工程電纜設計規程》的要求:

單芯電纜線路的金屬護層上任一點的感應電壓不得大于100V、(未采取不能任意接觸金屬護層的安全措施時,不得大于50 V)金屬護層必須接地

此時,如果兩端都直接接地金屬護層將會出現很大的環流,其值可達線芯電流的50%--95%,使金屬護層發熱,這不僅浪費了大量電能,而且降低了電纜的載流量,并加速了電纜絕緣老化,因此單芯電纜不應兩端接地。(僅在個別情況使用,護層<10v或者電纜很短,功率很小的情況下)需單端接地!< p="">

金屬護套一端接地情況:

當雷擊或操作過電壓波沿線芯流動時,金屬護層不接地端會出現很高的沖擊電壓;在系統發生短路時,短路電流流經線芯時,護層不接地端也會出現較高的工頻感應電壓。過電壓可能會導致出現多點接地,形成環流 ,需特殊接地方式+電纜護層保護器

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