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110kV单芯电缆护层保护的原理

发表日期:2014-04-18 01:10:47   所属分类:技术资料   浏览 3407 次

三芯电缆护层保护的原理

通常都采用两端金属护层直接接地方式 (35kV以下)。

因为在正常运行中,流过三个线芯的电流向量总和为零,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。

单芯电缆护层保护的原理

按照经济合理的原则采用不同的接地方式(110kV及以上)。

因为单芯电缆的线芯与金属护层的关系,可看作一个单匝变压器。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。

感应电压的大小还与电缆排列方式、距离以及屏蔽层的平均直径有关

以对称敷设(正三角形敷设) 时, 电缆金属护套的感应电动势小且相等。

平行敷设时, 两边电缆护套上产生的感应电动势大,中间相小。

与单芯电缆护层感应电压有关的因素为:

1、电缆线路的长度

2、线芯电流(负荷)

3、电缆的排列方式

4、电缆的中心距离

5、外屏蔽的平均直径

单芯电缆护层感应电压的计算:

设A、B 相电缆间距为S 1,  B、C 相间距为S 2,  A、C 相间距为S 3,   则三相电缆回路中电缆护套上的感应电动势为:

当然也可以通过查护层感应电压曲线得到相应的护层电压值。

根据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层上任一点的感应电压不得大于100V、(未采取不能任意接触金属护层的安全措施时,不得大于50 V)金属护层必须接地

此时,如果两端都直接接地金属护层将会出现很大的环流,其值可达线芯电流的50%--95%,使金属护层发热,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。(仅在个别情况使用,护层<10v或者电缆很短,功率很小的情况下)需单端接地!< p="">

金属护套一端接地情况:

当雷击或操作过电压波沿线芯流动时,金属护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,护层不接地端也会出现较高的工频感应电压。过电压可能会导致出现多点接地,形成环流 ,需特殊接地方式+电缆护层保护器

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