110kV單芯電纜護層保護的原理
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!