【摘 要】本文論述了單芯中壓電力電纜線路長度與接地方式的選擇類型,不同接地方式的優(yōu)缺點及對實際應(yīng)用的影響,提出接地應(yīng)用的注意事項。
【關(guān)鍵詞】單芯中壓電力電纜;金屬屏蔽層;線路長度;接地方式
0.引言
單芯電纜的導(dǎo)體與金屬層的關(guān)系,可以看做是一個變壓器的初級繞組與次級繞組,當(dāng)電纜導(dǎo)體通過交流時,周圍產(chǎn)生的一部分磁力線與金屬層交鏈,使金屬層產(chǎn)生感應(yīng)電壓,感應(yīng)電壓的大小不僅與電纜中流過導(dǎo)體的電流或短路電流有關(guān),同時與電纜的排列方式和線路長度有關(guān)。
單芯中壓電力電纜金屬屏蔽層接地方法不當(dāng),金屬屏蔽層中的感應(yīng)電壓會達到很大的數(shù)值,往往會引起電纜發(fā)熱以及感應(yīng)過電壓等,從而引起電纜及系統(tǒng)的絕緣故障,影響電纜線路的輸送容量,因此在電纜使用時,應(yīng)根據(jù)工程實際情況選擇合適的接地方式。
1.單芯電力電纜接地方式研究
1.1兩端直接接地
應(yīng)用范圍:對于線路長度很短、傳輸功率很小的電纜,或利用率很低時,可采取金屬屏蔽層兩端直接接地。
原因說明:因金屬屏蔽層上的感應(yīng)電壓極小,金屬屏蔽層兩端直接接地形成通路后,護套中的環(huán)流也很小,造成的損耗不顯著,對電纜的載流量影響不大。金屬屏蔽層兩端接地后,不需要安裝保護器,還可以減少維護工作,這與金屬屏蔽層損耗的損失相對,可能是經(jīng)濟的。
優(yōu)缺點:兩端直接接地方式簡單,但在金屬屏蔽層上存在環(huán)流,一般不予采用,只有短電纜或輕載運行時,可將金屬屏蔽層兩端三相互聯(lián)接地。
1.2一端直接接地,一端保護接地(單點直接接地)
應(yīng)用范圍:電纜線路不長(500m以下),且能滿足規(guī)范GB50217-2007第4.1.10條規(guī)定——“人員可觸及金屬層的感應(yīng)電壓不大于50V,其他情況不大于300V”。
優(yōu)缺點:因一端采用護套電壓保護器,在正常運行時,保護接地端對地絕緣,無法與大地構(gòu)成回路,在金屬屏蔽層中基本無環(huán)流,有利于提高電纜的傳輸容量和電纜安全運行。
為了滿足更大長度的需要(可達單點直接接地的2倍),對單點直接接地線路進行改進,采用兩端線路中間直接接地,兩端通過保護器接地。
1.3交叉互聯(lián)接地
交叉互聯(lián)是將電纜線路分為若個大段,每個大段原則上分成長度相等的三個小段,每個小段之間裝設(shè)絕緣接頭,絕緣接頭處金屬護套三相之間用同軸引線經(jīng)接線盒進行換位連接,絕緣接頭處裝設(shè)保護器,每一個大段的兩端金屬護套分別互聯(lián)接地。而電纜兩個終端的金屬護層直接接地。
應(yīng)用范圍:電纜線路很長(1000m以上)。優(yōu)缺點:有效的減少金屬護套的感應(yīng)電壓和環(huán)流,有利于提高電纜的傳輸容量。
2.金屬屏蔽層接地注意事項
(1)金屬屏蔽層一端接地的電纜線路如與架空線路相連接,直接接地點一般裝設(shè)在與架空線路相連接的一端,保護器裝設(shè)在另一端,以降低金屬屏蔽層上的沖擊過電壓。
(2)金屬屏蔽層一端接地或交叉互聯(lián)的電纜線路,當(dāng)出現(xiàn)沖擊過電壓、保護器動作時,金屬屏蔽層上有很大的電流經(jīng)接地線流入大地,因此應(yīng)將接地線與電纜一并穿過電流互感器。
(3)電纜線路非接地的金屬屏蔽層有感應(yīng)電壓,當(dāng)護層絕緣不良時,將引起金屬屏蔽層交流電腐蝕或火花放電而損壞金屬屏蔽層。
(4)護層絕緣不良,對于一端接地的電纜線路或交叉互聯(lián)的線路,當(dāng)沖擊過電壓時,保護器尚未動作,護層絕緣薄弱的地方就可能先被擊穿。
(5)護層絕緣損壞擊穿后,電纜線路將形成兩點或多點接地,金屬護套上將產(chǎn)生環(huán)流。
3.結(jié)束語
中壓電力電纜產(chǎn)品,尤其是單芯型中壓電力電纜,在施工和使用過程中,經(jīng)常發(fā)生因施工和使用方法不當(dāng),導(dǎo)致電纜出現(xiàn)故障,因此電纜生產(chǎn)廠家應(yīng)對電纜敷設(shè)安裝、接地方式及運行維護等進行研究,從而更加有效、準(zhǔn)確的指導(dǎo)單芯中壓電力電纜產(chǎn)品應(yīng)用中的故障分析,及時排除故障隱患。 [科]