程棟橋(紫光氣體有限公司,河北 張家口 075000)
10KV單芯電纜屏蔽層接地隱患的探討和分析
程棟橋(紫光氣體有限公司,河北張家口075000)
10KV單芯電纜在安裝和使用中要根據(jù)實際情況選擇合理的金屬屏蔽層接地方式,同時采取有效方法監(jiān)測屏蔽層絕緣和減小感應電壓,避免出現(xiàn)接地隱患,將電纜事故排除在萌芽期。
單芯電纜;感應電壓;接地隱患
該大型空壓機10KV高壓電源從35KV變電站引到起動柜(此段電纜長440米;稱1段),變頻起動后轉入運行柜運行(運行柜至電機端電纜長80米;稱2段)。遙測電機10KV單芯電纜屏蔽層對地絕緣時,發(fā)現(xiàn)A、B相各有一根電纜分別在1、2段阻值為0MΩ,出現(xiàn)接地隱患,其他均正常。電機電纜為YJV22-8.7/ 15kV/1x600的單芯電纜。故障電纜全長520米,A相故障點離變電站配電房180米處,B相故障點位置不明。該電纜全程電纜溝鋪設6根1*600mm2并聯(lián)使用,為方便下文計算,假設電纜間距相同。
空壓機運行時間不長,滿載最大額定電流1319A,未超過安全載流量范圍實際檢查發(fā)現(xiàn)A相電纜外層確實損傷造成屏蔽層接地,已經(jīng)加纏絕緣膠布,量測阻值恢復正常;B相電纜與支架角鋼之間用一塊絕緣膠墊隔開后,量測阻值也恢復正常。
電纜屏蔽層接地方式一般采用:電纜金屬屏蔽層兩端直接接地;電纜金屬屏蔽層一端接地,另一端通過保護器接地;電纜線路一端金屬屏蔽直接接地,另一端金屬屏蔽對地開路不互聯(lián);電纜金屬屏蔽層中點接地等方式。該空壓機電纜屏蔽層1段為一端接地,一端通過保護器接地;2段為兩端直接接地。
通過文獻[1]提供的電纜排列方式和對應感應電壓計算公式如表1所示:式中:U為感應電壓,V/km;ω為電源角頻率;I負荷電流,
A;S為電纜中心距離,mm,取值為工程應用范圍;r為電纜金屬屏蔽平均半徑,mm??諌簷C使用的電纜為YJV22-8.7/ 15kV/1x600,電纜外徑46mm;銅屏蔽外徑43mm;PVC護套厚度2.2mm,單根電纜負荷電流均分為額定電流659.5A;電纜敷設距離很近,設定電纜軸心距平均為55mm;根據(jù)表1公式得出電纜在4種鋪設方式下的1段和2段電纜屏蔽層感應電壓如表2所示:
表2 各段電纜邊、中相感應電壓值
根據(jù)文獻[2]電纜線路的正常感應電勢最大值應滿足下列規(guī)定:未采取能有效防止人員任意接觸金屬層的安全措施時,不得大于50V。除上述情況外,不得大于300V。顯然電纜鋪設符合技術要求,但從減小感應電壓方面宜選用第四種電纜排列方式,特別是在電纜長度、工作電流越大的場合。
日常生產中,屏蔽層接地故障往往發(fā)生在電纜接地故障萌芽期,不易發(fā)現(xiàn),更多技術人員把精力經(jīng)常放在電纜安裝初期如何選擇電纜屏蔽層接地方式上。對此提出以下措施:
(1)由于電纜在施放過程中護套絕緣很容易受損,投運前必須進行直流耐壓試驗,合格方可使用;同時可以在電纜金屬支架上加絕緣墊減少電纜接地面積。
(2)按照要求每月巡視電纜,通過紅外線測溫儀等設備加強電纜運行溫度監(jiān)測,電纜較長有中間接頭的多段電纜還要檢查中間接地箱完好性,并做好記錄。
(3)設備停運期間,及時遙測電纜金屬屏蔽層對地阻值,并按要求每年定期對電纜主絕緣層進行耐壓試驗,及時發(fā)現(xiàn)和排除電纜接地隱患,保障設備安全運行。
[1]10 kV單相電力電纜屏蔽層的感應電壓和環(huán)流[J].高電壓技術,2002.
[2]中國電力工程顧問集團西南電力設計院會.電力工程電纜設計規(guī)范.北京:人民出版社,2008.
[3]胡其秀.電力電纜線路手冊(設計、施工安裝、運行維護).北京:中國水利水電出版社,2005.
程棟橋(1983-),本科學歷,助工,從事電氣設備的檢修維護工作。