1. Egyeres kábel fémköpenyének teljesítményfrekvenciás indukált feszültségének kiszámítása
Amikor az egyerű kábel maghuzala áthalad az áramon, a váltakozó elektromos tér hatására a fém árnyékoló rétegnek bizonyos elektromotoros erőt kell kiváltania. Ha a háromeres kábel kiegyensúlyozott terhelésű, akkor a háromfázisú áramvektor és a nulla fémárnyékoláson lévő indukált potenciál nullára kerül, így mindkét vége földelhető. Az egyerű kábel egyes fázisai között bizonyos távolság van, és az indukált potenciált nem lehet törölni. A fém árnyékoló réteg indukált feszültségének nagysága arányos a kábel hosszával és a mag terhelő áramával, valamint a kábelelrendezés középtávolságával és a fém árnyékoló réteg átlagos átmérőjével is.
1. Ha a kábelek egyenlő oldalú háromszögben vannak elhelyezve, a fémárnyékolás egységnyi hosszára eső indukált feszültség a következő képlet szerint számítható ki:
Formula 1 I---Teheráram, S---Kábel középponti távolsága, D---A kábel fém árnyékoló rétegének átlagos átmérője
Példaként YJSY-8,7/15kV-1×300 mm, 2 egyeres kábelt véve a kábel árnyékoló rétegének átlagos átmérője 40 mm, a PVC köpeny vastagsága pedig 3,6 mm. Ha a kábelek "csap" alakban vannak elrendezve, és a terhelési áram 200 A, akkor a kábel kábelként kerül kiszámításra. A köpeny indukált feszültsége 10,7 volt kilométerenként. 2. Ha a háromfázisú kábelek vízszintesen vannak elhelyezve, a kábelek közötti távolság egyenlő, és a fémárnyékolás egységnyi hosszára eső indukált feszültség a következőképpen számítható ki:
2., 3. és 4. képlet Ha a háromfázisú kábelek vízszintesen vannak elhelyezve, és az egyéb feltételek megegyeznek az 1-gyel, akkor az oldalfázis indukált feszültsége 16,9 volt kilométerenként, a középső fázis indukált feszültsége pedig 10,7 volt per kilométer kilométer; ha a kábeltávolság 200 mm, akkor a számítások szerint az oldalfázis indukált feszültsége 36,1 volt kilométerenként, a középső fázis indukált feszültsége pedig 31 volt kilométerenként. Az oldalfázisú indukált feszültség nagyobb, mint a középső fázis indukált feszültsége.
A fenti számításból látható, hogy:
(1) Ha a kábel hossza és az üzemi áram nagy, az indukált feszültség nagy értéket érhet el.
(2) Ha a kábelek szoros háromszögben vannak elhelyezve, az indukált feszültség a legkisebb. Amikor a kábelek közötti távolság nő, és a relatív helyzet megváltozik, az indukált feszültség ennek megfelelően változik. Ezenkívül a többkörös kábelek azonos útvonalon történő fektetése az indukált feszültséget is befolyásolja.
2. Az árnyékoló réteg keringető áramának mérése, elemzése
Ha mindkét vége közvetlenül földelve van, az elektromágneses indukciós feszültség miatt keringő áram keletkezik az árnyékoló rétegben. A keringő áram nagysága elsősorban az árnyékolóréteg öninduktivitási impedanciájával és kölcsönös induktivitási impedanciájával függ össze. Vagyis összefügg az árnyékoló réteg ellenállásával, az átmérővel, a kábelek távolságával stb.
Jelenleg a Dalianban használt 300 mm2-es egymagos kábel egyetlen hosszúsága több mint 200 kilométer. A kábelfektetési módszer főként közvetlen betemetett és betonhornyokkal védett. Minden fém árnyékoló réteg mindkét végén földelt. Az alább mért vonal a Jiefang Road mentén lefektetett kábel fővonala. A háromfázisú kábelt 3-3,5 méterenként kábelkötegelővel "csap" alakúra kötik, a két kötési pont közötti magok egy részét pedig kiterítik és vízszintesen helyezik el. Minden betontartályban két kábel van egymás mellett elhelyezve. Megmértük a Jiefang Road kábelárnyékoló rétegének keringési áramát. A mért keringési áram értékeket az alábbi táblázat tartalmazza.
1. forma T
képes 1. 1. táblázat Vonal neve Victory Line Honggang Line Taoyuan Line Lingqian Line
Terhelési áram (A) 160 50 100 140
Kábelhossz (m) 125 125 298 1059 keringési áram értéke (A/B/C)
(A) 23/26/28 10/9/10 10/11/11 16/17/16
A mért értékből látható, hogy a keringető áram eléri a terhelőáram 10-20 százalékát. Az árnyékoló réteg keringető áramának megléte az árnyékoló réteg felmelegedését és teljesítményvesztését okozza, ami csökkenti a kábel átviteli kapacitását. Ezért intézkedéseket kell tenni ennek a keringő áramnak a csökkentésére vagy megszüntetésére.
A mért érték azt is tükrözi, hogy a keringető áram értéke nem feltétlenül nő a kábelhossz és a terhelőáram növekedésével. Ez azt mutatja, hogy a kábel háromeres elrendezésének az indukált feszültségre gyakorolt hatását nem lehet figyelmen kívül hagyni.
3. Fém árnyékoló földelési módszer kiválasztása
1. Mindkét végén használja a közvetlen földelés módszerét
Ha egy 10 kV-os egyerű kábel fémköpenyének két végét földeljük, a keringető áram nem túl nagy, mert a köpeny impedanciája nem olyan kicsi, mint a 35 kV feletti kábeleké. A vonatkozó információk szerint, ha egy 35 kV feletti nagyfeszültségű kábel mindkét vége földelve van, a köpeny keringető árama elérheti a magáram 50 százalékát -90 százalékát, ami a köpeny felmelegedéséhez és súlyos súlyossághoz vezet. csökkenti a kábel áramvezető képességét. Több építési tapasztalat van a 10 kV-os egyerű kábel fémköpenyének mindkét végének földelésében. Sok 10 kV-os kábelhurok van, és a közvetlen földelés csökkenti a segédberendezések konfigurációját és karbantartását, és biztonságosabb a kezelők számára is. Ezért a földelés mindkét végén bizonyos előnyökkel jár. Továbbra is alkalmazzuk a direkt földelés módszerét mindkét végén, és a köpeny indukált feszültségét a lehető legnagyobb mértékben csökkenteni kell, hogy a vezetékes veszteség elérje a működéshez elfogadható szintet. A leghatékonyabb módszer, ha a háromfázisú magokat az egyenlő oldalú háromszögelrendezés közelében tartjuk. A kábelek lefektetése után 1 méterenként kösse meg őket nem ferromágneses kábelkötegelőkkel.
2. Egy végű földelési módszer Az egyik végű földelés azt jelenti, hogy a kábelvezeték egyik végének fémárnyékolása közvetlenül földelve van, a másik végének fémárnyékolása pedig a föld felé nyitott, és nincs összekapcsolva. Általában a felsővezeték csatlakozóvégének egyik végén földelni kell, hogy csökkentse a túlfeszültséget, ha a vezetéket villámcsapás éri. Az egyik végének földelése után a köpeny keringető árama kiküszöbölhető és a vezetékveszteség csökkenthető. A nyitott végek azonban normál működés közben feszültséget indukálnak. Villámcsapások és műveletek során nagy impulzus-túlfeszültségek léphetnek fel a fémpajzsok nyitott végein. Ha a rendszerben rövidzárlati baleset következik be, és a zárlati áram átfolyik a magvezetéken, nagy teljesítményű frekvenciájú indukált feszültség is megjelenhet a fémárnyékolás földeletlen végén. Ha a kábel külső köpenye nem bírja ezt a túlfeszültséget és megsérül, az a fémköpeny többpontos földelését okozza. Ezért ezt a módszert akkor kell alkalmazni, ha a vezeték távolsága rövid, és a normál indukált feszültség a fémköpeny bármely földeletlen helyén kicsi.
3. Az egyik vége földelve van, a másik végén pedig egy köpenyvédő. Annak elkerülése érdekében, hogy a fémárnyékolás nyitott végén lévő túlfeszültség áthatoljon a külső köpenyen, amikor a fémárnyékolás egyik vége földelt, a köpenyvédő felszerelése a nyitott végen hatékony intézkedés a köpeny túlfeszültségének korlátozására. A protektorok normál működési körülmények között nagyobb ellenállást mutatnak. Ha impulzus túlfeszültség van a köpenyen, a védő kis ellenállást mutat. Ekkor a fémhüvelyre ható feszültség a védő maradékfeszültsége.
IV. KÖVETKEZTETÉSEK ÉS AJÁNLÁSOK
1. Nagyvárosokban és gazdaságilag fejlett városokban, ahol nagy a terhelési sűrűség, és a 10KV-os háromeres 240mm2XLPE szigetelt kábel nem tudja teljesíteni a tápellátási kapacitás követelményeit, 300, 400, 500 mm2 és nagyobb egyeres kábeleket kell használni a növelésre. a tápegység kapacitása. Az egyerű kábel fém árnyékoló rétegének ritkábban tekercselt rézhuzal szerkezetűnek kell lennie, és a keresztmetszetét a kétfázisú zárlati áramérték alapján kell meghatározni a telepítési rendszer különböző pontjain. A Dalian egy 35 mm2-es rézvezető. Az egyerű kábelek használatával nagymértékben csökkenthető a vezetékben lévő illesztések száma, és a háromfázisú csatlakozások egyfázisúvá változtathatók, így a hézagtömítés egyszerűbbé és megbízhatóbbá válik.
2. Figyelembe véve a fémárnyékolás indukált feszültségének csökkentését vagy a keringető áram csökkentését, az egyerű kábelt egyenlő oldalú háromszögben kell elhelyezni úgy, hogy a külső köpeny közel legyen egymáshoz, az XLPE szigetelésű kábelt pedig a vezető keresztmetszete. 240 mm2 - 300 mm2-t nem mágneses szalagokkal kell rögzíteni 1 M-es időközönként. A 400 mm2-es és nagyobb szakaszoknál a meghúzási intervallum megfelelően növelhető, de a kábelkötegelő vastagságát vagy szélességét meg kell erősíteni. Az egyenlő oldalú háromszög elrendezéshez közel alkalmasabb kábelek kábelárokban vagy alagúttartókon történő elhelyezésére.
3. A keringési áramveszteség kiküszöbölése és a kábel áramterhelhetőségének nem csökkentése szempontjából a kábel fém árnyékoló rétegének egyik végének földelési módszere javasolt.
4. A fém árnyékoló réteg egyik vége földelve van, és a nem földelt végének számított és mért indukált feszültsége nem haladhatja meg az 50 V-ot; ha nagyobb, mint 50 V, köpenyvédőt kell felszerelni.
5. Közvetlen betemetéshez, különösen ott, ahol a talajvíz szintje magas, PE külső burkolatot vagy más elasztomer (neoprén, klórszulfonált polietilén vagy hasonló polimer alapú) köpenykeveréket kell használni, kód (SE) ).
