35kV及以上单芯电缆敷设方式的探讨

35 kV及以上单芯电缆敷设方式的探讨 郑希颖 1� 任燕霞2 � 葛庆涛 1 � 于徳录1 � 李 � 君 1 ( 1建安分公司 � 2炼铁厂 ) 摘 � 要: 35 kV以上单芯电缆在运行时其屏蔽层上会产生感应电动势,当电缆长度与工作电流 较大时,感应电压可能达到很大的数值。电缆以紧贴三角形布置时感应电压最小, 当电缆相间 距离增加,相对位置改变时,感应电压都会相应改变。作者通过比较、 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ,对 35 kV以上单芯 电缆的敷设方式探讨出了正确做法,并在工程 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 中予以实施。 关键词:单芯电缆 � 感应电压 � 排列方式 0� 前言 35 kV以上高压电缆多为单芯电缆, 单芯电缆 的线芯与金属屏蔽的关系, 可看作一个变压器的初 级绕组。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。 单芯电缆在通电运行时,在屏蔽层会形成感应电压。 金属护层只一端接地时, 护层上任一点的正常感应 电压应不超过 50 V,当采取不能任意接触的安全防 护措施时,则可不超过 100V。 1� 单芯电缆感应电势的计算 两单芯电缆组成的单相线路见图 1。 图 1� 两单芯电缆组成的单相线路 � � 因金属护套的厚度远远小于直径 Ds,故其内感 可略。设 S为两电缆间距离,则单位长度电缆护套 电感 (单位为 10- 7H /m ) : L s= 2ln (2s /D s) 而单位长度电缆护套上的感应电势: US = - j�LS I, V /m 它取决于护套电感及通过的电流: 设 LS1l = 2ln( 2 /DS ) . M S2l = 2ln( 1 /DMS ) , I2 = - I1 作者简介:郑希颖 ( 1980- ) ,女, 2002年 7月毕业于曲阜师范大学电 气自动化专业。助理工程师,主要从事电气设备仪 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 安装工作。 则 LS = ( LS1 l � I1 + MS2 l � I2 ) / I1 即电缆护层的电感可视为两部分。LS1 l是电缆 自身电感,其大小与电缆本身尺寸有关; MS2 l是相邻 电缆之间的互感,其大小与电缆相互间距离有关。 通过上述分析可知,感应电压的大小与电缆线 路的长度、流过导体的电流及电缆的排列方式有很 大关系。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,在线路发生短路故障、 遭受操作过电压或雷电冲击时, 屏蔽上会形成很高 的感应电压,甚至可能击穿护套绝缘。 2� 工程实例 烧结厂 35 kV变电站两路进线电缆采用 ZR - Y JV - 35 kV 1 � 240单相聚乙烯电缆,每根电缆 150 m左右,在变电站送电运行近半年后发生电缆头爆 炸事故。针对此次事故进行了详细分析并找出原 因。 1)图纸未 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 屏蔽接地用的过电压保护器, 现 场采用了屏蔽两端接地方式。 2)电缆采用平行敷设方式,如图 1。在电缆带 负荷运行时测得电缆金属护层感应电压在 200 V以 上。 图 2� 平行敷设 图 3� 正三角形敷设 将损坏的电缆头锯断, 发现由于电缆感应电流 62 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 莱钢科技 � � � � � � � � � � � 第 6期 (总第 144期 ) 导致屏蔽层金属环发热所致电缆绝缘层烧蚀损坏, 因此, 重新制作 35 kV高压电缆头,并把事故的分析 报告报到甲方。之后,做出了如下整改建议: 1)采用终端杆上电缆屏蔽直接接地, 高压柜侧 屏蔽通过过电压保护器后接地的方式, 需要采购过 电压保护器。 2)将电缆的敷设方式改成紧贴正三角形排列 方式如图 3。 鉴于过电压保护器采购需要一段周期, 按照紧 贴正三角形排列方式对电缆进行了整改, 同一回路 每米固定一处,整改结束在电缆送电带负荷后测得 电缆金属护层感应电压在 100V以内。 因上述原因,在 35 kV及以上单芯电缆敷设时, 须采用合理与合适的排列方式, 确保电缆的安全运 行, 减少高压电缆的接头数量 (有很多地方通过 制作中间电缆头, 屏蔽接地的方式降低感应电 压 ) , 用最简单、最经济的方法降低单芯电缆金属 屏蔽层的感应电压。因此单芯电缆敷设时要注意以 下几点: 1)单芯电缆安装固定时, 固定件不能用导磁材 料,以免电磁感应在闭合的铁磁回路中产生涡流,引 起涡流损耗。 2)每一回路的单芯电缆的根数很多, 为了避免 产生感应电流,从电磁场理论中的全电缆定律分析 可以得出,每一回路单芯电缆的排列应模仿三相四 芯或三相五芯电缆的排列一样,使得三相瞬时电流 的代数和接近为零。 3)电缆的最小弯曲半径,单芯电缆不得低于 20 D( D为电缆外径 )。单芯电缆通交流电时,不得穿 钢管敷设,也不应该用铠装的电缆。应采用非金属 管敷设。单芯电缆在敷设时要使并联电缆间的电流 分布均匀;接触电缆的外皮时,应没有危险; 不得使 附近的金属部件发热。 4)在多回路单芯电缆敷设时, 要加大不同回路 电缆间的回路距离,可降低多回路平行敷设电缆金 属护层的感应电压。多回路电缆线路的布置中, 不 同的相序排列组合对电缆金属护层的感应电压值有 明显影响,可通过计算找出使其优化的组合方式。 在同相有多根单芯电缆并联使用时宜采用图 4敷设 方式。 图 4� 同一相由三根并联时 3� 结论 通常工程中降低感应电压所采取的最基本方法 是增加电缆分段, 以减少每一段电缆金属护层在正 常工作电流时的感应电压。但电缆分段越多, 所用 的电缆接头也就越多, 相应会抬高工程造价。通过 改变电缆排列方式来降低电缆护层的感应电压是即 经济又可靠的有效措施。 参考文献 [ 1] GB50217- 2007,电力工程电缆设计规范. [ 2]王进,刘军, 吴华喜.防止高压单芯电缆外套故障的一些 对策.高电压技术, 2004. 30. [ 3]邵方殷等译.国际大电网会议第 36. 01工作组, 输电系统 产生的电场和磁场. 北京:中国电力出版社, 1984. 特邀编辑:郑希增 Probe into Lay ingW ays of 35 kV or O ver Single�core Cables Zheng X iy ing 1 � Ren Y anx ia2 � GeQ ingtao1 � Yu Delu1 � L i Jun1 ( 1 The Construction and Installat ion Subcompany; 2 The Ironw orks) Abstract: Induced e. m. .f w ill occur on the sh ielding layerwhen over 35kV sing le�co re cab les arew ork� ing. When the cab les are longer and their w orking current is stronger, its induced voltage can reach a very big num erical value. The induced vo ltage is low estwhen the cab les are laid very cling ing to triang le. W hen the space betw een cables increases and their relat ive position changes, induced vo ltage w ill corre� spond ing ly change. These authors, v ia comparison and analysis, exp lored correct laying w ays of over 35 kV sing le�core cables and implemented them in construction. Key words: sing le�co re cable; induced vo ltage; arrangement w ay 63 � � � � � � � � � � � � � � � � � � � � 莱钢科技 � � � � � � � � � � � � � � � 2009年 12月