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高壓電纜護層過電壓保護原理

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高壓電纜護層過電壓保護原理

發布日期:2017-02-17 00:00 來源:http://www.kickzoo.com 點擊:

1)限制電纜線路金屬護層中的工頻感應電壓

——在電纜線路正常工作狀態時,高壓電纜護  層保護器呈現高電阻狀態,截斷電纜金屬護層中的工頻感應電流回路 。


2)迅速減小電纜線路金屬護層中的工頻和沖擊過電壓 

 ——當電纜線路出現接地故障、雷電過電壓或內部過電壓導致金屬護層中出現很高過電壓時,護層保護器呈現出低電阻導通狀態,使得故障電流經保護器迅速瀉入大地


2、護層保護器的選擇

1)可能最大沖擊電流作用下的殘壓, 不得大于電纜護層沖擊耐壓電壓被1. 4 所除數值(計入絕緣配合系數) 。

2)可能最大工頻過電壓在5s 作用下, 應能耐受, 不擊穿或損壞。

3)可能最大沖擊電流累積作用20 次后, 保護器不得損壞。


3、護層保護器的性能

常用殘工比K 來表示護層保護器的保護性能:


保護器的殘工比K 愈小, 則保護性能愈好。


4、護層保護器的定期檢驗和維護

定期測量電纜護層保護器在1mA時的直流參考電壓和0.75倍參考電壓時的泄漏電流,特別是在系統故障之后測試。


可通過電纜護層過電壓保護器特性參數測試儀進行測試。一、護層保護原理

1、三芯電纜

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 。

2、單芯電纜

按照經濟合理的原則采用不同的接地方式(110kV及以上,部分35kV也采用單芯電纜)。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

電纜等邊三角形排列

以對稱敷設(正三角形敷設) 時, 電纜金屬護套的感應電動勢最小且相等

電纜水平等距離排列

平行敷設時, 兩邊電纜護套上產生的感應電動勢最大,中間相最小。

與單芯電纜護層感應電壓有關的因素為:

a、電纜線路的長度

b、線芯電流(負荷)

c、電纜的排列方式

d、電纜的中心距離

e、外屏蔽的平均直徑

單芯電纜護層感應電壓的計算:

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GB50217-2007《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300V

(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,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)。

屬護套一端接地 ——

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+保護器。

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