1. Càlcul de la tensió induïda per la freqüència de potència de la funda metàl·lica del cable d'un sol nucli
Quan el cable central del cable d'un sol nucli passa corrent, sota l'acció del camp elèctric altern, la capa de blindatge metàl·lic ha d'induir una certa força electromotriu. Quan el cable de tres nuclis té una càrrega equilibrada, el vector de corrent trifàsic i el potencial induït a l'escut metàl·lic zero se superposen a zero, de manera que els dos extrems es poden posar a terra. Hi ha una certa distància entre cada fase del cable d'un sol nucli i el potencial induït no es pot cancel·lar. La magnitud de la tensió induïda de la capa de blindatge metàl·lic és proporcional a la longitud del cable i el corrent de càrrega del nucli, i també està relacionada amb la distància central de la disposició del cable i el diàmetre mitjà de la capa de blindatge metàl·lic.
1. Quan els cables estan disposats en un triangle equilàter, la tensió induïda per unitat de longitud de l'escut metàl·lic es pot calcular segons la fórmula següent:
Fórmula 1 I---Corrent de càrrega, S---Distància del centre del cable, D---Diàmetre mitjà de la capa de blindatge metàl·lic del cable
Prenent YJSY-8.7/15kV-1×300 mm, 2 cables d'un sol nucli com a exemple, el diàmetre mitjà de la capa de blindatge del cable és de 40 mm i el gruix de la funda de PVC és de 3,6 mm. Quan els cables estan disposats en forma de "pin" i el corrent de càrrega és de 200 A, el cable es calcula com un cable. La tensió induïda de la funda és de 10,7 volts per quilòmetre. 2. Quan els cables trifàsics estan disposats horitzontalment, la distància entre els cables és igual i la tensió induïda per unitat de longitud de l'escut metàl·lic es pot calcular de la següent manera:
Fórmules 2, 3 i 4 Quan els cables trifàsics estan disposats horitzontalment i altres condicions són les mateixes que 1, la tensió induïda de la fase lateral és de 16,9 volts per quilòmetre i la tensió induïda de la fase mitjana és de 10,7 volts per quilòmetre; quan l'espai entre cables és de 200 mm, es calcula que la tensió induïda de la fase lateral és de 36,1 volts per quilòmetre i la tensió induïda de la fase mitjana és de 31 volts per quilòmetre. La tensió induïda en la fase lateral és més alta que la tensió induïda en la fase mitjana.
Del càlcul anterior es pot veure que:
(1) Quan la longitud del cable i el corrent de treball són grans, la tensió induïda pot arribar a un gran valor.
(2) Quan els cables estan disposats en un triangle proper, la tensió induïda és la més petita. Quan la distància entre els cables augmenta i la posició relativa canvia, la tensió induïda canviarà en conseqüència. A més, la col·locació de cables multicircuits en el mateix camí també afectarà la tensió induïda.
2. Mesura i anàlisi del corrent circulant de la capa de blindatge
Quan els dos extrems estan directament connectats a terra, es generarà un corrent circulant a la capa de blindatge a causa de la tensió d'inducció electromagnètica. La mida del corrent circulant està relacionada principalment amb la impedància d'autoinductància i la impedància d'inductància mútua de la capa de blindatge. És a dir, està relacionat amb la resistència de la capa de blindatge, el diàmetre, l'espaiat dels cables, etc.
Actualment, la longitud única del cable d'un sol nucli de 300 mm2 utilitzat a Dalian ha estat de més de 200 quilòmetres. El mètode de posada de cables és principalment l'enterrament directe i protegit per ranures de formigó. Totes les capes de blindatge metàl·lic estan connectades a terra als dos extrems. La línia mesurada a continuació és la línia principal del cable al llarg de Jiefang Road. El cable trifàsic està lligat en forma de "pin" amb una brida cada 3-3,5 metres, i alguns dels nuclis entre els dos punts d'unió s'estenen i es col·loquen horitzontalment. Es col·loquen dos cables un al costat de l'altre a cada dipòsit de formigó. Hem mesurat el corrent circulant de la capa de blindatge del cable de Jiefang Road. Els valors de corrent circulant mesurats es mostren a la taula següent.
Formulari 1 T
capaç 1. Taula 1 Nom de línia Línia de victòria Línia Honggang Línia Taoyuan Línia Lingqian
Corrent de càrrega (A) 160 50 100 140
Longitud del cable (m) 125 125 298 1059 valor de corrent circulant (A/B/C)
(A) 23/26/28 10/9/10 10/11/11 16/17/16
A partir del valor mesurat, es pot veure que el corrent circulant arriba al 10-20 per cent del corrent de càrrega. L'existència del corrent circulant de la capa de blindatge fa que la capa de blindatge s'escalfi i perdi potència, la qual cosa redueix la capacitat de transmissió del cable. Per tant, cal prendre mesures per reduir o eliminar aquest corrent circulant.
El valor mesurat també reflecteix que el valor del corrent circulant no augmenta absolutament amb l'augment de la longitud del cable i del corrent de càrrega. Mostra que la influència de la disposició de tres nuclis del cable sobre la tensió induïda no es pot ignorar.
3. Selecció del mètode de connexió a terra de blindatge metàl·lic
1. Utilitzeu el mètode de connexió a terra directa als dos extrems
Quan els dos extrems de la funda metàl·lica d'un cable d'un sol nucli de 10 kV estan connectats a terra, el corrent circulant no és massa gran perquè la impedància de la funda no és tan petita com la dels cables per sobre de 35 kV. Segons la informació rellevant, quan els dos extrems d'un cable d'alta tensió superior a 35 kV estan connectats a terra, el corrent circulant de la funda pot arribar al 50 per cent -90 per cent del corrent del nucli, la qual cosa farà que la funda s'escalfi i s'escalfi seriosament. reduir la capacitat de transport de corrent del cable. Hi ha més experiència de construcció en la manera de posar a terra els dos extrems de la funda metàl·lica del cable uninuclear de 10 kV. Hi ha molts bucles de cable de 10 kV i la connexió a terra directa redueix la configuració i el manteniment dels equips auxiliars i també és més segur per als operadors. Per tant, l'ús de la presa de terra als dos extrems té certs avantatges. Continueu utilitzant el mètode de connexió a terra directa als dos extrems, i la tensió induïda de la funda s'ha de reduir tant com sigui possible per fer que la pèrdua de línia arribi a un nivell acceptable per al funcionament. La manera més eficaç és mantenir els nuclis trifàsics a prop de la disposició del triangle equilàter. Després de col·locar els cables, lligueu-los amb brides no ferromagnètiques cada 1 metre.
2. Mètode de connexió a terra d'un extrem La connexió a terra d'un extrem significa que l'escut metàl·lic d'un extrem de la línia de cable està directament connectat a terra i l'escut metàl·lic de l'altre extrem està obert a terra i no està interconnectat. En general, s'ha de posar a terra en un extrem de l'extrem de connexió de la línia aèria per reduir la sobretensió quan la línia és colpejada per un llamp. Després de posar a terra un extrem, es pot eliminar el corrent circulant de la funda i es pot reduir la pèrdua de línia. Tanmateix, els extrems oberts han induït tensions durant el funcionament normal. Durant els llamps i les operacions, es poden produir sobretensions d'impuls elevats als extrems oberts dels blindatges metàl·lics. Quan es produeix un accident de curtcircuit al sistema i el corrent de curtcircuit flueix pel cable central, també pot aparèixer una tensió induïda per freqüència d'alta potència a l'extrem sense terra de l'escut metàl·lic. Quan la funda exterior del cable no pot suportar aquesta sobretensió i està danyada, provocarà una connexió a terra multipunt de la funda metàl·lica. Per tant, aquest mètode s'ha d'utilitzar quan la distància de la línia és curta i la tensió induïda normal en qualsevol lloc no posat a terra de la funda metàl·lica és petita.
3. Un extrem està connectat a terra, i l'altre extrem està connectat a terra per un protector de funda. Per evitar que la sobretensió a l'extrem obert de l'escut metàl·lic penetri a la funda exterior quan un extrem de l'escut metàl·lic està connectat a terra, instal·lar un protector de funda a l'extrem obert és una mesura eficaç per limitar la sobretensió de la funda. Els protectors presenten una major resistència en condicions normals de funcionament. Quan hi ha una sobretensió d'impuls a la funda, el protector presenta una petita resistència. En aquest moment, la tensió que actua sobre la funda metàl·lica és la tensió residual del protector.
IV. CONCLUSIONS I RECOMANACIONS
1. A les grans ciutats i les ciutats econòmicament desenvolupades, on la densitat de càrrega és alta i el cable aïllat de tres nuclis de 10KV 240mm2XLPE no pot complir els requisits de capacitat d'alimentació, s'han d'utilitzar cables d'un sol nucli de 300, 400, 500 mm2 i superiors per augmentar-los. la capacitat d'alimentació. La capa de blindatge metàl·lic del cable d'un sol nucli ha d'adoptar una estructura de filferro de coure poc enrotllat i la seva secció transversal s'ha de determinar segons el valor de corrent de curtcircuit bifàsic en diferents punts del sistema d'instal·lació. Dalian és un conductor de coure de 35 mm2. L'ús de cables d'un sol nucli pot reduir considerablement el nombre d'articulacions a la línia i canviar les juntes trifàsiques en juntes monofàsiques, fent que el segellat de les juntes sigui més senzill i fiable.
2. Tenint en compte la reducció de la tensió induïda de l'escut metàl·lic o la reducció del corrent circulant, el cable d'un sol nucli s'ha de disposar en un triangle equilàter amb la funda exterior a prop l'un de l'altre, i el cable aïllat XLPE amb una secció transversal de conductor de 240 mm2 - 300 mm2 s'han de subjectar amb cintes no magnètiques a intervals d'1M. Per a seccions de 400 mm2 i superiors, l'interval de tensió es pot ampliar adequadament, però s'ha de reforçar el gruix o l'amplada de la brida. Prop de la disposició del triangle equilàter, és més adequat per disposar cables en rases de cables o suports de túnels.
3. A partir de la consideració d'eliminar la pèrdua de corrent circulant i no reduir la capacitat de transport de corrent del cable, s'ha de defensar el mètode de connexió a terra d'un extrem de la capa de blindatge metàl·lic del cable.
4. Un extrem de la capa de blindatge metàl·lic està connectat a terra i la tensió induïda calculada i mesurada de l'extrem sense connexió a terra no ha de superar els 50 V; si és superior a 50 V, s'ha d'instal·lar un protector de funda.
5. Per a l'enterrament directe, especialment quan el nivell de les aigües subterrànies és alt, s'ha d'utilitzar una funda exterior de PE o una altra barreja de funda d'elastòmer (neoprè, polietilè clorosulfonat o similar a base de polímer), codi (SE) ).