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單芯大電纜護層保護器的作用

發表日期:2014-06-09 00:26:48   所屬分類:技術資料   瀏覽 2988 次

電力安全規程規定:5kV及以下電壓等級的電纜都采用兩端接地方式,這是因為這些電纜大多數是三芯電纜,在正常運行中,流過三個線芯的電流總和為零,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。而當電壓超過35KV時,電纜一般都采用單芯電纜,隨著電壓等級的升高,電纜金屬外護層的感應電壓問題也越加明顯。

為了減輕電纜外護層感應電荷的影響,可將電纜按照品字形敷設,而由于實際原因(如電纜溝過于狹窄、電纜過硬難以彎曲),很難講其按照品字形敷設。此時,金屬護層兩端的感應電壓則不會為零,單芯電纜的導線與金屬護套的關系,可以看作是一個變壓器的初級繞組與次級繞組,當電纜導線通過電流時,其周圍產生的一部分磁力線將于金屬護套交鏈,使護套產生感應電壓,感應電壓的大小與電纜的長度和流過導線的電流成正比。由于電磁感應,長線路高壓電芯電力電纜與金屬屏蔽層(或金屬護套)產生較高的感應電壓,護套上的感應電壓疊加起來可達到危及人身安全的程度,如果此時電纜兩端金屬護套同時接地,由于電纜的電阻較小,就會在金屬護套上就會形成較大電流,導體和金屬護套同時發熱使得電纜的絕緣老化,同時降低了絕緣等級,造成電纜壽命減少,也在一定程度上浪費電能;有時在線路發生短路故障、遭受操作過電壓或雷電沖擊時,屏蔽上會形成很高的感應電壓,一旦感應電壓超過電纜外護套擊穿電壓值,導致外護套擊穿時,形成電芯電纜地故障。因此,大電纜護層不能兩段接地。

然而,當鋁包或金屬屏蔽層有一端不接地后,接著帶來了下列問題:當雷電流或過電壓波沿線芯流動時,電纜鋁包或金屬屏蔽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,電纜鋁包或金屬屏蔽層不接地端也會出現較高的工頻感應電壓,在電纜外護層絕緣不能承受這種過電壓的作用而損壞時,將導致出現多點接地,形成環流。

     因此單芯電纜應采用一端交聯直接接地,一端用電纜護層保護器接地的形式運行,這樣當護層上的電荷逐漸積累,電壓達到一定值時,護層保護器瞬間動作,釋放電流,達到安全運行的要求,保證人身設備的安全。保護器一般采用無間隙金屬氧化物保護器,相當于小的避雷器,使用前應測量其絕緣電阻、直流1mA下電壓等,確保其各項指標正常,若其絕緣損壞,同樣將電纜兩端直接接地,會形成環流,運行后的護層保護器應嚴密監視其溫度,測量接地電纜的電流,發現異常盡快處理。應特別注意的是電纜護層與接地保護箱連接的接地電纜,若此電纜采用的是電力電纜,應將其金屬護層、鎧裝等金屬扒去,電纜頭的制作應嚴格按照規程,半導體層與電纜頭的距離吧不能過近。
再次,接地保護箱的門應鎖好,在保護器未動作前積累的電荷會對人身安全造成威脅,對此進行帶電檢修時務必穿絕緣鞋、戴高壓絕緣手套,與各位同仁共勉。

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