1. Yksijohdinkaapelin metallivaipan tehotaajuuden indusoiman jännitteen laskenta
Kun yksijohtimisen kaapelin sydänlanka kulkee virran läpi, vaihtuvan sähkökentän vaikutuksesta metallisuojakerroksen on indusoitava tietty sähkömotorinen voima. Kun kolmijohtimisella kaapelilla on tasapainotettu kuorma, kolmivaiheinen virtavektori ja nollametallisuojan indusoitu potentiaali asettuvat nollaan, joten molemmat päät voidaan maadoittaa. Yksijohdinkaapelin kunkin vaiheen välillä on tietty etäisyys, eikä indusoitunutta potentiaalia voi kumota. Metallisuojakerroksen indusoidun jännitteen suuruus on verrannollinen kaapelin pituuteen ja sydämen kuormitusvirtaan, ja se liittyy myös kaapelijärjestelyn keskietäisyyteen ja metallisuojakerroksen keskimääräiseen halkaisijaan.
1. Kun kaapelit on järjestetty tasasivuiseen kolmioon, indusoitunut jännite metallisuojan pituusyksikköä kohti voidaan laskea seuraavan kaavan mukaan:
Kaava 1 I---Kuormitusvirta, S---Kaapelin keskietäisyys, D---Kaapelin metallisuojakerroksen keskihalkaisija
Esimerkkinä YJSY-8.7/15kV-1×300 mm, 2 yksijohtimista kaapelia, kaapelin suojakerroksen keskimääräinen halkaisija on 40 mm ja PVC-vaipan paksuus 3,6 mm. Kun kaapelit on järjestetty "nastan" muotoon ja kuormitusvirta on 200A, kaapeli lasketaan kaapeliksi. Vaipan indusoitu jännite on 10,7 volttia kilometriä kohden. 2. Kun kolmivaiheiset kaapelit on sijoitettu vaakasuoraan, kaapeleiden välinen etäisyys on yhtä suuri ja indusoitu jännite metallisuojan pituusyksikköä kohti voidaan laskea seuraavasti:
Kaavat 2, 3 ja 4 Kun kolmivaihekaapelit on sijoitettu vaakasuoraan ja muut olosuhteet ovat samat kuin 1, sivuvaiheen indusoitunut jännite on 16,9 volttia kilometriä kohden ja keskivaiheen indusoitunut jännite on 10,7 volttia per kilometri. kilometri; kun kaapeliväli on 200 mm, lasketaan, että sivuvaiheen indusoitu jännite on 36,1 volttia kilometriä kohden ja keskivaiheen indusoitunut jännite on 31 volttia kilometriä kohden. Sivuvaiheen indusoitu jännite on korkeampi kuin keskivaiheen indusoitu jännite.
Yllä olevasta laskelmasta voidaan nähdä, että:
(1) Kun kaapelin pituus ja käyttövirta ovat suuria, indusoitu jännite voi saavuttaa suuren arvon.
(2) Kun kaapelit on järjestetty läheiseen kolmioon, indusoitunut jännite on pienin. Kun kaapeleiden välinen etäisyys kasvaa ja suhteellinen sijainti muuttuu, indusoitunut jännite muuttuu vastaavasti. Lisäksi monipiirikaapeleiden vetäminen samalle tielle vaikuttaa myös indusoituneeseen jännitteeseen.
2. Suojakerroksen kiertovirran mittaus ja analysointi
Kun molemmat päät on suoraan maadoitettu, suojakerroksessa syntyy kiertovirtaa sähkömagneettisen induktiojännitteen vuoksi. Kiertovirran koko liittyy pääasiassa suojakerroksen itseinduktanssiimpedanssiin ja keskinäiseen induktanssiimpedanssiin. Eli se liittyy suojakerroksen resistanssiin, halkaisijaan, kaapeleiden etäisyyksiin jne.
Tällä hetkellä Dalianissa käytetty 300 mm2:n yksiytiminen kaapeli on ollut yli 200 kilometriä pitkä. Kaapelin asennusmenetelmä on pääasiassa suora hautaaminen ja suojattu betoniurilla. Kaikki metalliset suojakerrokset on maadoitettu molemmista päistä. Alla mitattu viiva on Jiefang Roadille vedetyn kaapelin päälinja. Kolmivaiheinen kaapeli sidotaan "nastan" muotoon nippusiteellä 3-3,5 metrin välein, ja osa kahden sidoskohdan välisistä ytimistä on levitetty ja sijoitettu vaakasuoraan. Jokaisessa betonisäiliössä on kaksi kaapelia vierekkäin. Olemme mitanneet Jiefang Roadin kaapelin suojakerroksen kiertovirran. Mitatut kiertovirta-arvot on esitetty alla olevassa taulukossa.
Lomake 1 T
pystyy 1. Taulukko 1 Linjan nimi Victory Line Honggang Line Taoyuan Line Lingqian Line
Latausvirta (A) 160 50 100 140
Kaapelin pituus (m) 125 125 298 1059 kiertovirran arvo (A/B/C)
(A) 23/26/28 10/9/10 10/11/11 16/17/16
Mitatusta arvosta näkyy, että kiertovirta saavuttaa 10-20 prosenttia kuormitusvirrasta. Suojauskerroksen kiertovirran olemassaolo aiheuttaa suojakerroksen lämpenemisen ja tehon menetyksen, mikä vähentää kaapelin siirtokapasiteettia. Siksi on tarpeen ryhtyä toimenpiteisiin tämän kiertovirran vähentämiseksi tai poistamiseksi.
Mitattu arvo heijastaa myös sitä, että kiertovirran arvo ei absoluuttisesti kasva kaapelin pituuden ja kuormitusvirran kasvaessa. Se osoittaa, että kaapelin kolmijohtimisjärjestelyn vaikutusta indusoituneeseen jännitteeseen ei voida jättää huomiotta.
3. Metallisuojauksen maadoitusmenetelmän valinta
1. Käytä suoramaadoitusmenetelmää molemmissa päissä
Kun 10kV yksijohtimiskaapelin metallivaipan kaksi päätä on maadoitettu, kiertovirta ei ole liian suuri, koska vaipan impedanssi ei ole yhtä pieni kuin yli 35kV kaapeleiden. Asiaankuuluvien tietojen mukaan, kun yli 35 kV:n suurjännitekaapelin molemmat päät on maadoitettu, vaipan kiertovirta voi nousta 50 prosenttiin -90 prosenttiin sydänvirrasta, mikä aiheuttaa vaipan kuumenemisen ja vakavan vähentää kaapelin virransiirtokykyä. 10kV yksijohdinkaapelin metallivaipan molempien päiden maadoittamisesta on enemmän rakentamiskokemusta. 10kV kaapelisilmukoita on monia, ja suora maadoitus vähentää apulaitteiden konfigurointia ja huoltoa ja on myös turvallisempaa käyttäjille. Siksi maadoituksen käytöllä molemmissa päissä on tiettyjä etuja. Jatka suoramaadoitusmenetelmän käyttöä molemmissa päissä ja vaipan indusoituvaa jännitettä on vähennettävä mahdollisimman paljon, jotta linjahäviö saavuttaa toiminnan kannalta hyväksyttävän tason. Tehokkaampi tapa on pitää kolmivaiheiset ytimet lähellä tasasivuista kolmiojärjestelyä. Kun kaapelit on vedetty, sido ne ei-ferromagneettisilla nippusiteillä 1 metrin välein.
2. Yhden pään maadoitusmenetelmä Toisen pään maadoitus tarkoittaa, että kaapelin toisen pään metallisuojus on suoraan maadoitettu ja toisen pään metallisuojus on avoin maahan eikä sitä ole kytketty toisiinsa. Yleensä se tulee maadoittaa ilmajohdon liitäntäpään toisesta päästä ylijännitteen pienentämiseksi, kun johtoon osuu salama. Kun toinen pää on maadoitettu, vaipan kiertovirta voidaan eliminoida ja linjahäviötä voidaan vähentää. Avoimet päät ovat kuitenkin indusoineet jännitteitä normaalin toiminnan aikana. Salamaniskujen ja toimintojen aikana metallisuojusten avoimissa päissä voi esiintyä suuria impulssiylijännitteitä. Kun järjestelmässä tapahtuu oikosulkuonnettomuus ja oikosulkuvirta kulkee sydänjohdon läpi, voi myös metallisuojan maadoittamattomaan päähän ilmaantua korkean tehotaajuuden indusoitunut jännite. Kun kaapelin ulkovaippa ei kestä tätä ylijännitettä ja on vaurioitunut, se aiheuttaa metallivaipan monipistemaadoituksen. Siksi tätä menetelmää tulisi käyttää, kun linjaetäisyys on lyhyt ja normaali indusoitunut jännite missä tahansa maadoittamattomassa paikassa metallivaipassa on pieni.
3. Toinen pää on maadoitettu ja toinen pää on maadoitettu vaipasuojalla. Jotta metallisuojan avoimessa päässä oleva ylijännite ei pääse tunkeutumaan ulkovaipan läpi, kun metallisuojan toinen pää on maadoitettu, vaipan suojan asentaminen avoimeen päähän on tehokas toimenpide vaipan ylijännitteen rajoittamiseksi. Suojat osoittavat korkeampaa vastusta normaaleissa käyttöolosuhteissa. Kun vaipassa on impulssiylijännite, suojissa on pieni vastus. Tällä hetkellä metallivaippaan vaikuttava jännite on suojan jäännösjännite.
IV. PÄÄTELMÄT JA SUOSITUKSET
1. Suurissa kaupungeissa ja taloudellisesti kehittyneissä kaupungeissa, joissa kuormitustiheys on korkea ja 10KV:n kolmijohtiminen 240mm2XLPE-eristetty kaapeli ei täytä tehonsyötön kapasiteettivaatimuksia, 300, 400, 500mm2 ja sitä suurempia yksijohtimia kaapeleita tulisi käyttää lisäämään. virtalähteen kapasiteetti. Yksijohtimiskaapelin metallisen suojakerroksen tulee olla harvaan kierretty kuparilankarakenne ja sen poikkileikkaus määritetään kaksivaiheisen oikosulkuvirran arvon mukaan asennusjärjestelmän eri kohdissa. Dalian on 35 mm2 kuparijohdin. Yksijohtimien kaapeleiden käyttö voi vähentää merkittävästi linjan liitosten määrää ja muuttaa kolmivaiheiset liitokset yksivaiheliitoksiksi, mikä tekee liitosten tiivistämisestä yksinkertaisempaa ja luotettavampaa.
2. Kun otetaan huomioon metallisuojan indusoituneen jännitteen pienentäminen tai kiertovirran pienentäminen, yksijohtiminen kaapeli tulee järjestää tasasivuiseen kolmioon siten, että ulkovaippa on lähellä toisiaan, ja XLPE-eristeinen kaapeli, jonka johtimen poikkileikkaus on 240 mm2 - 300 mm2 tulee kiinnittää ei-magneettisilla teipeillä 1M välein. 400 mm2:n ja sitä suurempien osien kohdalla kiristysväliä voidaan pidentää sopivasti, mutta nippusiteen paksuutta tai leveyttä tulee vahvistaa. Lähellä tasasivuista kolmiojärjestelyä, se soveltuu paremmin kaapeleiden järjestämiseen kaapelikaivantoihin tai tunnelien kannakkeisiin.
3. Kiertovirtahäviön eliminoimista ja kaapelin virrankestävyyden vähentämistä koskevan harkinnan perusteella kannattaa suosia kaapelin metallisen suojakerroksen toisen pään maadoitusmenetelmää.
4. Metallisuojakerroksen toinen pää on maadoitettu, ja maadoittamattoman pään laskettu ja mitattu indusoitu jännite ei saa ylittää 50 V; jos se on yli 50 V, tulee asentaa vaippasuoja.
5. Suoraan hautaamiseen, erityisesti jos pohjaveden taso on korkea, tulee käyttää PE-ulkovaippaa tai muuta elastomeeri (neopreeni, kloorisulfonoitu polyeteeni tai vastaava polymeeripohjainen) vaippaseosta, koodi (SE) ).
