1. Прорачун индукованог напона фреквенције снаге једножилног металног омотача кабла
Када жица језгра једножилног кабла прође струју, под дејством наизменичног електричног поља, метални заштитни слој мора да изазове одређену електромоторну силу. Када трожилни кабл има балансирано оптерећење, вектор трофазне струје и индуковани потенцијал на нултом металном штиту су постављени на нулу, тако да оба краја могу бити уземљена. Између сваке фазе једножилног кабла постоји одређено растојање, а индуковани потенцијал се не може поништити. Величина индукованог напона металног заштитног слоја је пропорционална дужини кабла и струји оптерећења језгра, а такође је повезана са средишњим растојањем распореда каблова и просечним пречником металног заштитног слоја.
1. Када су каблови распоређени у једнакостранични троугао, индуковани напон по јединици дужине металног штита може се израчунати према следећој формули:
Формула 1 И---Струја оптерећења, С---Централно растојање кабла, Д---Просечан пречник металног заштитног слоја кабла
Узимајући ИЈСИ-8.7/15кВ-1×300мм, 2 једножилни кабл као пример, просечни пречник заштитног слоја кабла је 40мм, а дебљина ПВЦ омотача је 3,6мм. Када су каблови распоређени у облику „пина“ и струја оптерећења је 200А, кабл се рачуна као кабл. Индуковани напон омотача је 10,7 волти по километру. 2. Када су трофазни каблови распоређени хоризонтално, растојање између каблова је једнако, а индуковани напон по јединици дужине металног штита може се израчунати на следећи начин:
Формуле 2, 3 и 4 Када су трофазни каблови распоређени хоризонтално и остали услови су исти као 1, индуковани напон бочне фазе је 16,9 волти по километру, а индуковани напон средње фазе је 10,7 волти по километар; када је размак каблова 200мм, рачуна се да је индуковани напон бочне фазе 36,1 волта по километру, а индуковани напон средње фазе 31 волт по километру. Индуковани напон бочне фазе је већи од индукованог напона средње фазе.
Из горњег прорачуна се може видети да:
(1) Када су дужина кабла и радна струја велике, индуковани напон може достићи велику вредност.
(2) Када су каблови распоређени у блиски троугао, индуковани напон је најмањи. Када се растојање између каблова повећа и релативни положај промени, индуковани напон ће се променити у складу са тим. Поред тога, полагање вишеструких каблова на истој путањи такође ће утицати на индуковани напон.
2. Мерење и анализа циркулационе струје заштитног слоја
Када су оба краја директно уземљена, циркулишућа струја ће се генерисати у заштитном слоју због напона електромагнетне индукције. Величина циркулационе струје је углавном повезана са импедансом самоиндуктивности и импедансом међусобне индуктивности заштитног слоја. Односно, то је повезано са отпором заштитног слоја, пречником, размаком каблова итд.
Тренутно, једножилни кабл од 300 мм2 који се користи у Далијану износи више од 200 километара. Начин полагања каблова је углавном директно закопавање и заштићено бетонским жлебовима. Сви метални заштитни слојеви су уземљени на оба краја. Линија која се мери испод је главна линија кабла положеног дуж пута Јиефанг. Трофазни кабл је везан у облику „пине“ помоћу везице за каблове на сваких 3-3,5 метара, а неке од жила између две тачке везивања су раширене и постављене хоризонтално. Два кабла су положена један поред другог у сваки бетонски резервоар. Измерили смо циркулишућу струју заштитног слоја кабла на путу Јиефанг. Измерене вредности циркулационе струје су приказане у табели испод.
Образац 1 Т
у стању 1. Табела 1 Назив линије Линија победе Линија Хонгганг Линија Таоиуан Линија Лингкиан
Струја оптерећења (А) 160 50 100 140
Дужина кабла (м) 125 125 298 1059 вредност циркулационе струје (А/Б/Ц)
(A) 23/26/28 10/9/10 10/11/11 16/17/16
Из измерене вредности се може видети да циркулишућа струја достиже 10-20 процената струје оптерећења. Постојање циркулационе струје заштитног слоја узрокује загревање заштитног слоја и губитак снаге, што смањује капацитет преноса кабла. Због тога је неопходно предузети мере за смањење или елиминисање ове циркулационе струје.
Измерена вредност такође одражава да се вредност циркулационе струје не повећава апсолутно са повећањем дужине кабла и струје оптерећења. Показује да се утицај трожилног распореда кабла на индуковани напон не може занемарити.
3. Избор методе уземљења металне заштите
1. Користите метод директног уземљења на оба краја
Када су два краја металног омотача једножилног кабла од 10 кВ уземљена, циркулишућа струја није превелика јер импеданса омотача није тако мала као код каблова изнад 35 кВ. Према релевантним информацијама, када су оба краја високонапонског кабла изнад 35 кВ уземљена, циркулишућа струја омотача може да достигне 50 процената -90 процената струје језгра, што ће довести до загревања омотача и озбиљног смањити носивост струје кабла. Више је грађевинског искуства у начину уземљења оба краја металног омотача 10кВ једножилног кабла. Постоји много кабловских петљи од 10кВ, а директно уземљење смањује конфигурацију и одржавање помоћне опреме, а такође је безбедније за оператере. Стога, употреба уземљења на оба краја има одређене предности. Наставите да користите метод директног уземљења на оба краја, а индуковани напон омотача се мора смањити што је више могуће како би губитак у линији достигао прихватљив ниво за рад. Ефикаснији начин је да се трофазна језгра држе близу распореда једнакостраничног троугла. Након полагања каблова, везати их неферомагнетним везицама на сваки 1 метар.
2. Метода уземљења једног краја Уземљење једног краја значи да је метални штит једног краја кабловске линије директно уземљен, а метални штит другог краја отворен према земљи и није међусобно повезан. Генерално, требало би да буде уземљен на једном крају прикључног краја надземног вода да би се смањио пренапон када је вод ударио гром. Након што је један крај уземљен, циркулишућа струја омотача се може елиминисати и губици у линији могу бити смањени. Међутим, отворени крајеви имају индуковане напоне током нормалног рада. Током удара грома и операција, може доћи до високих импулсних пренапона на отвореним крајевима металних штитова. Када дође до несреће са кратким спојем у систему и струја кратког споја тече кроз жицу језгра, на неуземљеном крају металног штита може се појавити и напон индукован високом фреквенцијом. Када спољни омотач кабла не може да издржи овај пренапон и буде оштећен, то ће изазвати вишеструко уземљење металног омотача. Стога, ову методу треба користити када је удаљеност линије кратка и нормални индуковани напон на било ком неуземљеном месту на металном омотачу је мали.
3. Један крај је уземљен, а други крај је уземљен заштитним омотачем. Да би се спречило да пренапон на отвореном крају металног штита продре у спољашњи омотач када је један крај металног штита уземљен, инсталирање заштитника плашта на отвореном крају је ефикасна мера за ограничавање пренапона омотача. Заштитници показују већи отпор у нормалним условима рада. Када постоји импулсни пренапон на омотачу, заштитник има мали отпор. У овом тренутку, напон који делује на метални омотач је преостали напон заштитника.
ИВ. ЗАКЉУЧЦИ И ПРЕПОРУКЕ
1. У великим градовима и економски развијеним градовима, где је густина оптерећења велика и 10КВ трожилни 240мм2КСЛПЕ изоловани кабл не може да испуни захтеве капацитета напајања, за повећање треба користити једножилне каблове од 300, 400, 500мм2 и више капацитет напајања. Метални заштитни слој једножилног кабла треба да има структуру ретко намотане бакарне жице, а његов попречни пресек ће бити одређен према вредности струје двофазног кратког споја на различитим тачкама инсталационог система. Далиан је бакарни проводник од 35 мм2. Употреба једножилних каблова може у великој мери смањити број спојева у линији, и променити трофазне спојеве у једнофазне спојеве, чинећи заптивање спојева једноставнијим и поузданијим.
2. Узимајући у обзир смањење индукованог напона металног штита или смањење циркулационе струје, једножилни кабл треба да буде распоређен у једнакостранични троугао са спољним омотачем близу један другом, а кабл изолован од КСЛПЕ са попречним пресеком проводника од 240 мм2 - 300 мм2 треба причврстити немагнетним тракама у интервалима од 1М. За пресеке од 400 мм2 и више, интервал затезања се може на одговарајући начин повећати, али треба ојачати дебљину или ширину везице. Близу распореда једнакостраничног троугла, погоднији је за постављање каблова на кабловске ровове или носаче тунела.
3. Са разматрања елиминисања циркулационог струјног губитка и несмањивања струјне носивости кабла, треба се залагати за метод уземљења једног краја металног заштитног слоја кабла.
4. Један крај металног заштитног слоја је уземљен, а израчунати и измерени индуковани напон неуземљеног краја не би требало да прелази 50В; ако је већи од 50В, треба поставити заштитни омотач.
5. За директно сахрањивање, посебно тамо где је ниво подземне воде висок, треба користити ПЕ спољни омотач или другу мешавину омотача од еластомера (неопрен, хлоросулфонирани полиетилен или слично на бази полимера), шифра (СЕ)).
