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    高压电缆金属护套环流抑制器


           应用背景
     
            随着城市化建设的不断加快,以高电压电缆传输电能的方式越来越多,电缆运行带来的相应问题越来越多, 特别是电缆接地环流过大问题,由于电力电缆金属外护套故障难以查找,修复,造成环流减不下来;另外由于多回路电缆同沟道敷设很大程度上会导致电缆环流增大,使得金属护层上产生大量的损耗,影响了电缆的载流量并且使电缆绝缘加速老化。通过现场实际电缆护套环流测试,现场有存在电缆环流超过50A的,已经超过电缆接地电流要求最大值。环流过大会造成电缆着火等事故如图一所示。
            国内外对单芯电缆护套环流提出了一些抑制措施,但到目前为止,尚无能有效方式减小护套环流。本环流抑制器的研究设计,通过设计一种补偿装置,可以有效降低电缆护套环流,完成一种可有效降低电缆护套环流的安全抑制器,以保证线路的正常、稳定运行。
      

    图一、电缆事故照片示例     
     
          原理介绍
     
            高压单芯电缆在长距离输电时,由于感应电压过高等因素而采取分段连接,在一回线路中每三段就会组成一组交叉互联回路,原则上三段都是完全相等,通过三相的交叉互联,就会完全抵消感应电势,接地电流为零,但是由于实施现场各种条件制约,导致三段长度不一致,或者当三相的负载电流不相等时,电缆的外护套上通过三相的交叉互联不能完全抵消,形成电缆金属护套环流,有时电流过大而导致护套发热严重,降低电缆本身的输电能力。
            因此通过在交叉互联的直接接地处串接一个保护抑制器,能有效抑制环流。氧化锌阀片的作用是,当出现单相短路故障时,流过电缆金属护套感应电压增加,瞬时环流增大,继而在电感的两端形成很高的电压,为了不至于烧毁电感,更避免由于在电感两端形成高压造成检修人员的伤害,利用氧化锌阀片保护作用,及时把形成高压进行及时导通到接地端。两个器件配合工作,达到即抑制了电缆护套环流,又做到加以保护的双重效果。
            本高压电缆金属护套环流抑制器分为两大部分,第一部分是抑制环流的电感;第二部分是保护功能的氧化锌阀片。抑制器在电力电缆正常工作时,可有效抑制电缆金属护层的电流,当线芯电流增大,或者当出现单相短路时,电感两端电压增加,当电压超过保护器承受电压时,保护器动作,把感应电流通过保护器泄入大地,及时钳制住电感两端的电压,避免造成操作人员伤害及电感发热损坏现象。
            高压电缆金属护套环流抑制器的研究、设计原理如图二所示。抑制器是对电缆感应的电压特性进行充分分析之后,根据现场应用环境设计出带有保护功能的护套环流抑制器,此为本次研究抑制器是创新点。
     

    图二、高压电缆环流抑制器  
          
          环流抑制器现场安装及抑制效果
     
            环流抑制器现场安装,本次安装在长十一3号直接接地箱处,3号直接接地箱安装前和安装后多次测量环流值,具体环流值见下表一所示。
           
                                    图三、安装在接地箱内的环流抑制器
     
             环流抑制器抑制效果,2017年6月19日,完成长十一3号直接接地箱环流抑制器安装。
     
            目前高压电缆环流抑制器已研制成功,并且进行了现场应用安装,效果明显,有效的降低了电缆护套环流。本项目对于多种因素所导致的电缆护套环流较大的运行电缆,通过在电缆护套直接接地处加装护套环流抑制器的措施可大大改善电缆的运行环境,且运行稳定、改造范围小、经济性能良好,所以该装置的应用具有很高的价值。
     
     
     


    发布人:admin
    2019/4/29 16:31:06
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