5.2护套感应电压对电缆有什么影响?

5.2护套感应电压对电缆有什么影响?

  1.护套感应电压的产生过程

  单芯电缆在三相交流电网中运行时，导体电流产生的一部分磁通与金属护套相链。这部分磁通使金属护套产生感应电压，感应电压数值与电缆排列中心距离和金属护套平均半径之比的对数成正比，并且与导体负荷电流、频率以及电缆的长度成正比。

在等边三角形排列的线路中，三相感应电压相等；

在水平排列线路中，边相的感应电压较中相感应电压高。

单芯电缆在导体负荷电流为100A、长度为1km、排列一定时（见表5-12），金属护套上的感应电压与电缆芯间距离对金属护套平均半径之比的关系见图5-22。

  2.护套感应电压对电缆的影响

  单芯电缆金属护套如采取两端接地后，金属护套感应电压会在金属护套中产生循环电流，此电流大小与电缆间距等因素有关，基本上与导体电流处于同一数量级。在金属护套内造成护套损耗发热，将降低电缆的输送容量约30%~40%。

  根据GB 50217-1994《电力工程电缆设计规程》（注：现为电力工程电缆设计标准（GB 50217-2018 ））的要求，单芯电缆线路的金属护套只有一点接地时，金属护套任一点的感应电压不应超过50~100V（未采取不能任意接触金属护套的安全措施时不大于50V；如采取了有效措施时，不得大于100V），并应对地绝缘。如果大于此规定电压时，应采取金属护套分段绝缘或绝缘后连接成交又互联的接线。为了减小单芯电缆线路对邻近辅助电缆及通信电缆的感应电压。应尽量采用交叉互联接线。对于电缆长度不长的情况下，可采用单点接地的方式。为保护电缆护层绝缘，在不接地的一端应加装护层保护器。（以上文字内容节选自《电力电缆安装运行技术问答》）

扩展阅读：

电力工程电缆设计标准（GB 50217-2018 ）

4．1．10 电力电缆金属套应直接接地。交流系统中3芯电缆的金属套应在电缆线路两终端和接头等部位实施直接接地。

4．1．11 交流单芯电力电缆金属套上应至少在一端直接接地，在任一非直接接地端的正常感应电势最大值应符合下列规定：

1 未采取能有效防止人员任意接触金属套的安全措施时，不得大于50V；

2 除本条第1款规定的情况外，不得大于300V；

3 交流系统单芯电缆金属套的正常感应电势宜按照本标准附录F的公式计算。

4．1．12 交流系统单芯电力电缆金属套接地方式选择应符合下列规定：

1 线路不长，且能满足本标准第4．1．11条要求时，应采取在线路一端或中央部位单点直接接地(图4．1．12-1)；

2 线路较长，单点直接接地方式无法满足本标准第4．1．11条的要求时，水下电缆、35kV及以下电缆或输送容量较小的35kV以上电缆，可采取在线路两端直接接地(图4．1．12-2)；

3 除本条第1款、第2款外的长线路，宜划分适当的单元，且在每个单元内按3个长度尽可能均等区段，应设置绝缘接头或实施电缆金属套的绝缘分隔，以交叉互联接地(图4．1．12-3)。

(a) 线路一端单点直接接地

(b) 线路中央部位单点直接接地

图4．1．12-1 线路一端或中央部位单点直接接地

1-电缆终端；2-中间接头；3-护层电压限制器

    注：设置护层电压限制器适合35kV以上电缆，35kV及以下电缆需要时可设置。

图4．1．12-2 线路两端直接接地

1-电缆终端

图4．1．12-3 交叉互联接地

1-电缆终端；2-中间接头；3-绝缘接头；4-护层电压限制器

    注：图中护层电压限制器配置示例按Y0接线。

请参阅：《2.3 单芯电缆金属护套接地方式》

参考文献：

[1]史传卿主编.电力电缆安装运行技术问答. 北京：中国电力出版社，2007.