李豐湘
摘 要:隨著經濟的發(fā)展和社會的進步,人們的生活水平日益提高,對電力的需求與日俱增,這就對高壓電纜供電系統(tǒng)提出了更高的要求,高壓電纜護套環(huán)流問題一直是制約高壓電纜供電系統(tǒng)發(fā)展的原因?;谝陨希疚暮喴治隽烁邏弘娎|護套環(huán)流,并探討了高壓電纜護套環(huán)流的防范措施,旨在保證高壓電纜供電系統(tǒng)的運行穩(wěn)定,滿足社會大眾與日俱增的用電需求。
關鍵詞:高壓電纜;護套環(huán)流;防范措施
前言:電纜是城市供電中主要的供電媒介,電纜有著供電平穩(wěn)、安全、通電量大等優(yōu)點。但在電纜供電的過程中,形成的護套環(huán)流會逐漸導致電纜外的絕緣層遭到腐蝕損壞,從而對城市供電造成影響。基于以上,本文對高壓電纜護套環(huán)流進行了分析,并研究了高壓電纜護套環(huán)流的主要防范措施。
1高壓電纜護套的環(huán)流分析
1.1產生機理
當高壓電纜有交流電通過的時候,會在電纜線芯周圍形成感應磁場,通過的交流電越大,則感應磁場強度越強,在渦流效應下,高壓電纜金屬護套上則會形成感應電壓,護套上感應電壓的大小受多種因素的影響,例如通過高壓電纜線芯的電流大小、電纜長度、周圍回路敷設以及電纜敷設等都會影響高壓電纜護套上的感應電壓。當電纜護套出現(xiàn)損壞、發(fā)生短路或過電壓現(xiàn)象的時候,會導致高壓電纜護套多點接地,這就形成了關于護套、接地線和接地系統(tǒng)之間的電流回路,也就產生了環(huán)流,此環(huán)流能夠使高壓電纜護套發(fā)熱,加速了護套的老化,甚至能夠直接擊穿護套絕緣薄弱的地方,從而對整個高壓電纜供電系統(tǒng)的供電產生影響。
1.2高壓電纜護套環(huán)流異常的危害
(1)影響載流量:電纜護套環(huán)流出現(xiàn)異常后,其能夠對載流量產生重大影響,同時電纜所允許的最大負荷不能夠超過載流量額度的60%;(2)加速電纜護套絕緣老化:一旦電纜護套環(huán)流出現(xiàn)異常,則會導致電纜損耗發(fā)熱,電纜絕緣會受到損壞,老化迅速,壽命縮短[1];(3)局部放電:電纜護套環(huán)流異常在加速絕緣老化的同時,可能腐蝕護套表面,從而導致局部放電的現(xiàn)象,影響了電纜供電的安全。
1.3高壓電纜護套環(huán)流異常的原因
高壓電纜護套環(huán)流異常對載流量、護套絕緣等有著重要的影響,從而破壞高壓電纜供電的穩(wěn)定性和安全性,要想實現(xiàn)對高壓電纜護套環(huán)流異常的防范,首先要了解高壓電纜護套環(huán)流異常的原因:(1)交叉連接線路遭到損壞:城市在進行規(guī)劃改造的過程中,往往會改變高壓電纜系統(tǒng),從而對交叉連接線路造成損壞,原來穩(wěn)定的護套環(huán)流變得不在穩(wěn)定,環(huán)流電流量增加;(2)外力降低護套絕緣:受到雨水、冰雹、日曬等環(huán)境的影響,護套絕緣能力會不斷降低,一些外力會損壞護套,護套出現(xiàn)破損,絕緣性下降,環(huán)流電流量增加;(3)接口出現(xiàn)化學反應:為了保證接頭處的導電性能,高壓電纜接頭處多采用銅或鋁等金屬制作而成,而這些金屬可能在空氣中出現(xiàn)氧化反應,導致電纜接頭失靈,從而增加了護套環(huán)流的電流量。
2高壓電纜護套環(huán)流的防范措施探討
2.1增設電阻裝置
在高壓電纜地線上安裝獨立電阻是控制高壓電纜護套環(huán)流的重要措施之一,在增設電阻的過程中,電阻的選擇至關重要,如果電阻值過小,則不能夠滿足控制電纜護套環(huán)流的需要,同時還可能進一步增大回流;如果電阻值過大,則會導致與地線連接的電壓出線增大,從而可能引起線路絕緣層的破壞。因此,對于高壓電纜護套環(huán)流來說,其地線外接電阻的選擇不能過大也不能過小,應當滿足大于等于0.1Ω,小于等于2Ω,在這個區(qū)間范圍內增加電阻裝置,則電纜護套回路中就會出現(xiàn)自感現(xiàn)象,從而實現(xiàn)對護套環(huán)流的有效控制。
2.2電感器的應用
在高壓電纜接地線路上裝設電感器也能夠有效的抑制環(huán)流,其主要控制原理是通過電感器產生的感應電流來進行控制。但從實際的應用來看,這種控制方法固然能夠抑制高壓電纜護套環(huán)流,但在環(huán)流不斷降低的過程中,會導致高壓電纜護套的感應EMF上升,其對于環(huán)流的控制效果并不好。此外,無論是增設外接電阻還是應用電感器都屬于對常規(guī)高壓電纜護套環(huán)流的控制方式,而對于因負載失衡引起的護套環(huán)流的控制效果微乎其微。
2.3阻抗串聯(lián)
阻抗串聯(lián)的控制護套環(huán)流方式的主要步驟為,首先,將地線與供電接頭相連,第二,將初級線圈地線卷成螺紋線管,最后串聯(lián)阻抗,以次級線圈的方式接入到電路中,這就形成了磁場耦合,從而有效控制了高壓電纜護套環(huán)流。其中在初級線圈中也可以設置阻抗值,電磁耦合能夠保證阻抗設置的科學,從而實現(xiàn)更好的高壓電纜護套環(huán)流的控制效果,確保高點電纜供電的可靠性和安全性。
2.4設計施工階段的防范
電纜的安裝方式與電纜護套內部環(huán)流有著一定的聯(lián)系,因此,在設計施工階段,安裝電纜之前要對電纜的接地模式進行實驗研究,確定不同接地模式下高壓電纜護套環(huán)流的電流量數(shù)值,并對不同模式下環(huán)流電流量數(shù)值進行對比,根據(jù)對比結果選取最合適的高壓電纜護套接地模式[2]。對于城市供電來說,隨著城市建設規(guī)劃的變化,城市高壓電纜供電系統(tǒng)也要進行適當?shù)母淖?,在保證電纜接地模式不變的基礎上,對整個高壓電纜供電系統(tǒng)進行優(yōu)化,對于系統(tǒng)中一些高壓電纜護套環(huán)流難以控制的線路來說,要注重對其同電量的控制,在保證用戶用電需求的基礎上,盡量將同電量維持在較低水平,以實現(xiàn)對這部分線路電纜護套環(huán)流的控制。
結論:綜上所述,高壓電纜護套環(huán)流的形成不僅會影響通電量,同時對高壓電纜的絕緣性也有著重要影響,這不利于高壓電纜供電的穩(wěn)定性和安全性。本文簡要分析了高壓電纜護套環(huán)流的形成機理、危害以及異常原因,并針對性的提出了幾條防范措施,旨在實現(xiàn)對高壓電纜護套環(huán)流的有效控制,保證高壓電纜供電的安全和穩(wěn)定。
參考文獻
[1] 王年孝.高壓電纜金屬護套環(huán)流超標分析及處理[J].企業(yè)技術開發(fā),2015,11:82-84.
[2] 鄭光祿,張濤.110kV單芯高壓電纜護套環(huán)流抑制措施[J].船電技術,2015,10:13-16+21.