1. 단심 케이블 금속 외피의 전원 주파수 유도 전압 계산
단심 케이블의 심선에 전류가 흐르면 교류 전기장의 작용으로 금속 차폐층이 일정한 기전력을 유도해야 합니다. 3심 케이블에 균형 부하가 있을 때 3상 전류 벡터와 제로 메탈 쉴드의 유도 전위가 0으로 중첩되므로 양쪽 끝을 접지할 수 있습니다. 단심 케이블의 각 상 사이에는 일정한 거리가 있으며 유도 전위는 상쇄될 수 없습니다. 금속 차폐층의 유도 전압의 크기는 케이블의 길이와 코어의 부하 전류에 비례하며, 케이블 배열의 중심 거리 및 금속 차폐층의 평균 직경과도 관련이 있습니다.
1. 케이블을 정삼각형으로 배열할 때 금속 차폐물의 단위 길이당 유도 전압은 다음 공식에 따라 계산할 수 있습니다.
공식 1 I---부하 전류, S---케이블 중심 거리, D---케이블 금속 차폐 층의 평균 직경
YJSY{0}}.7/15kV-1×300mm, 2단심 케이블을 예로 들면 케이블 차폐층의 평균 직경은 40mm이고 PVC 외피의 두께는 3.6mm입니다. 케이블을 "핀" 모양으로 배열하고 부하 전류가 200A일 때 케이블은 케이블로 계산됩니다. 외피의 유도 전압은 킬로미터당 10.7볼트입니다. 2. 3상 케이블을 수평으로 배치할 때 케이블 사이의 거리는 동일하며 금속 차폐물의 단위 길이당 유도 전압은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
식 2, 3, 4 삼상 케이블을 수평으로 배치하고 다른 조건은 1과 같을 때 측상의 유도 전압은 16.9V/km, 중간상의 유도 전압은 10.7V/K이다. 킬로미터; 케이블 간격이 200mm일 때 측면의 유도 전압은 킬로미터당 36.1볼트이고 중간 상의 유도 전압은 킬로미터당 31볼트로 계산됩니다. 측상 유도 전압은 중간상 유도 전압보다 높습니다.
위의 계산에서 다음과 같은 사실을 알 수 있습니다.
(1) 케이블 길이 및 작동 전류가 크면 유도 전압이 큰 값에 도달할 수 있습니다.
(2) 케이블을 가까운 삼각형으로 배열할 때 유도 전압이 가장 작습니다. 케이블 사이의 거리가 증가하고 상대 위치가 변경되면 그에 따라 유도 전압이 변경됩니다. 또한 동일한 경로에 다중 회로 케이블을 배치하면 유도 전압에도 영향을 미칩니다.
2. 차폐층의 순환전류 측정 및 분석
양단을 직접 접지하면 전자기 유도 전압에 의해 차폐층에 순환 전류가 발생합니다. 순환 전류의 크기는 주로 차폐층의 자기 인덕턴스 임피던스 및 상호 인덕턴스 임피던스와 관련이 있습니다. 즉, 차폐층의 저항, 직경, 케이블의 간격 등과 관련이 있습니다.
현재 대련에서 사용되는 300mm2 단심 케이블의 단일 길이는 200km 이상입니다. 케이블 매설 방법은 주로 직접 매설이며 콘크리트 홈으로 보호됩니다. 모든 금속 차폐층은 양쪽 끝에서 접지됩니다. 아래 측정된 선은 Jiefang Road를 따라 배치된 케이블의 본선입니다. 3상 케이블은 3-3.5미터마다 케이블 타이로 '핀' 모양으로 결속되어 있으며, 두 결속 지점 사이의 일부 코어가 펼쳐져 수평으로 배치됩니다. 두 개의 케이블이 각 콘크리트 탱크에 나란히 놓여 있습니다. Jiefang Road의 케이블 차폐층의 순환 전류를 측정했습니다. 측정된 순환 전류 값은 아래 표와 같습니다.
양식 1 T
1. 표 1 노선명 승리선 홍강선 타오위안선 링첸선
부하 전류(A) 160 50 100 140
케이블 길이(m) 125 125 298 1059 순환 전류 값(A/B/C)
(A) 23/26/28 10/9/10 10/11/11 16/17/16
측정값에서 순환전류가 부하전류의 10-20퍼센트에 도달함을 알 수 있습니다. 차폐층의 순환 전류가 존재하면 차폐층이 가열되어 전력이 손실되어 케이블의 전송 용량이 감소합니다. 따라서 이 순환 전류를 줄이거나 없애기 위한 조치를 취할 필요가 있습니다.
측정된 값은 또한 순환 전류 값이 케이블 길이 및 부하 전류의 증가에 따라 절대적으로 증가하지 않는다는 것을 반영합니다. 케이블의 3심 배열이 유도 전압에 미치는 영향을 무시할 수 없음을 보여줍니다.
3. 금속 차폐 접지 방법의 선택
1. 양단에 직접접지 방식을 사용한다.
10kV 단심 케이블의 금속 피복 양단을 접지하면 피복의 임피던스가 35kV 이상의 케이블만큼 작지 않기 때문에 순환 전류가 너무 크지 않습니다. 관련 정보에 따르면 35kV 이상의 고전압 케이블의 양쪽 끝이 접지되면 외장의 순환 전류가 코어 전류의 50% -90%에 도달할 수 있으며, 이로 인해 외장이 가열되고 심각하게 케이블의 전류 전달 용량을 줄입니다. 10kV 단심 케이블의 금속 피복 양단을 접지하는 방식으로 시공 경험이 더 많습니다. 10kV 케이블 루프가 많으며 직접 접지는 보조 장비의 구성 및 유지 보수를 줄이고 운영자에게도 더 안전합니다. 따라서 양쪽 끝에서 접지를 사용하면 특정 이점이 있습니다. 양단에서 직접 접지하는 방법을 계속 사용하고, 선로 손실이 허용 가능한 수준에 도달하도록 시스의 유도 전압을 최대한 줄여야 합니다. 보다 효과적인 방법은 3상 코어를 정삼각형 배열에 가깝게 유지하는 것입니다. 케이블을 포설한 후 1m마다 비강자성 케이블 타이로 묶습니다.
2. 한쪽 끝 접지 방법 한쪽 끝 접지는 케이블 라인의 한쪽 끝의 금속 실드를 직접 접지하고 다른 쪽 끝의 금속 실드를 접지에 개방하고 상호 연결하지 않는 것을 의미합니다. 일반적으로 가공선 연결단의 한쪽 끝을 접지하여 선로가 낙뢰를 받았을 때 과전압을 줄이도록 합니다. 한쪽 끝을 접지하면 시스의 순환 전류를 제거할 수 있고 선로 손실을 줄일 수 있습니다. 그러나 개방단은 정상 작동 중에 유도 전압을 가집니다. 낙뢰 및 작동 중에 금속 차폐의 열린 끝에서 높은 임펄스 과전압이 발생할 수 있습니다. 계통에 합선 사고가 발생하여 심선에 합선 전류가 흐르면 금속 실드의 접지되지 않은 말단에도 고주파 유도 전압이 나타날 수 있습니다. 케이블의 외부 피복이 이 과전압을 견딜 수 없고 손상되면 금속 피복의 다점 접지가 발생합니다. 따라서 이 방법은 선로 거리가 짧고 금속 외피의 접지되지 않은 모든 위치에서 정상 유도 전압이 작은 경우에 사용해야 합니다.
3. 한쪽 끝은 접지되고 다른 쪽 끝은 피복 보호기로 접지됩니다. 금속 쉴드의 한쪽 끝이 접지되었을 때 금속 쉴드의 개방단 과전압이 외피를 관통하는 것을 방지하기 위해 개방단에 시스 보호기를 설치하는 것이 시스의 과전압을 제한하는 효과적인 조치입니다. 보호기는 정상 작동 조건에서 더 높은 저항을 나타냅니다. 시스에 임펄스 과전압이 있을 때 보호기는 작은 저항을 나타냅니다. 이때 금속피복에 작용하는 전압은 보호기의 잔류전압이 된다.
IV. 결론 및 권고
1. 부하 밀도가 높고 10KV 3심 240mm2XLPE 절연 케이블이 전원 공급 용량 요구 사항을 충족할 수 없는 대도시 및 경제적으로 발전된 도시에서는 300, 400, 500mm2 이상의 단심 케이블을 사용하여 증가시켜야 합니다. 전원 공급 장치 용량. 단심 케이블의 금속 차폐층은 희박하게 감긴 구리선 구조를 채택하고 단면적은 설치 시스템의 다른 지점에서 2상 단락 전류 값에 따라 결정되어야 합니다. Dalian은 35mm2 구리 도체입니다. 단심 케이블을 사용하면 라인의 조인트 수를 크게 줄이고 3상 조인트를 단상 조인트로 변경하여 조인트 밀봉을 더 간단하고 안정적으로 만들 수 있습니다.
2. 금속 실드의 유도 전압 감소 또는 순환 전류 감소를 고려하여 단심 케이블은 외피가 서로 가까운 정삼각형으로 배열되어야 하며, XLPE 절연 케이블은 도체 단면적이 다음과 같습니다. 240mm2 - 300mm2는 1M 간격으로 비자성 테이프로 고정해야 합니다. 400mm2 이상의 구간은 조임간격을 적절히 늘릴 수 있으나, 케이블타이의 굵기나 폭을 보강하여야 한다. 정삼각형 배열에 가까우므로 케이블 트렌치 또는 터널 지지대에 케이블을 배열하는 데 더 적합합니다.
3. 순환 전류 손실을 제거하고 케이블의 전류 전달 용량을 줄이지 않는다는 점을 고려하여 케이블의 금속 차폐층 한쪽 끝의 접지 방법을 옹호해야 합니다.
4. 금속 차폐층의 한쪽 끝은 접지되고, 접지되지 않은 끝의 계산 및 측정된 유도 전압은 50V를 초과하지 않아야 합니다. 50V 이상일 경우 외장 보호기를 설치해야 합니다.
5. 특히 지하수 수준이 높은 직접 매설의 경우, PE 외피 또는 기타 엘라스토머(네오프렌, 클로로설폰화 폴리에틸렌 또는 유사한 폴리머 기반) 외피 혼합물을 사용해야 합니다(코드(SE)).
