电缆护层保护器的作用是什么?
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电力安全规程规定:35kV及以下电压等级的电缆都采用两端接地方式,这是因为这些电缆大多数是三芯电缆,在正常运行中,流过三个线芯的电流总和为零,在铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链,这样,在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压,所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层。
而当电压超过35KV时,电缆一般都采用单芯电缆,随着电压等级的升高,电缆金属外护层的感应电压问题也越加明显。为了减轻电缆外护层感应电荷的影响,可将电缆按照品字形敷设,而由于实际原因(如电缆沟过于狭窄、电缆过硬难以弯曲),很难讲其按照品字形敷设。此时,金属护层两端的感应电压则不会为零,单芯电缆的导线与金属护套的关系,可以看作是一个变压器的初级绕组与次级绕组,当电缆导线通过电流时,其周围产生的一部分磁力线将于金属护套交链,使护套产生感应电压,感应电压的大小与电缆的长度和流过导线的电流成正比。由于电磁感应,长线路高压电芯电力电缆与金属屏蔽层(或金属护套)产生较高的感应电压,护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度,如果此时电缆两端金属护套同时接地,由于电缆的电阻较小,就会在金属护套上就会形成较大电流,导体和金属护套同时发热使得电缆的绝缘老化,同时降低了绝缘等级,造成电缆寿命减少,也在一定程度上浪费电能;更严重的在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时,屏蔽上会形成很高的感应电压,一旦感应电压超过电缆外护套击穿电压值,导致外护套击穿时,形成电芯电缆地故障。因此,大电缆护层不能两段接地。
然而,当铝包或金属屏蔽层有一端不接地后,接着带来了下列问题:当雷电流或过电压波沿线芯流动时,电缆铝包或金属屏蔽层不接地端会出现很高的冲击电压;在系统发生短路时,短路电流流经线芯时,电缆铝包或金属屏蔽层不接地端也会出现较高的工频感应电压,在电缆外护层绝缘不能承受这种过电压的作用而损坏时,将导致出现多点接地,形成环流。
因此单芯电缆应采用一端交联直接接地,一端用护层保护器接地的形式运行,这样当护层上的电荷逐渐积累,电压达到一定值时,护层保护器瞬间动作,释放电流,达到安全运行的要求,保证人身设备的安全。
保护器一般采用无间隙金属氧化物保护器,相当于小的避雷器,使用前应测量其绝缘电阻、直流1mA下电压等,确保其各项指标正常,若其绝缘损坏,同样将电缆两端直接接地,会形成环流,运行后的护层保护器应严密监视其温度,测量接地电缆的电流,发现异常尽快处理。
应特别注意的是电缆护层与接地保护箱连接的接地电缆,若此电缆采用的是电力电缆,应将其金属护层、铠装等金属扒去,电缆头的制作应严格按照规程,半导体层与电缆头的距离吧不能过近,否则感应电压易将其击穿导致起火。
再次,接地保护箱的门应所好,在保护器未动作前积累的电荷会对人身安全造成威胁,对此进行带电检修时务必穿绝缘鞋、戴高压绝缘手套,血的教训是深刻的,与各位同仁共勉。
保护器一般采用无间隙金属氧化物保护器,相当于小的避雷器,使用前应测量其绝缘电阻、直流1mA下电压等,确保其各项指标正常,若其绝缘损坏,同样将电缆两端直接接地,会形成环流,运行后的护层保护器应严密监视其温度,测量接地电缆的电流,发现异常尽快处理。
有保护避雷的作用,电力安全规程规定:35kV一下电压等级的电缆都采用两端接地方式,这是因为这些电缆大多数是三芯电缆,在正常运行中,流过三个线芯的电流总和为零
是根据电缆的电压等级设置的,具体见下:
电缆护层保护器 35kV大截面电力电缆和66kV、110kV及以上电压等级的电力电缆均为单芯电缆,电缆金属护层一端三相互联并接地,另一端不接地,当雷电波或内部过电压沿电缆线芯流动时,电缆金属护层不接地端会出现较高的冲击过电压,或当系统短路事故电流流经电缆线芯时,其护层不接地端也会出现很高的工频感应过电压。上述过电压可能击穿电缆外护层绝缘,造成电缆金属护层多点接地故障,严重影响电力电缆正常运行甚至大幅减少电缆使用寿命。因此按照电力行业标准DL/T401-2002《高压电力电缆选用导则》的规定须采用电缆护层保护器以限制电力电缆金属护层(或金属护套)上的感应电压和故障过电压。 通常,为限制电力电缆金属护层上的感应电压和故障过电压,并避免在护层中形成环流,电缆护层一端直接接地,另一端则须通过保护器接地。如果线路较长,可以将电缆护层分三段(或三的倍数段)相互绝缘,分段处的护层交叉互联后通过保护器接地。 电缆护层保护器采用采用ZnO压敏电阻(或ZnO阀片)作为保护元件,无串联间隙,保护特性好,具有优良的电压-电流特性曲线,目前已广泛用于电力系统高压电气设备的保护。该护层保护器用进口绝缘材料作为外绝缘,电气性能优越,密封性能好,较传统的放电间隙保护、带间隙碳化硅电阻片保护等方式,其伏安特性更显优越 。 电缆护层保护器的性能参数见下表 电缆护层
保护器
型号 系统额定电压 工频耐压/时间 10kA雷电冲击电流下的残压 直流U1mA参考电压(有效值) 2ms方波通流容量 0.75U1mA下的泄漏电流 外形图
kV(有效值) ≤kV ≥kV A ≤μA 图二
ENR-LHQ-6 6 1.9/4 4.6 2.1 400 50 图二
ENR-LHQ-10 10 3.6/4 8.7 4.0 400 50 图二
ENR-LHQ-35 35 5/4 12 5.5 400 50 图二
ENR-LHQ-110(Ⅰ) 110 6/4 15 6.5 400 50 图二
ENR-LHQ-110(Ⅱ) 110 10/4 25 11.0 400 50 图一
ENR-LHQ-220(Ⅰ) 220 6/4 12 5.8 400 50 图二
ENR-LHQ-220(Ⅱ) 220 13.6/4 31 15 400 50 图一
ENR-LHQ-500 500 7.5/4 18* 8.3 400 50 图一
、、电缆护层保护器作用
我单位所建电厂的大电缆接地保护箱起火,认真总结后积累如下,与大家分享。
单芯大电缆护层保护器
电力安全规程规定:35kV及以下电压等级的电缆都采用两端接地方式,这是因为这些电缆大多数是三芯电缆,在正常运行中,流过三个线芯的电流总和为零,在铝包或金属屏蔽层外基本上没有磁链,这样,在铝包或金属屏蔽层两端就基本上没有感应电压,所以两端接地后不会有感应电流流过铝包或金属屏蔽层。
而当电压超过35KV时,电缆一般都采用单芯电缆,随着电压等级的升高,电缆金属外护层的感应电压问题也越加明显。为了减轻电缆外护层感应电荷的影响,可将电缆按照品字形敷设,而由于实际原因(如电缆沟过于狭窄、电缆过硬难以弯曲),很难讲其按照品字形敷设。此时,金属护层两端的感应电压则不会为零,单芯电缆的导线与金属护套的关系,可以看作是一个变压器的初级绕组与次级绕组,当电缆导线通过电流时,其周围产生的一部分磁力线将于金属护套交链,使护套产生感应电压,感应电压的大小与电缆的长度和流过导线的电流成正比。由于电磁感应,长线路高压电芯电力电缆与金属屏蔽层(或金属护套)产生较高的感应电压,护套上的感应电压叠加起来可达到危及人身安全的程度,如果此时电缆两端金属护套同时接地,由于电缆的电阻较小,就会在金属护套上就会形成较大电流,导体和金属护套同时发热使得电缆的绝缘老化,同时降低了绝缘等级,造成电缆寿命减少,也在一定程度上浪费电能;更严重的在线路发生短路故障、遭受操作过电压或雷电冲击时,屏蔽上会形成很高的感应电压,一旦感应电压超过电缆外护套击穿电压值,导致外护套击穿时,形成电芯电缆地故障。因此,大电缆护层不能两段接地。
然而,当铝包或金属屏蔽层有一端不接地后,接着带来了下列问题:当雷电流或过电压波沿线芯流动时,电缆铝包或金属屏蔽层不接地端会出现很高的冲击电压;在系统发生短路时,短路电流流经线芯时,电缆铝包或金属屏蔽层不接地端也会出现较高的工频感应电压,在电缆外护层绝缘不能承受这种过电压的作用而损坏时,将导致出现多点接地,形成环流。
因此单芯电缆应采用一端交联直接接地,一端用护层保护器接地的形式运行,这样当护层上的电荷逐渐积累,电压达到一定值时,护层保护器瞬间动作,释放电流,达到安全运行的要求,保证人身设备的安全。
保护器一般采用无间隙金属氧化物保护器,相当于小的避雷器,使用前应测量其绝缘电阻、直流1mA下电压等,确保其各项指标正常,若其绝缘损坏,同样将电缆两端直接接地,会形成环流,运行后的护层保护器应严密监视其温度,测量接地电缆的电流,发现异常尽快处理。
应特别注意的是电缆护层与接地保护箱连接的接地电缆,若此电缆采用的是电力电缆,应将其金属护层、铠装等金属扒去,电缆头的制作应严格按照规程,半导体层与电缆头的距离吧不能过近,否则感应电压易将其击穿导致起火。
再次,接地保护箱的门应所好,在保护器未动作前积累的电荷会对人身安全造成威胁,对此进行带电检修时务必穿绝缘鞋、戴高压绝缘手套,血的教训是深刻的,与各位同仁共勉。
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